硬件加密市场规模及份额

硬件加密市场分析

 2025 年全球硬件加密市场价值为 3.3257 亿美元，预计到 2030 年将达到 4.1735 亿美元，复合年增长率为 4.67%。这种增长是在生态系统从传统对称算法转向为应对不断增长的量子计算威胁而采用的抗量子方法的过程中发生的。强制性联邦规则、更高的零信任框架发生率以及企业风险缓解计划是影响需求的主要因素。固态硬盘在数据中心刷新周期中的快速推出，加上边缘人工智能推理需求，加速了存储控制器中基于硬件的加密技术的部署。后量子算法的推出和汽车对加密电子架构的要求提供了额外的动力。与此同时，高级加密 IP 的定价过高、供应链稀缺核心和出口管制限制制约了整体扩张。

全球硬件加密市场趋势和见解

企业数据中心 SSD 采用率上升

企业由于人工智能训练和推理工作负载需要同时实现性能和安全性，运营商迅速转向加密 NVMe SSD。美光报告称，2024 年单季度数据中心 SSD 收入将超过 10 亿美元，加密驱动器价格比标准型号高出 15-20%^{[1]Micron Technology，“美光报告数据中心 SSD 收入里程碑”，micron.com}。 KIOXIA 的 CM9 系列表明，PCIe 5.0 接口现在可提供实时加密，与上一代 Kioxia 相比，随机写入吞吐量提高了 65%。这种性能平价消除了围绕加密开销的历史犹豫。因此，超大规模提供商正在标准化加密存储，以满足跨地区的主权数据保护框架。

边缘人工智能的激增需要设备上的安全加速器

边缘的推理硬件需要嵌入式加密块来屏蔽模型权重和输入数据。苹果的私有云计算设计使用安全飞地在执行过程中锁定人工智能参数。 NXP 在 i.MX 处理器内部集成了 EdgeLock Secure Enclave，以管理密钥并检测 AI 板的篡改 NXP。研华将 TPM 功能与 NVIDIA Jetson 模块相结合，以强化机器人和智能相机部署。这紧cAI 加速和加密的结合开辟了新的需求领域，其中知识产权保护成为购买标准。

公共云中的国家零信任指令

执行备忘录 M-22-09 命令所有美国联邦机构对传输中和静态的数据进行加密，明确支持用于敏感工作负载的硬件模块。 CISA 的 BOD 25-01 将类似的条件扩展到联邦云供应商。 FedRAMP 现代化为提供基于硬件的安全证据的提供商提供了快速批准，从而在商业云产品中产生连锁反应。因此，渴望保留政府合同的云运营商加速采用硬件加密市场。

推出抗量子控制器芯片

SEALSQ 的 QS7001 安全元件包括 CRYSTALS-Kyber 和 CRYSTALS-Dilithium 算法，标志着小型后量子加密技术的商业可行性。 HP嵌入式类似算法通过专用 ASIC 实现企业打印机的 ithms。 Microchip 在嵌入式控制器中添加了量子电阻，以与 2027 年 CNSA 2.0 时间表保持一致。早期采用为设备制造商提供了品牌优势，同时使长期符合未来联邦标准。

溢价与软件加密

硬件解决方案的成本比软件解决方案高 40-60%，限制了消费设备和小型企业的普及。金士顿加密 USB 系列售价为 89-199 美元，远高于 29-49 美元的未加密选项。数据中心 SSD 有 15-20% 的溢价，一些运营商仍然认为这不是必需的。虽然软件加密可以满足基线合规性，但长期性能拖累和密钥管理复杂性会增加运营费用，在预算允许的情况下将大量工作负载推向硬件。

高级加密 IP 核的供应链稀缺

一小部分 IP 供应商生产尖端的加密核，因此突然的需求激增使代工厂商铺紧张。铪价格上涨 400%，提高了加密 SSD 的 DRAM 控制器成本。台积电晶圆价格上涨 3-6% 进一步压缩利基市场利润率纯度芯片。 7 纳米制造工具的出口限制增加了压力，使拥有安全分配的现有企业获得了结构性优势，并延迟了初创企业的新颖设计。

细分市场分析

按产品：SSD 主导地位推动企业转型

固态硬盘在 2024 年占据硬件加密市场 44.1% 的份额，并且正在以到 2030 年复合年增长率为 21.5%，展示了性能要求如何与加密要求相融合。随着超大规模企业更新机群，与 SSD 出货量相关的硬件加密市场规模预计将在 2027 年之前超过 HDD 出货量。三星的 PM9C1a 推出了设备标识符组合引擎标准，同时维持 6,000 MB/s 的读取速度。 HDD 仍然服务于档案层，并且旋转速度较慢，但​​在每 TB 成本很重要的情况下仍然具有相关性。 Seagate 的 Exos X24 每个驱动器可提供 24 TB 的容量，并具有内置加密功能，可实现超大规模冷存储。 USB驱动器满足移动工作流程，而内联网络加密器保护超过 64 GFC 的 SAN 链路，现在集成了抗量子功能^{[3]Broadcom 提供了具有抗量子加密和实时勒索软件检测功能的 Emulex 安全光纤通道适配器。} .

产品格局朝着更紧密的存储加密耦合发展。集成解决方案消除了外部设备的延迟并简化了关键生命周期工作流程。在汽车领域，加密eMMC和UFS模块也采用相同的SSD控制器设计，开启跨领域协同效应。当客户寻求单一供应商验证以简化审核时，同时控制 NAND、固件和加密 IP 的供应商将能够获取价值。

按算法标准：后量子出现的挑战 AES Hegemony

高级加密标准算法在 2024 年占据 62.3% 的份额，因为监管机构和行业机构长期以来认可 AES-128 和 AES-256 用于批量数据。然而，到 2030 年，后量子群体的复合年增长率最高为 37.6%，反映出对量子攻击的紧急准备。一旦 NIST 在 2025 年最终确定标准草案，与后量子出货量相关的硬件加密市场规模就会加速增长。SEALSQ 在安全元件中展示了 Kyber 和 Dilithium，其占用空间与之前的 RSA 模块相同^{[2]SEALSQ Corp.，“QS7001安全元件启动”sealsq.com}。将 AES-256 与 Kyber-1024 配对的混合模式在迁移过程中提供向后兼容性。

RSA 和椭圆曲线方法在认证链保持静态的数字签名工作流程中徘徊。英特尔承诺在新产品发布过程中获得 FIPS 140-3 认证，以消除采购障碍适合联邦买家。随着算法工具链的成熟，跨供应商互操作性成为关键，推动硬件加密市场向开放认证套件和通用 API 发展，从而向应用程序开发人员隐藏算法更改。

按架构：SoC 集成转变安全范式

专用集成电路在 2024 年实现了 57.6% 的收入，因为它们为数据中心闪存阵列中的批量加密提供了瓦特效率吞吐量。随着物联网和汽车平台寻求单封装成本控制，向具有安全元件的片上系统设计的转变推动了 23.5% 的复合年增长率。如果目前的趋势保持下去，基于 SoC 的设计所占据的硬件加密市场规模将在 2029 年超过分立的 ASIC 设计。

恩智浦在 i.MX9 处理器内嵌入自主密钥存储，从而无需在网关或智能电表中使用外部安全芯片。 FPGA 仍然与后量子算法原型相关，因为比特流更新允许现场升级，无需完全重新设计芯片。英特尔的总内存加密在服务器 CPU 内提供运行时内存机密性，从而消除了某些安全启动链中对主板 TPM 的需求。随着越来越多的加密在芯片上移动，电路板布局变得更加简单，供应链验证也变得更加容易，因为版本之间的芯片变化越来越少。

按最终用途行业：汽车加速超过消费者增长

在默认智能手机加密和个人电脑中的安全飞地处理器的推动下，消费电子产品在 2024 年实现了 32.8% 的收入。汽车虽然规模较小，但由于软件定义的车辆依赖于加密的电子控制单元和受保护的无线更新，其复合年增长率达到 27.8%。 AUTOSAR 的安全硬件扩展为管理传动系统安全的微控制器设定了统一的 AES-128 要求。汽车制造商选择同时通过功能安全和 FIPS 验证的硬件模块。

政府和国防部门不断订购满足严格温度和防篡改规格的高保证模块。银行和金融服务将采用时间表与 PCI DSS 4.0 规则保持一致，鼓励销售点和令牌化服务器使用基于硬件的加密技术。随着 HIPAA 现代化需要现场医疗设备的硬件模块，医疗保健行业对患者记录进行了加密。制造工厂通过加密的 PLC 固件保护工业知识产权，而 IT 和电信提供商更喜欢将流量检测与后量子升级相结合的线速网络加密器。

地理分析

北美在 2024 年占据 38.4% 的收入。第 14028 号行政命令要求跨联邦系统进行加密，推动 FIPS 验证模块需求 GSA。随着加密 SSD 成为超大规模企业的标准配置，西部数据 (Western Digital) 的云业务增长了 119%。加拿大a 与加密模块验证计划的一致性将类似的要求向北扩展，而墨西哥的制造走廊为跨境贸易部署了安全的工业网络。

亚太地区的复合年增长率最高，为 22.7%。三星的半导体业务在 2024 年第四季度创造了 30.1 万亿韩元的收入，这得益于目前默认采用硬件加密的高带宽内存和服务器 SSD 产品线。中国的关键基础设施法坚持在电力和电信网络中进行本地化加密存储。印度的金融数字化努力推动银行推出符合 FIPS 的 HSM 以实现实时支付。日本的《基本网络安全法》要求关键基础设施必须采用经过认证的模块，从而刺激国内需求。韩国在 NAND 产能扩张方面处于领先地位，满足了全球硬件加密市场的需求。

由于 GDPR 和 NIS 2 指令将加密嵌入到数据保护规范中，欧洲获得了稳定的吸引力。德国汽车制造商加密先锋ECU 通信优于 UN R155 规则。英国在脱欧后的网络战略中强调国内控制的加密知识产权。北欧政府运行依赖安全微控制器的全数字医疗保健系统。法国专注于安全微控制器的开发，而西班牙和意大利则将加密纳入智能电表的推出中。 ETSI 和 ENISA 的统一认证计划可简化供应商渗透并保持平衡增长。

竞争格局

硬件加密市场在多元化存储供应商和专业安全芯片制造商之间取得平衡。西部数据、三星、美光和希捷将加密直接嵌入到驱动器中，利用规模快速通过 FIPS 测试。英特尔、博通和 Marvell 将加密卸载添加到处理器和适配器卡中，以维持数据中心的性能裕度。泰雷兹和海豹突击队SQ 通过集成后量子功能的经过认证的高保证模块来吸引国防和金融买家。

垂直集成仍然是主导策略。拥有加密 IP、固件堆栈和验证实验室的公司可以缩短认证时间并获得溢价。 Marvell 的 LiquidSecurity 卡为云运营商提供 HSM 功能，无需外部设备。围绕混合后量子方案的专利组合充当了竞争盾牌。供应链控制也很重要；拥有当地 7 纳米代工协议的公司可避免出口管制中断。瞄准汽车安全网关或边缘人工智能协处理器的初创企业与一级供应商合作，以克服认证学习曲线。

市场进入者在后量子准备、能源效率和集成安全启动框架方面脱颖而出。 PQShield 与 SiFive 等战略联盟将 RISC-V 芯片扩展到安全领域，同时降低许可成本。获取随着 Cadence 等大型 EDA 提供商收购嵌入式安全 IP 供应商，将加密硬宏捆绑到芯片设计套件中，这种活动仍在继续。未来五年，认证成本和代工厂稀缺可能会提升整合势头，将领域缩小到具有端到端加密能力的参与者。