2022年11月8日-10日，由中國汽車工業協會主辦的第12屆中國汽車論壇在上海嘉定舉辦。作為黨的“二十大”召開后的汽車行業首場盛會，本屆論壇以“聚力行穩 蓄勢新程”為主題，共設置“1場閉門峰會+1個大會論壇+16個主題論壇”，以汽車產業的高質量發展為主線，與行業精英一起貫徹新精神，研判新形勢，共商新舉措。其中，在11月9日下午舉辦的“主題論壇3：汽車、芯片融合發展”上，芯馳科技市場總監何旭鵬發表精彩演講。 今天分享主題為“放芯，方能馳騁—高可靠高性能車規MCU助力智能駕駛穩著陸”。我的演講主要分四個部分：

首先我會介紹一下芯馳“四芯合一”的產品體系，然后談談芯馳對于汽車MCU未來發展趨勢的看法，另會介紹我們對汽車MCU產品的概況，以及芯馳的車規MCU在汽車核心應用領域的項目落地情況。

隨著汽車電子電氣架構的發展，無論在智能座艙領域、智能駕駛領域、智能網關或者智能的末端控制器上，計算力都變得越來越重要。安全、可靠、高性能的中央計算+末端智能芯片是智能化的核心，只有具備了這兩項基礎才能實現徹底的整車智能化。芯馳的整個產品體系和解決方案也是圍繞這四個重要領域做的布局，整體的產品規劃也瞄準了未來汽車電子應用的核心領域，這就是我們所說的“四芯合一，賦車以魂”。在智能座艙中，我們推出了艙之芯X9，可以通過一個芯片同時驅動液晶儀表、中控、副駕娛樂、外電子后視鏡乃至于后排娛樂的屏幕，最多可以推動十塊高清顯示屏，并且實現屏與屏互動，滿足未來座艙的需求。

對于智能駕駛，我們推出了駕之芯V9，具有高算力、高可靠性同時有靈活強大的接口。這樣的產品可以適應未來智能駕駛市場不斷堆高的算力需求，確保智能駕駛相關產品的應用落地。

還有網之芯G9，新汽車電子電氣架構中越來越多的ECU需要做通信和數據共享，整車的線束優化和通信性能提升有賴于新一代的汽車中央網關，G9是針對于汽車中央網關推出的車規級網絡處理器，可以滿足汽車中央網關所需要的通信安全性需求和通信性能需求。

在整個汽車中央計算算力不斷提高，全行業建立這項認知的背景下，芯馳認為要真正實現整車的智能化末端智能芯片的算力也是非常重要的。為應對這樣的市場需求芯馳在今年4月推出了控之芯E3，這樣一個MCU產品填補了國內市場的空白，也是我今天要介紹的重點。

剛才介紹了四芯合一的產品布局，接下來談這四顆芯片如何面向未來的中央計算架構，或者這四個芯片如何適配到未來的汽車系統中，關于這個問題我們芯馳也有自己的看法。

首先我們覺得未來的汽車有三個非常重要的部件，分別是中央計算單元、底盤和動力的集成控制器，以及各區域控制器。

圖中紫色的是中央計算單元，需要為未來的智能座艙和智能駕駛提供足夠的算力，這個算力既包括由CPU提供的通用算力和實時算力，也包括GPU算力和NPU算力，這個部分會成為未來汽車的大腦。

它有幾個特點，這樣的中央計算單元在未來可以在支持高性能智能座艙實現的同時實現L2.99級別ADAS功能的集成，中央計算單元需要具有可擴展的算力，根據車廠對于座艙、智駕這兩部分算力需求的不同，提供相應的接口以靈活的擴展這部分的算力。

出于安全考慮，在于功能安全MCU匹配的前提下需要最高可支持ASIL-D級別的系統安全功能等級，這就是未來汽車的大腦中央計算單元。

圖中黃綠色的這部分是底盤和動力域的控制器，這一部分將來會發生很多變化，除了被大家所熟知的需要高實時性、高可靠、高安全的MCU算力，在未來的底盤領域可能需要使用到機器學習、深度學習或者在通用的高算力內核上部署一些更復雜的調教算法，芯馳部署了E3控之芯和G9網之芯提升未來底盤和動力域的智能化水平。

區域控制器是未來汽車的中樞神經，分布在車輛各個區域。能為整車在硬件和軟件成本上起到優化作用，同時在軟件定義汽車的大背景下，能加快整車軟件的迭代速度，是為未來智能汽車服務的重要架構、環節，在這里我們主推的是MCU產品E3控制芯。

這里是第二部分，我會說一下芯馳對于未來汽車MCU的看法。

剛才提到汽車的中央計算架構，要實現這樣的中央計算架構離不開兩類智能芯片，一個是汽車SoC，一個是汽車的MCU。從數據來看，截至2020年，一輛汽車中SoC和MCU總算力都處于不斷提升的過程中，芯馳認為到2025年一輛汽車中SoC的總算力可以提升到300kDMIPS，MCU的總算力也會達到300kDMIPS，我們認為只有SoC和MCU同時達到這樣的高算力水平，才能無瓶頸的實現整車智能化，才能均衡的實現整車智能化。

中間的圖可以看到（如PPT所示），紅線是現在平均一輛汽車中主要MCU數量的統計。可以看到，到2020年一輛汽車中可能有60顆主要的MCU，但是隨著汽車電子電氣架構向集中化進一步演進，我們認為到2025年這個數字會有所下降，因為更多的功能在域集成或者跨域集成的過程中整合到一起，到2025年一輛汽車可能有20個主要MCU，但是每顆MCU的算力又會有很大的升級。我們認為到2025年汽車中主要MCU的平均算力水平會達到15kDMIPS。

從國際上汽車MCU大廠公開的產品信息也可以看到這樣的產品，路標和后續的研發計劃。

隨著軟件定義汽車時代的到來，我們認為這樣的高算力MCU在汽車中大規模運用的時代終究會來到。

第三部分介紹一下芯馳的MCU產品。

剛才提到末端智能芯片的高算力發展趨勢，我這里想簡單談一下面對這樣的發展趨勢我們怎樣定義MCU產品，需要考量哪些點以及背后的邏輯和原因。

首先是高算力，在2000年的時候，一輛汽車中ECU的代碼總行數在4千行，到2020年，總行數到了1億行并且還在繼續增高。代碼背后的計算任務被分配到MCU和SoC產品上，MCU也需要高算力。同時隨著汽車電子電氣架構演化，原來的MCU只是做小型控制器，現在會集成更多的功能，比如車控、熱管理等等，這個時候在MCU芯片所需要的算力就更高。

芯馳定義E3系列MCU產品的時候配置了最多5個獨立可運行的內核，主頻最高可以達到800MHz來滿足算力需求。

第二部分是大容量和可擴展的存儲器。

剛才提到軟件功能的提升，未來汽車不斷增加的軟件功能既對算力造成壓力也對存儲造成壓力，從我們看到的市場情況來看，現在某些車廠做的區域控制器，對于MCU flash的用量超過10MB，在未來的規劃中存儲的用量還會繼續增長。

又如另一類控制器，像是現在智能駕駛里的衛星導航和慣性導航，會有比較多的衛星定位運算，對于RAM的需求到了6MB甚至更大的水平。這么大的片內RAM對市面上車規級MCU產品來說是比較難找的，這種情況下需要靈活、高性能的接口擴展Flash和RAM，芯馳的MCU產品都有XSPI高速總線，可以通過地址內存映射的方式進行RAM和Flash的擴展。

第三部分是高功能安全。

這一點也是為大家所熟知的，無論是現在分立的ECU還是未來新電子電氣架構下的ECU，功能安全都是十分重要的。特別是在未來的新電子電氣架構中包含的功能多了，難免涉及到有安全相關的功能，這個時候的MCU就需要有安全功能的支持的能力。芯馳E3系列產品是根據SEooC的方式開發的、功能安全等級最高到ASIL-D的MCU產品，有了這樣的產品我們再做系統集成，研發周期、成本都會變得更好。

第四點是信息安全。

智能汽車時代MCU存儲了越來越多的個人信息，同時也有越來越多的信息交互。在軟件定義汽車的時代有很多功能開發以SOA方式進行，意味著MCU有很多數據和服務的傳輸，芯馳在E3系列產品中都被配備了信息安全模塊，同時對本土國密、商密相關算法做了支持，并且會做相關的認證。

車規認證是汽車MCU非常重要的一點，剛才很多嘉賓也有提到這樣的要點，它其實關系到整個產品的可靠性和可用性。芯馳根據MCU產品終端應用溫度需求的不同，做了嚴格的車規認證，并且認證到不同的車規溫度等級，比如說Automotive Grade1和Automotive Grade2。

最后一點比較重要的是一些新的和更豐富的通信外設。我們以區域控制器為例，現在一個區域控制器要接駁的傳感器和執行器要比往常多很多，這個時候需要大批量CAN、LIN接口實現這部分連接，同時在新的電子電氣架構中百兆或者千兆以太網以主干網的形式存在于未來的汽車中，以太網也變成了很重要的通信方式。

隨著智能汽車的落地、智能駕駛的落地，越來越多新的需求在現有外設中被提出來了。比如說智能駕駛中要實現精確時間同步和幀的復制和消除，這樣一些TSN協議的功能就需要芯片硬件，以太網控制器在硬件層提供支持。

當前芯馳規劃的以太網在全系列產品中都支持TSN協議族的協議。

芯馳E3產品外設十分豐富，最大情況下我們在一個芯片提供了24路CAN-FD、16路LIN和兩個千兆以太網TSN、FlexRAY等接口來滿足未來汽車電子的資源。

說完產品設計思路和考量的點，我們愛看一下芯馳汽車MCU產品規劃。

我們根據芯片功能安全等級、車規認證溫度等級以及應用的不同劃分成三個子系列。雖然是三個子系列但是他們之間有共享的基礎軟件和工具鏈。

最左邊是高可靠性的MCU，這一系列產品MCU認證到ASIL-D，具有Automotive Grade1的溫度等級，它主要面向的應用包括了新能源汽車的三電系統，比如VCU、馬達驅動和BMS，以及現在時興的自動駕駛和高級輔助駕駛控制器。在新汽車電子電氣架構中，我們有些大封裝的產品適合做區域控制器及網關。應用還包括現在流行的底盤控制器，比如電助力轉向、懸掛系統或者底盤的域控。

中間是顯示類的MCU，市面上做這一類產品的人相對少一點，整個產品認證到ASIL-D級別，車規溫度等級是Grade2，面向的應用是比較確定的，一方面是2D超高清的液晶儀表，第二是車外電子后視鏡即取代物理后視鏡的電子后視鏡，具有顯示的低延時以及功能安全的需求，還有抬頭顯示控制器。

最右邊是車身類MCU，這里面功能安全等級認證到ASIL-B，溫度為Automotive Grade2，面向的應用更多一些，包括TBOX，車身控制、空調、燈光等等。可以看到整個系列從單核一直到三對可拆的雙核鎖步產品都有，頻率從300MHz到800MHz不等，是一個大的產品系列。

剛才提到了我們產品有功能安全認證，這里特別提一下我們“四芯合一”的理念。

芯馳一直非常致力于流程體系和認證，我們這里說的四證是這樣四個：

首先是ACQ-100的認證，我們所有車規產品全都有證書；第二是ISO26262 ASIL D功能安全流程認證，所有功能安全的產品都是要在完成流程認證的基礎上再去研發，最終才能拿到功能安全的產品認證；功能安全產品認證，這里不同產品做到的等級不一樣，我們的SOC產品出來的比較早，已經拿到ASIL-B的產品認證證書，MCU還在拿ASIL-D證書的過程中，預計2023年就可以完成這項任務。

再有是信息安全相關的認證，國密商密認證。芯馳之前推出的網關芯片集成了國密商密的功能，認證到了國密一級，我們MCU有更高的標準，會把它做到國密二級。

最后一部分我主要介紹一下MCU產品在汽車電子應用中的落地情況，以及在這樣一些落地項目中凸顯出的產品價值。

在這里我列寫了主要的應用，和大家簡單介紹一下。

首先是高級輔助駕駛和自動駕駛的控制器。這類控制器里面需要高性能的SoC，也脫離不了MCU。芯馳的MCU憑借其高算力、大容量存儲以及對功能安全的支持，現在獲得了比較多的落地項目，通常我們MCU在其中扮演的角色包括了傳感器的接駁、規控算法的實施，系統的電源管理和功能安全監控。

除了智能駕駛的核心應用，和自動駕駛相關的應用我們也有落地，比如說車載激光雷達。在主流激光雷達廠商我們憑借兩個千瓦以太網TSN的外設配置，幫助國內大廠商實現激光雷達系統的成本優化，極大地增加了產品的競爭力，也加速了激光雷達產品在汽車上的落地。

再有是高精度定位盒子，他是一個非常需要內存、算力的ECU，其功能是利用衛星數據做衛星定位的計算。衛星定位精度越高、刷新的頻率越高，智能駕駛就可以做的越好。其需要MCU具有更高的算力和存儲，我們憑借這兩個特性在幾家PBOX廠商中實現了項目落地。

底盤域我們做得比較多的是電助力轉向、懸掛控制器和底盤域控制器。底盤域有一個比較大的變革就是向線控化和域控化走，變遷的過程中對于MCU的需求也產生了變化。很多機械、液壓裝置會與控制器產生解耦，因為有電線進行了替代，因此底盤域會出現ECU的融合，需要高性能的MCU產品，這是我們未來在這里有更多機會的主要原因。

再往上是動力域，大家熟悉的是三電，BMS、馬達控制和VCU，這些我們都有比較多的項目落地。特別的是BMS市場反饋非常好，得益于我們高性能的產品布局，可以在BMS中實施更復雜的電量測算以及均衡的算法，最終的實現效果是電池整包的可利用電量得到了最大化提升，從而帶動了整個BMS產品經濟效益的提升。

再往上是區域控制器、車身控制器，這類應用客戶通常需要很多的IO控制，大家把這個ECU做得越來越大，芯馳憑借創新的方案幫客戶實現了多IO的設計，用我們E3的MCU。

還有剛才提到顯示三個應用。首先是液晶儀表，芯馳的提供2D液晶儀表是1920 x 720分辨率，60幀的刷新率，整個表現非常酷炫。通過MCU實現2D液晶儀表可有支持安全功能的實施。我們的芯片有安全手冊和功能安全軟件庫等一系列安全組件的支持的，在顯示關鍵鏈路上可以支持到ASIL-B的功能安全等級。

另外是外電子后視鏡，我們提供了參考設計，主打是低延時，延時越低用戶體驗越好安全性越高，我們現在做到的延時水平是20毫秒，表現優異，得益于芯馳芯片內部有顯示相關的硬件加速器。

芯馳的MCU電子后視鏡可以支持功能安全的實現，是比較有特色的點。

最后是抬頭顯示，現在HUD產品的滲透率不斷提高，我們的特點是芯片內部集成了硬件扭曲引擎，把圖像扭曲后投到擋風玻璃上，由單芯片完成，整個系統BOM是有優勢的。

現在芯馳還在跟很多Tier1和主機廠進行更多應用的探索，我們相信在未來汽車領域里還有更多合作的點和創新的點，可以用芯馳E3 MCU去創造更多的成功故事。

現在芯馳E3產品已經到了量產出貨的狀態，感謝汽車同行對我們芯馳的支持和厚愛，希望芯馳的產品更多地發光發熱，推動汽車智能化的變革和智能汽車的量產落地。