2022泰达论坛丨苏州国芯肖佐楠：国产汽车电子MCU核心技术的建立与产业

9月2日至9月4日，由中国汽车技术研究中心有限公司，中国汽车工程学会，中国汽车工业协会，中国汽车报社联合主办，天津经济技术开发区管委会特别支持，日本汽车工业协会，德国汽车工业协会联合主办的第十八届中国汽车产业发展国际论坛在天津滨海新区举行本届论坛以坚定信念，稳健发展，新局为年度主题，邀请重磅嘉宾进行深入探讨

日前，生态论坛:从短缺到成熟，汽车芯片国产化何时迎来春天苏州国鑫科技有限公司总经理肖作南发表了题为《国产汽车电子MCU核心技术的确立与产业化》的演讲

以下为演讲实录:

首先非常感谢大家给我们这样一个学习和交流的机会我今天演讲的题目是汽车电子国产MCU核心技术的建立与产业化

首先，核心技术是什么我们的理解是，把我们的技术变成一个产品，在三到五年内，在绝对量和相对量上实现销售的最大化，从而形成对企业发展的良好支撑这是我们理解的核心技术

所以核心技术不同于前沿技术前沿技术有可能转化为企业的核心技术，每个企业在不同的发展阶段对核心技术有不同的定义经过20多年的发展，国鑫公司于今年1月6日登陆科技创新板经过20年的发展，专注于国产，CPU技术和产业化

针对刚才说的核心技术的产业化，既然是MCU，就要分析技术上和整个市场上的发展方向和趋势第一，汽车电子电气架构的演进趋势，然后是智能汽车MCU和SoC的发展趋势，第三，汽车电子芯片的核心技术和竞争力，第四，汽车电子芯片及其产业化

首先是电子电气架构的演进趋势汽车是一种交通工具，但现在它是第三种生活空间目前传感器和执行器的发展方向逐渐趋同，向标准化发展ECU在分析和控制环境以及满足用户方面起着关键作用本质上，智能汽车MCU的发展趋势要追溯到ECU的责任EE架构也面临着ECU职责的演变在传统的分布式架构下，ECU通常是针对某个功能的，所以ECU很多，ECU之间的通信是有限的传统通信主要通过低速总线实现伴随着汽车中央网关的增加，功能模块之间的数据通信变得更加容易它通过集成不同的总线和网络，跨总线交换数据，承担不同总线类型的协议转换，参与网络管理根据实际需求，路由信号和消息控制实现不同功能模块之间的通信

伴随着模块化的加速，ECU的功能集成度进一步提高，出现了功能域的概念，从而实现了域控制器应该说，伴随着域控制器的出现，我们的MCU功能更加一体化也脱离了原来ECU单纯完成处理到执行特定信号的功能，可以分离出来处理更多的信息，从而走向标准化

目前域控制器分为五域和三域五个域主要是博世提出的自动驾驶域，驾驶舱域，车身域，底盘域和动力域大众华为提出了三域架构，即自动驾驶域，驾驶舱域和车辆控制域以特斯拉为代表，提出车载中央计算机，有不同的区域计算这种架构可以理解为汽车架构的终极理念板载单元和区域控制摆脱了原有的功能域概念，是通用的，更集中的芯片概念因此，在汽车电子电气架构的发展中，软件架构是一个长期的，渐进的演化过程

从目前的情况来看，传统车企的整车架构大多还处于从分布式架构向域控制架构转变的过程中那么，我们的产品应该侧重于什么样的功能和定位呢

在EE架构演进过程中，提出了MCU和SoC芯片的演进SoC是一个相对更大更广的芯片概念，涵盖了MCU在汽车智能化演进的过程中，不断迭代，增强的功能和运行需求导致SoC的快速演进，于是我们提出了这样一个SoC芯片的概念

MCU不断巩固汽车的控制性能和安全性伴随着汽车各种舒适功能的普及，部件控制域细化，对MCU要求更高目前仍被外资高度垄断

智能驾驶舱的实现实际上是一个增加SoC功能计算能力的过程，对汽车的计算能力提出了更高的要求，传统的功能芯片无法满足计算能力要求传统汽车芯片厂商面对的是该领域的低端市场在这一领域，消费领域原有的传统芯片厂商，如高通，三星，华为等，主要占据高端智能座舱领域

刚才也提到了，自动驾驶芯片也是SoC，对汽车的计算能力提出了更高的要求，传统的功能芯片无法满足这种计算能力要求为了满足更高的安全水平和自动驾驶水平的提高，需要更高的计算能力在整车控制域芯片中，功能相似的ECU统一管理控制域资源丰富的传统芯片可以满足需求，传统的高端MCU很适合整车控制领域同时我们也看到这样一个趋势，从传统的MCU到SoC我们说，其实如果进入一个稳定的EE架构，五年后SoC可能会逐渐向原来传统意义上的MCU转型所以汽车控制芯片既有功能MCU，又有主控SoC伴随着汽车电子架构的演进，MCU不断巩固汽车控制性能，安全计算能力更高的SoC市场潜力巨大

下面我们来探讨一下智能汽车SoC和MCU的发展趋势首先是功能性MCU的发展趋势传统的域控制器主要分为五个域，其中动力域仍然有大量的燃油车未来五年，燃油车可能还会大量存在控制传统燃油汽车动力性能的MCU数量相对稳定，而新能源汽车动力系统中的MCU数量会增加在车身领域，传统功能较多，MCU数量相对稳定机箱领域会伴随着机箱线控技术的应用，促进MCU的增加在驾驶舱领域和自动驾驶领域，伴随着功能的不断创新，传统MCU的数量正在下降在自动驾驶领域，尤其是辅助驾驶领域，MCU的数量越来越多，所以未来L3智能驾驶高度智能化后，MCU的数量会减少8位MCU提供低端控制功能，如风扇，天窗，空调等，而32位MCU具有高端控制功能，实现驾驶辅助，发挥重要作用，如车身域，电源域，底盘域等复杂的应用场景推动MCU向32位发展，但8位和16位MCU在未来3—5年内几乎不会被完全取代

第二，看一看主控芯片，自动驾驶，泊车等辅助功能的安全性和舒适性考虑到成本和性能，分布式架构是目前的主要架构对于功能型MCU，需求还在增加未来在L3级别以上的自动驾驶领域，高计算SoC芯片将处于主控地位，控制多个自动驾驶传感器不再需要传统的MCU，可能会导致这个数量的减少最后可能是集中，一两个SOC就能完成这个功能当然，可以清楚的看到，主控SoC的发展已经成为一种趋势但在近期，尤其是3到5年内，单片机仍然是一个主战场汽车智能域控制芯片的发展趋势首先是高性能人机交互和环境感知需要海量数据计算，更先进的制造工艺，CPU和神经网络来满足性能的不断提升二是多核异构，支持各种场景的硬件需求第三，高度集成域控制器的集成功能越来越多除了刚才说的强大的计算能力，还有各种各样的通信接口我们认为技术的发展将重塑汽车产业链，传统产业链由上游供应商和系统集成商组成特斯拉的加入，加快了整个行业的转型速度一些车企已经开始自行设计汽车电子芯片，甚至Tier1厂商也开始了芯片设计研发第四，大量互联网公司也进入这个体系，整个汽车产业链的价值将被重塑

我们提出的是最大限度的在3—5年内打造我们的核心技术和竞争力，为公司创造更大的价值，所以我们研发了嵌入式CPU核心技术我们提出0PPM的概念，要分析每一个出故障芯片的根本原因必须掌握每个核心IP的设计，快速发现问题我们建立了基于Power PC的CPU核心技术设计开源的RISC—V架构技术，实现技术的平台化根据产业链的发展，可以定制

第二，自主IP可控当然，并不是说我们拒绝开放第三方也可以采用一些标准化的通信和模块但总的来说，一些主要的数字模块和模拟IP，包括电源和IO，应该是自主开发的尤其是电源，因为电动车和传统汽车相比，状态不同，环境不同，电源管理的复杂度非常高大量的感知造成数模转换，带来不同的转换率和不同的精度要求，需要我们自己掌握

刚才我提到了一些我们自主控制的核心技术在这个过程中，我们实际上要满足高可靠性的要求，包括测试性设计的故障分析，制造冗余设计等全链条的设计技术说到功能安全，比如内核锁步技术，就是用硬件来最大程度的简化软件工作还有类似总线的检测技术，包括整个内部单元的检测技术，以及整个启动和运行过程中环境的检测技术其实我们说功能安全，首先要积累整个技术，这是我们作为MCU必须的就国鑫公司而言，我们已经推出了几十种型号的芯片，目前都是基于Power PC架构，主要用于发动机控制芯片，车身控制芯片等主要技术层面是专注于40nm的嵌入式技术，与国内各大巨头技术水平同步也是未来五年左右MCU要采用的主要技术水平

再说了，为什么十几个型号有几十个不同型号根据封装资源的不同，一个芯片可以开出不同的存储，内存等，并可与不同型号系列化尤其是域控，明年下半年将推出6核的架构，包括16兆以上内存的

同时，联网对汽车电子安全芯片提出了更高的要求，首先是V2X场景，验签能力要达到千倍的要求我们推出了满足3000次以上要求的芯片通过与中汽中心的软件评测，推出ACS—EAL5+认证另外，我们提到了建立完善可控的生态链所有MCU都支持国际第三方开发环境和第三方调试工具同时与国内各大软件公司合作开发底层软件，包括操作系统我们还推出了集成可控的生态聚合集成开发环境

综上所述，我们已经建立了比较完善的汽车电子芯片设计技术平台，国内汽车电子技术平台，基于AEC—Q100的汽车电子筛选系统，可以更大程度的实现产业化。谢谢大家！

本文根据TEDA汽车论坛速记整理，未经发言人审阅，仅供参考。