一輛汽車上，至少有幾百個甚至上千個芯片。小到門窗的開關(guān)，大到發(fā)動機(jī)的啟動，都離不開汽車芯片。
目前，鄂產(chǎn)車規(guī)級MCU（微控制單元）芯片已通過ASIL-D級別（汽車行業(yè)最高的功能安全體系認(rèn)證等級）車規(guī)功能安全流程認(rèn)證，這意味著這款芯片已擁有完善及合規(guī)的車規(guī)級功能安全和開發(fā)流程體系，有望成為國內(nèi)最早量產(chǎn)ASIL-D級別全國產(chǎn)化車規(guī)級MCU芯片。
一場供應(yīng)鏈危機(jī)
讓東風(fēng)下定決心破“芯”荒
在東風(fēng)公司研發(fā)總院，智能化技術(shù)總工程師張凡武根據(jù)自己的調(diào)研分析，繪制了一張國內(nèi)汽車缺“芯”的示意圖。圖上，綠色的笑臉代表國內(nèi)還有一些資源；紅色的苦臉，則代表國內(nèi)資源空白。
這是國內(nèi)車企都記憶猶新的一段往事：2020年初，受疫情、地緣政治等因素影響，中國車企遭遇汽車芯片供應(yīng)鏈危機(jī)，整車產(chǎn)銷都受到直接沖擊……
“中國汽車既要有中國‘心’，更要有中國‘芯’！”作為汽車央企，東風(fēng)公司下決心要破解“卡脖子”難題。
芯片，并非東風(fēng)公司擅長的領(lǐng)域。但湖北卻擁有產(chǎn)學(xué)研資源，以及光電子信息產(chǎn)業(yè)鏈優(yōu)勢。于是，東風(fēng)公司找到了電子信息產(chǎn)業(yè)的龍頭企業(yè)——中國信科，提出“共建產(chǎn)業(yè)技術(shù)聯(lián)合體”的想法。
2022年，由東風(fēng)公司牽頭，聯(lián)合武漢飛思靈微電子技術(shù)有限公司等8家企事業(yè)單位，共同成立湖北省車規(guī)級芯片產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新聯(lián)合體（簡稱創(chuàng)新聯(lián)合體）。
工程師展示車規(guī)級MCU芯片。
東風(fēng)公司與中國信科共同出資10億元，成立了一家新的公司——武漢二進(jìn)制半導(dǎo)體有限公司（簡稱二進(jìn)制半導(dǎo)體），作為抓手。
二進(jìn)制半導(dǎo)體副總經(jīng)理蔡敏表示，車規(guī)級MCU芯片投入大、回報周期長，由主機(jī)廠牽頭進(jìn)行芯片需求定義，設(shè)計(jì)企業(yè)進(jìn)行芯片研發(fā)，更能有效發(fā)揮創(chuàng)新聯(lián)合體效應(yīng)，推動整個汽車芯片生態(tài)圈形成。
如今，創(chuàng)新聯(lián)合體已由最初的9家成員單位，發(fā)展成為28家。今年，還將有新的伙伴加入。
從0到1
車規(guī)級芯片實(shí)現(xiàn)全國產(chǎn)化替代
在二進(jìn)制半導(dǎo)體，湖北日報全媒記者看到了這枚車規(guī)級MCU芯片，約半個拇指大小，呈黑色正方形狀。
“這是一枚全國產(chǎn)化芯片，芯片的CPU內(nèi)核、制造、封測等全部來自國內(nèi)廠家?！辈堂糇院赖卣f，東風(fēng)公司提出需求，二進(jìn)制半導(dǎo)體負(fù)責(zé)設(shè)計(jì)，CPU內(nèi)核來自武漢芯來科技，制造、封測等均由國內(nèi)企業(yè)完成，也都是來自創(chuàng)新聯(lián)合體內(nèi)的企業(yè)。
一款芯片的前后端設(shè)計(jì)一般要耗費(fèi)1到3年，車規(guī)級芯片研發(fā)時間更長。流片（指試生產(chǎn)）成功后，至少還要經(jīng)過12個月的測試驗(yàn)證，從開發(fā)到實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)需花費(fèi)3至5年。
實(shí)現(xiàn)車規(guī)級芯片從0到1的突破，完成全國產(chǎn)化替代，沒有現(xiàn)成的模板可以參考。
起初，大家對如何定義芯片、未來要怎么用，都有不同意見。幾乎每月、每季度，創(chuàng)新聯(lián)合體主要成員單位都會聚集在一起討論、碰撞。
隨著時間的推移，他們越來越有默契了。在芯片開發(fā)上，東風(fēng)公司、二進(jìn)制半導(dǎo)體、芯來科技更是形成了“鐵三角”關(guān)系。
“東風(fēng)公司更懂車，二進(jìn)制半導(dǎo)體更懂芯片。”蔡敏介紹，就開發(fā)需求達(dá)成一致意見后，芯來科技進(jìn)行CPU內(nèi)核開發(fā)，二進(jìn)制半導(dǎo)體進(jìn)行芯片開發(fā)，東風(fēng)公司進(jìn)行控制器開發(fā)。這種并行開發(fā)模式，打破了傳統(tǒng)的串行開發(fā)模式，極大提高了芯片研發(fā)效率。
為實(shí)現(xiàn)芯片國產(chǎn)化制造，在中國信科的“牽線”下，創(chuàng)新聯(lián)合體引入國內(nèi)知名芯片廠商，推動車規(guī)級芯片國內(nèi)生產(chǎn)、封測線建設(shè)。
2023年7月，國內(nèi)首款基于開源指令集架構(gòu)（RISC-V）的高端車規(guī)級芯片流片成功。產(chǎn)出發(fā)明專利及集成電路布圖50余項(xiàng)、起草車規(guī)級芯片團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)1項(xiàng)，獲得湖北省高價值專利金獎2項(xiàng)、銀獎多項(xiàng)。
瞄準(zhǔn)緊缺領(lǐng)域
形成湖北特色車規(guī)級芯片產(chǎn)業(yè)集群
目前，基于車規(guī)級MCU芯片的工藝需求，二進(jìn)制半導(dǎo)體正迭代開發(fā)新功能。
“預(yù)計(jì)今年完成聯(lián)合上車冬季測試，明年實(shí)現(xiàn)芯片量產(chǎn)。”蔡敏介紹，這款芯片將應(yīng)用于汽車發(fā)動機(jī)、變速箱、三電控制等多個汽車域控制器，是車規(guī)級MCU芯片中安全等級要求最高、功能最復(fù)雜的。對于創(chuàng)新聯(lián)合體而言，不僅是要成功研發(fā)出車規(guī)級芯片，更重要的是健全和完善整個國產(chǎn)化生態(tài)鏈。
據(jù)悉，“十四五”期間，東風(fēng)公司制定了在汽車中央網(wǎng)關(guān)、智慧座艙、自動駕駛、動力控制等領(lǐng)域的國產(chǎn)化芯片開發(fā)應(yīng)用戰(zhàn)略，實(shí)現(xiàn)對動力總成、底盤、車身、新能源控制的全覆蓋。未來，車規(guī)級芯片不僅會搭載到東風(fēng)公司整車上，還將在國內(nèi)其他品牌推廣應(yīng)用。
推動開放式協(xié)同創(chuàng)新，讓成果對上產(chǎn)業(yè)發(fā)展“胃口”。
東風(fēng)公司研發(fā)總院相關(guān)負(fù)責(zé)人介紹，創(chuàng)新聯(lián)合體自主開發(fā)的車規(guī)級芯片將率先滿足最緊缺的汽車芯片需求，逐步實(shí)現(xiàn)廣泛應(yīng)用搭載，實(shí)現(xiàn)關(guān)鍵核心技術(shù)自主可控，通過打通車規(guī)級芯片從設(shè)計(jì)制造到上車應(yīng)用的全產(chǎn)業(yè)鏈，突破車規(guī)級芯片的工程化、產(chǎn)業(yè)化瓶頸，率先在湖北形成全國領(lǐng)先的特色車規(guī)級芯片產(chǎn)業(yè)集群，以共創(chuàng)共研共享為行業(yè)發(fā)展貢獻(xiàn)力量。
記者手記
合力構(gòu)建創(chuàng)新生態(tài)系統(tǒng)
今年全國兩會上，政府工作報告指出，大力推進(jìn)現(xiàn)代化產(chǎn)業(yè)體系建設(shè)，加快發(fā)展新質(zhì)生產(chǎn)力。
汽車芯片，就好比人類的“大腦”，控制著整輛車的所有“行為”。隨著汽車產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級，汽車芯片對于新能源和智能網(wǎng)聯(lián)汽車尤為重要。解決關(guān)鍵技術(shù)受制于人的短板，才能打好新能源汽車的下半場，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展。
車規(guī)級芯片有望實(shí)現(xiàn)國產(chǎn)化替代，令人期待。這充分說明，核心技術(shù)、關(guān)鍵技術(shù)，化緣是化不來的，要靠自己拼搏；技術(shù)創(chuàng)新也不能單靠某一個企業(yè)或某一個供應(yīng)商，需要全行業(yè)形成合力，構(gòu)建良好的創(chuàng)新生態(tài)系統(tǒng)。
