RISC-V和 ISO 26262合規性的興起

RISC-V 技術已開始進軍汽車電氣/電子 (EE) 架構設計。推動這一演變的有四個主要趨勢：電動汽車 (EV) 的激增、自動駕駛技術的進步、軟件定義汽車 (SDV)的出現以及車聯網 (V2X)連接。

RISC-V 指令集架構 (ISA)的開放性和靈活為汽車芯片供應商、一級供應商和 OEM 提供了主要優勢。高性能效率、模塊化 ISA 以及對安全性的重視使 RISC-V 成為汽車應用的有吸引力的選擇。此外，RISC-V 的開放生態系統促進創新和協作，推動其在汽車行業的廣泛采用。

隨著晶心科技等行業領導者通過 ISO 26262 國際功能安全標準認證的 RISC-V CPU 鋪平道路，汽車行業已準備好迎接創新和可靠性的新時代。

當前電動汽車和自動駕駛汽車的趨勢

2019 年發布的特斯拉 Model 3 證明了電動汽車的快速普及。據《歐洲汽車新聞》報道，Model Y 成為 2023 年歐洲最暢銷的汽車（見圖）。因此，電動汽車將逐步取代傳統化石燃料汽車，這一趨勢正變得越來越清晰。

2022 年，自動駕駛汽車的采用取得了顯著進展，德國政府為梅賽德斯-奔馳認證了三級 (L3) 自動駕駛技術，這是六個自動駕駛等級中級的第三個等級。在 L3 級別下，汽車可以管理特定條件或環境下駕駛的大部分方面。系統可以做出決策并響應駕駛環境，但駕駛員必須隨時準備好在系統提示時接管駕駛。

在人類駕駛員的協助下，計算機越來越多地接管駕駛功能。最終，在 L4 和 L5，駕駛時間可以變得更加高效：駕駛員可以進行電話會議、回復電子郵件和短信，或者只是欣賞窗外的景色。

軟件定義汽車和萬物互聯 V2X

SDV 的發展正在逐步顯現成效。根據 Wards Intelligence 2023 SDV 調查，到 2028 年或 2029 年，一半的新車可能擁有軟件定義架構。隨著汽車實現互聯和可更新，汽車制造商可以添加新功能，例如信息娛樂系統和車輛控制的功能——高級駕駛員輔助系統 (ADAS)、數字駕駛艙和診斷功能。

軟件定義汽車（SDV）的發展也是車對萬物互聯（V2X）的又一步驟。汽車與其周圍環境之間的信息最終實現持續的雙向交互。汽車將不再是一座孤島，而是成為智慧城市的一部分。將汽車與城市網絡連接起來，可以實現最佳的交通出行體驗。

這些趨勢需要新的汽車電子電氣架構。這種新架構帶來的首要變化之一是降低現代汽車系統的復雜性。如今，該系統限制了開發速度，過于復雜，并且缺乏添加新功能的靈活性和可擴展性。例如，線束已成為汽車第二重的部件，也是成本第三高的組件。

另一個例子是電子控制單元 (ECU)，其軟件和硬件緊密耦合。過去，ECU 是專為特定用途設計的，因此很難在多個ECU之間實現復雜的功能。此外，這使得無線軟件升級非常困難，甚至不可能。最重要的是，汽車的智能化程度不斷提高，再加上更多的傳感器，需要更大的網絡帶寬和計算機能力。

不斷發展的 EE 架構將解決這些問題。它將成為一個可擴展的集中式軟件開發架構，使 SDV 能夠進行無線升級。它還將簡化布線和連接，以降低成本并簡化硬件升級。

RISC-V 在汽車產業創新中的角色

RISC-V 在汽車行業對芯片供應商、一級供應商和原始設備制造商（OEMs）有哪些優勢？首先，RISC-V 提供了高性能效率。其次，它支持先進的、全新的設計、具有低延遲和模塊化指令集架構（ISA）。這種靈活性允許在 CPU ISA 中實現緊湊狀態，從而促進特定領域功能的創新。此外，它還提供了豐富的定制選項，使設計既可擴展又靈活。

RISC-V 在價格、性能、面積 (PPA)方面表現出色，并且其架構可從 MCU 無縫擴展到數據中心應用。此外，RISC-V 還提供靈活的商業模式。RISC-V的指令集架構（ISA）將安全性放在首位，包括內存保護、基于硬件的隔離（如可信執行環境TEE）、虛擬化甚至加密指令等功能。

對于原始設備制造商和一級供應商，RISC-V 提供了多源和供應鏈安全性，提供第二個 CPU ISA 選項。RISC-V 是一種開放的 ISA，這意味著它提供了豐富的生態系統和豐富的獨立資源可供利用。這促進了價值鏈內的垂直整合，通過擴展 RISC-V 產品實現差異化和創建有競爭力的解決方案。此外，RISC-V ISA 符合功能安全和安全標準。

RISC-V 在整個行業的發展

RISC-V 已經展示了其高效性和廣泛的應用范圍，從邊緣應用到數據中心應用，并逐漸滲透到汽車電子領域。根據SHD集團的RISC-V市場報告，RISC-V 預計 2018 年到2025年將實現146.2%的復合年增長率（CAGR）。

推動RISC-V增長的勢頭來自行業的領導者，如博世（Bosch）、英飛凌（Infineon）、北歐半導體（Nordic Semiconductor)、恩智浦(NXP)和高通(Qualcomm),它們正引領半導體行業采用RISC-V。瑞薩電子(Renesas)也在汽車市場上采用了 RISC-V 。此外，EPI、Mobileye 等公司已將 RISC-V 集成到其計算處理器中。

Rambus 在其可信根安全解決方案中采用了RISC-V。耐能（Kneron)在其汽車AI解決方案中實施了RISC-V，而力泰科技（ILITEK）則為其觸摸和顯示驅動器集成（TDDI）解決方案采用了晶心科技的功能安全RISC-V。

包括 Green Hills 和 IAR在內的眾多獨立軟件供應商，都提供 RISC-V 功能安全編譯器。Imperas 提供虛擬平臺加速模型，監督物理和執行環境的安全監控。此外，LDRA、Parasoft 和 Solid Sands 等公司的工具提供了驗證 RISC-V 功能安全軟件的解決方案。