2022年4月12日,车规芯片企业芯驰科技发布车规MCU E3“控之芯”系列产品,可全面应用于线控底盘、制动控制、BMS、ADAS/自动驾驶运动控制、液晶仪表、HUD、流媒体视觉系统CMS等对安全性和可靠性要求极高的应用。
至此,芯驰科技共发布了自动驾驶芯片“驾之芯”V9、智能座舱芯片“舱之芯”X9、智能网关芯片“网之芯”G9等系列产品。对于芯驰来说,这四个系列的芯片产品,如同为汽车赋予“智商”、“情商”、“沟通力”和“行动力”,让汽车从“交通工具”华丽转身为智慧的“汽车人”成为可能。
1.车规级MCU兼顾安全与性能
MCU是微控制单元(Microcontroller Unit)的简称,是把CPU的频率与规格做适当缩减,并将内存、计数器、USB等周边接口整合在单一芯片上,形成芯片级的计算机。手机、PC、家电、工业、汽车等都需要用到MCU。
一直以来,车规级MCU都被国外所垄断。由于车企的供应商审核周期较长、更换供应商成本很大,过去十几年竞争格局比较稳定。国际大厂恩智浦、英飞凌、瑞萨、意法半导体和德州仪器长期占据全球汽车MCU市场的前五名,2020年市场占比超过95%。IHS数据显示,2020年全球汽车MCU市场规模为64亿美元左右,预计到2023年,全球汽车MCU市场规模为80亿美元。
2020年,疫情导致MCU出货量降低,让国产MCU公司获得进入车企供应商的机会。然而,车规级MCU和一般的消费电子类相比,各方面的要求更为严苛。主要体现在车规级芯片对使用寿命、稳定性、耐温能力有较高的要求。所以,高性能、高可靠和高安全是车规芯片最重要的评价标准。
在目前的认证标准中,ISO 26262标准是全球公认的汽车功能安全标准,它对产品的整个生命周期进行评估,从需求开始,到概念设计、软件设计、硬件设计,包括最终的生产、操作,都提出了要求。而其中又分A-D四个等级,D等级对产品有最高完整性要求。
目前,芯驰科技发布的E3系列MCU完成了ISO26262 ASIL D级功能安全等级的车规流程认证、AEC-Q100可靠性认证、ISO26262功能安全产品认证以及国密认证,成为“四证合一”的车规芯片企业。
在性能方面,E3系列产品基于ARM Cortex-R5F,CPU主频达到800MHz。与目前大部分车用的MCU的100-300MHz相比,能够为汽车带来丰富的应用场景。如可以同时稳定底盘操控、监控电池性能,以及对未来智能汽车所需的服务型架构的支撑。
芯驰表示,E3产品具有丰富的应用场景,适用于BMS、制动控制、线控底盘、ADAS/自动驾驶运动控制、车身控制、网关、T-Box、HUD、液晶仪表、流媒体视觉系统CMS等多个领域。
2.从单块芯片到“中央计算架构”
芯片的使用离不开软件系统的支持,MCU也不例外。软件系统向下能够控制芯片的使用,向上能够对接操作平台。
新发布的E3系列,在AUTOSAR基础软件上,已经和Vector、EB、普华、ETAS、东软睿驰、恒润等国内外主流的厂商完成了适配。
E3系列MCU是芯驰科技发布的第四个系列产品。在此之前,芯驰已经发布了自动驾驶芯片“驾之芯”V9、智能座舱芯片“舱之芯”X9、智能网关芯片“网之芯”G9等系列产品。
具体来说,“驾之芯”V9集成了高性能的CPU、GPU和AI处理引擎,通过传感器接口,汽车可以同时采集多路摄像头、激光雷达、毫米波雷达的数据,完成从感知、定位、规划决策和控制的自动驾驶流程。
“舱之芯”X9可以通过一颗芯片同时驱动仪表、中控、后视镜、后排娱乐等多达10个高清显示,并支持多屏共享和互动,满足未来智能座舱各项功能需求。
“网之芯”G9具有丰富的接口,不仅支持CAN、LIN、以太网等不同车身网络之间的无缝数据交换,也可以支持5G/C-V2X网络的接入,在车内外建立起稳定可靠的数据通道,实现高流量、低延迟的信息交互。
四款产品在发布之际均已经与客户达成合作,提前适配。但这样的合作依赖客户的配合,也受限于相关合作伙伴的软件系统,不利于车规级芯片企业的发展。另一方面,由于目前车规芯片的性能很难通过新的工艺制程来提升,单纯地增加芯片数量也很难可持续。车规级芯片从分布式计算架构往集中式计算架构的变革势在必行。
于是,能够兼容多款芯片的使用,并帮助它们实现性能最大化的“中央计算架构”成为芯驰的下一步研发的重点。当天,芯驰科技也发布了面向未来的“芯驰中央计算架构 SCCA 1.0”,预计2022年第三季度会发布正式版本。