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国芯科技肖佐楠:发展车规级芯片要坚持长期主义

作者:
文 AO记者 李琳
2023/09/12
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车规级芯片是汽车电动化、智能化过程中不可或缺的组件,随着智能汽车数据量的高速增长,对高性能芯片的需求也大幅提升。中国汽车工业协会数据显示,传统燃油车所需芯片数量为600~700颗,电动汽车所需的芯片数量将提升至1600颗,而更高级的智能汽车对芯片的需求量将有望提升至3000颗。

巨大的市场需求下,越来越多自主芯片企业投入车规级芯片研发。但在中高端MCU(微控制单元)、DSP(数字信号处理器)、电机驱动、与汽车安全相关的传感器、智能座舱SoC(系统级芯片)等方面,国产芯片仍处在起步阶段,发展潜力巨大。

自主芯片企业该如何突破?如何打造核心竞争优势?未来又应朝着哪些方向谋篇布局?围绕以上问题,苏州国芯科技股份有限公司总经理肖佐楠在第十九届中国汽车产业发展(泰达)国际论坛现场与《汽车观察》深度交流。

 

苏州国芯科技股份有限公司总经理肖佐楠

 

以攀登者姿态,让客户先“赢”

 

苏州国芯科技股份有限公司成立于2001年,是一家聚焦于国产自主可控嵌入式CPU技术研发和产业化应用芯片设计科创板上市公司。2022年,国芯科技量产销售规模已经达到400万颗,相关芯片已应用在比亚迪、长安、奇瑞、上汽、东风等10余家主机厂的几十款车型中,实现行业领先。

回顾国芯科技的成长之路,肖佐楠表示:“在市场方面,汽车电子芯片不能急功近利,要本着与客户共进退的原则,让客户先“赢”,自己才“赢”。在建立客户信任基础上,面向客户产品更新换代和迭代的机会,始终以学习者和攀登者的姿态出现在客户面前,形成与客户良好互动及联合创新的局面,才能真正扎牢和站稳市场。”

对于国芯科技具备哪些同行竞争优势,肖佐楠从技术的角度深入阐释。

他介绍,作为将应用程序和操作系统与计算机硬件集成在一起的关键系统,嵌入式系统的重要性不言而喻。而作为嵌入式系统的核心,嵌入式 CPU 起到控制系统工作的任务,使设备功能智能化、灵活设计和操作简便。嵌入式CPU 主要涉及 CPU 指令集、CPU 内核与 SoC 芯片三个方面。一般而言,嵌入式 CPU 指令集主要为 ARM、PowerPC、MIPS、RISC-V 等精简指令集架构。

自成立之日起,国芯科技便以摩托罗拉授权的“M*Core 指令集”、IBM 授权的“PowerPC 指令集”和开源的“RISC-V 指令集”为基础,建立了具有自主知识产权的高性能低功耗 32 位 RISC 嵌入式 CPU 技术。目前公司已成功实现基于上述三种指令集的 8 大系列 40 余款 CPU 内核,形成了深厚的嵌入式 CPU IP 储备。

目前,国芯科技拥有三大业务板块: IP 授权、芯片定制与自主芯片及模组产品。针对IP 授权业务,国芯科技将自主可控的嵌入式 CPU 内核及其 SoC 芯片设计平台授权给客户使用,并向客户提供相关的全套技术文件资料,供其进行后续的芯片设计与量产。在芯片定制服务方面,国芯科技基于自主可控的嵌入式 CPU 内核和面向应用的 SoC芯片设计平台,为客户提供定制芯片设计服务与定制芯片量产服务。在自主芯片及模组产品方面,国芯科技以信息安全类产品为主,聚焦于“云”到“端”的安全应用,覆盖云计算、大数据、物联网、智能存储、工业控制和金融电子等关键领域,以及服务器、汽车和智能终端等重要产品。

“迄今为止,国芯科技在车规MCU、DSP、驱动、信号链和传感器等技术方向上都有积累并实现系列化产品布局,这让我们在竞争中脱颖而出。”肖佐楠称。

 

苦练内功,拓展技术的广度和深度

 

在汽车智能化的推动下,车载ECU 芯片正在向向集中域控制和跨域控制快速发展和演进,高性能、高集成度的异构SoC/MCU芯片作为域的主控处理器,将成为域控制器的计算与控制的核心芯片。
对此,肖佐楠认为,未来区域控制器以及核心的主控处理器将朝着高性能、高异构性、高集成度、高安全性、高可靠性的方向发展。

为了达到高性能、高异构性、高集成度的要求,未来域控制器以及核心的主控处理器将使用更先进制程工艺、更先进架构的CPU核与NPU核,支撑计算和处理海量的非结构化数据;集成多个CPU核或者“CPU+xPU”的异构式 SoC/MCU,能较好地支撑各种场景的硬件加速需求;集成越来越多的功能,能连接和管理各种各样的ECU、传感器和执行器。

而为了保证高安全性、高可靠性,域控制器以及核心的主控处理器将基于ISO 26262功能安全,避免来自系统失效和随机硬件失效的风险;基于密码学的硬件安全机制,确保智能网联汽车免受外部攻击;基于硬件虚拟化技术,实现硬件资源分区与隔离,以及支持混合安全等级需求。

肖佐楠介绍,顺应域控制器以及核心的主控处理器的发展趋势,国芯科技在汽车域控制芯片领域布局了中端域控制器芯片CCFC2016BC,高端域控制芯片CCFC3007PT、CCFC3008PT和CCFC3009PT系列。在MCU领域,CCFC3008PT 芯片内部测试成功,该芯片是基于公司自主PowerPC架构C*Core CPU内核研发的适用于汽车电子动力总成、底盘控制器、动力电池控制器以及高集成度域控制器等应用的多核MCU芯片,是基于客户更高算力、更高信息安全等级和更高功能安全等级应用需求而开发的全新多核架构芯片。在高端动力总成控制芯片产品CCFC3007PT正在工程化流片中,可覆盖传统的汽柴油发动机、新型混动发动机及电动机应用需求。

未来,针对动力域控制和辅助驾驶应用的中高端MCU,国芯科技将继续探索RISC-V架构在汽车电子中高端MCU芯片中的应用。例如面向新能源动力域OBC/DC-DC应用的CCFC3010PT芯片,这是国芯科技首款基于RISC-V指令架构的车规MCU芯片;同时国芯科技还将启动开发CCFC3009PT芯片,这是面向自驾领域设计开发的第一款MCU芯片,主要面向ISP及毫米波雷达信号的后处理,采用6核RISC-V架构,算力可以达到2700DMIS以上,芯片内嵌雷达信号预处理等模块。以上芯片都内嵌了国芯科技自研的RISC-V架构CPU。

在DSP(数字信号处理)芯片方面,国芯科技将于今年年底推出汽车主动降噪CCD5001芯片,该产品可广泛用于汽车音频放大器、音响主机、ANC/RNC、后座娱乐、数字驾驶舱和ADAS,该类芯片市场目前完全被国外公司垄断。芯片采用12nm先进工艺技术设计,实现芯片性能功耗双提升。在信号链方面,国芯科技将推出通讯接口芯片CIP4100B,主要用于动力底盘域传感器与主控芯片的信息通信。

在传感器方面,国芯科技开发的加速度传感器芯片CMA2100B支持XY单双轴,支持120/240/480 g 或 30/60g等加速度检测范围,支持PSI5接口,主要用于安全气囊ECU模组的周围传感器单元。在驱动及混合信号方面,国芯科技开发的桥接和预驱芯片CCL1100B,主要用于车门门控模块,驱动门锁、车窗、后视镜控制以及各种LED指示灯等。

“汽车电子芯片公司应奉行长期发展策略,苦练内功,紧贴客户产品需求,积极拓展产品和技术的广度和深度。我们坚信,只要我们持之以恒,就会迎来国产芯片的‘春天’。”肖佐楠总结道。

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