车规MCU的"升级战"已经全面打响。
一方面,在汽车智能化迈向深水区的大背景之下,小鹏、零跑、广汽等越来越多主机厂采用中央处理单元HPC+2-4个ZCU组成的新一代EE架构,将原有的上百个ECU功能整合至数个区域控制器中,需要车规MCU具备更高处理能力、更高安全性能、更高算力、更大的存储能力等性能。
另一方面,AI大模型正在成为改写行业规则的关键变量,进一步加速了车规MCU进行算力、架构、安全等全方位革新与升级。比如AI大模型在智能座舱、辅助驾驶等场景中,需要MCU具备更强的边缘计算能力,能够快速处理本地实时数据并与中央计算单元高效协同。
在上述背景之下,传统车规MCU在算力、架构兼容性、安全等级等方面的短板日益凸显,已难以匹配市场对高性能、高集成、高安全的核心需求,车规MCU产业由此进入全面升级与重构的关键周期。
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车规MCU进入"升级与重构期"
近年来,包括英飞凌、意法半导体、恩智浦等国际大厂都在推动车规MCU芯片往更先进制程、更高算力和更高集成度等方向升级,以满足未来汽车跨域高性能MCU的市场需求。
根据《高工智能汽车》了解,为了满足汽车智能化对算力的严苛要求,英飞凌、恩智浦、意法半导体等芯片巨头均推出了集成专用AI计算单元的车规MCU产品,以满足未来汽车对于跨域高性能MCU的市场需求。
比如英飞凌推出的采用28nm工艺的32位微控制器AURIX™ TC4x,最多可集成六个TriCore™ v1.8 内核,主频高达500MHz,支持高速硬件数据路由引擎,具备强大的通用计算能力;同时,它集成了PPU(并行处理单元),能够实现矢量DSP并行处理、多场景AI加速。例如,在自动驾驶场景中,英飞凌AURIX™ TC4x 可以快速处理来自摄像头、雷达等传感器的数据,通过AI算法实现目标识别、路径规划等功能,为车辆的自动驾驶提供精准的决策依据。
"AURIX™ TC4x集成了PPU(并行处理单元),可以帮助客户实现AI计算、AI加速的应用场景。"英飞凌科技汽车业务大中华区高级市场经理刘琳表示,英飞凌计划从2026年起为部分AURIXTM TC3xx产品提供400MHz的升级选择,包括TC39x (16MB存储容量),TC38x(10MB存储容量)与TC377(6MB存储容量)。同时,从功能安全、信息安全、内核、性能等方面做了进一步提升的AURIX™ TC4x,已经量产并会继续推出更多新的产品料号。
而在国内市场,芯驰科技、紫光同芯等国产芯片厂商同样面向全新中央计算**+区域控制架构推出了高性能车规MCU产品。**比如芯驰科技面向跨域融合场景推出的高性能车规MCU------旗舰智控E3650,采用22nm工艺制程,主频达到600MHz,集成了16MB嵌入式非易失性存储与高于4MB的大容量SRAM,可以应用在区域控制、智驾和舱驾一体控制、智能线控底盘域控等场景。目前,该车规MCU已经进入规模化量产阶段。
与此同时,各大芯片厂商也在推动车规MCU工艺制程朝28nm、22nm甚至是16nm进发,以实现更高的性能。比如辰至半导体已经推出16nm工艺的C1系列芯片,拥有8核CPU+4对锁步MCU,集成了CAN、LIN和Ethernet以及安全加密引擎和多个高性能处理器,可以满足"中央域CCU+区域ZCU"的全车身域控解决方案。
未来,随着AI大模型与新一代EE架构的深度融合,车规MCU的"性能天花板"将持续被突破。有业内人士表示:"未来,AI会渗透到汽车的各个领域,在车规MCU当中增加硬件设计单元,如增强的CPU性能、AI专用处理器等,来处理更复杂的算法和控制任务已经成为了主要趋势。"
02
众厂商押注RISC-V架构
作为全球开放标准的指令集架构,RISC-V凭借开源、灵活等优势,正在成为车规MCU升级的关键变量。
根据《高工智能汽车》了解,国际巨头如英飞凌,以及一些国产厂商均已经布局高性能RISC-V芯片。其中,英飞凌宣布将在未来几年内推出基于RISC-V的全新汽车微控制器(MCU)系列。目前,英飞凌基于RISC-V的下一代微控制器的首个虚拟原型已就位。
对此,英飞凌科技汽车业务大中华区高级市场经理刘琳提到,在汽车智能化时代,车规MCU不仅需要满足功能安全、信息安全、可靠性、可分析性、故障追踪和故障检测等功能,还要满足不同场景的差异化特定需求。比如底盘/动力传动系统、区域控制器、高级驾驶辅助系统等各大应用场景对于车规MCU在一些共同需求的基础上还需要针对特定应用的特定计算能力。
"RISC-V可以避免IP锁定,凭借灵活可拓展优势以及可加速硬件开发、软件创新,将是面向未来的汽车微控制器开放标准。"刘琳表示,未来几年,英飞凌将采用"现有架构产品迭代+RISC-V新品储备"的双轨策略。
资料显示,RISC-V统一的编程方式和工具链,可覆盖从MCU到CPU、AI处理器等各种性能处理器,开发者都能保持一致的体验。这种统一性极大地提高了软件复用性和开发效率,完美适配"软件定义汽车"时代的开发需求。
不过,目前阶段来看,RISC-V在汽车领域的应用还处于早期阶段,标准体系和生态建设正在进行中。业内人士认为,未来5-10年,RISC-V在汽车MCU中的商业落地正在加速,将成为汽车智能化转型的核心驱动力。