车规MCU架构变革加速，芯科集成破局生态适配

电子发烧友网 · 公众号 · · 2025-04-11 07:00

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进入2025年，RISC-V领域呈现出热闹非凡的景象。

在2月的玄铁RISC-V生态大会上，面向服务器应用的玄铁C930亮相，Cadence和西门子EDA加入“无剑联盟”，与新思成功“会师”，更多RISC-V处理器IP核向AI加速、车载、高速互连等应用拓展；
欧盟组建的欧洲高性能计算联合企业投入2.4亿欧元，用于开发AI应用的RISC-V芯片和软件；
外媒消息称，中国八部门共同起草指导意见，将鼓励在全国范围内使用开源RISC-V芯片；
3月10日，全球MCU市场龙头英飞凌宣布，未来几年将推出基于RISC-V的全新汽车MCU。

历经了10多年的发展，RISC-V从最初局限在低成本、低功耗场景，到现在进入高性能计算领域，拓展到AI、汽车、工业控制等应用中，得益于整体生态玩家的共同努力。

近几年，我们看到RISC-V架构越来越多地出现在汽车MCU上，尤其是在2021年汽车缺芯风波过后，汽车供应链安全被提上日程，本土供应链受到更多重视。而RISC-V作为开源指令集架构，其灵活、可扩展、高能效等特性，使其被各大芯片厂商关注，并应用到汽车MCU中。

在电子发烧友研究院此前发布的《2025汽车MCU市场分析与展望》报告中指出，2024年，芯科集成、Microchip、东风汽车、长城汽车、琪埔维半导体、中科海芯等国内外厂商都推出了基于RISC-V指令集架构的汽车MCU新品。

汽车MCU，RISC-V也可以成为主角

正如前面提到，越来越多的芯片厂商推出了基于RISC-V的产品，为了推动产品落地，首要工作就是帮助应用端能更便捷地在RISC-V平台上进行开发。

作为国内RISC-V车规MCU的先行者之一，芯科集成目前已经实现其全系列芯片与多种主流开发工具和RTOS的适配，同时自主研发了完整的SDK和MCAL，助力汽车行业开发者在产品开发中可以从容选择RISC-V。

除了搭建完善的RISC-V车规芯片生态，芯科集成在芯片、软件、工具链方面还达成了功能安全的全面保障。去年7月，全球领先的嵌入式系统开发软件解决方案供应商IAR与芯科集成联合宣布，最新版本IAR Embedded Workbench for RISC-V 3.30.2功能安全版已全面支持芯科集成CX3288系列车规RISC-V MCU。

IAR Embedded Workbench能够为开发人员提供了一个完整集成编译器、汇编器、链接器和调试器的开发环境。在汽车领域，功能安全是确保车辆电子系统在故障或异常情况下仍能维持安全运行的核心要素，对于汽车MCU而言，功能安全需要从设计、生产到测试的全流程认证。

针对车规级MCU，IAR能够提供完整的、经过功能安全认证的嵌入式软件系统开发工具，全面符合ISO 26262等多项汽车安全标准，加速开发进程，提高代码的质量和可靠性、优化性能和功耗。

另外在车规MCU开发过程中，AUTOSAR是软件生态中不可或缺的一环。MCAL作为AUTOSAR架构的底层模块，将芯片外设抽象为统一API，让软硬件解耦，实现AUTOSAR的兼容性，确保代码可移植性与功能安全。

芯科集成车规级RISC-V MCU可以提供完整的SDK和符合AUTOSAR架构要求的MCAL，为开发者构建高效、安全且标准化的开发流程，并提供良好的硬件平台兼容性。

高主频、高性能、高可靠的车规MCU

有了生态基础之外，还需要有强大的MCU产品支撑，才能推动终端应用选择使用RISC-V。在汽车MCU应用中，由于优化的指令集架构，RISC-V相比市场上现有产品的主频可以更高，从而提供更强的算力。

随着汽车E/E架构从分布式往着域控架构发展，单个域控制器需要集成越来越多的功能，数据处理需求暴增，意味着需要更高算力的MCU。单颗MCU的算力提高，还能够帮助汽车电控系统实现降本增效。

为了满足未来汽车E/E架构发展的需求，芯科集成推出了CX3288和CX3688两大系列的车规MCU产品，并积极布局中央计算SOC。所有产品均基于车规级RISC-V架构，制程对标国际大厂，具有高主频、高性能、高可靠性、低功耗的特点。

芯科集成车规MCU产品通过创新架构和创新设计方法，在大幅度提高性能的同时，还能够帮助降低BOM成本。

以CX3288系列中的AE子系列为例，该系列以单颗MCU的价格实现了小型域控芯片的性能：CPU工作主频为300+MHz，I/O数最高达到220个，同时集成MPU以支持功能安全RTOS；最高支持4MB eFlash，320KB SRAM；支持丰富的外设资源，包括以太网，CAN，SPI、I2C、UART/LIN、DAC、ADC；满足ISO 26262 ASIL-B功能安全等级，内部集成信息安全模块HSM。

芯科集成CX3288AE框图

CX3288系列包含单核和双核产品，面向多种车用场景，比如车身控制、BLDC/FOC电机控制、车载仪表、悬挂控制、动力控制等；该系列还能用于工程机械、工业机器人、PLC、伺服器、逆变器等高可靠性工控领域。

CX3288系列采用先进的车规制程，在最高主频、极限工作温度、电压适应范围、模拟电路稳定性、eFlash使用寿命等方面留出了充分的裕量，满足车规产品15年以上持续稳定工作的要求，兼顾高性能以及高可靠性。

该系列还提供丰富的外设资源和全面的BOM成本优化方案，通过支持宽电压范围I/O，客户可以直接连接不同工作电压的外围器件，避免额外的电源芯片以及电平转换电路，简化设计并降低BOM成本。值得一提的是，芯科集成车规MCU在同等级别产品中，能够提供更高的I/O接口数，实现更多控制能力，满足多样化控制需求。

CX3688系列则是面向更高等级的功能安全需求以及更高性能的实时控制应用。该系列同样基于RISC-V内核设计，CPU主频达到400+MHz，集成多个浮点运算单元和DSP运算单元。

芯科集成CX3688AE框图

其中CX3688AE子系列支持12个高性能CPU核心（6/6或8/4或10/2锁步组合），性能达到28K+ CoreMark；支持20MB 256bit高带宽eFlash、3.5MB 高速SRAM；兼容多种存储扩展接口；内置丰富的TSN、CAN、LIN通信接口和专用加速模块；支持主驱电机专用控制单元ATM；采用1.8V至5V宽电压范围I/O，带防倒灌和故障检测；内置PMU提供多路DCDC、LDO和冗余保护，可免除外围电源转换芯片和SBC芯片；支持128路低噪声高精度ADC；支持全片硬件级动态自检、后备时钟、后备电源、CPU Roll-Back、Fail-Safe eFlash等D级别功能安全措施；内置HSM信息安全单元和SMU功能安全单元，满足Evita Full和ISO26262 ASIL-D要求。

在高算力和ASIL-D最高级别功能安全认证的支持下，CX3688系列适用于汽车上关键的控制单元，包括自动驾驶控制单元、线控底盘、BMS、制动/转向系统、动力总成控制等需要高算力与高等级故障容错的领域。

写在最后

对于芯片厂商而言，RISC-V拥有灵活、可扩展、高能效、授权费用低等特性，并且随着生态的成熟，易用性也已经不再是限制RISC-V应用领域的瓶颈。而对于终端客户来说，RISC-V由于减少了芯片厂商的授权费用，采用RISC-V芯片能够降低使用成本，同时其灵活性也支持客户能够获得更加符合需求的产品，尤其是在汽车电子架构日新月异的当下。

从各大海内外芯片厂商陆续推出基于RISC-V的车规MCU，就能够发现当前汽车行业对于RISC-V确实寄予厚望。同时为帮助客户快速上手RISC-V，像芯科集成这样长期持续聚焦于RISC-V生态的车规芯片厂商已经完成了RISC-V架构下的芯片、软件、工具链适配。并且通过不断推出各类典型应用方案参考设计，使客户降低使用的难度，切实感受到RISC-V架构带来的诸多优点，加速推动更多用户开始使用车规RISC-V MCU产品。