车规级MCU国产替代率仅1%，RISC-V架构带来新机遇！

魏定国

从汽车行业来看，RISC-V市场占有率目前略低，但客户对RISC-V的接受度并不像大家想像的那么低，他们对于RISC-V的态度其实很Open。

随着汽车向“三化”（电动化、智能化、网联化）迈进，对MCU 的规格要求进一步提升，内核架构多元化、安全和车规的要求让整个车规MCU的准入门槛变得更高。同时高速成长的应用场景，也拉动了对32 位MCU 的需求快速增长，如今32位MCU 占汽车MCU 市场规模七成，需求增长高于 8位和16 位MCU。

据了解，32 位MCU 广泛应用于仪表板控制、车身控制、 多媒体信息系统、引擎控制，以及新兴的智能性和实时性的安全系统及动力系统、ADAS 等领域

从上图可见，2022年32位车规MCU市场规模约为53亿美金，占据七成汽车MCU市场，预计到2026年，这一数字会达到96亿美金，复合增长率远高于8位和16位MCU

从增量市场来看，32位RISC-V具备很好的发展机会。即便是在53亿美金的存量市场，机会也巨大，因为这部分市场有一半左右在中国国内，但是车规级MCU目前国产替代比例仍然非常低。

“按照专业评估机构的说法，国产车规MCU在国内市场的占有率应该达到是3-5成。但是我们跟南方某家大型主机OEM客户聊下来，了解到虽然主机厂研发能力也很强，什么样的国产MCU都愿意去测试，但是实际上国产替代率也就达到1成左右。” 在8月28日举办的第三届滴水湖中国RISC-V产业论坛上，芯科集成电路（苏州）有限公司资深技术市场总监 王超 认为，“不管是从存量市场还是从增量市场，国内RISC-V车规MCU都还有很大的增长空间。”

芯科集成电路（苏州）有限公司资深技术市场总监 王超

随着行业发展，对于信息安全的要求越来越高，车规行业的准入壁垒也变得更高。正是因为车规芯片客户更关注功能安全，对内核关注度没这么高，带来了内核的多元化。

王超透露，从这个行业来看，RISC-V市场占有率目前略低，但客户对RISC-V的接受度并不像大家想像的那么低，他们对于RISC-V的态度其实很Open。“目前主流半导体原厂在车规产品的主力内核是原生Arm的，基本上只有恩智浦（NXP），我本人在恩智浦做MCU做了九年多。而其它几家厂商虽然也都有Arm产品，但是主力产品的都是自研内核。”

如今，国内外主要MCU/MPU 公司均开始在RISC-V 方向布局。覆盖领域有协处理器、物联网、边缘AI 、通用MCU 等，并积极向车规处理器、多核高效能计算等领域推进。价格、性能、灵活性、自主可控的优势促使RISC V 在嵌入式应用中和ARM 分享市场的格局已形成。

据介绍，芯科集成成立公司以来第一颗车规MCU就基于RISC-V，其首款RISC-V车规MCU CX3288在7月已经对外发布，9个月底就可以给客户送样，10月初样板和相应开发的SDK、MQ都可以给到重要的阿尔法客户。还有就是国芯主要是做安全芯片，也是用RISC-V做车上的安全芯片的、但是不是满足功能安全的。

资料显示，CX3288是一款高性能的车规MCU，采用32位RISC-V内核，支持浮点运算指令，主频达到300+MHz，Flash容量最大达2MB，内部集成信息安全模块HSM及以太网/CAN等丰富的外设资源。

智能汽车时代，信息安全备受关注主要体现在以下四点：

➢车辆集成度、复杂性增加带来的整体安全风险，如当前智能网联汽车安装多达150 个ECUECU（电子控制单元）并运行约1 亿行软件代码，若存在安全缺陷漏洞或被黑客利用攻击，将可能给驾乘人员、周边人员带来严重的安全威胁；

➢联网带来的网络安全风险，车辆作为移动终端有着数据极多的感知节点，并需要与外部进行通讯，目前车载计算平台的算力有限、防护能力不强，通信安全存在风险；

➢数据保护存在难点，车辆运行过程中的行驶轨迹，采集的车周环境数据等，都对更高层面的公共安全带来一定的隐患；

➢隐私保护不足，车辆在使用过程中不仅产生车内司乘人员的大量个人信息和隐私，还可能采集有车外人员信息，带来的信息泄露风险令人担忧。

而所谓功能安全，指的是“不存在由电子电气系统的功能异常表现引起的危害，而导致不合理的风险”。ISO26262标准侧重于功能安全的管理，以及在汽车系统的整个开发生命周期中对安全风险进行系统识别、分析和控制。为确定风险等级提供了一种基于风险的特定汽车安全完整性等级(ASILs）。指定了四个等级，用于对不同汽车系统的安全要求进行分类。ASIL_A 代表最低的安全完整性水平，而ASIL_D 代表最高的水平。

王超表示，CX3288这款芯片在功能安全和信息安全上都做了很大努力，不管是内部还是外扩的Memory，都可实现ECC纠错。信息和网络安全上支持HSE，Evita Medium HSM，支持通信加密和安全启动。“全片BIST，如果下一步把内核换成双核，就很容易实现功能安全SoC的标准。”

功能安全上，CX3288的设计符合ISO26262 ASIL-B的要求。

最后在软件支持方面，很多人认为“RISC-V生态比Arm稍微要弱一点”，但是随着分工的越来越细化，现在汽车领域无论是域控、导航还是车身控制模块，代码量已经越来越大。其中典型的车身控制器代码行数约200K~2M，高端导航软件行数约4M，高性能控制器约20~50M，自动驾驶L3~L5代码行数更是高达300-500M。

日益增加的软件复杂度，让汽车厂商无论在维护和集成，还是新功能开发上，都面临不小的工作量。

以前的芯片公司就是提供一个芯片和SDK，客户要在上面实现应用工作量比较大，所以往往对于切换新的平台意愿不太强烈，因为切换的难度比较高。但随着现在AutoSAR标准渐渐被大家接受，软件和硬件完全互相独立，开发垂直分层，减少开发时间和成本。软件的复用提高了质量和效率，上下游企业可以在标准上合作，在实现上竞争。

基础软件商的介入使得客户或传统OEM只需要实现上层应用和配置，跟硬件打交道的中间应用层，只要符合AutoSAR标准的，都由基础软件供应商搞定。这样一来，基础软件供应商和芯片公司接触就更多，对于Tier-1和OEM来说，从Arm移植或切换到RISC-V的难度会大大降低、。

公司介绍

芯科集成2022年4月份成立，总部位于苏州，创始人为国内最早一批汽车芯片设计师，专攻车规级芯片研发多年，从架构定义到大规模量产具有丰富经验，所负责的项目量产成功率100%，掌握了零缺陷车规级品质芯片的开发流程。

公司具有独到的芯片全流程自动化开发平台搭建技术，克服了研发质量和进度对人的高度依赖，具有丰富的大型SoC 芯片研发到量产进入市场的全流程经验；国内首创用于车规芯片全流程自动化开发的平台，用在车规芯片开发可以大大的降低时间和减少芯片开发中出错的几率。

芯科集成MCU产品的目标市场包括：1.车身和舒适性。包括车身控制、车载娱乐、车用照明、数字仪表等方面；2.车辆控制。驱动地盘控制域和动力控制域的电气化和安全。3.高端工控。包括高端PLC、伺服器，储能等工业应用领域。

完