如何确保汽车电子系统的功能安全性?KungFu MCU从自研内核开始实现底层安全设计

[导读]从18年19年越过车市寒冬,到20年国产造车新势力全面发力,再到21年当前面临的车企缺芯困窘。其实背后已经发生了变化:汽车的智能化体验迈进了新的阶段;一辆车上包含的芯片成本和数量越来越高;供应链也不再是严格的逐层级供应服务,造车新势力为代表的车企的话语权提升。这些变化对于汽车电子芯片供应商,尤其是国产厂商的利好很多…

从18年19年越过车市寒冬,到20年国产造车新势力全面发力,再到21年当前面临的车企缺芯困窘。其实背后已经发生了变化:汽车的智能化体验迈进了新的阶段;一辆车上包含的芯片成本和数量越来越高;供应链也不再是严格的逐层级供应服务,造车新势力为代表的车企的话语权提升。这些变化对于汽车电子芯片供应商,尤其是国产厂商的利好很多,例如 芯旺微电子(ChipON)当前就处在一个很好的市场机遇中。在近日的上海慕尼黑电子展中,芯旺微带着其重点汽车级MCU产品和应用解决方案亮相,芯旺微FAE总监卢恒洋接受记者采访进行了精彩的分享。

*芯旺微FAE总监卢恒洋*

自研内核才能从底层确保功能安全
如果是第一次接触芯旺微KungFu系列产品 ,不论是KungFu8还是KungFu32,都让人疑惑自研内核的意义何在?寻求产品的差异化可以从内部集成不同的资源和外设来实现,像诸多XX32产品一样。但在汽车电子的应用中,卢恒洋表示自研内核是必须的技术路线。汽车电子领域对于芯片的功能安全性要求较高,通过自研内核才可以将这些功能安全在底层实现,确保足够的安全等级。据卢恒洋介绍,KungFu32内核开发的车规级的MCU有很多的针对于汽车领域的汽车电子的规范和要求,包括ECC校验,这都是汽车电子非常注重的存储安全的设计。还有故障检测、双看门狗保障系统的可靠运行,这也都是汽车电子所需要的安全规范要求。仔细观察就可以看到,车轨级芯片的自研IP是一种非常必要的做法。业内譬如TI的Jacinto系列、瑞萨的R-Car系列、英飞凌TriCore的AURIX系列等。卢恒洋表示:真正商用化能够用于更高更安全等级的应用中,ChipON还是希望能够采用自主的功夫处理器内核,在这个基础上为汽车电子提供具备更高功能安全等级、更高性能的MCU产品,这是ChipOn的自研内核产品的重要思路。

目前ChipON在汽车电子方面的主要应用方向是车身控制,包括车载、智能座舱、TBOX、OBC车载充电机、DCM等等车身控制,还包括汽车的电源电机控制相关的方案。除了安全外,功夫32内核的另一大优势是做到了功耗与性能的更好的兼容,体现在产品上就是动态功耗做到了很低,在120Mhz主频下,整体芯片功耗只有7.5mA。

MCU在汽车电子市场仍具有很大增长力

目前我国国内每年制造约2500万辆车,每辆车上用到的MCU的数量大概在50颗左右,如果看C级轿车有可能会应用到100颗MCU。如果芯片厂商在一辆车可以覆盖足够多的应用,那么销售额就可以获得很大的增长。

另外随着域控概念的深入,每台车上MCU的重要性和数量也会愈来愈大。据卢恒洋分享,随着汽车智能化程度提升,域控的安全性是一个非常关键的点。系统整体复杂性提升,电源域也随之愈发复杂,车里包含48V、24V、12V、5V、3.3V不同电压的电源与,随着后期芯片工艺变化 ,这种电压系统会变得更为复杂化。这时候MCU的特性——实时监控、实时控制,就可以很好地来完成不同电源域的监控与控制,做到实时响应。

在谈及自研内核MCU的上手难度和开发者的即有设计迁移的问题上,卢恒洋表示这不会成为一个问题。ChipON提供了标准外设库函数,底层也已经做好了分配,流行的Eclipse也已经支持。用户在进行开发的时候,不需要考虑底层的东西,很多客户在1、2个月非常短的时间内就可以实现整个样机的开发、产品的开发工作。

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