2025年9月12日，在第五屆全球汽車芯片產(chǎn)業(yè)大會(huì)上，東風(fēng)汽車研發(fā)總院硬件開(kāi)發(fā)經(jīng)理劉仁龍介紹到，東風(fēng)汽車在國(guó)產(chǎn)車規(guī)級(jí)MCU技術(shù)領(lǐng)域積極尋求破局，以需求為牽引全力推動(dòng)國(guó)產(chǎn)芯片應(yīng)用。當(dāng)前，國(guó)家大力推廣RISC-V內(nèi)核，汽車電子架構(gòu)集中化也對(duì)MCU提出新要求，企業(yè)在開(kāi)發(fā)過(guò)程中面臨供應(yīng)鏈IP獲取不成熟、制造工藝有待攻關(guān)、芯片生態(tài)不完善等諸多挑戰(zhàn)。

為此，2022年?yáng)|風(fēng)汽車牽頭成立了國(guó)內(nèi)首個(gè)車規(guī)級(jí)芯片產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新聯(lián)合體，從全產(chǎn)業(yè)鏈視角整合資源，通過(guò)定制化IP開(kāi)發(fā)、引導(dǎo)產(chǎn)業(yè)鏈協(xié)同發(fā)力、實(shí)施差異化策略、參與標(biāo)準(zhǔn)建立等工作，推動(dòng)國(guó)產(chǎn)車規(guī)MCU芯片產(chǎn)業(yè)發(fā)展。

劉仁龍｜東風(fēng)汽車研發(fā)總院硬件開(kāi)發(fā)經(jīng)理

以下為演講內(nèi)容整理：

研發(fā)背景

在車輛控制器中，MCU這類控制芯片至少需配置一顆。在整個(gè)電子元器件產(chǎn)品體系中，MCU作為控制與計(jì)算核心器件，價(jià)值占比相對(duì)較高。對(duì)此，我們選擇將MCU芯片作為攻關(guān)對(duì)象。

當(dāng)前國(guó)產(chǎn)MCU芯片廠商數(shù)量眾多。在低端MCU領(lǐng)域，如八位機(jī)，以及應(yīng)用于小型燈光、雨刮、電機(jī)等小型控制器的MCU，國(guó)內(nèi)技術(shù)已相對(duì)成熟。東風(fēng)汽車已大規(guī)模將其應(yīng)用于燈光、雨刮、電機(jī)等小型ECU中。中高端MCU領(lǐng)域，盡管國(guó)內(nèi)眾多廠商紛紛布局，但在動(dòng)力、底盤(pán)等對(duì)高性能、高功能安全及高信息安全有嚴(yán)苛要求的芯片方面，國(guó)內(nèi)廠商仍處于起步階段，部分廠商正在進(jìn)行開(kāi)發(fā)，部分則處于小批量試用階段。

圖源：演講嘉賓素材

高端MCU的應(yīng)用面臨諸多挑戰(zhàn)，包括對(duì)可靠性與安全性的高要求、對(duì)性能指標(biāo)的嚴(yán)苛標(biāo)準(zhǔn)、關(guān)鍵IP的獲取難度，以及制造工藝與國(guó)內(nèi)產(chǎn)線水平的匹配問(wèn)題。

其中，品牌認(rèn)可度尤為關(guān)鍵。當(dāng)前，東風(fēng)汽車正積極推動(dòng)國(guó)產(chǎn)芯片的規(guī)模化應(yīng)用。車型開(kāi)發(fā)需全面權(quán)衡產(chǎn)品質(zhì)量、實(shí)際裝車表現(xiàn)、市場(chǎng)銷量及用戶反饋等多方面因素。在此背景下，如何實(shí)現(xiàn)有效的平衡成為亟待解決的議題。

我們堅(jiān)持以需求為牽引，大力推進(jìn)國(guó)產(chǎn)芯片的應(yīng)用落地。事實(shí)上，不少車企已通過(guò)投資、合資或自研等多種方式，在該領(lǐng)域展開(kāi)布局與研究。

目前，國(guó)家正積極推動(dòng)RISC-V架構(gòu)的發(fā)展，基于RISC-V的CPU及IP核已成為我們重點(diǎn)攻關(guān)與應(yīng)用的方向之一。同時(shí)，隨著汽車電子架構(gòu)逐步走向集中化，對(duì)MCU的主頻、存儲(chǔ)容量、接口類型及集成度等方面也提出了更高要求。

挑戰(zhàn)與破局

在開(kāi)發(fā)過(guò)程中，我們聯(lián)合研發(fā)的DF30芯片也面臨多方面的挑戰(zhàn)。首先是在供應(yīng)鏈環(huán)節(jié)，由于所需IP種類繁多，涵蓋接口IP、內(nèi)核IP以及專用模擬IP等多個(gè)類別，而國(guó)內(nèi)在高端MCU領(lǐng)域的IP獲取機(jī)制尚不成熟，目前大多數(shù)國(guó)產(chǎn)芯片仍依賴ARM內(nèi)核或直接采購(gòu)國(guó)外IP。要實(shí)現(xiàn)國(guó)內(nèi)供應(yīng)鏈的自主閉環(huán)，我們?nèi)杂休^長(zhǎng)的路要走。

圖源：演講嘉賓素材

其次，車規(guī)芯片的制造工藝也是一大挑戰(zhàn)。目前高端MCU對(duì)制程要求雖不極端，但仍需依托28nm等成熟工藝以滿足性能需求。國(guó)內(nèi)多家企業(yè)正在相關(guān)工藝技術(shù)方面積極攻關(guān)，并逐步實(shí)現(xiàn)突破。

此外，國(guó)內(nèi)芯片設(shè)計(jì)企業(yè)數(shù)量眾多，尤其在MCU領(lǐng)域，已出現(xiàn)明顯的低端內(nèi)卷現(xiàn)象。車窗、車門(mén)、空調(diào)等應(yīng)用層面競(jìng)爭(zhēng)異常激烈，市場(chǎng)參與者眾多；而在高端產(chǎn)品方面，整體進(jìn)展相對(duì)緩慢。對(duì)OEM應(yīng)用開(kāi)發(fā)方而言，可選的高端MCU產(chǎn)品十分有限。在實(shí)際開(kāi)發(fā)中，我們發(fā)現(xiàn)高端MCU的投入巨大，從芯片前期立項(xiàng)到最終裝車上市，性能較強(qiáng)的產(chǎn)品往往需五至六年的周期，不僅投入高，而且回報(bào)周期長(zhǎng)、見(jiàn)效慢?？傮w而言，推動(dòng)高端MCU發(fā)展仍需從產(chǎn)業(yè)鏈整體層面協(xié)同推進(jìn)。

第三個(gè)挑戰(zhàn)在于芯片生態(tài)。芯片生態(tài)主要涉及芯片應(yīng)用，包括工具鏈、配套底層軟件等方面，這也是目前國(guó)產(chǎn)芯片努力的方向，同時(shí)還包括可靠性驗(yàn)證和標(biāo)準(zhǔn)制定等工作。當(dāng)前，東風(fēng)汽車正聯(lián)合中汽研，在國(guó)家質(zhì)量監(jiān)督總局認(rèn)證中心的帶領(lǐng)下，參與相關(guān)車規(guī)級(jí)認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)的建設(shè)工作。

針對(duì)上述挑戰(zhàn)，東風(fēng)汽車于2022年?duì)款^成立了國(guó)內(nèi)首個(gè)車規(guī)級(jí)芯片產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新聯(lián)合體。聯(lián)合體最初由9家單位組成，截至2024年，已發(fā)展至44家成員單位，覆蓋了從EDA工具、IP核，到芯片設(shè)計(jì)、流片封測(cè)，再到芯片驗(yàn)證與認(rèn)證等全產(chǎn)業(yè)鏈環(huán)節(jié)。我們以此為基礎(chǔ)，系統(tǒng)整合產(chǎn)業(yè)鏈資源，協(xié)同推進(jìn)相關(guān)工作。

IP方面，我們與成員單位二進(jìn)制半導(dǎo)體合作開(kāi)展了定制化IP的開(kāi)發(fā)。在此期間，雙方共同自主研發(fā)了多款芯片IP，其中已實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)的接口類IP達(dá)十余款。以MCU開(kāi)發(fā)為例，在芯片選型階段，我們以發(fā)動(dòng)機(jī)控制器作為對(duì)標(biāo)對(duì)象。由于發(fā)動(dòng)機(jī)控制器涉及正時(shí)、時(shí)序等嚴(yán)苛要求，當(dāng)時(shí)參考了的GTM方案?；谠撔枨?，我們相應(yīng)啟動(dòng)了一系列相關(guān)IP的自主研發(fā)工作。

圖源：演講嘉賓素材

此外，我們積極走訪產(chǎn)業(yè)鏈內(nèi)多家企業(yè)，主動(dòng)提出應(yīng)用需求，以此帶動(dòng)上下游協(xié)同合作，尤其在制造工藝方面推動(dòng)國(guó)內(nèi)技術(shù)攻關(guān)，助力實(shí)現(xiàn)國(guó)內(nèi)產(chǎn)業(yè)鏈的閉環(huán)發(fā)展。

我們還采取了差異化的發(fā)展策略。在項(xiàng)目初期，即對(duì)MCU產(chǎn)品制定了從低端到高端的完整規(guī)劃，并最終明確聚焦高端領(lǐng)域。從前期立項(xiàng)、開(kāi)發(fā)、芯片設(shè)計(jì)到測(cè)試驗(yàn)證的各個(gè)環(huán)節(jié)，我們均結(jié)合實(shí)際應(yīng)用需求進(jìn)行了深度參與。同時(shí)，積極踐行“先行先試”理念，將相關(guān)產(chǎn)品應(yīng)用于發(fā)動(dòng)機(jī)控制器、安全氣囊控制器等關(guān)鍵零部件，持續(xù)推進(jìn)應(yīng)用開(kāi)發(fā)與測(cè)試驗(yàn)證工作。此舉旨在破解車企對(duì)國(guó)產(chǎn)芯片“不敢用”的困境，東風(fēng)汽車率先規(guī)模化應(yīng)用，以形成規(guī)模效應(yīng)，逐步贏得市場(chǎng)信任與認(rèn)可。

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我們還積極參與了車規(guī)級(jí)認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)的制定與完善工作，致力于為芯片質(zhì)量建立可靠保障，提升行業(yè)對(duì)國(guó)產(chǎn)芯片的信心，為國(guó)產(chǎn)芯片的發(fā)展注入“強(qiáng)心劑”。

當(dāng)前，我們研發(fā)的DF30芯片基于RISC-V內(nèi)核打造。2024年11月，我們與二進(jìn)制半導(dǎo)體聯(lián)合發(fā)布了國(guó)內(nèi)首款符合AUTOSAR標(biāo)準(zhǔn)的OS及MCAL。

合作模式方面，我們持續(xù)推動(dòng)創(chuàng)新，共同促進(jìn)國(guó)產(chǎn)車規(guī)級(jí)MCU芯片產(chǎn)業(yè)鏈的成熟。以往，產(chǎn)業(yè)鏈多呈金字塔結(jié)構(gòu)，主機(jī)廠通常直接對(duì)接Tier 1，并將整體解決方案委托其完成。如今，主機(jī)廠越來(lái)越傾向于基于自身需求掌握平臺(tái)主導(dǎo)權(quán)。我們正積極與芯片原廠、軟件供應(yīng)商直接對(duì)接，甚至深入與投資伙伴及服務(wù)供應(yīng)商溝通，構(gòu)建以“平臺(tái)化+全鏈條”為核心的生態(tài)合作模式。

DF30芯片

DF30芯片以英飛凌TC3系列作為功能與性能的對(duì)標(biāo)基準(zhǔn)。在開(kāi)發(fā)過(guò)程中，我們實(shí)現(xiàn)了三項(xiàng)關(guān)鍵創(chuàng)新，一是成功采用RISC-V內(nèi)核架構(gòu)；二是構(gòu)建了具備多重安全機(jī)制的可信執(zhí)行環(huán)境；三是自主研發(fā)了高性能時(shí)鐘管理單元。

圖源：演講嘉賓素材

在測(cè)試環(huán)節(jié)，我們對(duì)芯片單體開(kāi)展了全面且充分的測(cè)試，涵蓋AEC-Q100標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試及相關(guān)基礎(chǔ)測(cè)試、壓力測(cè)試、應(yīng)用測(cè)試等。去年年底至今年年初，該芯片搭載于猛士917樣車的發(fā)動(dòng)機(jī)控制器上，完成了冬季實(shí)地摸底測(cè)試。目前，此芯片在發(fā)動(dòng)機(jī)控制器上已穩(wěn)定實(shí)現(xiàn)發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火、怠速、加減速以及噴油點(diǎn)火等控制功能，運(yùn)行狀況良好。