搶跑「中央計算+區域控制」市場,芯馳科技高階智控MCU“芯”升級

伴隨著整車EE架構的加速變革,中國高階車規MCU正在迎來“新格局”。
4月23日開幕的上海國際車展期間,芯馳科技面向新一代AI座艙推出了X10系列晶片,以及面向區域控制器、電驅和動力域控、高階輔助駕駛和艙駕融合系統等的高階智控MCU產品E3系列。
在這其中,作為自主高階車規MCU新標杆,芯馳科技高階旗艦產品E3650已經斬獲了多家國內外頭部車企的核心專案定點。
與此同時,芯馳科技還發布了專為電驅和動力系統場景設計的E3家族新成員E3620P。基於E3118、E3610P、E3620P以及E3650等序列化產品組合,芯馳科技可以提供單電控、混動雙電控、分散式電驅、動力多合一域控,以及動力+底盤融合域控一站式動力系統MCU方案。
當前,“中央計算+區域控制”架構正在加速普及,汽車不僅需要聰明的大腦作為中央計算單元,還需要區域控制器(Zonal域控(Domain)打通和協調複雜的通訊協議和中間層,從而實現真正意義上的“整車智慧化”。
由此也推動了車規MCU市場進入“升級與重構期”。相比傳統的車規MCU,運用在域控當中的高效能MCU,需要擁有更高算力、更強儲存、更豐富的外設介面、更高安全需求、更強的虛擬化能力……
在這一系列變革之下,長期被NXP、瑞薩、英飛凌等海外大廠壟斷的汽車MCU市場開始發生重構,以芯馳科技為代表的中國廠商正在“強勢崛起”。
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新一代EE架構下,車規MCU「全面升級」

“雖然中央計算+區域架構可以簡化線束,但對於區域控制器本身的能力要求極高。比如區域控制器需要融合的功能種類急劇增多,且不同領域功能對於即時性、功能安全等級、算力要求存在極大的差異化,導致區域控制器面臨的技術複雜度呈指數級提升。芯馳科技MCU產品線總經理張曦桐如此表示。
在她看來,這不僅對車規MCU的算力、儲存通訊效能外設資源等提出了更高的要求,還要求車規MCU具備非常可靠的隔離機制,需要採用虛擬化(Hypervisor)等技術進行實現。
正是如此,芯馳科技面向下一代E/E架構,推出了以E3650為代表的高效能車規MCU產品,實現了車身、底盤、動力等系統的高效跨域融合與整合控制。
其中,旗艦智控E3650是芯馳科技面向跨域融合場景推出的高效能車規MCU,採用了ARM R52+鎖步多核,主頻達到600MHz,集成了16MB嵌入式非易失性儲存與高於4MB的大容量SRAM
同時,E3650還集成了豐富GPIO(通用輸出與輸入)介面,具有超過350個可用外設IO,大幅節省外圍IO擴充套件晶片、有效實現系統降本。
通訊方面,E3650專門配備了SSDPE通訊加速引擎,可以高效處理域控場景中的通訊任務,做到零丟包、低延遲,降低CPU負載。在實現了效能大幅躍升的同時,E3650尺寸僅有19x19mm,可有效助力控制器實現極致小型化。
隨著區域控制器整合度的功能越來越多、越來越複雜,車規MCU將走向高效能的多核架構對於即時虛擬化(Real Time Hypervisor)的需求也將變得更強烈。張曦桐表示,高效能MCU上的即時虛擬化將是未來高整合度區域控制器場景下的重要發展趨勢。
據瞭解,芯馳E3650針對跨域融合場景的複雜性,專門設計了高即時性、高安全等級、更低資源開銷的MCU虛擬化解決方案,可以高效實現域控上的業務隔離與程式碼整合。
而在安全性上,E3650集成了高效能資訊安全模組,支援國密演算法滿足ISO 21434等全球高標準,也是本土率先支援後量子密碼(PQC)演算法、抵禦量子攻擊的車規MCU,構築頂級防護。
此外,E3650全面適配主流 AUTOSAR 及車企定製化 OS,以及IAR、Greenhills、UDE 等主流工具鏈,並且提供國際先進標準的HSM韌體。
隨著新能源乘用車的電驅系統和動力系統走向高電壓、高整合、高轉速、高安全、多動力、智慧化,對主控MCU的需求也在上升。在本次上海車展上,芯馳科技還全新發布了專為電驅和動力域控場景設計的E3家族新成員E3620P,採用6核R52+叢集主頻達到500MHz,SRAM超過2MB,整合了最新GTM 4.1、高精度Sigma-Delta ADC等豐富的電驅專用外設,同時配備了硬體旋變解碼、數學演算法加速器和數字濾波器等動力專用模組。
面向未來的E/E架構,E3620P還前瞻性的搭載了CAN XL10Base T1S乙太網,同樣也支援高即時的MCU Hypervisor虛擬化技術。安全方面,E3620P滿足ASIL-D級功能安全和AEC-Q100 Grade 1可靠性標準支援國密硬體加速,資訊安全標準超過Evita Full,可輕鬆滿足本土及出海對資訊安全的最高等級要求
張曦桐介紹,E3118、E3610P、E3620PE3650的序列化產品可以滿足單電控、混動雙電控、分散式電驅、動力多合一域控、以及動力+底盤融合域控等場景對高算力、高即時性、高精度控制的要求,從高階到低端全面覆蓋,靈活組合,匹配不同主機廠平臺的選型需求。

透過對應用場景的深度契合,E3620P釋出的同時,已經獲得了多家國內外頭部車企Tier 1定點鎖定,成為了備受歡迎和關注的動力域MCU產品。
張曦桐表示,未來,芯馳科技還會推出整車中央智控小腦——E3800,整合A核、NPU等多核異構架構,助力整車EE架構高效升級。
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全場景“車芯”強勢崛起

當前,面向中央計算-區域控制器架構,行業內出現了兩種主流方案:一種是基於高算力SoC(英偉達Thor或者高通SA8295+3-4個區域控制器來實現中央計算+區域控制架構;另一種則是採用單顆超強算力晶片實現“艙駕一體”+2-3個區域控制器進行實現。
在這其中,中央計算平臺承擔著處理智慧輔助駕駛、座艙互動、車聯網等高階任務的重要職責,需要晶片具備多模態處理能力、高頻寬通訊能力、相容主流作業系統等能力;而區域控制器主要負責本地化控制與功能整合,其晶片更加聚焦I/O資源、安全性及即時性。
可以看到,無論那種路徑下,區域控制器(ZCU)都將扮演著愈來愈重要的作用,並且將承擔更加複雜的演算法和控制任務。
芯馳科技可以提供覆蓋新一代EE架構中的I/O型、控制型、計算型區域控制器(Zonal),可以滿足主機廠不同形態EE架構的區域及域控需求。目前,芯馳E3系列已經在包括理想L系列、理想MEGA在內的超40款主流車型上量產,出貨量已經達到數百萬片。
4月27日,理想汽車自研的汽車作業系統「理想星環OS」正式開源,芯馳科技E3系列成為了星環OS首個本土車規MCU合作伙伴。據瞭解,理想星環OS能夠實現在四周內完成晶片適配和驗證,並且全面支援市場上的車用晶片架構
另外,值得注意的是,芯馳科技釋出了最新一代AI座艙晶片X10,採用4nm先進製程,以及專為AI計算最佳化的ARMv9.2 CPU架構,CPU效能高達200K DMIPS,同時集成了1800 GFLOPS GPU和40 TOPS NPU,並配置了高達128-bit的LPDDR5X記憶體介面,以及154 GB/s的超大頻寬,可以有效支撐AI大模型的上車。
與其他晶片廠商不同,芯馳科技是全場景智慧車芯的引領者,一直堅持場景驅動型的產品佈局。正是如此,芯馳科技E3系列車規MCU晶片已經創下了多項“國內首個”的佳績:比如E3系列已經成為國內首個應用在主動懸架的車規MCU,同時還是國內首個量產應用在區域控制器的車規MCU,打破了高階車規MCU國際壟斷的格局。
目前,芯馳全系列產品累計出貨量已經超過800萬片,覆蓋100多款主流車型根據《高工智慧汽車研究院》資料顯示,2024年中國市場乘用車前裝智慧座艙搭載率達到73.4%,本土晶片方案已經提升至7.4%。其中,芯馳科技市場份額就達到3.57%,是本土市場份額最高、搭載車型最多的智慧座艙晶片廠商。
現階段,中國智慧網聯汽車產業已經取得了顯著的發展成就,並且已經進入了全球化新時代。可以看到,伴隨著中國品牌實力的不斷增強,以及中國汽車“出海”的加速進行,以芯馳科技為代表的中國本土晶片正在快速崛起。

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