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架构升级!车规MCU打响“升级战”,这家本土厂商杀出重围

高工智能汽车  · 公众号  ·  · 2024-05-13 18:25

正文

中国本土车规级MCU,又一次实现了性能全球领先。

在4月25日举办的北京车展期间, 芯驰科技重磅发布了新一代中央计算处理器——X9CC,以及新一代区域控制器(ZCU)车规芯片产品家族。

其中,新一代区域控制器(ZCU)旗舰芯片产品E3650采用了最新ARM Cortex R52+高性能锁步多核集群,支持虚拟化,非易失存储器(NVM)高达16MB,主频高达600MHz。

在此之前,芯驰科技E3系列车规级MCU已经填补了中国高端、高安全级别车规级MCU市场的空白,成功在动力系统、底盘系统、智能驾驶等中高端控制领域实现了规模化量产。

可以看到,芯驰科技E3系列新一代面向区域控制器应用的MCU在各项性能参数上面,再一次做到了行业领先水平,重新定义了车规级MCU芯片的高性能、高安全和广连接。 根据芯驰科技对外公布的资料显示,E3系列MCU性能上领先同类竞品1-2代,并且可以做到帮助客户节省3-5个月开发周期。

众所周知,汽车正在加速迈向中央计算-区域控制架构。在这一架构下,汽车不仅需要中央计算(区域处理器)提供聪明的大脑,也需要区域控制器(ZCU)打通和协调复杂的通信协议和中间层,让执行端也“聪明”起来,才能实现真正的高阶智能。

近年来,包括英飞凌、ST等国际大厂都在推动车规MCU芯片往更先进制程、更高算力和更高集成度等方向升级。比如,英飞凌、NXP等国际大厂纷纷在传统MCU的基础上集成图形处理器(GPU)或者新的神经处理单元(NPU),以满足未来汽车跨域高性能MCU的市场需求。

很显然,作为汽车最终实现真正高阶智能的重要拼图,车规级MCU的“升级战”已经全面打响。


01

高性能车规MCU需求“高涨”


传统的功能相对单一的低端车规MCU已经不足以满足智能汽车的需求。

在传统汽车时代,整车往往采用不同的ECU(配置不同等级的MCU)来控制不同的功能,但伴随着汽车电子电气架构的升级,越来越多汽车制造商将ZCU(区域控制器)作为其电子控制系统的核心模块之一,要求车规级MCU芯片具备更高的处理能力、更大的存储能力、更高的安全等级、更高的集成度等。

芯驰科技产品与市场总监张曦桐介绍,在中央计算-区域控制架构下,越来越多功能走向集成,这要求MCU和SoC同时具备高算力、高性能的特性,同时还需要MCU具备更高的安全等级,才能更好地助力整车智能化的发展。

正是如此,高性能车规级MCU已经成为了市场的主流。根据《高工智能汽车研究院》数据显示,现在32位MCU正在成为中国车规级MCU市场的主流产品,并且正在加速替代过去低端的8/16位产品,传统市场格局正在发生重构。

此次芯驰科技重磅推出的新一代ZCU芯片产品家族,瞄准的就是新一代EE架构带来的高性能车规级MCU的多样化配置需求。 据介绍,新一代ZCU芯片产品家族覆盖I/O丰富型、控制融合型和计算密集型区域控制器,面向车身控制、车身+底盘+动力跨域融合以及超级动力域控等核心应用场景。

在芯驰科技看来,未来智能汽车的区域控制器主要分为I/O丰富型ZCU、控制融合型ZCU、计算密集型ZCU几大类型,不同类型的区域控制器需要不同类型的MCU产品。

比如I/O丰富型ZCU的特点是以车身相关功能的执行为主,需要车规MCU拥有丰富的外设接口和资源,芯驰科技的E3118/3119系列最多可以支持326个可用GPIO,配备了接近2MB的大容量SRAM,目前已经获得多家主机厂和Tier1的定点。

而芯驰科技重磅推出的ZCU旗舰芯片产品E3650则重点面向跨域融合场景,具备更高的实时处理能力、更大的存储能力等优势。据了解,E3650采用了最新ARM Cortex R52+高性能锁步多核集群,支持虚拟化,非易失存储器(NVM)高达16MB,具备大容量SRAM,以及更丰富的可用外设资源,可用I/O接口超过300个。

更重要的是,芯驰科技的E3650集成了玄武超安全HSM信息安全模块,满足ISO 21434,Evita Full及以上的信息安全等级,以及AEC-Q100 Grade 1和ISO 26262 ASIL D功能安全等级。

虽然是车规级MCU,但却更像MPU,无论是性能、安全,还是各方面的资源,都有一个很大的迭代。 ” 张曦桐表示,芯驰科技升级了全自研SSDPE(Super Speed Data Packet Engine)硬件通信加速引擎,可实现所有CAN FD同时工作的情况下零数据丢包,有效降低CPU负载,提升了通信吞吐率。

可以看到,面向新一代EE架构,芯驰科技在高性能车规级MCU赛道已经实现了完善的布局。


02

领跑高端车规MCU市场


近年来,英飞凌、TI、NXP等国际大厂不仅不断提升MCU的性能,也开始将图形处理能力(GPU)等各类应用集成到车规级MCU芯片当中,并且开始推动车规级MCU工艺制程朝28nm、22nm乃至16nm进发。

张曦桐向《高工智能汽车》介绍,车规级MCU要实现更强的性能,首先需要更先进的工艺制程;其次,高性能车规级MCU对于可靠性、运行稳定性、实时性等要求更为严苛;最后,车规级MCU需要在各个任务之间做到虚拟化和隔离机制,需要芯片公司具备一定的Know-how及研发经验积累。

这也意味着,整个车规级MCU的设计将更加复杂,技术难度也更高。

受制于高端车规MCU研发难度大、标准严苛等因素制约,中国高端车规级MCU市场一直由国际大厂垄断,国产车规级MCU产品普遍采用的是40nm-90nm工艺制程,且大多数集中在汽车雨刷、车灯等低端应用领域。







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