范添彬：通过车规ISO26262的RISC-V处理器IP

魏定国

2023年11月10日-12日，由中国汽车工业协会和武汉市人民政府共同主办的“2023中国汽车供应链大会暨第二届中国新能源智能网联汽车生态大会”在武汉经开区举办。本届供应链大会以“踔厉奋发，攻坚克难——打造安全、韧性、绿色汽车供应链”为主题，设置了“1场战略峰会、1场大会论坛、9场主题论坛”共11场会议，围绕供应链安全与布局、新型汽车供应链打造、传统供应链升级、全球化发展等热点话题进行深入交流与探讨，寻找构建世界一流汽车供应链的对策、方法和路径。其中，在11月11日下午举办的“主题论坛三：智能网联——跨界协作、软硬融合，构建智能网联汽车产业新生态”上，芯来科技车规功能安全经理范添彬发表演讲。

　　以下内容为现场发言实录：

　　大家下午好，都已经是傍晚了，感谢大家坚持到最后，今天和大家分享一下RISC-V领域的车规ISA的应用，首先今天这个主要的会议是汽车供应链相关，RISC-V作为一个底层ISA的技术，与整个汽车OEM和tire1还是有一定的距离，所以简单科普一下。

　　CPU是作为数字芯片主要是SoC/MCU是最重要的大脑，CPU更是数字芯片的核心，ISA作为软硬件接口协议是CPU的灵魂，今天来看所有国产的MCU和国产的SoC各类的国产车规芯片，内核往往还是使用的ARM的内核，基本上可以说是95%以上，国产车规内核芯片里面最重要的大脑还是由友商ARM完成的，ISA的位置在于我们SoC里面CPU的内核，在于一个SoC里面的主控级的单元，所处的位置是最核心，最底层的一种ISA技术。

　　我们纵观全球的CPU指令集的发展历史，可以看到从1978年到1984年整个PC时代，我们以前用的电脑，包括现在大量的PC用的还是X86，英特尔时代，而在移动互联网的时代，我们都用ARM，现在手机上、iPad，包括今天苹果M1、M2、M3都用的是ARM的内核，我们有理由相信在如今的AIoT时代会用RISC-V，尤其今天的智能网联汽车时代，大量的汽车芯片已经逐步地开始使用了RISC-V的架构。

　　RISC-V作为一个开源开放的指令集，用的特性是简洁性、模块化、拓展性的特制，很方便是用在各种AIoT领域，尤其是今天的智能汽车。相比较过去的那些移动互联网时代的相对封闭和逐渐退出主流的指令，RISC-V的特性很好地支持如今智能网联汽车的要求，快速和灵活的发展，我们可能间接一个历史，X86、RISC-V和ARM三分天下。

　　我们看今天CPU的市场，处理器在整个半导体IP中的市场份额非常大，大概占到50%，全球五大的IP供应商基本把百分之八九十的市场份额吃掉了，就是在今天来看所有的芯片内核，所有的MCU也好，SoC也好，其实无论是我们国产的还是国外的也好，他们的内核统统都是国外的几个厂家完成了，就是它们真正大脑的灵魂在我们芯片全球产业链，产业链里面中国没有任何的话语权。

　　RISC-V在车里面巨头们怎么看，2023年的8月份一个非常爆炸性的新闻，英飞凌、恩智浦包括高通共同成立了一家RISC-V车规芯片公司，而这个新闻也标志着RISC-V在车辆领域的开始，巨头们纷纷布局了这么一个非常前瞻性的领域，在今年的6月份整个中国的资本市场光头部10家RISC-V的公司，投入了1.18billion美金，我们有理由相信RISC-V的车用在逐步地开始。

　　关于我们公司芯来科技是国内最早一批实现专业RISC-V CPU整体解决方案供应商，我们自主研发了我们RISC-V的CPU IP，整个国内的团队大概有120人，创始人胡振波先生和共同彭剑英女士都是在国内最TOP的学校有着类似的经历，今天已经有74%左右的硕博，其实我们绝大多数人都是纯研发人员，包括我在内，我们基于这样的历史背景开始逐步研发一个纯内核的市场。

　　这是我们迄今为止RISC-V CPU IP产业图，大家可以看到我们通用MCU可以对标到ARM的M7 25，尤其今天整个车用领域，尤其是右边这个NA系列，就是我们我们现在推出了一颗NA900对标ARM的252和ARM的A55，大家可以看到今天基本上所有的车规芯片，尤其是车规自动驾驶芯片，基本上百分百都是用的ARM252，包括很多的激光雷达、毫米波雷达，他们用的A核，A55、A72都是ARM的，我们现在已经推出了A55和A52，同时实现了车规领域的应用。

　　我们可以有理由推断出RISC-V上车可能是正当时，于今年的七八月份我们芯来成为了全球第一个ISO26262 ASIL-D产品认证RISC-V CPU IP ，也是中国唯三，中国大陆唯一一个能做到CPU内核IP的车规化，我们相信这是一个很重要的国产车规IP的里程碑，什么是一个车规IP，符合车规化的一个理论呢，在一个软IP的vendor，ISO26262标准的通过是我们IP vendor最重要的。

　　大家可以看到右下角我们所有车上各种主控芯片都需要这个ISO compliance，我们的IP vendor在CPU角度解决了哪些问题，我们符合了ASIL-B和ASIL-D，在ASIL-D来讲我们对标了252，ASIL-B的角度我们用了计算机保护来达到ASIL-B，这些安全机制在CPU，在RISC-V CPU IP上实现。

　　什么是ISO26262认证呢，这个过程我们经历了将近2年，ISO26262在刚刚所有的OEM，tire1包括tire2，各家的供应商大家都提到了，其实这个标准对于一个IP vendor来讲是比较新的，当然IC都很新，因为国内真正通过26262的MCU公司不会太多，更不用说是一个IP，所以我们应该就是国内第一个去把这个上到我们IP开发角度的IP vendor，这是我们CPU IP vendor的safety package，包括了我们的safety menu等，这个东西给我们的IC或者整个汽车产业链带来什么好处呢，对于一个IC来讲，对于一个MCU、SoC来讲，如果它本身买的IP过了这个车规认证，非常的加速它整个车规化的流程，可以加速，而且帮他省了大量的时间和人力，他可以认为我们这个IP是一个值得信任符合车规的IP，那么同样在另一层级，OK你这个RISC-V一个IP，虽然你已经在IP的程度，已经完成了你的车规认证，你在供应链或者你在软件的生态体系，怎么来去跟ARM所平衡。

　　芯来也在完善我们国产整套的软件架构体系，如图所示，我们整个计算开发体系，RTOS，人工智能处理一些高性能计算领域，包括我们和大量国产软件公司进行了合作，配套了整个开发体系的IDE的开发流程，和支持的工序配件，来帮助客户完全车规产品的一个开发，我们的交付包完全符合ISO26262，帮助客户完全ISO的compliance，我们也同样交付了safety menu来完成认证。同样在国际领域的Partnering已经和IAR这样的工具厂商，完全整个compliance的闭环，整个IAR在今年下半年也是宣布完全支持我们RISC-V的IP，从我们的NA200、NA300、NA600、NA900系列都已经全面支持。

　　如果总结整个自动驾驶领域，汽车领域的solution我们会发现，我们的NA300、NA900都已经实现了ASIL-B和ASIL-D的方案，包括我们充分使用了RISC-V的可扩展性，和RISC-V的自有特性，我们实现了灵活的配置，来满足各式各样的车规SoC和MCU的特性，我们也已经有了成熟的安全包，包括safety menu和safety analysis这些安全包，和现有客户的经验来帮助客户同时做到，第一帮助客户节约了大量的认证时间，第二个也有高可靠性、高质量的IP，同时我们还兼备了灵活的配置，帮助客户实现IC的compain。

　　谢谢大家，以上是我的分享。

　　（注：本文根据现场速记整理，未经演讲嘉宾审阅）