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英飞凌发声:车用 RISC-V 芯片将重塑汽车行业格局

时间:2025-08-06 13:08:08 浏览:13

在当今快速发展的汽车行业中,芯片技术的革新正成为推动行业变革的关键力量。英飞凌科技公司汽车部门总裁兼首席执行官 Peter Schiefer 断言:“未来五年,汽车的变化将远超未来五十年。” 他在上周于慕尼黑举行的英飞凌 2025 年汽车 RISC-V 生态系统峰会上进一步指出,传统架构已达极限,RISC-V 将颠覆行业格局,实现软硬件之间的协同。

英飞凌作为汽车半导体技术的全球领导者,并非唯一持有此信念的企业。在全球汽车生态系统中,芯片制造商、原始设备制造商和软件专家的领导者们达成共识:未来的汽车是软件定义的动态计算平台,构建它需要重新思考整个架构。

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基于最近几场小组讨论,我们梳理出打造未来汽车的 7 个关键优先事项。

1. 区域架构

未来汽车需要灵活的计算平台,能跨计算域扩展,适应新兴技术和用户需求的快速变化。从入门级城市汽车到高端自动驾驶车队,都需要支持不同性能、安全和能源需求的计算平台。恩智浦汽车处理器副总裁兼总经理罗伯特・莫兰表示,行业正从分布式软件转向区域化和集中式计算,这种方式可简化开发流程、优化成本并加速部署。

如今,道路上行驶的许多现代车辆都采用基于域的架构,并采用域控制器——即处理动力总成、信息娱乐、车身控制或 ADAS 等特定领域的专用 ECU。域架构虽然有效,但会导致 ECU 和线路数量激增,从而增加成本、重量和系统复杂性。

在区域架构中,车辆被划分为物理区域(例如,左前、右后),而非车内功能。每个区域由一个区域控制器管理,并通过一条或多条汽车以太网总线连接。这些控制器将特定领域的功能整合到各自的区域内,从而减少布线长度和成本,改善延迟,并简化软硬件集成。区域控制器不再像功能特定的模块那样,构成一个错综复杂的网络,而是在精简的集中式计算环境中充当智能枢纽。

在巴黎,加洛强调了开放平台在支持这一转变方面的可扩展性:“RISC-V 在汽车领域非常有吸引力,因为它可以在同一个基础 ISA 内从 ECU 扩展到域控制器、区域控制器、中央计算。”

2. 软件生态系统

软件定义汽车离不开软件支持。自 2003 年以来,AUTOSAR 一直是汽车软件标准,得到众多主要 OEM 和一级供应商的支持。去年,晶心科技、经纬恒润和先楫半导体宣布构建 RISC-V AUTOSAR 软件生态系统。

汽车级 Linux(AGL)虽非专为安全关键型应用设计,但相关社区项目和方法正在开发,以认证基于 Linux 的系统在安全关键型用例中的适用性。AGL 已移植到 SiFive Unmatched 和 HiFive Premier P550 开发板上,未来有望看到兼容 RVA23 的版本。

英飞凌巴黎软件、合作伙伴及生态系统高级总监 Thomas Schneid 表示,英飞凌的虚拟原型旨在赋能生态系统,为客户提供早期使用机会,且原型保真度将不断提高,支持更多用例。整个工具链需在芯片交付前准备好并验证,将 RISC-V 硬件支持贡献到开源项目中至关重要,可确保软件开发人员顺利构建、测试和部署,减少上下游摩擦,加速采用并便于长期维护。大众汽车软件集团 CARIAD 半导体部门负责人 Hartmut Schittko 认为,RISC-V 对汽车原始设备制造商是绝佳机会,芯片和软件社区需紧密协作。

3. 开放硬件

基于开放、免版税的指令集架构构建,OEM 厂商可获得长期控制权,避免依赖单一供应商,实现互操作性并加速全球创新。施耐德表示,英飞凌虽以封闭生态系统著称,但向开放式架构开放后,需承担更大责任,与生态系统互动,确保可持续发展。

开放硬件的优势在于可优化硬件和软件的协同设计,OEM 可定制 RISC-V 内核,满足车辆特定需求。Codasip 巴黎高级首席工程师 Maricel Ventura 指出,RISC-V 开辟了优化硬件的新维度,提升了软件同事的工作效率。Schittko 认为,从开放标准入手,构建供应链弹性更简单,可降低更换供应商的成本,引入良性竞争。

4. 通过标准进行合作

汽车行业以标准化为基础,开放的成功需要共同所有权和跨行业合作。标准是协作的催化剂,统一的标准可降低复杂性,实现生态系统范围内的兼容性。Gallo 表示,采用配置文件概念协调架构,新的 RVA23 配置文件为开发人员提供明确硬件目标,确保生态系统一致性和软件可移植性。Quintauris 巴黎董事总经理 Pedro López 认为,底层统一标准可减少责任和市场锁定风险,行业向更高标准化转变是成功的关键。Ventura 补充道,协作在安全方面也很重要,期待 RISC-V 生态系统实现类似 AUTOSAR E - GAS 的共享功能安全文化。

5. 安全性、保障性和实时性能

现代汽车系统的可靠性由安全性、网络安全性和实时性构成。功能安全确保系统故障时可预测,网络安全保护系统免受外部操纵,实时性能确保在严格时间限制内完成任务。从系统层面看待安全性至关重要,公开讨论实施挑战和风险有助于推动 RISC-V 发展。

许多 RISC-V 国际成员拥有符合 ISO 26262 功能安全标准的汽车 IP,但获得认证是更明确的信号。随着汽车计算架构向集中式和分区式平台转变,更安全的 RTOS 解决方案有了发展空间。

6. 模块化

从车辆核心功能和解决特定问题的角度出发,模块化在半导体设计流程中至关重要。莫兰以人工智能为例,指出模块化可使人工智能在约束条件下运行,引入外部创新并提供 “护栏”。Gallo 认为,模块化需要物理内存保护、I/O 保护或管理域隔离等功能,推动 RISC-V 架构演进。

芯片组提供了模块化解决方案,可带来混合 ISA 和混合生命周期等优势。IMEC 汽车副总裁 Bart Placklé 表示,Chiplet 可实现不同等级 Chiplet 之间的硬件隔离。

7. 区域适应性

未来汽车需根据不同地区的监管、安全、环保和消费者需求进行定制,但要与全球架构的效率相平衡。模块化和标准化在其中发挥关键作用。RVA23 要求区域扩展名一致,仅加密可根据国家标准调整。

不同地区对人工智能的态度、法律和应用存在差异,模块化可解决这一问题。汽车制造商可使用统一的全球硅基,根据市场需求调整 AI 组件,实现精准的区域自适应。

RISC-V 在汽车领域的发展势头强劲,供应商与 OEM 厂商已在讨论实施细节。正如施耐德所说:“移动出行的未来正在此刻构建 —— 而且它将是开放的,借助 RISC-V,我们将携手共创移动出行的未来。”