伴随汽车电子电气架构从分布式向集中式，到未来的中央计算演进，市场对于高性能、高安全、高可靠的车规MCU需求必将激增。前瞻技术迎来变革大势，面向未来市场需求，芯驰科技于4月12日重磅发布了32位高性能高可靠车规MCU E3“控之芯”系列产品，并首次提出面向未来的“芯驰中央计算架构 SCCA 1.0”。
E3有望填补国内高端高安全级别车规MCU市场的空白，其在设计之初就设定了非常高的稳定性和安全性目标：车规可靠性标准达到AEC-Q100 Grade 1级别，功能安全标准达到ISO26262 ASIL D级别。即使在全球范围内，能同时满足这两个标准的车规MCU也凤毛麟角。
芯驰E3旗下现有五大产品系列，可支撑未来汽车的各项应用需求，覆盖从线控底盘、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、车身控制、网关、T-Box等不同应用场景。现阶段，产品落地也在有条不紊进行中，芯驰科技首席架构师孙鸣乐对集微网表示：“在E3尚未正式面世时，已经有近20个客户基于E3系列提前开始了产品设计。随着这次产品正式发布，现在E3已向客户开放样品和开发板申请，预计在今年第三季度实现量产。”
车用32位MCU增量机会最大，E3有望成为“黑马”
众所周知，在这一波史无前例的缺芯潮中，车规级MCU的短缺最为严重。到今年2月份时，MCU的交货周期甚至还达到创纪录的35.7周（超8个月）。缺芯常态下，MCU等领域已掀起几波涨价潮，市调机构Yole Développement 3月初发布的报告预计，2022年MCU价格将继续上涨，且在2026年前不太可能大幅回落。
更为关键的是，未来5年，市场对32位MCU的需求十分强劲。据IC Insights预测，2021-2026年，MCU总出货量将以3.0%的年复合增长率增长，总销售额将以6.7%的年复合增长率增长，并在2026年达到272亿美元，这其中，32位MCU的销售额预计将以9.4%的年复合增长率增长，到2026年达到200亿美元。
纵观全球车规MCU市场领域，此前基本上是由恩智浦、英飞凌、瑞萨、TI、ST等老牌芯片厂商主导，但过去两年间，在全球缺芯的大背景之下，国产芯片迎来了机遇窗口，也确实有一批国产车规MCU芯片厂商崭露头角，并纷纷实现量产，在海外供应商缺货情况下迅速攻坚汽车市场。但不得不正视，属于增量市场的32位车规MCU仍主要掌握在国际大厂手中，国内仅少数几家有实力的头部企业正在向车规级32位MCU迈进。而在这充满竞争的市场格局中，芯驰科技，以及E3系列有望脱颖而出成为“黑马”。
成立于2018年的芯驰科技，是一家具有车规基因的创新型本土芯片企业，总部位于南京，同时在上海、北京、深圳设有研发中心，其研发团队拥有平均15年以上的芯片行业经验，是国内为数不多的具有车规核心芯片产品定义、技术研发及大规模量产落地的整建制团队。
对于车规MCU而言，安全可靠是最为重要的要求，这也是国产芯片“上车”的一大“高门槛”。芯驰科技是国内率先搭建完整安全流程管理体系的国产芯片企业：2019年通过德国莱茵ISO26262 ASIL D功能安全流程认证，2020年通过了AEC-Q100可靠性认证，并于2021年完成了智能座舱X9/自动驾驶V9/中央网关G9产品ASIL B的功能安全产品认证，成为国内车规处理器截至目前唯一实现完整体系+产品认证的芯片企业。
2021年底，芯驰科技G9网关芯片获得了由国家密码管理局商用密码检测中心认证的《商用密码产品认证证书》。至此，芯驰科技在芯片安全设计方面的系统性和完善性，可以同时满足功能安全认证和信息安全认证，也是目前国内首个“四证合一”的车规芯片企业，能为智能汽车的安全驾驶全方位保驾护航。
具体到E3系列产品的竞争优势层面，孙鸣乐表示，因其目标应用包括线控底盘、制动控制、BMS等对安全性和可靠性要求极高的场景，因此E3在设计上制定了非常高的目标：一是，车规可靠性标准AEC-Q100达到Grade 1级别，为了达到这一目标，E3需要能够在高达150℃的结温条件下实现长时间稳定的工作；二是，功能安全等级达到ASIL D，E3采用了双核锁步Cortex-R5，实现高达99%的诊断覆盖率，在所有SRAM上都配置了ECC，在安全相关的外设上都配置了E2E保护。
E3系列产品的另一大优势是高性能。如今，汽车向电动化、智能化方向发展，汽车电子电气架构不断演进，这些趋势也要求MCU的处理能力需要快速提升。对此，E3采用了先进的台积电22纳米车规工艺制程，主频最高可以支持800MHz，比起现在车上大规模采用的100MHz MCU，和部分200-300MHz的高性能MCU，性能有好几倍的提升。E3 MCU主频提升，不只是数字的改变，更是处理能力和实时性的全面提升。E3 MCU不仅同时能处理更多的任务，处理每个任务的速度也会更快，将会为未来的汽车带来更丰富的应用，实现更平稳的底盘操控，确保更精准的电池管理。
此外，E3“控之芯”5个系列（E3600/3400/3200系列、E3300系列和E3100系列）具有灵活的配置，CPU有单核、双核、四核和六核，主频从300MHz、400MHz、600MHz到800MHz，集成丰富的通信外设模块，内置符合国密商密2/3/4/9标准的硬件加速器，还同时支持BGA和LQFP封装。
不言而喻，面向汽车智能化、网联化、电动化的大趋势，芯驰科技发布的高性能车规MCU产品，有望填补国内市场空白，打破寡头垄断局面，从而提升本土供应链弹性，为构建汽车芯片供应链安全贡献力量。
“四芯合一”，完整覆盖车内核心应用
拓展到产品矩阵来看，E3的发布对芯驰科技深耕智能电动汽车赛道意义重大。伴随车规MCU产品线的发布，芯驰芯片家族已完成智能座舱、自动驾驶、中央网关和高性能MCU四大应用领域的全面覆盖（即“四芯合一”），完整覆盖智能汽车最核心的应用。
孙鸣乐解释道：“从芯驰整个产品逻辑来讲，一方面，我们基于汽车电子电气架构的演变不断完善我们的产品。我们开始做第一代产品时，就看到汽车架构从从ECU开始向域控制器转变。在域控制器阶段，备受关注的就是中央网关、ADAS、智能座舱等域控，芯驰相应推出了X9、V9、G9产品。”现阶段，汽车架构开始逐步往域之间的融合和中央计算方向演进。到了中央计算架构时期，虽然核心算力会集中在中央计算单元，但同时也需要有比较强的区域控制器做区域化的控制，而这一变化需要有高性能的MCU来支撑。
另一方面，汽车不仅需要处理器层面的产品，还有很多应用需要满足更高的安全性、实时性要求，这些应用都要依靠MCU。“所以，我们也在不断扩充产品线，实现我们对车内主要应用的完整覆盖。”孙鸣乐表示。
芯驰科技董事长张强在发布会上表示，芯驰科技的四大产品线如同为汽车赋予“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”。这也是芯驰科技为即将来临的中央计算做的准备。基于这些产品组合，芯驰科技当天发布了一套完整的中央计算架构——芯驰中央计算架构 SCCA 1.0，这一架构既能支持安全可靠的任务部署，又具有灵活的系统扩展能力。未来，芯驰科技全面布局的产品线将持续升级迭代，为智能汽车产业升级提供坚实的基础。
赋能车企平台化开发
作为“全场景、平台化”的芯片产品与技术解决方案提供者，芯驰科技以上四大系列产品均采用通用的底层架构。张强表示，平台化的贯通设计，不仅大大降低了研发成本和时间投入，更能迅速提升车厂的供应链弹性，缓解“缺芯”风险。同时，芯驰的系列产品还具有高度的开放性和兼容性，让车企可以建立独特的核心竞争力。
从燃油汽车时代，到智能电动汽车时代，平台化是汽车产品开发的重要方向之一，也是各大汽车企业的关注重点。在燃油汽车时代，各个汽车品牌几乎都有自己的平台架构，因为与传统开发模式相比，平台化模式具有节约开发成本、分摊制造和采购成本、产品衍生能力强、新品开发时间短、质量更易保障等优势。同时，通过实施平台化开发战略，企业可以将资源集中于汽车平台的设计开发，即以高水准的平台确保后续衍生车型产品的高水准落地。
以“模块化开发”的最早提出者大众汽车为例，其基于MQB平台生产的汽车零部件通用率高达70％～80％，从而极大地节约产品开发时间和费用、降低零部件采购和质量管控成本。
随着电动汽车步入规模化发展阶段，大众、通用，以及国内自主品牌车企综合研发成本与开发速度，也纷纷推出智能电动平台，还有时下火热的滑板底盘，这些都表明平台化，尤其是更灵活、效率更高的平台化产品也是电动汽车领域的大势所趋。
在赋能车企平台化开发方面，芯驰科技系列产品扮演着重要的角色。孙鸣乐表示，芯驰在产品设计之初就考虑了平台化设计，不管是X9、V9、G9还是E3入手，都可以非常方便去了解其它芯片怎么用，因为芯片架构统一。“例如，高性能处理器内部集成的R5核和相关的外设，与E3用的R5核和一些外设共通，在上面运行的AUTOSAR，包括协议栈，以及一些底层的软件都可以复用。芯驰希望提供一种方式，能够让车企或者Tier1在我们的平台上能够形成一个比较完整的产品开发。”
深入到开发环节，这样完整的解决方案也可以减少不同的供应商带来的供应链风险，尤其是在市场紧缺的情况下。孙鸣乐解释道，“产品越分散，就需要考虑不同厂家的供应情况，而芯驰可以提供完整的解决方案。另外，在技术上，整车厂在不同芯片厂商上做的很多投入都是重复的，而芯驰系列产品之间有很好的复用性，所以我们的客户在技术上的投入和积累可以得到最大化的资源利用，节约了开发成本。”
目前，芯驰科技已经与200+以上合作伙伴打造生态朋友圈，包括软件、硬件、算法、协议栈、操作系统等等，其和第三方伙伴共同开发完善了底层操作系统和框架，让客户可以更快捷地使用芯片，设计出更具竞争力的产品，加速客户产品的上市时间。
在全球汽车芯片持续性供应不足的当下，国内加强关键核心芯片的创新研发和生产制造任重道远。但坚定如芯驰科技，屡屡选择技术壁垒高的道路，即使前行路上有不少坎坷，但发展前景十分可观，更将弥补中国汽车供应链短板，助力智能汽车产业升级。（校对/萨米）
