长城自研芯片点亮！提前布局RISC-V架构，魏建军：不能再受制于人

贾浩楠 2024-09-26 18:11:22 来源：量子位

贾浩楠 发自 副驾寺智能车参考 | 公众号 AI4Auto

长城汽车，刚刚做了一件同时震动车圈和半导体产业的事。

掌门人魏建军亲自官宣：

开源RISC-V车规芯片紫荆M100成功点亮。

芯片赛道被形容为“颠覆性”、“黑马”的RISC-V架构，长城汽车打响了上车的第一枪。

中国首个。

怎么做到的？为什么之前没人能实现？

以及关键问题，RISC-V上车，有必要吗？

长城做了什么

前几天，魏建军发了这样一条微博：

长城汽车，做了一款车规级芯片，严格地说是长城发起牵头，联合多家合作伙伴共同研发的，“孵化培育”形容更为恰当。

稍微解释一下 “点亮”的意思：意味着芯片有正确的信号和供电输入时，能顺利进行自检和初始化过程，然后开始执行预定的任务。点亮是一个重要的里程碑，说明设计和制造过程已经成功，接下来就是测试和量产阶段。

国内车企“造芯”的很多，但长城进入半导体行业选择的路线和交出的答卷，明显不同。

长城没有跟风车圈流行的自研AI计算芯片，紫荆M100系列产品，其实是面向车身应用的MCU芯片。

MCU可以看成是控制车辆某一类别功能的具体芯片，比如行车仪表、发动机、底盘等等。本质就是一个单片机，把CPU的主频与规格做适当缩减，并将存储器、定时器、A/D转换、时钟、I/O端口及串行通讯等多种功能模块和接口集成在单个芯片上，实现终端控制的功能，具有性能高、功耗低、可编程、灵活度高等优点。

没有智驾AI芯片、座舱芯片听起来那么前沿与“高端”，成本和售价也远低于它们，但MCU是任何一辆汽车不可或缺的底层关键零部件——经典汽车架构下，少则数十个MCU，多则上百个。

而在车载MCU这个已经高度成熟、并且由海外巨头供应商垄断的赛道中，长城在紫荆M系列上做出了多个不同维度的领先。

最基础的是绝对性能参数。官方透露，紫荆M100 CoreMark高达2.42（CPU性能），相较于竞品性能提升38%，对于整机响应速度更快。并且满足车规ASIL-B等级要求，HSM支持国密SM2/3/4，以及支持ISO21434网络信息安全标准。

更超前的领先，来自紫荆M系列的可扩展性。比如1MB Flash存储空间可以覆盖当前应用场景，也能满足下一代EE架构需求。以及提供64-144针脚等多种封装形式，可以提供更加灵活的设计方案，降低成本。

而还在研发中的后续型号，覆盖安全要求更高，集成度更高，计算量更大的动力、底盘、域控等等需求。

以及魏建军话里话外都在强调的最重要一点，也是长城紫荆M100的真正创新突破之处：

没有采用车规芯片常用的ARM架构，而采用了开源指令集RISC-V架构，是国内第一颗基于开源RISC-V架构设计的车规芯片。

他的原话是：

果真如此吗？

车芯用RISC-V，这意味着什么？

我们先来了解一下什么是指令集架构。

指令集是计算机系统运行的核心，规定了数据类型及格式、指令格式、寻址方式和可访问地址空间的大小，程序可访问的寄存器个数、位数和编号，控制寄存器的定义……

好比计算机的《操作指南》，无论要用芯片执行什么任务，都要遵守指令集的“规范”。

目前，主流的指令集架构有X86和ARM两大巨头。X86是英特尔和AMD共同研发，而ARM知识产权就在ARM公司手中。

但X86和ARM也不是完美的，比如X86尽管成熟稳定，但能耗高、处理器体积大、系统复杂……而ARM架构，则是X86的反面。

这就造成X86统治服务器和桌面端，ARM统治移动端的局面。我们比较熟悉的车规芯片，因为能耗、体积、成本等等制约，不得不选择ARM架构。

但ARM的特征，也决定了它性能相对较低、兼容性较差、扩展性不好等等遗憾。

不过最关键的，无论X86还是ARM，都属于私有指令集，你要用，就得给英特尔、ARM“交税”，而且日后的维护升级，也依赖这些巨头的技术支持。

但2010年出现的RISC-V，被认为是颠覆芯片赛道格局的“黑马”——完全开源，允许任何人设计、制造和销售RISC-V芯片和软件。

RISC-V在“绕过私有指令集的壁垒和版税”优势之外，开放性和灵活性吸引了全球开发者。它设计更加简洁，并且可以根据具体应用需求进行定制和扩展。这种轻量级和模块化的设计使得RISC-V在物联网、边缘计算和AI等领域表现尤其出色。

所以，尽管RISC-V不是第一个开源指令集，但根据SHD的数据显示，RISC-V的采用率将在未来几年内以40%的年复合增长率增长。到2030年，基于RISC-V架构的芯片出货量将突破160亿颗。尤其是在MCU、5G、工业自动化等主流应用中占据重要地位。

看到这里，大家应该也反应过来：开源不受限、定制性强、边缘计算性能好。

刚好完全迎合车企的智能化转型的痛点：开源，意味着供应链的成本、风险可控，定制强，代表着扩展性好，一套IP可适应不同车型需求，边缘计算，则契合了AI为主的智能汽车新浪潮。

前两点分别对应汽车工业百年不变的抗风险、降本、平台化诉求，第三点则给未来“一个大脑”的集中式EE架构带来更多选择和路径。

从RISC-V的技术特点来看，智能汽车是完美落地“载体”。

实际上RISC-V上车一直都在学术界、科技公司讨论热烈，包括阿里平头哥等等都推出过车载产品，但车圈响应的却不多。

真正向“量产上车”这个目标迈出第一步，长城走在了行业的最前沿。

变化开始于2年前车圈热议的“芯片荒”。

长城推出车规RSIC-V，有啥影响？

芯片荒发生在2021-2022年，主要供应不足的，就是一直未被车企重视的MCU芯片：需求大、单价低，供应稳定，技术也不是最前沿最顶尖，没人想到会出问题。

当时有多严重呢？海外“七大”之一的博世，几乎所有亚洲工厂都被迫停产减产，各大车企轮番“轰炸”博世中国高层，以至于当时的CEO直言压力大到要“跳楼”。

长城透露，2021年被迫减产40.8万台，占全年计划产量的24.5%，2022年减产21万台，占全年计划产量的16.5%。

所以今天长城拿出自研的RISC-V，当然在用户层面有积极意义，因为供应链的垂直整合，必然带来成本降低、技术下放普及，用车体验提升。

但更重要的是在产业层面，紫荆M系列MCU背后串联起来的芯片设计、测试、封装等等企业，初步构建起了中国自己的车规半导体供应链，并且知识产权不再专属某一家公司，车芯的设计、维护不再受制于人。

和所有车企一样，长城也在前沿探索智驾、座舱等等技术。但同时又在尝试解决底层半导体需求的技术、供应、安全问题——而且是为中国汽车产业，因为长城森林生态的孵化成果，从来不是只供自己，而是全行业开放。

后面可以预见，随着中国汽车在RISC-V架构的领先和出海进程，很可能会对ARM统治车芯的格局产生巨大冲击。

更深层的技术层面上，因为一个时代有一个时代的汽车，必然也对应最适合的芯片架构。长城透露的RSIC-V后续产品也能看出来，显然不仅仅是MCU自主替代这个简单命题。

包括几个不同域控的打通、与线控底盘紧密相关的AI车控技术、集中式电子电气架构…这些都是行业热烈讨论、展望多年，公认会产生巨大变革的技术，长城率先整个行业开始探索布局。

类似的剧本其实长城反复上演过，比如10年前就开始布局智驾，如今在端到端上车竞赛中领先。

蓝山智驾版登顶6座大型SUV销冠，连带长城股价连续上扬。

长城的提前布局和研发投入，正在转化成一系列进展，并且获得直观的成绩、肯定和认可。

RISC-V芯片点亮，其实也只是长城科技成果、智能化成果的一部分，是对智能汽车时代唯一不变“铁律”的再次验证和最新实践：

只有技术才是匹配业绩和撑起销量的唯一真理。

造车唯有技术才是硬实力，其他皆为花拳绣腿，华而不实终归会有退潮的一天，真硬核真技术才能行稳致远。