2022年11月8日-10日，由中国汽车工业协会主办的第12届中国汽车论坛在上海嘉定举办。作为党的“二十大”召开后的汽车行业首场盛会，本届论坛以“聚力行稳 蓄势新程”为主题，共设置“1场闭门峰会+1个大会论坛+16个主题论坛”，以汽车产业的高质量发展为主线，与行业精英一起贯彻新精神，研判新形势，共商新举措。其中，在11月9日下午举办的“主题论坛3：汽车、芯片融合发展”上，芯驰科技市场总监何旭鹏发表精彩演讲。
今天分享主题为“放芯，方能驰骋—高可靠高性能车规MCU助力智能驾驶稳着陆”。我的演讲主要分四个部分：
首先我会介绍一下芯驰“四芯合一”的产品体系，然后谈谈芯驰对于汽车MCU未来发展趋势的看法，另会介绍我们对汽车MCU产品的概况，以及芯驰的车规MCU在汽车核心应用领域的项目落地情况。
随着汽车电子电气架构的发展，无论在智能座舱领域、智能驾驶领域、智能网关或者智能的末端控制器上，计算力都变得越来越重要。安全、可靠、高性能的中央计算+末端智能芯片是智能化的核心，只有具备了这两项基础才能实现彻底的整车智能化。芯驰的整个产品体系和解决方案也是围绕这四个重要领域做的布局，整体的产品规划也瞄准了未来汽车电子应用的核心领域，这就是我们所说的“四芯合一，赋车以魂”。在智能座舱中，我们推出了舱之芯X9，可以通过一个芯片同时驱动液晶仪表、中控、副驾娱乐、外电子后视镜乃至于后排娱乐的屏幕，最多可以推动十块高清显示屏，并且实现屏与屏互动，满足未来座舱的需求。
对于智能驾驶，我们推出了驾之芯V9，具有高算力、高可靠性同时有灵活强大的接口。这样的产品可以适应未来智能驾驶市场不断堆高的算力需求，确保智能驾驶相关产品的应用落地。
还有网之芯G9，新汽车电子电气架构中越来越多的ECU需要做通信和数据共享，整车的线束优化和通信性能提升有赖于新一代的汽车中央网关，G9是针对于汽车中央网关推出的车规级网络处理器，可以满足汽车中央网关所需要的通信安全性需求和通信性能需求。
在整个汽车中央计算算力不断提高，全行业建立这项认知的背景下，芯驰认为要真正实现整车的智能化末端智能芯片的算力也是非常重要的。为应对这样的市场需求芯驰在今年4月推出了控之芯E3，这样一个MCU产品填补了国内市场的空白，也是我今天要介绍的重点。
刚才介绍了四芯合一的产品布局，接下来谈这四颗芯片如何面向未来的中央计算架构，或者这四个芯片如何适配到未来的汽车系统中，关于这个问题我们芯驰也有自己的看法。
首先我们觉得未来的汽车有三个非常重要的部件，分别是中央计算单元、底盘和动力的集成控制器，以及各区域控制器。
图中紫色的是中央计算单元，需要为未来的智能座舱和智能驾驶提供足够的算力，这个算力既包括由CPU提供的通用算力和实时算力，也包括GPU算力和NPU算力，这个部分会成为未来汽车的大脑。
它有几个特点，这样的中央计算单元在未来可以在支持高性能智能座舱实现的同时实现L2.99级别ADAS功能的集成，中央计算单元需要具有可扩展的算力，根据车厂对于座舱、智驾这两部分算力需求的不同，提供相应的接口以灵活的扩展这部分的算力。
出于安全考虑，在于功能安全MCU匹配的前提下需要最高可支持ASIL-D级别的系统安全功能等级，这就是未来汽车的大脑中央计算单元。
图中黄绿色的这部分是底盘和动力域的控制器，这一部分将来会发生很多变化，除了被大家所熟知的需要高实时性、高可靠、高安全的MCU算力，在未来的底盘领域可能需要使用到机器学习、深度学习或者在通用的高算力内核上部署一些更复杂的调教算法，芯驰部署了E3控之芯和G9网之芯提升未来底盘和动力域的智能化水平。
区域控制器是未来汽车的中枢神经，分布在车辆各个区域。能为整车在硬件和软件成本上起到优化作用，同时在软件定义汽车的大背景下，能加快整车软件的迭代速度，是为未来智能汽车服务的重要架构、环节，在这里我们主推的是MCU产品E3控制芯。
这里是第二部分，我会说一下芯驰对于未来汽车MCU的看法。
刚才提到汽车的中央计算架构，要实现这样的中央计算架构离不开两类智能芯片，一个是汽车SoC，一个是汽车的MCU。从数据来看，截至2020年，一辆汽车中SoC和MCU总算力都处于不断提升的过程中，芯驰认为到2025年一辆汽车中SoC的总算力可以提升到300kDMIPS，MCU的总算力也会达到300kDMIPS，我们认为只有SoC和MCU同时达到这样的高算力水平，才能无瓶颈的实现整车智能化，才能均衡的实现整车智能化。
中间的图可以看到（如PPT所示），红线是现在平均一辆汽车中主要MCU数量的统计。可以看到，到2020年一辆汽车中可能有60颗主要的MCU，但是随着汽车电子电气架构向集中化进一步演进，我们认为到2025年这个数字会有所下降，因为更多的功能在域集成或者跨域集成的过程中整合到一起，到2025年一辆汽车可能有20个主要MCU，但是每颗MCU的算力又会有很大的升级。我们认为到2025年汽车中主要MCU的平均算力水平会达到15kDMIPS。
从国际上汽车MCU大厂公开的产品信息也可以看到这样的产品，路标和后续的研发计划。
随着软件定义汽车时代的到来，我们认为这样的高算力MCU在汽车中大规模运用的时代终究会来到。
第三部分介绍一下芯驰的MCU产品。
刚才提到末端智能芯片的高算力发展趋势，我这里想简单谈一下面对这样的发展趋势我们怎样定义MCU产品，需要考量哪些点以及背后的逻辑和原因。
首先是高算力，在2000年的时候，一辆汽车中ECU的代码总行数在4千行，到2020年，总行数到了1亿行并且还在继续增高。代码背后的计算任务被分配到MCU和SoC产品上，MCU也需要高算力。同时随着汽车电子电气架构演化，原来的MCU只是做小型控制器，现在会集成更多的功能，比如车控、热管理等等，这个时候在MCU芯片所需要的算力就更高。
芯驰定义E3系列MCU产品的时候配置了最多5个独立可运行的内核，主频最高可以达到800MHz来满足算力需求。
第二部分是大容量和可扩展的存储器。
刚才提到软件功能的提升，未来汽车不断增加的软件功能既对算力造成压力也对存储造成压力，从我们看到的市场情况来看，现在某些车厂做的区域控制器，对于MCU flash的用量超过10MB，在未来的规划中存储的用量还会继续增长。
又如另一类控制器，像是现在智能驾驶里的卫星导航和惯性导航，会有比较多的卫星定位运算，对于RAM的需求到了6MB甚至更大的水平。这么大的片内RAM对市面上车规级MCU产品来说是比较难找的，这种情况下需要灵活、高性能的接口扩展Flash和RAM，芯驰的MCU产品都有XSPI高速总线，可以通过地址内存映射的方式进行RAM和Flash的扩展。
第三部分是高功能安全。
这一点也是为大家所熟知的，无论是现在分立的ECU还是未来新电子电气架构下的ECU，功能安全都是十分重要的。特别是在未来的新电子电气架构中包含的功能多了，难免涉及到有安全相关的功能，这个时候的MCU就需要有安全功能的支持的能力。芯驰E3系列产品是根据SEooC的方式开发的、功能安全等级最高到ASIL-D的MCU产品，有了这样的产品我们再做系统集成，研发周期、成本都会变得更好。
第四点是信息安全。
智能汽车时代MCU存储了越来越多的个人信息，同时也有越来越多的信息交互。在软件定义汽车的时代有很多功能开发以SOA方式进行，意味着MCU有很多数据和服务的传输，芯驰在E3系列产品中都被配备了信息安全模块，同时对本土国密、商密相关算法做了支持，并且会做相关的认证。
车规认证是汽车MCU非常重要的一点，刚才很多嘉宾也有提到这样的要点，它其实关系到整个产品的可靠性和可用性。芯驰根据MCU产品终端应用温度需求的不同，做了严格的车规认证，并且认证到不同的车规温度等级，比如说Automotive Grade1和Automotive Grade2。
最后一点比较重要的是一些新的和更丰富的通信外设。我们以区域控制器为例，现在一个区域控制器要接驳的传感器和执行器要比往常多很多，这个时候需要大批量CAN、LIN接口实现这部分连接，同时在新的电子电气架构中百兆或者千兆以太网以主干网的形式存在于未来的汽车中，以太网也变成了很重要的通信方式。
随着智能汽车的落地、智能驾驶的落地，越来越多新的需求在现有外设中被提出来了。比如说智能驾驶中要实现精确时间同步和帧的复制和消除，这样一些TSN协议的功能就需要芯片硬件，以太网控制器在硬件层提供支持。
当前芯驰规划的以太网在全系列产品中都支持TSN协议族的协议。
芯驰E3产品外设十分丰富，最大情况下我们在一个芯片提供了24路CAN-FD、16路LIN和两个千兆以太网TSN、FlexRAY等接口来满足未来汽车电子的资源。
说完产品设计思路和考量的点，我们爱看一下芯驰汽车MCU产品规划。
我们根据芯片功能安全等级、车规认证温度等级以及应用的不同划分成三个子系列。虽然是三个子系列但是他们之间有共享的基础软件和工具链。
最左边是高可靠性的MCU，这一系列产品MCU认证到ASIL-D，具有Automotive Grade1的温度等级，它主要面向的应用包括了新能源汽车的三电系统，比如VCU、马达驱动和BMS，以及现在时兴的自动驾驶和高级辅助驾驶控制器。在新汽车电子电气架构中，我们有些大封装的产品适合做区域控制器及网关。应用还包括现在流行的底盘控制器，比如电助力转向、悬挂系统或者底盘的域控。
中间是显示类的MCU，市面上做这一类产品的人相对少一点，整个产品认证到ASIL-D级别，车规温度等级是Grade2，面向的应用是比较确定的，一方面是2D超高清的液晶仪表，第二是车外电子后视镜即取代物理后视镜的电子后视镜，具有显示的低延时以及功能安全的需求，还有抬头显示控制器。
最右边是车身类MCU，这里面功能安全等级认证到ASIL-B，温度为Automotive Grade2，面向的应用更多一些，包括TBOX，车身控制、空调、灯光等等。可以看到整个系列从单核一直到三对可拆的双核锁步产品都有，频率从300MHz到800MHz不等，是一个大的产品系列。
刚才提到了我们产品有功能安全认证，这里特别提一下我们“四芯合一”的理念。
芯驰一直非常致力于流程体系和认证，我们这里说的四证是这样四个：
首先是ACQ-100的认证，我们所有车规产品全都有证书；第二是ISO26262 ASIL D功能安全流程认证，所有功能安全的产品都是要在完成流程认证的基础上再去研发，最终才能拿到功能安全的产品认证；功能安全产品认证，这里不同产品做到的等级不一样，我们的SOC产品出来的比较早，已经拿到ASIL-B的产品认证证书，MCU还在拿ASIL-D证书的过程中，预计2023年就可以完成这项任务。
再有是信息安全相关的认证，国密商密认证。芯驰之前推出的网关芯片集成了国密商密的功能，认证到了国密一级，我们MCU有更高的标准，会把它做到国密二级。
最后一部分我主要介绍一下MCU产品在汽车电子应用中的落地情况，以及在这样一些落地项目中凸显出的产品价值。
在这里我列写了主要的应用，和大家简单介绍一下。
首先是高级辅助驾驶和自动驾驶的控制器。这类控制器里面需要高性能的SoC，也脱离不了MCU。芯驰的MCU凭借其高算力、大容量存储以及对功能安全的支持，现在获得了比较多的落地项目，通常我们MCU在其中扮演的角色包括了传感器的接驳、规控算法的实施，系统的电源管理和功能安全监控。
除了智能驾驶的核心应用，和自动驾驶相关的应用我们也有落地，比如说车载激光雷达。在主流激光雷达厂商我们凭借两个千瓦以太网TSN的外设配置，帮助国内大厂商实现激光雷达系统的成本优化，极大地增加了产品的竞争力，也加速了激光雷达产品在汽车上的落地。
再有是高精度定位盒子，他是一个非常需要内存、算力的ECU，其功能是利用卫星数据做卫星定位的计算。卫星定位精度越高、刷新的频率越高，智能驾驶就可以做的越好。其需要MCU具有更高的算力和存储，我们凭借这两个特性在几家PBOX厂商中实现了项目落地。
底盘域我们做得比较多的是电助力转向、悬挂控制器和底盘域控制器。底盘域有一个比较大的变革就是向线控化和域控化走，变迁的过程中对于MCU的需求也产生了变化。很多机械、液压装置会与控制器产生解耦，因为有电线进行了替代，因此底盘域会出现ECU的融合，需要高性能的MCU产品，这是我们未来在这里有更多机会的主要原因。
再往上是动力域，大家熟悉的是三电，BMS、马达控制和VCU，这些我们都有比较多的项目落地。特别的是BMS市场反馈非常好，得益于我们高性能的产品布局，可以在BMS中实施更复杂的电量测算以及均衡的算法，最终的实现效果是电池整包的可利用电量得到了最大化提升，从而带动了整个BMS产品经济效益的提升。
再往上是区域控制器、车身控制器，这类应用客户通常需要很多的IO控制，大家把这个ECU做得越来越大，芯驰凭借创新的方案帮客户实现了多IO的设计，用我们E3的MCU。
还有刚才提到显示三个应用。首先是液晶仪表，芯驰的提供2D液晶仪表是1920 x 720分辨率，60帧的刷新率，整个表现非常酷炫。通过MCU实现2D液晶仪表可有支持安全功能的实施。我们的芯片有安全手册和功能安全软件库等一系列安全组件的支持的，在显示关键链路上可以支持到ASIL-B的功能安全等级。
另外是外电子后视镜，我们提供了参考设计，主打是低延时，延时越低用户体验越好安全性越高，我们现在做到的延时水平是20毫秒，表现优异，得益于芯驰芯片内部有显示相关的硬件加速器。
芯驰的MCU电子后视镜可以支持功能安全的实现，是比较有特色的点。
最后是抬头显示，现在HUD产品的渗透率不断提高，我们的特点是芯片内部集成了硬件扭曲引擎，把图像扭曲后投到挡风玻璃上，由单芯片完成，整个系统BOM是有优势的。
现在芯驰还在跟很多Tier1和主机厂进行更多应用的探索，我们相信在未来汽车领域里还有更多合作的点和创新的点，可以用芯驰E3 MCU去创造更多的成功故事。
现在芯驰E3产品已经到了量产出货的状态，感谢汽车同行对我们芯驰的支持和厚爱，希望芯驰的产品更多地发光发热，推动汽车智能化的变革和智能汽车的量产落地。
（注：本文根据现场速记整理，未经演讲嘉宾审阅）
