电子发烧友网报道(文/梁浩斌)最近看到一个博主拆解了多个智驾域控制器,发现英飞凌TC397/TC297的出镜率非常高,而且是覆盖不同的智驾芯片方案。包括华为的MDC610、小鹏G9上德赛西威的Orin X智驾域控、百度Apollo的赛灵思Zynq UltraScale FPGA+MPSoC智驾域控方案、上汽智己的瑞萨R-Car M3平台 LLC域控等,各种不同智驾芯片方案的域控中,都看到英飞凌TC397/TC297的身影。
为什么这个系列的MCU在智驾域控领域这么成功?有相对应的国产芯片可以替代吗?
达到ASIL-D功能安全必备,曾被炒至五六千通常在智驾域控中,硬件部分由三个主要的部分组成,包括智驾的算力芯片,比如英伟达OrinX、地平线J6、海思昇腾610等,这些芯片一般融合了CPU和GPU,以及一些用于AI计算的IP;其次是用于高速数据传输的交换机芯片;还有一个是用于功能安全和冗余监控的MCU,TC397/297系列就属于这类MCU。
在智驾域控中,要求系统的功能安全达到ISO 26262 ASIL-D等级,而算力SoC虽然部分集成了安全岛的设计,但一般整颗芯片无法达到ASIL-D等级,因此需要外置一颗MCU来实现系统的冗余监控和功能安全。
以专为ADAS应用推出的TC39xXM为例,除了拥有6个最高300MHz的TriCore核心、最高16M带ECC保护的闪存、最高6.9MB内存之外,在安全性方面,还使用了具有时钟延迟的多种锁步内核、准入许可系统、安全管理模块、安全DMA、非锁步内核的逻辑内置自检和软件自测、符合ISO 26262/IEC61508以及高达ASIL-D/SIL3的安全标准,同时支持AUTOSAR 4.x。
这种安全MCU也是汽车MCU领域里最贵的细分产品之一,单芯片价值量极高。TC397XA也是ADAS应用的安全MCU,目前在一些公开渠道上单颗售价在240元左右。在2022上半年,汽车芯片缺芯潮的高峰期,TC39x/TC29x系列甚至传出部分料号在市场上被炒作至五六千元一颗。
当然,ST、NXP等大厂也有类似应用MCU的产品推出,在动力域、车身域等也有广泛应用。英飞凌凭借产品过硬的可靠性和与全球Tier1的紧密合作,造就了在智驾域控安全mcu的超高市场占有率。
对标TC397的国产车规MCU在过去几年大力投入车规MCU产品的国产MCU厂商,目前在域控制器等领域应用的安全MCU也已经有一些成果。
今年7月底,国芯科技就宣布其新一代汽车电子高性能MCU新产品CCFC3012PT流片和测试成功。据了解,CCFC3012PT是基于国芯科技自主PowerPC架构C*Core CPU内核研发的新一代多核MCU芯片,适用于智能化汽车辅助驾驶、智能座舱以及高集成度域控制器等应用,可对标英飞凌广泛应用于智能驾驶、智能座舱域控制器的TC397/TC399系列MCU。
CCFC3012PT集成了10个C3007核心,其中包括6个主核和4个锁步核,该CPU核流水线采用双发射,DMIPS性能达到2.29/MHz;安全性能方面,CCFC3012PT内嵌硬件安全HSM模块,支持Crypto/SM2/AES/SM4等国际和国密算法,可以支持安全启动和OTA,并按照汽车电子Grade1等级、信息安全Evita-Full等级、功能安全ASIL-D等级进行设计和生产。
另一家国内MCU厂商芯驰科技,也在去年就宣布其E3系列车规级MCU在明然科技CDC主动悬架控制器上搭载,并在奇瑞瑞虎9、星途瑶光等车型上正式量产上车,成为国内首个应用在底盘域控制器上应用落地的车规MCU。
另外,还有对标英飞凌TC39X的旗芯微FC7300系列,对标NXP S32K35X云途YT32MB1H等可应用于智能汽车域控的MCU产品已经实现量产。
不过与此同时英飞凌也在继续迭代相关产品,在TC3XX系列之后,2021年英飞凌公开了面向下一代汽车EE架构、ADAS应用的TC4XX系列MCU,并已经在今年年初量产。TC4XX系列MCU应用了先进的RRAM阻变型NVM存储器,主频以及内核都有所升级,最高6个TriCore v 1.8@500MHz核心,片上内存升级到最高25MB,通过优化的A/B交换分区和外部内存接口实现零停机SOTA支持。接口方面也新增了5Gbps带宽以太网和PCIe等高速通信接口,以及新增支持CAN-XL和10BASE T1S以太网等。
小结英飞凌TC397的成功,一方面是本身芯片在安全性能方面确实有领先之处,并已经得到了大规模的验证,众多量产车型证明了其可靠性;另一方面是设计阶段于各大Tier的紧密合作,开发端的各种工具和生态也更加完善。英飞凌此前预测,到2025年,满足域和区域的E/E架构的高端MCU,市场需求年均复合增长率将达到60%以上,这也将会是未来国产车规MCU的机会。