由中国汽车技术研究中心有限公司、中国汽车工程学会、中国汽车工业协会、中国汽车报社联合主办，天津经济技术开发区管理委员会特别支持，日本汽车工业协会、德国汽车工业协会联合协办的第十八届中国汽车产业发展（泰达）国际论坛（简称“泰达汽车论坛”）于2022年9月2-4日在天津市滨海新区召开。本届论坛以“强信念 稳发展 开新局”为年度主题，邀请重磅嘉宾展开深入研讨。

在9月4日“生态论坛：由短缺到成熟，车用芯片国产化何时迎来春天？”中，苏州国芯科技股份有限公司总经理肖佐楠发表了题为“国产汽车电子MCU核心技术的建立与产业化”的演讲。

苏州国芯科技股份有限公司总经理 肖佐楠

以下为演讲实录：

首先非常感谢主办方能够给我们这样一个学习和交流的机会。我今天演讲的题目是“国产汽车电子MCU核心技术的建立与产业化”。

首先提到核心技术，什么是核心技术？我们的理解就是能够把我们的技术实现产品化，在三到五年内，能够最大限度在绝对数量和相对数量上实现最大化销售，进而对企业发展形成很好的支撑，这是我们理解的核心技术。

所以核心技术不同于前沿技术。前沿技术有可能转换为企业的核心技术，每个企业在不同的发展阶段，对核心技术的定义也是不一样的。国芯公司历经二十多年的发展，于今年1月6号登陆科创板，20年的发展专注于国产，专注于CPU技术，也实现了产业化。

针对刚才提到的核心技术的产业化，既然是MCU，必然要分析在技术和整个市场中发展的方向、发展趋势。首先是汽车电子电气架构的演进趋势；然后是智能汽车MCU和SoC的发展趋势；第三是汽车电子芯片核心技术及竞争力；第四是汽车电子芯片及产业化。

首先是电子电气架构的演进趋势，汽车是一个交通工具，但是现在它更是一个第三生活空间。目前,传感器和执行器的发展方向逐渐趋同，在向标准化方向发展。ECU在感知环境和满足用户的过程中，起到了关键分析和控制作用。智能汽车MCU的发展趋势，本质上我们要溯源到ECU所承担的职责。EE架构也面临着ECU职责的演化。在传统的分布式架构下，ECU通常是特定于某个功能的，所以ECU的数量很多。且ECU之间的通信是受限的。传统的通信主要是靠低速总线实现。汽车中央网关的加入，使得功能模块之间数据通信更为容易，通过整合不同总线和网络进行跨总线数据的交换，承担不同总线类型的协议转换工作，参与网络的管理。根据实际需求，路由信号和消息控制实现不同功能模块之间的通信。

随着模块化程度加速，ECU功能集成更进一步提高，出现了功能域的概念，进而实现了域控制器。应该来说，随着域控制器的出现，我们的MCU功能更加集成化。它也就脱离了原来ECU简单的只是完成某一个特定信号的处理到执行的功能，可以脱离出来进行更多信息的处理，进而走向标准化。

域控制器目前分为五域和三域发展路径，五域主要是博世提出的自动驾驶域、座舱域、车身域、底盘域和动力域。大众和华为公司则提出了三域架构，自动驾驶域、座舱域和整车控制域。以特斯拉为代表，提出了车载中央计算机，还有不同的区域计算。这种架构，我们可以理解为是一个汽车架构的终极化概念。车载单元、区域控制摆脱了原来功能域的概念，是通用化的，更加集中化的芯片概念。所以在汽车电子电气架构发展中，软件架构是一个长期的、渐进式的演进过程。

目前来判断，现在传统车企的大部分车辆架构，依然在分布式架构到域控制架构这个转变的过程。进而带来了我们的产品应该集中在什么样的功能、什么样的定位思考。

EE架构演变过程中提出了MCU和SoC芯片的演化。SoC芯片相对来说是一个范围更大、更广的芯片概念，它涵盖MCU。汽车智能化的演进过程中，主要是不断迭代、增强的功能和运算要求，导致了SoC在非常快速地演进，所以我们提出了SoC芯片的这样一个概念。

MCU功能芯片在持续巩固汽车控制性能和安全，随着汽车各项舒适功能的普及，部件控制域精细化，对MCU要求更高，目前还是高度被外资垄断。

智能座舱的实现，实际上是一个SoC功能算力逐渐增强的过程，对汽车的算力提出了更高的要求，传统的功能芯片无法满足算力要求。传统汽车芯片厂商面向这个领域的中低端市场。在这个领域里，原来传统的消费领域的芯片厂商，如高通、三星、华为，主要占据了高端的智能座舱的领域。

刚才提到自动驾驶芯片也是一个SoC，对汽车的算力提出了更高要求，传统功能芯片无法满足这个算力要求。要满足更高的安全等级，满足自动驾驶级别的提升，需要更高的算力支持。在整车控制域芯片，相似功能的ECU对控制域进行统一管理，资源丰富的传统芯片可以满足需求，传统的高端的MCU，在整车控制域还是很好适应的。同时我们也看到从传统的MCU逐渐转向SoC的这样一个趋势。我们说，实际上如果进入稳定的EE架构，SoC在5年以后，可能也会逐渐转变成原来传统意义上的MCU。所以汽车控制芯片既有功能MCU，也有主控SoC，汽车电子架构演进，MCU持续巩固汽车控制性能，安全算力更高的SoC市场潜力巨大。

我们来讨论一下智能汽车SoC、MCU的发展趋势。首先是功能MCU的发展趋势。传统域控制器主要分为五个域，其中动力域，现在还有大量的燃油车，未来发展五年，可能燃油车还是大量存在的。控制传统燃油车动力性能的MCU数量相对稳定，像新能源汽车的动力系统的MCU则将增加。在车身域方面，传统功能众多，MCU数量相对稳定。底盘域则会随着底盘线控技术的应用，推动MCU的增加。座舱域和自动驾驶域方面，随着功能的不断创新，传统MCU的数量是下降的。自动驾驶领域，特别是辅助驾驶，MCU的数量在增加，那么未来，L3级智能驾驶等高度智能化后，MCU的数量会下降。8位的MCU提供了低端的控制功能，比如说风扇、天窗、空调等，32位MCU有高端的控制功能，实现了辅助驾驶，扮演了重要角色，像车身域、动力域，还有底盘域。复杂的应用场景推进MCU向32位发展，但未来3-5年8位和16位的MCU难以被彻底取代。

第二看一下主控芯片，自动驾驶的安全、舒适性，泊车等辅助功能，考虑到成本和性能，目前以分布式架构为主。对于功能MCU，需求量还是增加的。未来到了L3级以上的自动驾驶领域，高算力SoC芯片处于主控地位，控制多个自动驾驶的传感器。就不再需要传统意义上的MCU，可能导致这个数量下降，最后可能集中，一到两颗SoC就可以完成这个功能。当然可以明确看到，主控SoC的发展成为一个趋势。但看近期，特别是3到5年，MCU仍然是一个主战场。智能汽车域控制芯片的发展趋势，首先是高性能，人机交互、环境感知需要计算海量的数据，需要更先进的制程工艺，还有CPU、神经网络来满足性能不断地提升。第二是多核与异构性，支撑各种场景硬件的需求。第三是高集成化，域控制器整合集成功能越来越多，除了刚才说的大算力，同时还有各种各样的通信接口。我们认为技术发展将重塑汽车产业链，传统的产业链是由上游的供应商、系统集成商。特斯拉的加入，加快了整个行业的转型速度，部分车企开始设计自己的汽车电子芯片，甚至Tier1厂商开始芯片设计和开发。第四就是大量的互联网企业也进入了这个体系，整个汽车产业链价值将会得到重塑。

我们提出的就是要最大限度在3-5年内建立我们的核心技术和竞争力，为公司创造更大的价值，所以我们研发了嵌入式的CPU核心技术。我们提出了0PPM的概念，对每一个出错芯片都要有一个根本原因的分析。我们必须要掌握每一个核心IP的设计，快速找到问题、发现问题。我们建立了基于Power PC为核心的CPU内核技术。设计开源RISC-V架构技术，实现工艺等技术的平台化。根据产业链的发展实现了可定制化。

第二是自主IP可控。当然不是说我们拒绝开放，一些标准化的通信和模块也可以采用第三方的。但是总体来看，一些主要的数字模块、模拟IP，包括电源、IO等要自主、自研。特别是电源，因为相对于传统汽车，电动汽车不同的状态、不同的环境，对于电源的管理的复杂度很高。大量的感知造成数模转换，带来不同的转换速率，不同的精度的要求，需要我们自己来掌握。

刚才提到的是我们自主掌控的一些核心技术情况，在流程上，我们实际上要满足高可靠性要求，包括可测试性设计故障分析、制造冗余性设计等整个链条的设计技术。提到功能安全，像内核锁步技术，最大限度用硬件简化软件工作。还有像总线的检测技术，包括我们在整个启动运行过程当中，对整个内层单元的检测技术，还有对环境的检测技术。实际上我们说功能安全，首先要有整个技术的积累，这是我们作为MCU要必备的。从国芯公司来讲，我们推出几十个型号的芯片，目前是基于Power PC体系架构，主要应用于发动机控制芯片、车身控制芯片等。主要工艺水平是集中在40nm的内嵌技术，与国内主要巨头工艺水平同步，也是未来5年左右时间对于MCU采用主要的工艺水平。

另外，为什么十几款型几十个不同的型号呢？一个芯片根据封装资源的不同，开放不同的存储、内存等，可以有系列化的不同的型号。特别是针对域控，有6核的架构，包括内存16兆以上的，在明年下半年推出。

同时，网联化对汽车电子安全芯片提出了更高的要求，首先是V2X场景，验签能力要达到几千次的要求，我们推出了满足3000多次要求的芯片。与中汽中心软件测评推出ACS-EAL5+认证。除此之外，我们提到建立一个完善可控的生态链，所有的MCU支持国际化第三方开发环境，也支持第三方调式工具，同时与国内主要的软件企业合作开发底层软件，包括操作系统。我们也推出了集成化、可控的生态聚合集成开发环境。

总结来看，我们建立了较为完善的汽车电子芯片设计技术平台，建立了国产化汽车电子工艺技术平台，也建立了基于AEC-Q100的汽车电子筛选体系，可更大程度地实现产业化。谢谢大家！

本文根据泰达汽车论坛现场速记整理，未经演讲嘉宾审阅，仅供参考。

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