如何確保汽車電子系統(tǒng)的功能安全性？KungFu MCU從自研內(nèi)核開(kāi)始實(shí)現(xiàn)底層安全設(shè)計(jì)

從18年19年越過(guò)車市寒冬，到20年國(guó)產(chǎn)造車新勢(shì)力全面發(fā)力，再到21年當(dāng)前面臨的車企缺芯困窘。其實(shí)背后已經(jīng)發(fā)生了變化：汽車的智能化體驗(yàn)邁進(jìn)了新的階段；一輛車上包含的芯片成本和數(shù)量越來(lái)越高；供應(yīng)鏈也不再是嚴(yán)格的逐層級(jí)供應(yīng)服務(wù)，造車新勢(shì)力為代表的車企的話語(yǔ)權(quán)提升。這些變化對(duì)于汽車電子芯片供應(yīng)商，尤其是國(guó)產(chǎn)廠商的利好很多，例如 芯旺微電子（ChipON）當(dāng)前就處在一個(gè)很好的市場(chǎng)機(jī)遇中。在近日的上海慕尼黑電子展中，芯旺微帶著其重點(diǎn)汽車級(jí)MCU產(chǎn)品和應(yīng)用解決方案亮相，芯旺微FAE總監(jiān)盧恒洋接受記者采訪進(jìn)行了精彩的分享。

自研內(nèi)核才能從底層確保功能安全
如果是第一次接觸芯旺微KungFu系列產(chǎn)品 ，不論是KungFu8還是KungFu32，都讓人疑惑自研內(nèi)核的意義何在？尋求產(chǎn)品的差異化可以從內(nèi)部集成不同的資源和外設(shè)來(lái)實(shí)現(xiàn)，像諸多XX32產(chǎn)品一樣。但在汽車電子的應(yīng)用中，盧恒洋表示自研內(nèi)核是必須的技術(shù)路線。汽車電子領(lǐng)域?qū)τ谛酒墓δ馨踩砸筝^高，通過(guò)自研內(nèi)核才可以將這些功能安全在底層實(shí)現(xiàn)，確保足夠的安全等級(jí)。據(jù)盧恒洋介紹，KungFu32內(nèi)核開(kāi)發(fā)的車規(guī)級(jí)的MCU有很多的針對(duì)于汽車領(lǐng)域的汽車電子的規(guī)范和要求，包括ECC校驗(yàn)，這都是汽車電子非常注重的存儲(chǔ)安全的設(shè)計(jì)。還有故障檢測(cè)、雙看門狗保障系統(tǒng)的可靠運(yùn)行，這也都是汽車電子所需要的安全規(guī)范要求。仔細(xì)觀察就可以看到，車軌級(jí)芯片的自研IP是一種非常必要的做法。業(yè)內(nèi)譬如TI的Jacinto系列、瑞薩的R-Car系列、英飛凌TriCore的AURIX系列等。盧恒洋表示：真正商用化能夠用于更高更安全等級(jí)的應(yīng)用中，ChipON還是希望能夠采用自主的功夫處理器內(nèi)核，在這個(gè)基礎(chǔ)上為汽車電子提供具備更高功能安全等級(jí)、更高性能的MCU產(chǎn)品，這是ChipOn的自研內(nèi)核產(chǎn)品的重要思路。
目前ChipON在汽車電子方面的主要應(yīng)用方向是車身控制，包括車載、智能座艙、TBOX、OBC車載充電機(jī)、DCM等等車身控制，還包括汽車的電源電機(jī)控制相關(guān)的方案。除了安全外，功夫32內(nèi)核的另一大優(yōu)勢(shì)是做到了功耗與性能的更好的兼容，體現(xiàn)在產(chǎn)品上就是動(dòng)態(tài)功耗做到了很低，在120Mhz主頻下，整體芯片功耗只有7.5mA。

MCU在汽車電子市場(chǎng)仍具有很大增長(zhǎng)力

目前我國(guó)國(guó)內(nèi)每年制造約2500萬(wàn)輛車，每輛車上用到的MCU的數(shù)量大概在50顆左右，如果看C級(jí)轎車有可能會(huì)應(yīng)用到100顆MCU。如果芯片廠商在一輛車可以覆蓋足夠多的應(yīng)用，那么銷售額就可以獲得很大的增長(zhǎng)。

另外隨著域控概念的深入，每臺(tái)車上MCU的重要性和數(shù)量也會(huì)愈來(lái)愈大。據(jù)盧恒洋分享，隨著汽車智能化程度提升，域控的安全性是一個(gè)非常關(guān)鍵的點(diǎn)。系統(tǒng)整體復(fù)雜性提升，電源域也隨之愈發(fā)復(fù)雜，車?yán)锇?8V、24V、12V、5V、3.3V不同電壓的電源與，隨著后期芯片工藝變化 ，這種電壓系統(tǒng)會(huì)變得更為復(fù)雜化。這時(shí)候MCU的特性——實(shí)時(shí)監(jiān)控、實(shí)時(shí)控制，就可以很好地來(lái)完成不同電源域的監(jiān)控與控制，做到實(shí)時(shí)響應(yīng)。
在談及自研內(nèi)核MCU的上手難度和開(kāi)發(fā)者的即有設(shè)計(jì)遷移的問(wèn)題上，盧恒洋表示這不會(huì)成為一個(gè)問(wèn)題。ChipON提供了標(biāo)準(zhǔn)外設(shè)庫(kù)函數(shù)，底層也已經(jīng)做好了分配，流行的Eclipse也已經(jīng)支持。用戶在進(jìn)行開(kāi)發(fā)的時(shí)候，不需要考慮底層的東西，很多客戶在1、2個(gè)月非常短的時(shí)間內(nèi)就可以實(shí)現(xiàn)整個(gè)樣機(jī)的開(kāi)發(fā)、產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)工作。