歐洲汽車業(yè)一向以開發(fā)周期長、生態(tài)系統(tǒng)復(fù)雜且相對封閉為特點，如今正經(jīng)歷一場深刻的變革。在這一過程中，RISC-V正逐漸成為一項關(guān)鍵技術(shù)。

隨著軟件定義汽車(SDV)、電氣化以及高級自動駕駛系統(tǒng)的興起，整車廠及其供應(yīng)商對更高性能、更定制化、更安全的處理器需求日益增長。

在此背景下，一種被稱為RISC-V的開放標準指令集架構(gòu)(ISA)正逐漸成為行業(yè)關(guān)注的核心選項。它不僅有望重塑歐洲半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)格局，還有助于應(yīng)對技術(shù)主權(quán)等戰(zhàn)略挑戰(zhàn)。

這場轉(zhuǎn)型也成為最近舉行的RISC-V歐洲峰會的重要議題。來自行業(yè)的領(lǐng)袖齊聚一堂，探討如何加速RISC-V在汽車領(lǐng)域的應(yīng)用。其中一場圓桌討論的主題是“利用RISC-V加速汽車創(chuàng)新”。該場次由Cortus的Michael Chapman主持，嘉賓包括來自英飛凌科技、Codasip、Resiltech、Quintauris和CARIAD的高管代表。

此外，Omdia汽車領(lǐng)域高級研究總監(jiān)Edward Wilford也發(fā)表了題為“How Automotive and Industrial Designs are Eliminating Boundaries and Creating Opportunities”(汽車與工業(yè)設(shè)計如何打破界限并創(chuàng)造機遇)的主題演講。

開放性和控制力成戰(zhàn)略重點

一些與會者指出，采用RISC-V并非難事，它代表著向開放性邁進的戰(zhàn)略方向。

RISC-V歐洲峰會汽車圓桌會議

英飛凌軟件、合作伙伴與生態(tài)系統(tǒng)管理高級總監(jiān)Thomas Schneid解釋了公司選擇RISC-V的初衷。他表示，英飛凌大約三年前便開始布局這一平臺，主要動因是希望“打造一個開放的標準來激發(fā)創(chuàng)新”，同時也看到了“超越技術(shù)層面的開放標準所帶來的更多可能性”。

盡管英飛凌過去以封閉規(guī)范著稱，但此舉標志著其邁出了“開放標準新篇章”的第一步。

對于原始設(shè)備制造商(OEM)而言，這種開放性意味著更強的掌控能力，也有助于降低風(fēng)險。隨著SDV的發(fā)展，“軟件部分將承載越來越多的創(chuàng)新”。

Quintauris(致力于推動汽車行業(yè)RISC-V標準化的聯(lián)盟)董事總經(jīng)理Pedro López表示，生態(tài)系統(tǒng)的反應(yīng)非常積極，特別是軟件社區(qū)已經(jīng)“張開雙臂”接納了Quintauris。底層運行的開放標準顯著降低了潛在的技術(shù)鎖定風(fēng)險，這也與整個行業(yè)朝著更高標準化方向發(fā)展的趨勢相契合。

OEM廠商越來越強烈地呼吁需要更大的靈活性來“自主選擇組件”，避免被單一供應(yīng)商所限制，從而更好地掌控自身的軟件戰(zhàn)略。

SDV推動系統(tǒng)整合

向SDV的轉(zhuǎn)變正在從根本上重塑車輛架構(gòu)。從以往可能包含30到200個分布式電子控制單元(ECU)，各自配備專用硬件和軟件的體系結(jié)構(gòu)，轉(zhuǎn)向更加集中、整合的架構(gòu)，把計算能力集中在更少的核心模塊中。

這種軟硬件解耦的方式，使得添加軟件功能包和資源調(diào)度變得更加靈活。軟件優(yōu)先的理念帶來了意想不到但積極的影響——打破了汽車與工業(yè)應(yīng)用之間的壁壘。

Edward Wilford指出：“這個系統(tǒng)并不在意是用在汽車里還是工業(yè)機器人中?！标P(guān)鍵考量因素包括安全性、互聯(lián)性、嵌入式智能和整體可靠性。與其按照行業(yè)垂直劃分來看待應(yīng)用場景(如汽車或工業(yè))，不如聚焦“功能和部署方式”。

Omdia的Wilford出席RISC-V歐洲峰會

這兩個領(lǐng)域都要求“實時處理、毫秒級響應(yīng)時間以及確定性行為”，并需符合相應(yīng)的功能安全標準(如ISO 26262、IEC 61508)和信息安全標準(ISO 21434)。如果一個系統(tǒng)能夠做到“快速、安全、滿足汽車需求”，那么它同樣適用于其他許多場景。而人為地劃分為不同通道可能會帶來“不必要的成本”。

RISC-V所具備的“靈活、可擴展”特性正好契合“敏捷計算”的需求，而這種能力在“幾乎所有場景”中都是必不可少的。對于汽車和工業(yè)應(yīng)用來說，敏捷計算至關(guān)重要。

Resiltech的Francesco Rossi強調(diào)，RISC-V的開放性催生了一個“龐大的生態(tài)系統(tǒng)”，知識得以廣泛傳播，這成為單個企業(yè)難以企及的“加速器”。

安全合規(guī)不容忽視

汽車行業(yè)對功能安全與網(wǎng)絡(luò)安全的要求極為嚴苛。擁有豐富汽車電子經(jīng)驗的Codasip高管Maricel Ventura表示，雖然ISO 26262并未強制要求IP核必須通過認證，但提供經(jīng)過認證的產(chǎn)品有助于建立“良好信譽”，也能增強客戶對“高質(zhì)量、高可靠性產(chǎn)品”的信心。

她指出，汽車行業(yè)相對保守，重視“最先進的實現(xiàn)與設(shè)計標準”。因此，整個生態(tài)系統(tǒng)必須“攜手合作”，才能證明RISC-V CPU內(nèi)核能夠與更廣泛的軟件和工具鏈有效協(xié)同工作。

Francesco Rossi補充道，在“開放環(huán)境，尤其是多個軟件模塊高度交互的情況下”，從“開發(fā)者到認證者”的知識共享有助于使解決方案更加“開放、透明、可探索”。這種開放模式，包括設(shè)計與驗證流程，在“封閉環(huán)境下往往難以實現(xiàn)”。

合規(guī)成本與可持續(xù)生態(tài)

盡管技術(shù)潛力巨大，但汽車行業(yè)的嚴格標準也帶來了不小的財務(wù)挑戰(zhàn)。Pedro López提到，“認證、安全與網(wǎng)絡(luò)安全背后存在高昂的成本壓力”。雖然軟件生態(tài)與其他處理器廠商共同發(fā)展，但IP核供應(yīng)商仍面臨“巨大的投資壓力來完成內(nèi)核認證，并持續(xù)跟進技術(shù)創(chuàng)新”。

他們希望能在典型的五至十年汽車開發(fā)周期內(nèi)，在五到七年之內(nèi)收回投資。López強調(diào)，需要一種商業(yè)模式，使IP和內(nèi)核供應(yīng)商能夠在遵循安全標準的同時，不至于“資金耗盡”。如果沒有一個“健康的行業(yè)生態(tài)”和可持續(xù)的商業(yè)模式，市場最終可能會被整合為僅?！耙粌杉夜?yīng)商”，而這將“嚴重制約未來的創(chuàng)新能力”。

為了保障安全性，某些方面也需要標準化。Michael Chapman強調(diào)了在運行多個操作系統(tǒng)的大型芯片上“隔離區(qū)域”的重要性，以防止某個操作系統(tǒng)對系統(tǒng)其余部分造成干擾。

盡管已有相關(guān)機制，但RISC-V社區(qū)仍有進一步標準化的空間。Thomas Schneid承認“汽車標準不會消失”，但社區(qū)可以“共同努力，避免重復(fù)造輪子，善用現(xiàn)有資源，并從中汲取經(jīng)驗教訓(xùn)”。

Francesco Rossi認為，開放性提供了通過共享方法、軟件和驗證策略來“降低成本”的機會。然而，考慮到汽車行業(yè)較長的開發(fā)周期和整合風(fēng)險，Pedro López再次強調(diào)，需要一種商業(yè)模式，幫助IP供應(yīng)商維護其安全保障體系，并更快實現(xiàn)盈利。

歐洲戰(zhàn)略布局持續(xù)推進

歐洲企業(yè)正積極推動面向汽車需求的RISC-V解決方案落地。英飛凌宣布推出基于RISC-V架構(gòu)的新一代AURIX微控制器系列，標志著其戰(zhàn)略轉(zhuǎn)型的重要一步，也表明其專有的TriCore架構(gòu)將不再繼續(xù)演進。

Codasip作為歐洲領(lǐng)先的RISC-V IP提供商，提供可定制且支持功能安全的內(nèi)核，這對滿足汽車行業(yè)的高標準至關(guān)重要。恩智浦也在內(nèi)部使用RISC-V加速器，并參與歐盟的研究項目。

Quintauris致力于推動汽車RISC-V的標準化，其中包括RT-Europa規(guī)范。歐盟的《芯片法案》以及“地平線歐洲”計劃(DARE計劃撥款2.4億歐元，Rigoletto計劃撥款8000萬歐元用于RISC-V汽車項目)等舉措，為歐洲RISC-V發(fā)展和技術(shù)自主提供了大量資金支持。

挑戰(zhàn)與未來展望

盡管RISC-V在汽車領(lǐng)域取得了長足進展，但與成熟架構(gòu)相比，其軟件生態(tài)仍顯稚嫩。行業(yè)的保守性與競爭格局要求RISC-V必須展現(xiàn)出同等水平的可靠性與長期可行性。過度靈活性帶來的碎片化現(xiàn)象，也需要通過標準化來增強生態(tài)系統(tǒng)的凝聚力。

雖然目前中國在SDV和RISC-V芯片產(chǎn)量方面處于領(lǐng)先地位，但歐洲在高性能工業(yè)自動化和SDV投資方面正逐步受到關(guān)注。Omdia的Edward Wilford認為，歐洲擁有“巨大的發(fā)展?jié)摿Α?，并指出由于對靈活、敏捷計算的需求不斷上升，RISC-V在歐洲的自動化與SDV領(lǐng)域擁有廣闊前景。

向SDV的轉(zhuǎn)型極大地推動了ISA架構(gòu)在靈活性、可擴展性和開放性方面的進步，使其能更好地適配不斷演進的E/E架構(gòu)。

最終，RISC-V在歐洲汽車領(lǐng)域的崛起不僅僅是一次技術(shù)變革，更是一場關(guān)于創(chuàng)新、韌性與技術(shù)主權(quán)的戰(zhàn)略布局。成功與否，將取決于產(chǎn)業(yè)界、學(xué)術(shù)界與政策制定者的持續(xù)協(xié)作，共同構(gòu)建一個強大、安全、可靠且可持續(xù)的生態(tài)系統(tǒng)，平衡開放性與標準化之間的關(guān)系，并解決汽車合規(guī)性背后的現(xiàn)實財務(wù)問題。