電子發(fā)燒友網(wǎng)報(bào)道（文/梁浩斌）最近東風(fēng)汽車在湖北省車規(guī)級(jí)芯片產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新聯(lián)合體大會(huì)上，發(fā)布了據(jù)稱是中國(guó)首顆完全國(guó)產(chǎn)自主可控高性能車規(guī)級(jí)MCU芯片——DF30。東風(fēng)汽車表示，目前已完成3款車規(guī)級(jí)芯片流片，除了車規(guī)級(jí)MCU之外，還有一款H橋驅(qū)動(dòng)芯片、一款高邊驅(qū)動(dòng)芯片（已量產(chǎn)上車）。

車企造芯的大潮，從2020年下半年開始的全球汽車芯片短缺開始，當(dāng)時(shí)車用MCU的缺貨狀況尤為嚴(yán)重。但如果看此前宣布投入造芯的車企，選擇的自研芯片方向往往不是在市場(chǎng)上最為短缺的車用MCU，而是更加傾向自動(dòng)駕駛、智能座艙、功率器件等方向。那么為什么東風(fēng)會(huì)選擇自研車用MCU？東風(fēng)自研MCU的背景和技術(shù)是什么？下面的內(nèi)容或許能夠作出解答。

與二進(jìn)制半導(dǎo)體聯(lián)合開發(fā)，采用芯來(lái)RISC-V內(nèi)核

在官方的介紹中，DF30是由東風(fēng)汽車與中國(guó)信息通信科技集團(tuán)（下簡(jiǎn)稱中國(guó)信科）聯(lián)合開發(fā)。在2019年，由于受到國(guó)際形勢(shì)動(dòng)蕩影響，供應(yīng)鏈安全問(wèn)題日益嚴(yán)峻，國(guó)產(chǎn)芯片替代的趨勢(shì)也逐漸擺上臺(tái)面，國(guó)內(nèi)不少芯片初創(chuàng)企業(yè)也是在當(dāng)時(shí)的市場(chǎng)背景下成立。

東風(fēng)汽車也在2019年規(guī)劃了一系列車用芯片產(chǎn)品，包括高端MCU以及四款專用芯片，以保證供應(yīng)鏈穩(wěn)定和安全。到2022年，東風(fēng)汽車聯(lián)合中國(guó)信科等多家企事業(yè)單位共同成立了湖北省車規(guī)級(jí)芯片產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新聯(lián)合體，目的是聯(lián)合“政產(chǎn)學(xué)研”的力量，實(shí)現(xiàn)車規(guī)級(jí)芯片完全自主定義、設(shè)計(jì)、制造、封測(cè)與控制器開發(fā)及應(yīng)用，打通車規(guī)芯片產(chǎn)業(yè)鏈，深化產(chǎn)學(xué)研合作。

同在2022年，東風(fēng)汽車和中國(guó)信科共同出資10億元成立了二進(jìn)制半導(dǎo)體，該公司主要由兩大類業(yè)務(wù)，一是以太網(wǎng)交換芯片、二是工控和車規(guī)的MCU產(chǎn)品，因此實(shí)際上東風(fēng)汽車的MCU項(xiàng)目是與二進(jìn)制半導(dǎo)體聯(lián)合開發(fā)。

早在2022年11月，二進(jìn)制半導(dǎo)體就發(fā)布了首款高性能車規(guī)MCU伏羲2360。當(dāng)然，這時(shí)距離公司成立還不到10個(gè)月，這款產(chǎn)品作為公司的首款車規(guī)MCU，在2023年才宣布了首次流片。伏羲2360采用了國(guó)產(chǎn)RISC-V指令集內(nèi)核，實(shí)現(xiàn)全自主可控，主頻不低于300Mhz；提供自研高性能時(shí)鐘管理單元、自研高性能硬件安全模塊，同時(shí)支持雙核鎖步機(jī)制以及ECC糾錯(cuò)，主要應(yīng)用于汽車發(fā)動(dòng)機(jī)、變速箱、三電控制、ADAS、整車控制等汽車動(dòng)力安全域。

值得一提的是，國(guó)內(nèi)RISC-V處理器IP大廠芯來(lái)科技是湖北省車規(guī)級(jí)芯片產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新聯(lián)合體的創(chuàng)始成員之一，自然也為二進(jìn)制半導(dǎo)體提供國(guó)產(chǎn)RISC-V處理器內(nèi)核IP。

DF30作為二進(jìn)制半導(dǎo)體和東風(fēng)汽車聯(lián)合開發(fā)的車規(guī)MCU，同樣采用了芯來(lái)的處理器IP。根據(jù)官方信息，DF30芯片基于芯來(lái)科技NA900系列RISC-V處理器內(nèi)核，采用多核架構(gòu)，主頻最高350MhZ；采用國(guó)內(nèi)40nm車規(guī)工藝開發(fā)，全流程國(guó)內(nèi)閉環(huán)，功能安全等級(jí)達(dá)到ASIL-D。

據(jù)芯來(lái)介紹，NA900車規(guī)級(jí)處理器是全球首個(gè)通過(guò)ISO26262 ASIL-D產(chǎn)品認(rèn)證的RISC-V CPU IP。

與此同時(shí)，DF30已經(jīng)通過(guò)基礎(chǔ)測(cè)試、壓力測(cè)試、應(yīng)用測(cè)試等295項(xiàng)嚴(yán)格測(cè)試， 已進(jìn)入控制系統(tǒng)應(yīng)用開發(fā)階段，有望在國(guó)產(chǎn)同類芯片中率先實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)上車。目前國(guó)產(chǎn)車規(guī)MCU雖然種類繁多，也已經(jīng)有很多已經(jīng)進(jìn)入到量產(chǎn)車型上，但確實(shí)在動(dòng)力安全域中使用的還幾乎處于空白。

按照東風(fēng)汽車的規(guī)劃，未來(lái)新車型的芯片國(guó)產(chǎn)化率將達(dá)到40%，并制定了在汽車中央網(wǎng)關(guān)、智慧座艙、自動(dòng)駕駛、動(dòng)力控制等領(lǐng)域的國(guó)產(chǎn)化芯片開發(fā)應(yīng)用戰(zhàn)略，未來(lái)自研車規(guī)MCU還將會(huì)對(duì)外銷售。除了MCU之外，還會(huì)投入到座艙、自動(dòng)駕駛等領(lǐng)域，今年9月東風(fēng)就宣布未來(lái)還將加快國(guó)產(chǎn)高算力芯片應(yīng)用，2026年廣泛采用7納米制程芯片，2030年將應(yīng)用5納米制程芯片，2035年將應(yīng)用更先進(jìn)的芯片架構(gòu)。

國(guó)產(chǎn)車規(guī)MCU加快上車腳步

根據(jù)semiconductor Intelligence的數(shù)據(jù)，2023年全球汽車芯片的市場(chǎng)規(guī)模達(dá)到670億美元，同比增長(zhǎng)12%。前五大廠商，英飛凌、恩智浦、意法半導(dǎo)體、TI、瑞薩合計(jì)占據(jù)超過(guò)5o%的市場(chǎng)份額，而前十二大廠商合計(jì)占據(jù)超過(guò)75%的市場(chǎng)份額，而目前前十二家汽車芯片廠商均為海外企業(yè)。

而隨著汽車新四化的趨勢(shì)，汽車芯片使用量增速驚人，已經(jīng)成為了近幾年半導(dǎo)體行業(yè)中增速最快的終端市場(chǎng)之一。

但根據(jù)原工信部部長(zhǎng)苗圩的數(shù)據(jù)，中國(guó)車規(guī)級(jí)芯片自給率還不到10%。巨大的自主替代市場(chǎng)空間，也為國(guó)產(chǎn)車規(guī)MCU初創(chuàng)企業(yè)提供了極佳的市場(chǎng)機(jī)會(huì)。

當(dāng)然車規(guī)級(jí)MCU的門檻較高，盡管近年市場(chǎng)上本土廠商推出的車規(guī)MCU數(shù)量較多，但普遍集中在車燈、門窗、座椅等對(duì)功能安全等級(jí)要求較低的領(lǐng)域。

不過(guò)除了DF30外，也有不少國(guó)產(chǎn)的廠商將車規(guī)MCU推向動(dòng)力域、底盤域等對(duì)功能安全等級(jí)要求高、對(duì)芯片可靠性要求高的應(yīng)用場(chǎng)景。

比如芯馳科技去年的高性能車規(guī)MCU E3就被搭載在CDC懸架控制器上，并在奇瑞瑞虎9、星途瑤光等車型上正式量產(chǎn)，成為了國(guó)內(nèi)首個(gè)應(yīng)用在主動(dòng)懸架的車規(guī)控制芯片。

今年Tier1模組廠商埃泰克也采用國(guó)芯科技的CCFC3007BC芯片開發(fā)了電控領(lǐng)域的域控制器，并獲得國(guó)內(nèi)汽車主機(jī)廠定點(diǎn)；芯旺微基于自主KungFu內(nèi)核的車規(guī)MCU也早在2022年就已經(jīng)進(jìn)入了底盤和動(dòng)力系統(tǒng)的控制應(yīng)用。

小結(jié)：

車企自研MCU，一個(gè)好處是能夠更快地響應(yīng)以及進(jìn)行驗(yàn)證，以獲得更多數(shù)據(jù)改善芯片的可靠性。而過(guò)去國(guó)產(chǎn)汽車芯片上車難，一大問(wèn)題就在于難以說(shuō)服車企更換成熟且可靠的海外芯片廠商產(chǎn)品，而東風(fēng)DF30等一系列國(guó)產(chǎn)車規(guī)芯片未來(lái)在新車型上的成功應(yīng)用，或許會(huì)給其他國(guó)產(chǎn)車規(guī)芯片廠商帶來(lái)更多的機(jī)會(huì)。