RISC-V指令集已在IoT领域站稳脚跟,并开始在笔记本电脑、服务器、万兆交换机等得以商用,同时,在如日中天的汽车电子领域,RISC-V也开始受到业界关注。然而,RISC-V上车,难度不可小觑。
车载芯片之难:车规级 “如果说在人工智能领域,人们更关注的是算力,那么在汽车领域,人们关注的首要问题则是安全。”SiFive产品营销高级经理林宗民告诉《中国电子报》记者,“尤其是自动驾驶,对制动、灵敏性等方面的要求更高。”具体而言,保证可靠性和安全性需要满足ISO 26262规范。ISO 26262国际标准,名为《道路车辆功能安全》,是功能安全的国际标准,是针对装设在量产道路车辆(非机动车除外)的电子电气系统,包含电机、电子与软件零件等的功能安全性制定的安全标准,由国际标准化组织(ISO)在2011年发布第一版。RISC-V要想“上车”,也需要满足ISO 26262制定的规范。
“任何车载操作系统或者车用的工具链,以及车用软件都要进行安全认证,这样才能和芯片进行匹配,这是对车载生态的一个限制点,”芯来科技市场战略副总裁李珏告诉记者,“过去,车载场景多用ARM或车厂的私有架构,国内芯片公司在IP上的选择面相对较窄。RISC-V开放架构出现以后,诞生了基于RISC-V的车规级IP,就能很大程度拓宽车载应用的范畴。”
对于企业来讲,通过功能安全认证是一场漫长的“拉锯战”。时间成本是RISC-V相关企业推动车规产品落地的过程中最关心的问题。世界范围内,SiFive和晶心科技等企业在车规上布局较早。SiFive车用系列的RISC-V安全处理器已实现了ISO 26262的ASIL-B和ASIL-D认证,晶心科技在2022年也透露其产品开发流程经过了独立评估,符合最高ASIL-D规格CPU内核的开发要求。在中国大陆,芯来科技的NA900于2021年提交评估申请,通过ISO 26262 ASIL-D产品认证花费了近两年时间。
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图片晶心科技是在车规级芯片上布局较早的企业之一
“提早布局车规认证的好处是,如果有车规芯片的客户导入我们的IP,在车规认证通过之后,下游的CPU部分就不需要再证明功能安全的等级特性,只需证明其工具链及最后软件为车规级即可,这样就能加快国内一些公司制作车规级芯片的流程。”李珏表示。
车载生态之难:软硬协同 另一个在车载RISC-V架构IP上被广泛讨论的难点和要点则是车载生态,车载生态又与RISC-V生态紧密相关。
“从整个RISC-V生态来看,在生态上面贡献力量的已经不仅是几家头部的玩家,很多人都能参与进来。后续的发展可能需要经历一个更为艰难的过程——就是RISC-V的芯片要真正走进应用场景。”赛昉科技资深业务总监周杰告诉记者。
伴随整车电子电气架构不断演进,智慧座舱、车身电子、智能驾驶等细分应用,将成为RISC-V绝佳的应用落地场景。奕斯伟计算车载事业部常务副总经理蒋科表示:“我们通过自研具备灵活指令扩展的RISC-V指令集,对车载场景各类边缘信号进行高效处理。比如电池健康条件监测、门窗防夹以及电机自适应控制等。”
一方面,由于目前在车用端还没有一个类似于移动设备上Android或IOS的强通用性操作系统,且车辆工具链和软件因功能繁杂,在某些时候并不一定能够完美适配当前普遍使用的AUTOSAR,这使得RISC-V可拓展性强这一优点被放大。换言之,如果AUTOSAR能够支持多种类型的核或芯片,那上层开发软件就有可能利用RISC-V的标准场景做到统一。另一方面,为实现差异化竞争,软件厂会提出更多定制化的需求,故而更加主动地“拥抱”RISC-V,或者可称为“寻求设计服务”。
在生态层面,英飞凌、恩智浦、博世、高通和北欧半导体五家公司于8月4日宣布在德国建立合资公司,聚焦于汽车领域的RISC-V,产业界也表示这对于推动整个RISC-V车载生态具有重要意义。Semidynamics CEO兼创始人Roger Espasa说:“他们在不同的领域有不同的技术专长,有的在功能安全方面,有的是信息安全或者高性能方面,合作是一件很好的事情。”
更重要的是建立并完善车载软件生态,如何打造可覆盖从建模仿真,到代码自动生成,再到一体化集成编译环境和调试环境,以及产线烧录全流程的软件栈,是企业持续关注的问题。
“今天也许RISC-V还有一些特征不够完善,但是它会在这个领域里面慢慢补齐,并在这个行业里面铺开。所以它进入了‘从0到1’,并且‘从1到N’的阶段。”平头哥半导体有限公司生态副总裁杨静说,“所有的东西都要基于行业的真正认可,目前这个认可中间缺了一层,那就是软件。所以,在车载、数据中心、AI、5G通讯等高性能领域,‘核’和‘软件’这两条路一定要一起走。”
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