國芯科技：基于RISC-V打造車用中高端MCU

電子發(fā)燒友網報道（文/吳子鵬）數日前，國芯科技發(fā)布消息稱，公司正在傾力打造基于RISC-V CPU的面向動力域控制和輔助駕駛應用的中高端MCU，探索RISC-V架構在汽車電子中高端MCU芯片中的應用，這種探索也聯合了國內汽車電子頭部客戶。

在更早之前，國芯科技在投資平臺和投資者互動時表示，公司正在開發(fā)RISC-V CPU內核系列，目前正在規(guī)劃和研究將AI引擎加入RISC-V CPU內核中，形成具有AI引擎的CPU內核系列，相關開發(fā)和量產計劃以公司正式披露的公告為準。

從產業(yè)發(fā)展來看，未來汽車產業(yè)將進入軟件定義汽車時代，使其具備復雜的功能和越來越多的服務，這種多元復雜的需求確實和RISC-V的靈活性一拍即合。

國芯科技做中高端車規(guī)級RISC-V的優(yōu)勢

國芯科技成立于2001年，是一家聚焦于國產自主可控嵌入式CPU技術研發(fā)和產業(yè)化應用的芯片設計公司。國芯科技以摩托羅拉授權的“M*Core指令集”、IBM授權的“PowerPC指令集”和開源的“RISC-V指令集”為基礎，高起點建立具有自主知識產權的高性能低功耗32位RISC嵌入式CPU技術。

在布局RISC-V之前，國芯科技在“M*Core指令集”和“PowerPC指令集”方面積累了大量的經驗。其中包括IP設計經驗，基于IP的設計服務經驗，以及相關領域SoC的設計經驗。

發(fā)展至今，國芯科技擁有豐富的IP核心產品。在這些IP內核中，C9000是基于 PowerPC 指令集的，亂序 4 發(fā)射 9 級流水線超標量處理器，具備業(yè)界領 先的嵌入式處理器性能，32個32位通用寄存器，適用于對性能要求苛刻的嵌入式應用；C0 處理器是 C*Core 家族中面積最小，功耗最低的 32 位 RISC 處理器，兼容 C300 處理器指令集(C1)，是 8/16 微處理器的理想換代產品。此外，國芯科技的IP內核還有C8000系列、C3000系列以及安全內核系列等。

圍繞這些IP內核，國芯科技還打造了一套IP庫，主要覆蓋芯片內的標準功能單元，如DMA controller、Nand flash controller和Timer等；特殊功能單元，如LCD controller、ADC、PWM等；高速接口，如GMAC、PCIe、DDR和USB等；通訊接口，如IIC、SCI、SPI和Low pin count interface等。

在設計服務方面，國芯科技還擁有面向主流領域的芯片設計平臺，其中包括汽車，以及工業(yè)、物聯網和信息安全。

除了設計服務，國芯科技還提供產品服務，包括汽車電子與工業(yè)控制芯片、先進計算和存儲芯片和信息安全芯片等。車載SE芯片CCM3310S-T便是一款車規(guī)級芯片，基于EFLASH汽車電子工藝、采用國內具有自主知識產權的32位CPU安全內核CS0進行設計，具有低功耗、高性能、多功能及高安全性等特點。

也就是說，國芯科技在車規(guī)級芯片方面具備比較全面的能力，為打造中高端車規(guī)級MCU奠定了比較好的基礎。

RISC-V進入中高端車規(guī)級領域正當時

筆者在此前的文章中曾專門提到過，汽車領域和工業(yè)領域、物聯網領域一起是未來RISC-V芯片發(fā)展的三大重心。根據Counterpoint的預測數據，預計到2025年RISC-V在汽車市場的滲透率將達到10%。

現階段，RISC-V已經證明了自己在高性能MCU方面以及車規(guī)級市場的可行性。比如，先楫半導體的HPM6700/6400系列MCU目前產品的主頻已經達到了816MHz，比現階段大部分ARM架構MCU的主頻還要高。另外，芯來科技也已經有客戶推出車規(guī)級RISC-V MCU。

從產品形態(tài)來看，軟件定義汽車所打造的產品是智能化水平非常高的汽車，是真正意義上的“跑在馬路上的計算機”。因此，不僅對MCU的安全性、穩(wěn)定性、一致性提出了越來越高的要求，也需要MCU具備更高的算力、更強的網絡接口、更低的功耗。

同時，目前汽車上的智能化工業(yè)也比較豐富，如汽車智能座艙、車身控制、輔助駕駛，行車安全系統(tǒng)等領域。傳統(tǒng)的車載控制功能都是靠ECU，8位或者16位MCU可能就滿足了需求，引擎控制、齒輪與離合器控制、電子式渦輪系統(tǒng)、扭力分散控制和電子幫輔等方面就使用了大量的8位和16位MCU。

不過，傳統(tǒng)汽車控制發(fā)起端是人，軟件定義汽車要求汽車具有自我感知、自我決策的能力，MCU運算能力要更強，能滿足高速處理的需求和復雜的場景需求。因此，智能汽車對于中高性能的32位MCU需求將快速提升，且需求面會比較廣泛，這正好讓RISC-V發(fā)揮其靈活性的優(yōu)勢。

后記

曾有觀點認為，RISC-V要想構建類似ARM或x86的生態(tài)，可能要花費10年甚至20年時間。不過，我們能夠看到，由于ARM架構的自身原因，以及RISC-V所展現出的潛力，產業(yè)界對于RISC-V的支持非?？焖?，基本所有操作系統(tǒng)都已經主線支持RISC-V的發(fā)展。在汽車市場，RISC-V已經通過了性能和車規(guī)級的門檻，后續(xù)的發(fā)展也是不可限量的。