石賢帥：新基建下，區塊鏈+芯片的創新探索_區塊鏈

編者按：本文來自萬向區塊鏈，Odaily星球日報經授權轉載。萬向區塊鏈蜂巢學院線上公開課也將特別推出“融合創新”系列講座，作為峰會的“先導片”，邀請物聯網、人工智能、云計算等行業具有影響力的領軍人物，帶領大家深入挖掘這些技術與區塊鏈的契合點、針對具體應用場景痛點探索解決方案、加速區塊鏈應用出圈。本文為“融合創新”系列講座第一期，Altran亞創半導體事業部總監石賢帥先生分享了“新基建下，區塊鏈+芯片的創新探索”。錯過直播的小伙伴，別錯過下文！

非常感謝萬向區塊鏈蜂巢學院的邀請，今天晚上很高興有機會和大家分享關于區塊鏈+芯片的話題。今天的主題是“新基建下，區塊鏈+芯片的創新探索”。在目前形勢下，芯片是非常重要的一個話題，國家層面也很重視，前幾天我看到國務院發布了新一輪的扶持政策。在這樣的背景下去討論今天的話題是非常有意義的。我本人在芯片行業已經工作了將近20年，主要從事大規模集成電路的設計，以及管理、市場方面的一些工作。我對區塊鏈技術也非常感興趣，我對區塊鏈的理解是區塊鏈完成的事情就是在虛擬世界的價值轉移。下面正式進入到今天的主題。

美眾議院金融服務委員會6月14日將舉行數字資產聽證會:6月7日消息，美國眾議院金融服務委員會在其官網上宣布，將于當地時間6月13日14:00（北京時間6月14日凌晨）召開一場提為“數字資產的未來：為數字資產生態系統提供清晰度”的聽證會。[2023/6/7 21:21:34]

實際上區塊鏈和芯片都包含在新基建內容里，整個新基建最初的時候有七大類：5G基站、大數據中心、交通、工業互聯網、物聯網網關、充電樁、人工智能，后來區塊鏈也加入了。大家在這張圖上可以看到，芯片扮演了非常重要的角色，每一個新基建的分類都離不開芯片。比如說你看到像CPU、GPU，在大數據中心、人工智能、區塊鏈都會用到。FPGA在基站里面，包括人工智能、區塊鏈也都會用到。像一些傳感器，在工業互聯網、物聯網關方面也是非常重要的應用。芯片實際上是所有這些行業的基石，為什么會這樣呢？我個人認為芯片是在人類這么多年歷史以來非常重要、成功的技術。它之所以這么重要的原因實際上是它足夠便宜。怎么理解呢？因為整個芯片的器件做的非常小，小到比如說像最先進的7納米工藝，它在一個平方毫米的這樣小面積上面能夠塞進去1億多個二極管。你們可以算一下，一個二極管的成本幾乎是0。我之前參加過的一個活動聽到一位老師說，半導體技術還能夠再發展100年，那意味著從事半導體行業的人暫時還能夠繼續發揮作用。下面我的分享會按照這三部分：一、芯片的設計和制造流程；二、芯片在區塊鏈中的應用；三、區塊鏈在芯片行業中的應用展望。我先介紹下芯片設計的流程。和其他的一些技術一樣，開始都是來自于市場的需求，所以一般來說我們會有市場研究之后的市場規格書，然后算法人員會把規格書轉換成架構的設計，然后進入RTL編碼，實際上和軟件也比較類似。我舉個小的例子，Verilog是RTL語言的一種，下圖里實現了一個簡單的加法器。芯片是并行執行的，意味著如果輸入有變化，比如說這里X、Y一旦有變化，整個語句就會被調用。芯片設計和軟件不同的地方是整個芯片的制造工藝是非常昂貴，動不動就幾千萬美金，甚至上億美金的研發成本和生產成本。如果出現哪怕一小點的問題，都會造成要重新生產。所以這里有個步驟叫RTL模擬，就顯得非常重要。現在行業里面，驗證工程師和設計工程師的比例會是3:1左右。整個RTL模擬好之后會進入邏輯綜合，優化和掃描插入環節。這個概念是什么呢？軟件實際上是把代碼最后編譯成匯編語言，在硬件中是“邏輯門”，所以要把代碼編譯成如圖中這樣。最早實際上在設計芯片電路的時候，都是手工去畫邏輯門，你們可以想象這效率是非常低的，后來規模變大之后，抽象層次提高，我們會用設計語言來做設計。這里掃描插入是說在生產制造過程中間會引入些制造上的問題，在整個芯片制造好之后要能去測試它有沒有制造上的問題，所以這里測試的不是功能問題。下一個步驟叫形式驗證，把RTL級別的語言和邏輯門進行對比，這中間可能因為工具或人為會引入些錯誤，所以需要去做形式化的對比，保證這兩個功能是一致的。接下來是布局后的STA，為什么有這樣的步驟？因為在器件中速度肯定是有限的，因為有延遲等，所以不可能達到無限的速度。也就是說在電路中都會有一定的速度。那靜態時序分析就是為了驗證這些邏輯能夠在這樣的時間中完成。

Coinbase：將專注于數字錢包、NFT和云服務以加速Web3采用:金色財經報道，Coinbase在其官方博客發文稱，將通過“增強”關鍵構建模塊為客戶充當“通往Web3的橋梁”，包括提升其專有加密錢包的安全性，增加用于Coinbase 錢包的 DApp黑名單和垃圾郵件代幣管理工具。

Coinbase還表示將專注于NFT，以此作為促進加密貨幣采用的一種手段，包括為用戶提供應用內瀏覽器中訪問每個主要的 NFT 市場并直接在Coinbase網站上查看NFT報價。此外，Coinbase透露正在利用其基于云服務Coinbase Cloud來幫助開發人員創建 Web3 基礎設施，目標是幫助 Web3 開發人員構建更好、更安全和去中心化的互聯網。[2022/12/26 22:07:20]

時序正確之后，下一步會進入布局、布線、版圖的階段。這里是一個版圖例子，密密麻麻很多線，實際上是在硅片上把“門”給擺上去，比如說這個“門”要擺在哪里，那個“門”要擺在哪里，肯定是有些講究的，其中至少保證所有的線路都能夠塞進小小的硅片中。目前的工藝，金屬層可能會到十幾層，圖的右下角是一個做好的芯片金屬層的例子，你會看到這個線就像房子一樣的密密麻麻。布局路線要分兩個階段：第一，比較粗地把全局的線布好；第二，比較詳細布線的階段。總之是把我們的邏輯最后放到硅片上面。布好線之后，有真實的延遲后要重新做一遍靜態時序分析。整個芯片設計流程大概是這個樣子，實際上會非常復雜。設計好之后進到制造階段，制造分為前道工序和后道工序，前道工序等于是在硅片上做的一些事情，后道工序是做封裝、老化測試等。第一步是把多晶硅在石英爐通過高溫溶化，通過石英棒拉出單晶硅來，下面就是單晶硅棒。接下來用金剛石刀切成一片片的Wafer，Wafer經過拋光打磨實現非常光滑的鏡面效果，放在石英爐里進行氧化處理，上面附上了一層氧化硅。再滴上光刻膠，之后通過旋轉涂均勻，這里面包含一個非常重要的步驟光學掩摸板，做掩摸、刻蝕。荷蘭有一家公司叫ASML，他們一臺光刻機能賣到1億美金的價格，說明工藝非常復雜，因為要能在硅片上刻出5nm、7nm這么小的圖案。光照好之后會做刻蝕，把它挖出了二極管圖案。再經過離子注入的工藝之后，形成了Wafer，Wafer經過拋光處理，下一步做些正級/負級的電級來。因為中間所有過程可能會引入一些制造上的問題，所以在硅片上Wafer上會用測試機做測試，保證做出來的一個個die上的功能是好的，如果不好的標出來，好的做切割。后道工序，剛剛看到的Wafer上的硅片已經一個個都做好了，用金剛石刀切成一個個die。這里看到的只是一種簡單的封裝形式，隨著工藝的發展，封裝也變的非常復雜，die放在引線框上，把芯片上的管腳用金線拉到引線框上，等于可以導電了，外面的電源、信號可以輸入/輸出，下一步封上樹脂或者陶瓷，你們看到的外面芯片真正硅的部分很小，只是一小塊兒。下一步是成型，因為芯片在系統里要用很多年，所以會做老化實驗，人為制造惡劣環境，能夠把制造過程中的缺陷提前暴露出來，老化之后還會繼續做一些測試，把壞的片篩掉。這些步驟之后，下面會用激光打一些Maker，這就是你們看到的芯片情況。大家經常聽到SoC、FPGAs、ASIC等各種各樣的用語。因為芯片規模很大，有IP的概念，設計芯片不是從頭開始設計會用現成的，像ARM等其他IP來進行整合。集成電路只是半導體產業里的一部分，可以分為微處理器、邏輯IC、儲存器，像MPU、NCU、DSP都是處理器，邏輯IC里有ASIC、以及其他IC。大家會看到很多種芯片像CPU、GPU、FPGA、ASIC。ASIC是專用的集成電路，區別是從CPU到ASIC，靈活性越來越差，但是性能跟功耗會越來越好，因為ASIC是專門給特定的領域設計的。下面介紹一下芯片在區塊鏈行業里的應用。安全芯片

歐盟立法者投票否決綠色加密采礦研究:金色財經報道，歐盟立法者否決了一項綠黨提案，該提案旨在研究支撐比特幣 (BTC) 的工作量證明 (PoW) 采礦的替代方案。綠黨的努力是在歐洲議會的一些成員試圖對能源密集型 PoW 共識機制施加限制的嘗試失敗之后，一些人將其描述為比特幣禁令。

議會綠色核心小組的西班牙成員Ernest Urtasun告訴經濟和貨幣事務委員會，他對首席立法者Stéphanie Yon-Courtin決定通過撤回支持而有效地扼殺這一想法的決定感到 \"失望\"。

Urtasun 表示，綠色提案絕不會干涉被稱為加密資產市場監管(MiCA) 的單獨立法。Urtasun提出的修正案稱，有證據表明，加密資產會對氣候和環境造成重大損害，該修正案要求 80 萬歐元的公共資金致力于開發一種科學的方法來衡量采礦對環境的影響并確定更環保的替代品。[2022/9/1 13:00:52]

最基本的是安全芯片，左上角是產品，當中有MCU、符合金融級認證的安全芯片。一般來說，會在當中支持安全算法，包括ECC256、SHA256和AES256，很重要的是支持真隨機數發生器，芯片能保證發生隨機數是真隨機，區塊鏈的安全都是建立在密鑰安全性上。包括支持各種簽名曲線、安全操作系統、抗外部攻擊。私鑰的安全性非常重要，包括生存、存儲以及交易信息時保證運算都在安全芯片里運行。在上面的右圖是比較完整的系統，包含安全芯片、操作系統、硬件平臺等。應用領域蠻多的，像數字資產安全存放、智能合約應用、物聯網設備標識、身份認證等，我認為安全芯片是區塊鏈里的基石。加速器

報告：南非加密貨幣擁有率為10%:金色財經報道，最新的Finder報告稱，南非的加密貨幣擁有率為10%，即400萬人，在26個加密貨幣采用國家中排名第18位。該報告還指出，南非加密貨幣持有者持有比特幣的比例為52%，在26個國家中排名第三。

報告稱，目前南非約5%的受訪者表示他們擁有BTC，2%的人表示他們擁有ETH，2%的人擁有DOGE，1%的人擁有ADA。（news.bitcoin）[2022/8/26 12:50:43]

比如說交易簽名和驗簽，用CPU來做的話效率會非常低，進行加速會非常有意義。像共識的加速、智能合約引擎加速等。我看到的一個案例是區塊鏈卸載引擎，是插在服務器上，有pcie接口、高速以太網接口，驗簽性能可以提高5倍左右。右邊的是區塊鏈加速IP，可以支持各種ECC曲線，可以應用在很多應用場景當中，并且對IP來說是可以用在FPGA里，也可以做到ASIC里，也可以在云端服務器做應用。包括調度模塊，通過pcie把運算操作調度給PKEngines。最近螞蟻鏈發布了螞蟻鏈一體機，當中用的是平頭哥玄鐵910的risc-vcore，號稱是全球第一個硬件隱私保護的解決方案，也是第一個針對區塊鏈智能合約專用處理硬件。主要功能是密碼卡、區塊鏈網絡共識加速，包括智能合約處理，現在智能合約量還沒有那么大，未來量變得很大的話，用硬件來處理是非常有意義的。可以看一下加速的數據，并行處理量非常強。宇鏈推出了云+鏈+芯片一體化的案例，芯片也是安全芯片。右邊是NB-IoT的板子，這是物聯網的應用。區塊鏈在當中實現身份識別、數據包加密跟通信結合在一起。現在物聯網應用非常廣，是區塊鏈在行業應用里用的比較成熟的一塊。上面介紹了芯片在區塊鏈里的應用，接下來簡單展望一下區塊鏈在芯片行業里會有哪些潛在應用。IP保護在芯片行業、集成電路行業里IP資產扮演非常重要的作用。IP的數據很多時候安全性是大的問題，現在云計算在軟件行業里非常成熟，在芯片行業里的EDA把工具和IP上云還不是那么普遍。如果通過區塊鏈能解決這方面的知識產權、IP保護的問題，相信能加速IP和EDA上云的發展。設計數據版本保護設計會有很多版本管理，有些時候會發生版本管理不善，拿到了錯誤的版本，造成生產制造花了很多冤枉錢。區塊鏈的哈希運算會對這一塊兒很有幫助。工業互聯網有一個例子，中微公司是做半導體設備在科創板上市的公司，他們也在研究基于區塊鏈構建半導體行業工業互聯網。基本上他們做的是供應鏈跟上下游通過區塊鏈協同的工作，企業用戶可以在平臺上做可信數據交流、零部件質量控制和溯源工作，沒有特別說半導體，就是行業的應用。以上大概是我今天的介紹，希望大家聽了講座之后對芯片的設計、制造有一定的概念，大概了解芯片在區塊鏈行業里有哪些應用。希望未來在半導體行業里能夠用到很多區塊鏈先進的技術。謝謝大家。互動問答

Ripple律師指控美SEC濫用司法程序:8月9日消息，Ripple和這起與美國SEC的關鍵訴訟中的被告聲稱，SEC正尋求重啟證據開示程序。然而，SEC已經對這一說法做出了回應。律師Jame Filan表示，SEC向法庭提交了一份只有一行字的答復。SEC表示，對于Ripple為了送達非當事人傳票而要求重新調查事實的請求，它沒有立場。被告努力執行Netburn法官關于認證包含SEC官員言論視頻的裁決。Filan提到，Ripple要求這些傳票尋求提供證據的許可，這不是請求開示證據。

信中提到，這一呼吁與Ripple在事實發現結束前服務的RFAs有關。需要提前執行法官的命令。Filan抨擊了SEC對這一請求的回應。他寫道，這封信是對司法程序的濫用，這是在浪費法庭的時間。他提到，SEC等了大約五天才提交了一句話的答復。在這封信中，SEC甚至誤解了Ripple最初的請求。（Coin Gape）[2022/8/9 12:13:00]

問：區塊鏈芯片和通用芯片有什么區別？石賢帥：芯片會用在各行各業里，有一些比較通用的芯片像CPU/GPU，可以用在很多行業里。我認為區塊鏈芯片有很多種，安全芯片、加/解密、加速，給區塊鏈做了定制的芯片，除此之外沒有特別的區別，從設計流程到應用方面沒有特別大的區別。問：5nm現在是否已經量產了？石賢帥：據我了解已經量產了，臺積電有些客戶已經有生產5nm的芯片了。

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