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軟板廠講述芯片卡的江湖故事

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人氣：2777發(fā)布日期：2020-08-08 11:03【大中小】

在半導體領(lǐng)域，美國有沒有一直處于劣勢的門類呢？

這就是本文主角：年發(fā)售100億張的芯片卡(Chip Card或IC卡)。

什么是芯片卡呢？

各種銀行卡、身份證、手機SIM卡、交通卡、門禁卡和NFC等等等等都是。

軟板廠商們更喜歡把它叫智能卡(Smart Card)，這個詞應該是從智慧城市(Smart City)來的。智慧的意思可能是你不管在哪兒，總有人知道。

目前主流的芯片卡是CPU卡：這里面有CPU、內(nèi)存(RAM)、"硬盤"(ROM)還有操作系統(tǒng)(Card OS或COS)...

一張小小的卡片就是一個完整的計算機。

一、

上圖是芯片卡半導體五強：恩智浦、英飛凌、三星、意法和華大。華大主要由華虹代工。

為什么沒看到美國廠商呢？

因為美國人數(shù)學不好。

哈，開個玩笑。我只是感覺有點巧合。

普通美國人不會理財，去年信用卡債務高達1萬億美元，有一半的人在愚蠢地使用各種分期延期高利貸。

美國人還死活不愛用芯片卡，超愛刷磁條。

那么，FPC廠你們認為世界上哪里的人數(shù)學最好呢？

肯定是說法語或德語的：拉格朗日、拉普拉斯、伽羅華、龐加萊、高斯、萊布尼茨、希爾伯特、歐拉...

芯片卡的基礎是數(shù)學，主要是密碼學。

也許不是巧合，法國和德國在芯片卡領(lǐng)域一直遙遙領(lǐng)先，除了近些年被德語系的荷蘭和奧地利逆襲。

二、

芯片卡除了半導體廠提供晶圓外，還有一些模組廠制造成品卡。這有點像內(nèi)存條或手機的相機模組。

這樣的模組廠非常非常多，他們同時提供COS軟件和客戶定制服務。其中遙遙領(lǐng)先的大廠是Gemalto(現(xiàn)法國泰勒斯旗下)和G+D(德國捷德)。

Gemalto的故事源遠流長。

1968年兩位德國發(fā)明家申請了塑料卡片塑封芯片的專利，1970年日本有村博士注冊了IC卡的概念，但兩者都沒有產(chǎn)業(yè)化。

直到1974年，法國人 Roland Moreno申請了電子付款芯片卡的專利，這時人們才明白芯片卡應該是用來支付用的。

(Moreno的原型卡是焊在一枚戒指上的，這個插拔的體驗確實天馬行空)

接下來，一堆法國公司開始設計標準并推出產(chǎn)品。其中的先驅(qū)包括布爾公司、SGS Thomson和斯倫貝謝。

1979年布爾CP8公司的Michel Hugon開發(fā)出第一個帶處理器的芯片卡。

80年代的芯片卡主要應用領(lǐng)域是電話卡還有一些銀行卡，Gemplus開始就是SGS Thomson的幾個員工出來創(chuàng)辦的電話卡公司。

以油田服務聞名的斯倫貝謝和芯片卡的關(guān)系也是環(huán)環(huán)相扣。簡單說，斯倫貝謝的卡分部收購了布爾后來獨立成Axelto，然后再和Gemplus合并成為世界第一的模組公司：Gemalto，然后再被法國軍工巨頭泰勒斯收購。

三、90年代開始芯片卡的主力變成了手機SIM卡。CPU卡的增長率開始超過Memory卡，這時擁有強大微處理器和單片機的半導體廠商意法半導體、英飛凌和摩托羅拉(后賣給Atmel)占據(jù)了主導地位。

我2000年代初進英飛凌的時候它的中文名字還叫“億恒科技”，是Infinity的意譯。

當時英飛凌的芯片卡如日中天，按出貨數(shù)量高達全球的一半。不過，同事們都感受到一家強大對手的氣場：飛利浦(后來的NXP)。

英飛凌在內(nèi)存領(lǐng)域力抗Micron的時候，飛利浦則靠另一家發(fā)音一樣的公司Mikron開始了逆襲。

奧地利公司Mikron的Mifare非接觸芯片卡技術(shù)堪稱獨孤九劍，一出江湖便獨步天下。飛利浦、西門子(英飛凌)和Atmel紛紛買了經(jīng)典秘籍(Classic版)苦練。

眼光毒辣的飛利浦為了獨占后面的秘籍，果斷收購了Mikron。

2000年代，非接觸式銀行卡大幅度增加，各種交通卡、門禁卡等也如雨后春筍。2010年代，NFC更是大行其道。

飛利浦壓中了金元寶，天上狂掉餡餅。

(非接觸式卡的內(nèi)藏天線)

索尼的Felica技術(shù)其實不相上下，很多人都用過香港八達通，但因為成本相對較高生態(tài)圈較小難以和飛利浦抗衡。飛利浦甚至授權(quán)Mifare給日立在索尼老家攪局。

在國內(nèi)，飛利浦獨攬很多銀行的業(yè)務，不少英飛凌同事也跳槽去了飛利浦(NXP)。屋漏偏逢連夜雨，英飛凌還爆出幾次安全漏洞，市場份額大跌。

四、提到安全，我想提一下另一個產(chǎn)品：TPM。

如果說IC卡身份證是人的證明文件，那TPM就是機器(主要是電腦)的IC身份證。TPM的原理和芯片卡是非常類似的。

通過TPM，一個企業(yè)可以確保沒有公司外的電腦可以登錄本公司的域。TPM還可以加密整個硬盤，讓你拆走硬盤也無法讀出數(shù)據(jù)。

我當年做了國內(nèi)第一個TPM的項目。但后來，TCG1.2標準因不符合密碼條例被官方否決，只出了幾K貨就終止了。

(TCG組織囊括了世界IT業(yè)頂尖巨頭，但TPM推行十幾年仍舊不溫不火。各國對安全的政策也是讓人一言難盡)

英飛凌積極參與的二代身份證項目，同樣因素竹籃打水。二代證通過CPU卡實現(xiàn)了防復制，但是沒有注銷功能成為一個很大的bug，失竊的身份證也被犯罪分子拿來利用。

安全總是雙刃劍。

四、芯片卡的技術(shù)仍在不斷進步中。

除了不斷引入更高等級的加解密技術(shù)和規(guī)范，容量也在增加。比如電子護照芯片里可以存高清照片和指紋等大量信息。新的5G SIM卡還有高達64G的，這么大容量的存儲如何加密倒是個很困難的問題。

（圖：泰勒斯）

芯片卡的存儲逐步從EEPROM轉(zhuǎn)到先進的Flash，在此過程中韓國三星電子成為另一個逆襲者。

毋庸置疑，三星的微處理器和Flash技術(shù)是第一流的，生產(chǎn)技術(shù)更是藐視群雄。因此三星成為新時代的大黑馬。

最后柔性線路板小編再八卦一下吧。

不同模組廠的芯片圖案經(jīng)常是不一樣的，有的圖案能看出廠商。

總覺得這些設計越來越丑，直到蘋果Apple Card橫空出世：

不說鈦金屬的卡本身，連觸點都能做成完美的圓角矩形，這就是無畏者的創(chuàng)新吧。

ps:部分圖片來源于網(wǎng)絡，如有侵權(quán)，請聯(lián)系我們刪除

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