長城自研芯片點亮！提前布局RISC-V架構(gòu)，魏建軍：不能再受制于人

賈浩楠 2024-09-26 18:11:22 來源：量子位

賈浩楠 發(fā)自 副駕寺智能車參考 | 公眾號 AI4Auto

長城汽車，剛剛做了一件同時震動車圈和半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的事。

掌門人魏建軍親自官宣：

開源RISC-V車規(guī)芯片紫荊M100成功點亮。

芯片賽道被形容為“顛覆性”、“黑馬”的RISC-V架構(gòu)，長城汽車打響了上車的第一槍。

中國首個。

怎么做到的？為什么之前沒人能實現(xiàn)？

以及關(guān)鍵問題，RISC-V上車，有必要嗎？

長城做了什么

前幾天，魏建軍發(fā)了這樣一條微博：

長城汽車，做了一款車規(guī)級芯片，嚴格地說是長城發(fā)起牽頭，聯(lián)合多家合作伙伴共同研發(fā)的，“孵化培育”形容更為恰當。

稍微解釋一下 “點亮”的意思：意味著芯片有正確的信號和供電輸入時，能順利進行自檢和初始化過程，然后開始執(zhí)行預(yù)定的任務(wù)。點亮是一個重要的里程碑，說明設(shè)計和制造過程已經(jīng)成功，接下來就是測試和量產(chǎn)階段。

國內(nèi)車企“造芯”的很多，但長城進入半導(dǎo)體行業(yè)選擇的路線和交出的答卷，明顯不同。

長城沒有跟風(fēng)車圈流行的自研AI計算芯片，紫荊M100系列產(chǎn)品，其實是面向車身應(yīng)用的MCU芯片。

MCU可以看成是控制車輛某一類別功能的具體芯片，比如行車儀表、發(fā)動機、底盤等等。本質(zhì)就是一個單片機，把CPU的主頻與規(guī)格做適當縮減，并將存儲器、定時器、A/D轉(zhuǎn)換、時鐘、I/O端口及串行通訊等多種功能模塊和接口集成在單個芯片上，實現(xiàn)終端控制的功能，具有性能高、功耗低、可編程、靈活度高等優(yōu)點。

沒有智駕AI芯片、座艙芯片聽起來那么前沿與“高端”，成本和售價也遠低于它們，但MCU是任何一輛汽車不可或缺的底層關(guān)鍵零部件——經(jīng)典汽車架構(gòu)下，少則數(shù)十個MCU，多則上百個。

而在車載MCU這個已經(jīng)高度成熟、并且由海外巨頭供應(yīng)商壟斷的賽道中，長城在紫荊M系列上做出了多個不同維度的領(lǐng)先。

最基礎(chǔ)的是絕對性能參數(shù)。官方透露，紫荊M100 CoreMark高達2.42（CPU性能），相較于競品性能提升38%，對于整機響應(yīng)速度更快。并且滿足車規(guī)ASIL-B等級要求，HSM支持國密SM2/3/4，以及支持ISO21434網(wǎng)絡(luò)信息安全標準。

更超前的領(lǐng)先，來自紫荊M系列的可擴展性。比如1MB Flash存儲空間可以覆蓋當前應(yīng)用場景，也能滿足下一代EE架構(gòu)需求。以及提供64-144針腳等多種封裝形式，可以提供更加靈活的設(shè)計方案，降低成本。

而還在研發(fā)中的后續(xù)型號，覆蓋安全要求更高，集成度更高，計算量更大的動力、底盤、域控等等需求。

以及魏建軍話里話外都在強調(diào)的最重要一點，也是長城紫荊M100的真正創(chuàng)新突破之處：

沒有采用車規(guī)芯片常用的ARM架構(gòu)，而采用了開源指令集RISC-V架構(gòu)，是國內(nèi)第一顆基于開源RISC-V架構(gòu)設(shè)計的車規(guī)芯片。

他的原話是：

果真如此嗎？

車芯用RISC-V，這意味著什么？

我們先來了解一下什么是指令集架構(gòu)。

指令集是計算機系統(tǒng)運行的核心，規(guī)定了數(shù)據(jù)類型及格式、指令格式、尋址方式和可訪問地址空間的大小，程序可訪問的寄存器個數(shù)、位數(shù)和編號，控制寄存器的定義……

好比計算機的《操作指南》，無論要用芯片執(zhí)行什么任務(wù)，都要遵守指令集的“規(guī)范”。

目前，主流的指令集架構(gòu)有X86和ARM兩大巨頭。X86是英特爾和AMD共同研發(fā)，而ARM知識產(chǎn)權(quán)就在ARM公司手中。

但X86和ARM也不是完美的，比如X86盡管成熟穩(wěn)定，但能耗高、處理器體積大、系統(tǒng)復(fù)雜……而ARM架構(gòu)，則是X86的反面。

這就造成X86統(tǒng)治服務(wù)器和桌面端，ARM統(tǒng)治移動端的局面。我們比較熟悉的車規(guī)芯片，因為能耗、體積、成本等等制約，不得不選擇ARM架構(gòu)。

但ARM的特征，也決定了它性能相對較低、兼容性較差、擴展性不好等等遺憾。

不過最關(guān)鍵的，無論X86還是ARM，都屬于私有指令集，你要用，就得給英特爾、ARM“交稅”，而且日后的維護升級，也依賴這些巨頭的技術(shù)支持。

但2010年出現(xiàn)的RISC-V，被認為是顛覆芯片賽道格局的“黑馬”——完全開源，允許任何人設(shè)計、制造和銷售RISC-V芯片和軟件。

RISC-V在“繞過私有指令集的壁壘和版稅”優(yōu)勢之外，開放性和靈活性吸引了全球開發(fā)者。它設(shè)計更加簡潔，并且可以根據(jù)具體應(yīng)用需求進行定制和擴展。這種輕量級和模塊化的設(shè)計使得RISC-V在物聯(lián)網(wǎng)、邊緣計算和AI等領(lǐng)域表現(xiàn)尤其出色。

所以，盡管RISC-V不是第一個開源指令集，但根據(jù)SHD的數(shù)據(jù)顯示，RISC-V的采用率將在未來幾年內(nèi)以40%的年復(fù)合增長率增長。到2030年，基于RISC-V架構(gòu)的芯片出貨量將突破160億顆。尤其是在MCU、5G、工業(yè)自動化等主流應(yīng)用中占據(jù)重要地位。

看到這里，大家應(yīng)該也反應(yīng)過來：開源不受限、定制性強、邊緣計算性能好。

剛好完全迎合車企的智能化轉(zhuǎn)型的痛點：開源，意味著供應(yīng)鏈的成本、風(fēng)險可控，定制強，代表著擴展性好，一套IP可適應(yīng)不同車型需求，邊緣計算，則契合了AI為主的智能汽車新浪潮。

前兩點分別對應(yīng)汽車工業(yè)百年不變的抗風(fēng)險、降本、平臺化訴求，第三點則給未來“一個大腦”的集中式EE架構(gòu)帶來更多選擇和路徑。

從RISC-V的技術(shù)特點來看，智能汽車是完美落地“載體”。

實際上RISC-V上車一直都在學(xué)術(shù)界、科技公司討論熱烈，包括阿里平頭哥等等都推出過車載產(chǎn)品，但車圈響應(yīng)的卻不多。

真正向“量產(chǎn)上車”這個目標邁出第一步，長城走在了行業(yè)的最前沿。

變化開始于2年前車圈熱議的“芯片荒”。

長城推出車規(guī)RSIC-V，有啥影響？

芯片荒發(fā)生在2021-2022年，主要供應(yīng)不足的，就是一直未被車企重視的MCU芯片：需求大、單價低，供應(yīng)穩(wěn)定，技術(shù)也不是最前沿最頂尖，沒人想到會出問題。

當時有多嚴重呢？海外“七大”之一的博世，幾乎所有亞洲工廠都被迫停產(chǎn)減產(chǎn)，各大車企輪番“轟炸”博世中國高層，以至于當時的CEO直言壓力大到要“跳樓”。

長城透露，2021年被迫減產(chǎn)40.8萬臺，占全年計劃產(chǎn)量的24.5%，2022年減產(chǎn)21萬臺，占全年計劃產(chǎn)量的16.5%。

所以今天長城拿出自研的RISC-V，當然在用戶層面有積極意義，因為供應(yīng)鏈的垂直整合，必然帶來成本降低、技術(shù)下放普及，用車體驗提升。

但更重要的是在產(chǎn)業(yè)層面，紫荊M系列MCU背后串聯(lián)起來的芯片設(shè)計、測試、封裝等等企業(yè)，初步構(gòu)建起了中國自己的車規(guī)半導(dǎo)體供應(yīng)鏈，并且知識產(chǎn)權(quán)不再專屬某一家公司，車芯的設(shè)計、維護不再受制于人。

和所有車企一樣，長城也在前沿探索智駕、座艙等等技術(shù)。但同時又在嘗試解決底層半導(dǎo)體需求的技術(shù)、供應(yīng)、安全問題——而且是為中國汽車產(chǎn)業(yè)，因為長城森林生態(tài)的孵化成果，從來不是只供自己，而是全行業(yè)開放。

后面可以預(yù)見，隨著中國汽車在RISC-V架構(gòu)的領(lǐng)先和出海進程，很可能會對ARM統(tǒng)治車芯的格局產(chǎn)生巨大沖擊。

更深層的技術(shù)層面上，因為一個時代有一個時代的汽車，必然也對應(yīng)最適合的芯片架構(gòu)。長城透露的RSIC-V后續(xù)產(chǎn)品也能看出來，顯然不僅僅是MCU自主替代這個簡單命題。

包括幾個不同域控的打通、與線控底盤緊密相關(guān)的AI車控技術(shù)、集中式電子電氣架構(gòu)…這些都是行業(yè)熱烈討論、展望多年，公認會產(chǎn)生巨大變革的技術(shù)，長城率先整個行業(yè)開始探索布局。

類似的劇本其實長城反復(fù)上演過，比如10年前就開始布局智駕，如今在端到端上車競賽中領(lǐng)先。

藍山智駕版登頂6座大型SUV銷冠，連帶長城股價連續(xù)上揚。

長城的提前布局和研發(fā)投入，正在轉(zhuǎn)化成一系列進展，并且獲得直觀的成績、肯定和認可。

RISC-V芯片點亮，其實也只是長城科技成果、智能化成果的一部分，是對智能汽車時代唯一不變“鐵律”的再次驗證和最新實踐：

只有技術(shù)才是匹配業(yè)績和撐起銷量的唯一真理。

造車唯有技術(shù)才是硬實力，其他皆為花拳繡腿，華而不實終歸會有退潮的一天，真硬核真技術(shù)才能行穩(wěn)致遠。