英飞凌首款RISC-V汽车MCU，要来了

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英飞凌发布了基于RISC-V架构的全新汽车微控制器（MCU）平台AURIX RC1。这是英飞凌首次在汽车MCU领域应用RISC-V架构，公司计划将其应用范围扩展至软件定义汽车（SDV）和物理人工智能领域。样品预计将于2027年上半年交付。

日本EE Times近期采访了英飞凌汽车微控制器业务高级副总裁兼总经理Thomas Boehm，他负责公司在汽车领域的MCU业务。采访内容涵盖了新平台开发的背景、采用RISC-V的原因、其技术特性以及未来的产品开发方向。

英飞凌曾宣布计划于 2025 年 3 月推出基于 RISC-V 的全新汽车 MCU 系列。现在，他们公布了该系列的名称AURIX RC1，以及其具体架构、技术特性和产品开发路线图。

英飞凌此前已开发出多款汽车级微控制器（MCU），例如在实时控制、功能安全和网络安全方面表现卓越的AURIX以及用于车身控制、通信和显示应用的TRAVEO。AURIX RC1定位为新一代MCU平台，融合了AURIX和第二代TRAVEOTRAVEO T2G的优势。

根本原因在于随着软件定义车辆（SDV）的普及，车载电子架构也发生了变化。以往分散在多个电子控制单元（ECU）中的功能正被整合到中央计算机或区域控制器中。因此，除了传统的实时控制功能外，微控制器（MCU）现在还需要具备更高的计算能力、通信能力和灵活的软件支持。

AURIX RC1 的目标应用范围广泛，包括区域控制、车身控制、底盘控制、电池管理、动力系统、高级驾驶辅助系统 (ADAS) 安全管理以及驾驶舱。它并非为每个应用开发单独的 MCU 平台，而是采用通用架构作为基础，从而实现了计算性能和功能的可扩展性。

据 Boehm 称，AURIX RC1 的开发重点在于四个关键方向：转向开放式硬件/软件架构、增强计算能力和人工智能能力、扩展到非汽车应用以及支持物理人工智能。Boehm解释说：AURIX架构具备实时控制、功能安全和安保功能。而TRAVEO则在电源管理方面具有优势，尤其是在电源模式控制方面。例如，在电动汽车中，一些电子功能即使在充电或待机模式下也需要运行。未来，可能需要在待机模式下处理的功能将会增加，例如车辆识别语音指令来解锁车门。

AURIX RC1 将这些电源管理功能与实时处理、功能安全和安全性相结合。Boehm 强调：换句话说，这不仅仅是更换 CPU 内核，而是对整个产品系列的根本性重新设计。它将支持更高级的计算和控制，将其目标应用范围从汽车扩展到机器人和其他领域，并进一步增强边缘人工智能计算和人工智能能力。

英飞凌计划利用 RISC-V 的模块化特性，开发一条能够根据应用场景优化计算性能和电源管理功能的产品线。通过采用通用架构，可以更轻松地在不同的应用场景中复用软件、开发工具和技术资产。

AURIX RC1 将采用 MIPS 的知识产权 (IP) 作为其 CPU 内核。Boehm 表示，英飞凌和 MIPS 有着长期的合作关系，并强调拥有强大的开发合作伙伴对我们至关重要。他还补充道，MIPS 能够提供涵盖各种性能等级的 RISC-V 内核，以及其快速的上市时间，都是重要的选择因素。

MIPS 构建了种类繁多的 RISC-V 内核，从处理安全功能的小型、节能内核，到用于实时控制的内核，再到能够运行复杂操作系统的 64 位内核，应有尽有。除了这种可扩展性之外，Boehm 还指出，RISC-V 的另一优势在于能够在各种性能等级的处理器中使用通用指令集。

Boehm还提到，他认为RISC-V市场本身潜力巨大。许多RISC-V厂商目前都在不断创新。市场上有很多RISC-V公司，它们服务于不同的用户群体，这对我们用户来说非常有价值，因为它让我们拥有了更广泛的选择。竞争能够推动创新和技术进步，这一点也至关重要。他说道。

然而，尽管RISC-V指令集已经标准化，但为汽车应用中实时处理所需的一些扩展功能制定通用规范仍然是一项挑战。因此，英飞凌正通过其合资企业Quintauris推动RISC-V在汽车应用领域的标准化。Quintauris的成员包括高通、恩智浦半导体、意法半导体等公司。

Boehm解释说，实时性能分析功能是此次合作的成果，已在AURIX RC1中实现。他强调：我们认为这些不应该作为区分因素。我们需要一个通用标准来构建一个软件和工具公司可以投资的生态系统。

英飞凌是 RISC-V International 的高级会员，也是 Quintauris 的创始成员。他们与软件、开发工具、中间件和虚拟化技术领域的公司合作，以提高互操作性并扩展汽车 RISC-V 生态系统。

AURIX RC1 将配备最多 12 个 32 位 CPU 核心、改进的边缘 AI 并行处理单元 (PPU) 以及高达 40MB 的内置内存。此外，还计划发布一个增加 64 位微处理器 (MPU) 功能的版本。

据 Boehm 介绍，这款 32 位实时控制核心的运行频率高达 1GHz。它还通过锁步配置支持功能安全，进一步提升了实时控制计算性能，而这正是之前 AURIX 系列产品的优势所在。另一方面，高度依赖软件的处理，例如数据处理和云连接，需要与实时控制不同的计算环境。Boehm 解释说，对于这些应用，必须使用基于 POSIX 的操作系统，例如 Linux。因此，除了 32 位实时控制核心外，AURIX RC1 还提供配备 64 位核心的产品。

Boehm解释说：我们将高性能实时控制子系统与基于POSIX的子系统相结合，该子系统可以运行Linux和其他操作系统。其目标是将实时控制和通用计算集成到单个设备中，从而整合车载计算机的功能。

关于这一方向， Boehm表示：我认为MCU和MPU之间的区别在传统意义上已经不存在了。他解释说：目前，更有必要区分使用高性能SoC（片上系统）的类别和其他类别。 他特别指出，这些类别可以大致分为用于自动驾驶的高性能计算机、用于复杂驾驶舱系统图形处理的计算机，以及结合了MCU和MPU功能的高性能MCU。

AURIX RC1定位为高性能MCU。除了具备实时控制所需的强大计算能力外，它还集成了网络功能。它支持高达5 Gbit/s的以太网通信以及多端口以太网交换机，能够处理高带宽数据传输。此外，它还配备了专用AI加速器和安全子系统。

车辆架构概念图，展示了 AURIX RC1 系列的应用领域。通过广泛支持各种车辆功能，它将成为车载系统的核心组件。来源：英飞凌科技

Boehm以宝马的下一代电动汽车Neue Klasse为例，说明了车载计算机功能的集成。他解释说，该车采用了英飞凌现有的微控制器AURIX TC4x，凭借其强大的处理能力，实现了整车的运动控制。他表示，这种实时控制功能的集成预计未来会进一步发展。届时，结合高性能实时处理和基于不同操作系统的计算处理的实时计算需求将更加迫切。

AURIX RC1 还集成了高速网络处理、AI 加速器和安全功能。据 Boehm 称，它将支持高达 5 Gbps 的以太网通信，并且还内置一个多端口以太网交换机。

该系统支持 CAN XL、10BASE-T1S 和多千兆以太网等通信标准。部分产品集成了英飞凌的BRIGHTLANE以太网交换技术和基于硬件的数据路由功能。此举旨在减少外部组件的数量，并减轻应用处理器的处理负载。

在功能安全方面，该设计将达到汽车功能安全标准 ISO 26262 的最高级别 ASIL D。在网络安全方面，它将符合 ISO/SAE 21434 和欧洲网络弹性法案 (CRA) 的要求。它将具备抵御物理攻击的保护机制，并配备可灵活更改加密方法的系统。该公司还计划满足未来后量子密码学 (PQC) 的要求。

此外，英飞凌还将为 AURIX RC1 提供其 OPTIREG 电源管理 IC 产品线。该平台通过结合针对特定应用量身定制的电源管理功能，旨在优化整体电源效率。

AURIX RC1 还具备增强的边缘人工智能计算能力。Boehm 解释说，用于自动驾驶的高性能 SoC 处理的大规模人工智能处理，在性能、功耗和成本方面，与分布在车辆各处的边缘节点所需的人工智能处理有所不同。例如，用于自动驾驶的高性能SoC需要高性能AI加速器来处理从摄像头和雷达获取的大量传感器数据。另一方面，在边缘节点上，运行功耗低、成本低的相对小规模AI模型至关重要。

为了满足这些需求，AURIX RC1 增强了并行处理单元 (PPU)，该单元也已包含在之前的 AURIX 型号中。Boehm 解释说：计算能力可以根据应用进行扩展，从相对简单的向量运算到使用 PPU 执行复杂的算法。

作为需要高级计算处理的应用实例，Boehm列举了电池管理和车辆运动控制。电池管理需要复杂的计算来模拟电池的化学行为。车辆运动控制则设想根据驾驶员的驾驶习惯调整车辆行驶状态。

据Boehm称，在车辆和机器人的系统设计中，计算资源、通信网络和电源的布局至关重要，人工智能推理的执行位置也同样重要。例如，电源转换系统可能需要数百千赫兹的高速控制。在这样的应用中，没有足够的时间通过网络在中央计算机上处理数据，因此必要的计算必须在边缘节点上执行。Boehm强调，集中处理所有计算并不一定是最佳解决方案。

一个具体的例子是电机控制中传感器的替代。物理模型和仿真数据会实时计算，以估算之前从传感器获取的信息。由于严格的时间限制以及需要直接访问执行器，这需要进行本地计算。

英飞凌计划将这些技术拓展到工业设备、机器人和物理人工智能领域。Boehm解释说：汽车和机器人在控制技术方面有很多共同之处。例如，汽车的电动助力转向系统和人形机器人的手臂和关节都需要复杂的电机控制。电池管理也是两者的共同应用。Boehm以人形机器人中多自由度关节和电机的控制为例，指出未来，人工智能功能对于这种复杂的控制至关重要。

AURIX RC1 旨在满足广泛的性能要求，从车辆和机器人中的小型边缘节点到高性能车载计算机和机器人中央控制系统，均基于通用的硬件/软件架构。

英飞凌将于2026年11月10日至13日在德国慕尼黑举行的electronica 2026电子展上展示AURIX RC1概念芯片。预计将于2027年上半年开始提供样品，量产预计将于2029年至2030年左右开始。

据 Boehm 称，该技术最初的目标应用是下一代区域计算机。未来，他们计划开发多个子系列，以适应特定应用，例如 SDV、机箱控制和图形处理。

关于市场趋势，Boehm解释说，新技术被迅速接受，尤其是在亚洲。我们目前正在与客户讨论AURIX RC1，采用RISC-V等新技术的产品需求已经非常旺盛，他说道。他还指出，企业正致力于将业务拓展到汽车以外的应用领域。许多客户仍然专注于汽车行业，但也关注机器人和其他领域。这两个行业的需求具有很高的共通性，Boehm解释道。这种趋势不仅限于亚洲，在美国和欧洲也同样存在。

关于日本市场，他们正积极与客户进行洽谈。Boehm解释说：我们感到日本客户对在控制应用领域使用人工智能的需求尤其高。他以边缘人工智能推理和人工智能在车辆运动控制中的应用为例，指出：这对日本客户来说是一个非常重要的话题，而且未来也将如此。

Boehm强调，尽管不同地区采用新技术的速度和关注领域可能有所不同，但这款高度可扩展的产品系列能够满足全球各类客户和应用的需求。英飞凌计划通过部署AURIX RC1，在2030年以后进一步扩大其市场份额。