攻坚破局!长城汽车&曼德光电&紫荆半导体三方携手成立攻坚组,推动 RISC-V 车规级MCU紫荆M100首登汽车舞台

在汽车智能化、电动化的发展进程中,芯片已成为汽车产业升级的核心驱动力。然而,长期以来,车规级芯片市场被国外企业垄断,我国汽车产业面临着供应链不稳定、技术受制于人等诸多挑战。在此背景下,芯片国产化成为行业破局的关键。紫荆M100 MPW样片于2024年9月已成功在曼德光电大灯控制器点亮,目前芯片即将量产,长城汽车、曼德光电、紫荆半导体三方联合成立攻坚组共同攻关紫荆 M100 芯片快速应用上车。

攻坚组人员: 

技术中心:李路祥(组长),王玉丞,王海波,李鑫;

曼德光电:裴佩(副组长),袁建勇,杜晨亮,李鹏程,王淼,苏杭;

紫     荆: 张同辉(副组长),李火林,Jason,姜峰,范学仕,王勇,蒋晓达;

长城汽车技术中心车身主任李路祥为攻坚组组长,牵头把控整体项目进度,从整车角度明确控制器需求及芯片需求,推动控制器上车搭载。

曼德光电承载大灯控制器开发,电子设计部部长裴佩为副组长,明确芯片的软硬件需求,带领团队完成控制器开发工作。

紫荆半导体副总经理张同辉为副组长,承接大灯控制器需求,明确芯片软硬件实现,协助曼德光电及整车完成控制器开发及上车搭载。

这不仅是 RISC-V 内核在汽车领域的首次应用,更是国产芯片迈向自主可控的重要里程碑。

攻坚背景:需求迫切,势在必行

当前,汽车行业对芯片的需求呈现爆发式增长,车规级芯片的质量与供应稳定性直接影响整车性能与交付。但在过去,车规级 MCU 芯片市场长期被国外企业占据,产品迭代缓慢、成本居高不下,且存在供应中断风险。从整车芯片应用角度来看,全类型国产芯片占有率仅为20%左右,MCU应用仅为8%,国产自主可控的芯片上车尤为重要;另随着汽车大灯功能从基础照明向智能交互、自适应照明等方向升级,对芯片的性能、可靠性及定制化能力提出了更高要求。

与此同时,RISC-V 架构凭借开源、灵活、可定制的特性,为国产芯片发展带来新机遇。紫荆半导体研发的紫荆 M100 芯片,作为首款 RISC-V 车规级芯片,具备高性能、低功耗、强安全性等优势,有望填补国内车规级 RISC-V 芯片的空白。然而,从芯片研发到成功应用上车,中间仍存在技术适配、质量验证、生态协同等重重障碍。为推动芯片快速应用上车,三方团队成立攻坚组,以高质量、严要求、快速应用为目标,开启国产芯片应用新征程。

多维发力,筑牢质量防线

攻坚组将芯片质量管控视为重中之重,从芯片软硬件层级到大灯控制器系统级,构建起全方位、多层次的质量保障体系。在芯片端,紫荆半导体组建专业团队,对 M100 芯片的硬件设计进行多轮优化。针对汽车复杂电磁环境,加强芯片的电磁兼容性设计,通过增加屏蔽层、优化电路布局等措施,确保芯片在强电磁干扰下仍能稳定运行;功能安全层面,遵循ISO26262流程设计,并加入多种校验及冗余,满足ASIL-B产品级要求;在软件层面,引入多种工具及验证技术,遵循ASPICE质量管控流程与ISO 26262-6:2018软件开发要求,早期缺陷预防、自动化测试覆盖和全生命周期管控,从而保证软件的可靠性。

曼德光电在大灯控制器层级加严设计与测试验证。依据车规级标准,对控制器的机械结构、电气性能进行全面优化,提升其电磁抗干扰、耐高温、耐潮湿能力。在系统级测试环节,模拟汽车全生命周期的使用场景,开展 “三高”(高温、高寒、高原)测试、耐久测试、极端工况测试等。多角度全方位验证芯片可靠性,确保产品质量万无一失。

技术中心则从整车层级出发,以提升大灯控制器与整车系统兼容性、安全性和用户体验为核心目标,构建系统性质量管控体系;另结合原有典型失效案例场景,在大灯系统设计初期识别可嵌入的优化细节及预防措施,通过失效模式分析-设计优化-验证落地的闭环,提升大灯控制器总成在整车应用的可靠性。

为解决芯片方与应用方信息不对称的问题,攻坚组建立起高效的沟通机制。每周例会成为三方交流的重要平台,会上不仅探讨芯片技术细节与大灯控制应用需求,更致力于让应用方深入了解芯片的性能边界与技术优势,让芯片方精准把握应用场景的痛点与创新方向。

紫荆半导体的工程师会向技术中心及曼德光电团队详细讲解 M100 芯片的架构设计、指令集特性及功能模块,帮助其更好地进行软件适配与功能开发;曼德光电则从实际应用出发,反馈大灯控制在不同场景下对芯片算力、响应速度、通信接口协议等方面的具体需求。例如,针对大灯智能随动转向功能对实时性的要求,三方共同优化芯片的中断处理机制,将响应时间缩短至毫秒级,确保灯光转向与车辆行驶轨迹精准匹配。这种深度沟通与协作,实现了芯片技术与应用需求的精准对接,打通需求与应用的 “最后一公里,为芯片快速应用上车奠定了坚实基础。

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协同规划,加速应用上车

攻坚组通过拉通上车计划,将芯片研发、控制器适配、测试验证等环节紧密衔接,提前规划、明确分工,确保问题早发现、早解决。在项目启动阶段,三方共同制定详细的时间节点与里程碑计划,明确各阶段任务与责任人,并提前拉通应用计划。如在芯片样片交付后,曼德光电可在两周内完成硬件适配,同步进行软件调试及系统测试阶段。

为保证计划顺利推进,攻坚组建立问题透明化机制。每周例会上,各环节负责人需汇报工作进展、存在问题及解决方案,对于跨部门、跨领域的难题,成立专项小组联合攻关。在芯片与控制器通信协议适配过程中,如出现数据传输延迟问题,攻坚组可迅速组织芯片设计、硬件开发、软件开发团队成立专项小组,通过优化协议栈、调整通信参数等措施,快速解决问题,可有效保障项目进度。这种协同规划与问题解决机制,大大缩短了芯片从研发到上车的周期,加速了国产芯片的应用进程。

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意义深远,开启产业新篇

此次三方团队成立攻坚组推动紫荆 M100 芯片应用上车,具有重大的行业意义。从技术层面看,这是 RISC-V 内核在汽车领域的首次成功应用,为汽车芯片技术创新开辟了新路径,证明 RISC-V 架构完全能够满足车规级应用需求;从产业层面看,此次合作推动了国产芯片在整车上的应用,提升了国产芯片的市场占有率,增强了我国汽车产业链的自主可控能力。同时,三方的合作模式也为芯片企业与应用企业协同创新提供了成功范例,将吸引更多企业加入国产芯片生态建设,推动汽车芯片产业高质量发展。

未来,随着更多国产 RISC-V 车规级芯片的应用,我国汽车产业有望摆脱对国外芯片的依赖,在智能化、电动化浪潮中实现弯道超车。希望更多企业携手共进,为我国汽车芯片产业的崛起贡献力量,书写国产芯片自主可控的新篇章。