电子发烧友网报道(文/吴子鹏)数日前,高通宣布联合NXP恩智浦、博世、英飞凌及Nordic等公司组建一家芯片公司,专攻RISC-V架构,目标是通过支持下一代硬件而推动RISC-V在全球范围内的实现。然而,我们必须要注意到的是,上述几家公司都是汽车芯片市场的巨头公司,那么这家新公司无疑会将汽车市场作为主攻方向。
在电子发烧友上一期的直播分享中笔者提到,汽车市场和工业、物联网一起是RISC-V芯片后续发展的三大重心。根据Counterpoint的预测数据,到2025年RISC-V芯片在汽车市场的渗透率就将从2022年接近0%,快速提升到10%。
巨头企业在忧心什么?
从重视程度来看,Arm公司无疑也是将汽车市场作为过去几年、当下、未来发展的重心。2018年10月,Arm公司宣布推出“安全就绪”(Arm Safety Ready)计划,及全球首款集成功能安全的自动驾驶级处理器——专为汽车行业设计的全新产品Arm Cortex-A76AE。
这项技术和这款核心,展示了ARM架构在汽车市场两大优势。首先是安全优势,Arm“安全就绪”计划涵盖了公司现有的安全产品以及全新产品或未来产品,包括一站式软件、工具、组件、认证和标准。这些产品的开发采用了严格的功能安全流程,支持ISO 26262和IEC 61508的技术标准。
然后是性能优势,作为一款2018年就推出的车规级内核,Arm Cortex-A76AE具有汽车增强级性能,针对7纳米工艺节点进行了优化,并且任何带有AE标志的Arm IP都将包含满足车载应用的特定功能。如今,Arm公司在智能汽车领域的产品包括IP和工具链全栈式方案,应用场景覆盖先进辅助驾驶、自动驾驶、智能座舱和汽车上的各种控制系统。
上述提到的巨头公司——高通、恩智浦、英飞凌、博世以及Nordic都是Arm公司现有的客户。不过,现在这些公司打算拥抱RISC-V架构,而新公司由于巨头在背后支持,进展无疑会非常迅猛。
那么,我们不仅要问:原本ARM架构用得好好的,且具有明显的性能和生态优势,这些巨头为什么要费尽心力去重新打造基于RISC-V架构的汽车生态呢?
主要原因有两点,其一是Arm公司的授权模式变化。在Arm公司授权模式大变革之后,CPU核与其他IP核之间将会有更严格的绑定,也就是在使用了Arm公司设计的CPU核,那么就必须全部使用Arm公司的IP核,自己设计的GPU、NPU、ISP等IP核就无法再使用。
然后是收费模式的改变,在移动设备市场,ARM架构芯片的市占率超过了90%。原来的计算方式是将费用按照芯片价格的百分比来计算,一般在1%-3%之间。现在Arm公司的授权费改为按照终端价格来计算,以此来增加Arm公司的营收和利润。
再加上此前Arm公司几乎就要成为英伟达公司旗下的子公司,这更让巨头企业感到担忧。这些因素叠加在一起推动巨头企业更积极地拥抱RISC-V。在上述巨头公司里,高通自2019年就开始研发RISC-V芯片,实际的启动时间可能比这更早。另外,恩智浦也已经在自己的产品中使用了RISC-V架构芯片,这是一款异构4核MCU芯片RV32M1芯片,包括两颗RISC-V内核:RI5CY和ZERO_RISCY。
RISC-V全产业链发力车用市场
RISC-V架构为各行业芯片带来了全新的设计理念,包括开源开放、自主灵活等。汽车芯片也是受惠于这种优势,RISC-V创始公司SiFive 联合创始人兼首席架构师Krste Asanovic表示,“RISC-V在智能驾驶领域拥有较大的发挥空间,目前SiFive已推出相关方案,并与国内外多家车企及芯片巨头合作推进中。”
早在2021年,瑞萨电子就和SiFive共同宣布,将合作开发面向汽车应用的新一代高端RISC-V解决方案。瑞萨电子汽车MCU RH850/U2B里采用了RISC-V协处理器,来自日本半导体公司NSITEXE。
另外,SiFive还推出了自己的RISC-V汽车芯片发展路线图,推出了 E6-A、X280-A和S7-A内核的汽车版本,用于信息娱乐、智能驾驶舱、ADAS和电气化设计。在这个路线中,合作伙伴不只是瑞萨,还包括Mobileye、IAR Systems、iSystem、赛格和Lauterbach。可见,SiFive的RISC-V汽车芯片生态已经初具规模。另外,该公司自己也推出了满足车规级的网络安全标准。
实际上不仅是SiFive,根据电子发烧友网的统计,目前芯来科技、隼瞻科技等RISC-V内核公司都在大力发展车规级RISC-V内核,其中隼瞻科技的Wing-M500内核便是满足车规ASIL-D功能安全等级需求。我们从芯来科技方面了解到,该公司已经有客户推出了车规级RISC-V MCU。今年上半年,芯来科技“四城巡演”汽车功能安全技术交流会成功举办,来自EXIDA中国、经纬恒润、IAR、瓶钵科技等公司的汽车生态伙伴参与其中。
就像芯来科技CEO彭剑英曾在公开分享中提到的,国内外企业在推动RISC-V上车方面基本上处在同一起跑线,车规级将考验各个RISC-V IP公司在认证流程和功能安全设计方面的能力。
另外,阿里云平头哥也和爱普特签署了合作协议,双方合作的领域也包括汽车。
总结而言,RISC-V上车是一个从内核、硬件、配套系统到软件的全产业链布局和发力。高通联合NXP恩智浦、博世、英飞凌及Nordic等公司组建的这家芯片公司将进一步推动各环节的快速发展。
后记
RISC-V的成长已经不容忽视,汽车是RISC-V重点发力的领域,ARM架构也会在这个领域感受到巨大的冲击,且看Arm公司如何反击。
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