汽車電子電控系統未來是向軟件定義汽車這個方向去發展的，但是軟件定義汽車不是一個目的，我們更多需要思考的是在電氣化、智能化越來越多、越來越復雜的情況下，怎么去降低系統的復雜度，減少線束，同時降低系統的失效率，能夠快速地進行軟件的迭代和產品的迭代。

同時通過軟件定義汽車這樣一個思維方式，能夠與消費者之間形成高度定制化的需求。軟件定義汽車更多的是智能化發展后為了實現正常的目標，實現降低成本、提高效率的目標，以及實現汽車更高程度定制化需求的技術手段。

傳統汽車更多的是采用分布式的電子電器架構的思路，分布式的特點就是一個功能對應著一個ECU控制器，雖然智能化和電氣化的不斷演進、發展，按照這種方式，它的電控單元會越來越多，隨之帶來的問題就是線束和人工組裝成本會非常高。特斯拉給我們帶來了一個創新，就是智能汽車向域控這樣的方向發展，域控就是向上集成，以及擴展計算單元的設備。比如說ADAS域控，在傳統汽車里面是沒有的，它是把高階的輔助駕駛傳感、計算這些全部合到一起；還有智能座艙的域控，原來也是沒有的，只有在智能汽車里面才有，它是一個擴展和向上集成的應用場景。

但是域控制器解決不了軟件定義汽車的問題，它解決不了電氣化、智能化不斷發展的時候帶來的一些困擾。因為汽車里面有很多控制單元，比如說座椅、底盤等等，這里面很難通過一整套大的域控制板來實現控制，在這一塊區域控制器的概念就形成了。

FAE總監盧恒洋在演講現場

區域控制器是什么概念呢？它把I/O與計算進行分離，可以作為物理空間的功能集成或者是同一種類型功能的集成，把它集成到一起。帶來的好處是讓域控制器做更多的計算類、高計算量的功能，把末端的控制、電源與數據的處理放到區域控制這一塊來，實現非常高程度的末端控制的集合。通過域控制器和區域控制器，最終組合來實現整車的軟件定義。所以I/O與計算分析是區域控制器實現汽車智能升級的必然方向。

現在已經有越來越多的案例，比如說Efuse就是典型的區域控制器延伸出來的概念，傳統的整車上有很多的能源控制，新能源汽車因為是電池供電，它需要考慮到能源效率的問題，所以在車的不同的位置、不同的部件，它可能都有大的負載，它需要及時地關閉，如果是采用繼電器的方式，勢必會占據非常大的空間，Efuse就是屬于電子fuse，這套設備可以控制整車上所有的電源開關，來實現能源的整體控制。這就是把同一種功能集成到一起的優勢。還有one box、底盤的區域控制器，它把EPS、ESC相關的東西合到一起，作為線控底盤的方式，這也是傳統汽車里面沒有的概念，這種產品會越來越多的應用到當前的汽車里面。

按照這種思路，域控和中央網關域控更多是承擔數據、信息和軟件服務中心，域控制器更多是承擔電源、集線器和功能集成的作用，所以區域控制器在未來發展中用到的MCU，更多需要考慮的是信息安全和功能安全，它會要求非常高的功能安全。再往中央網關和域控這一塊，可能更關注的是信息安全，當然也有部分的功能安全。

汽車電子電氣系統在不斷地演進，更多的產品在做向上集成，所以一些原來的電子電控單元對MCU的需求、對MCU性能的要求也會不一樣。面向汽車照明這種應用，以前傳統的可能連MCU都不需要，甚至只是需要一個8位的MCU來實現開關或者是流水的作用，現在不一樣了，在新的架構里面，由于新的功能進去，以及末端控制的高度的集成，它在這一塊的區域控制器的要求就會變得非常高，它的Flash的容量有可能超過512K甚至到1M，在芯旺微電子的產品應用案例中，它的主頻甚至是高達將近100M，甚至是在100M以上。

在車身控制和電機、電源這一塊也會做一些集成，它對MCU的要求也和以前不一樣。現在對MCU的要求有可能達到2Mb的容量，主頻達到180M以上，在底盤動力以及網聯系統這一塊，尤其是車載網關這一塊，它對MCU的性能要求就變得更高。主頻甚至到300M以上，Flash容量要到4M、8M甚至16M的資源和級別。

汽車的電子電器架構的演進對MCU半導體芯片廠商也提出了非常高的要求，如果我們按照原始的傳統國產替代的思維前進，可能也會面臨一些問題和挑戰。

不過，芯旺微電子基于KungFu內核自研的產品有望能解決新需求面臨的挑戰。芯旺微電子在這套KungFu架構下有4款內核的產品，[敏感詞]個是KungFu8內核，第二個是KungFu32通用處理器內核，第三個是KungFu32D數字信號處理器，第四個是KungFu32DA多核功能安全產品。

聽到KungFu，可能很多人會誤以為該架構來自于ARM，其實KungFu是獨立于MIPS、ARM和RISC-V的，是完全自主的處理器內核，它實現了從簡單到復雜，從單核到多核統一處理器體系架構。芯旺微電子有了KungFu這套內核體系，可以實現嵌入式控制領域整體的統一。

KungFu32內核技術演進

關于KungFu32內核，我們有三代技術演進：一個是通用處理器內核產品，KungFu系列不是單點的產品，它是一個生態體系的產品。KungFu32內核，當前32位的車規MCU產品都是基于我們的KungFu32內核來實現的。這個內核也是實現到ASIL-B的功能安全等級。第二個是KungFu32D內核的產品，它是在KungFu32的基礎上拓展了SIMD運算指令，單核實現ASIL-B的功能安全目標。第三個KungFu32DA內核更多是基于多個KungFu32D內核通過crossbar總線連接，它的主頻規劃到600M，功能安全達到[敏感詞]級別。芯旺微電子在KungFu自有架構體系下，衍生了非常多的產品系列，我們量產出了非常多的產品，從主頻400M到800M的產品都有開發和量產。在1M以下的產品我們都實現了大規模的量產和商業化的落地，包括大規模地上車都已經實現了。芯旺微電子在明年會推出ASIL-D安全等級的產品，目前正在開發中。

剛才提到域控不斷地發展，所以它對MCU的要求和性能的要求在不斷地提高，在MCU承擔更多功能的時候，系統就希望它盡量不要失效，因為它管的功能太多了，如果它出問題的話，可能會出現大面積的維修成本或者替換的成本就會相當高，所以對功能安全和信息安全也有非常高的挑戰。我們在自主內核的產品上實現功能安全也是相當大的挑戰，國內廠家之前沒有這樣做的，更多是通過ARM的標準設計功能安全，還是有點不太一樣。

汽車MCU功能安全主要是為了做什么呢？它其實主要是解決兩個問題，一個是系統性失效，一個是隨機性失效。它怎么解決這兩個問題呢？系統性失效，它屬于在設計過程中引入的失效，把它叫做系統性失效，更多的是通過設計的規則和流程的管理來避免系統性失效。最重要是隨機性失效，分為單點隨機性失效和潛伏隨機性失效，它通過安全目標的分解和安全機制的設計來解決隨機性失效。映射到芯片本身的物理層面上，它就會做出非常多的安全機制，來保障它的隨機性失效能夠探測出來，在ASIL的分類里面就會有建議的設計上的參考。

芯旺微電子車規MCU應用場景

芯旺微電子基于KungFu內核的MCU產品現在大規模量產的產品已經在汽車的照明，還有娛樂和網聯系統、車身控制、輔助駕駛、電機與電源控制等汽車場景中使用。高端MCU的目標應用就是這幾類方向：汽車網關、域控制器、發動機、電驅動系統、BMS、汽車底盤控制等。今年芯旺微電子車規MCU甚至進入了非常多的底盤和動力系統的控制應用，這可以說是國產處理器的非常大的突破。