極目新聞記者 鍾洲
通訊員 王怡琳
汽車產業加速進入智能化的「下半場」，晶元的使用數量不斷增加，一輛整車上使用的晶元經常超過1000顆。其中，被稱為汽車「控制器大腦」的車規級晶元mcu（微控制器單元）更是發揮了舉足輕重的作用。
既然叫「大腦」，自然不能受制於人。作為中國汽車工業主力軍的東風汽車，以央企使命擔當破解「缺芯少魂」產業困局，牽頭完成一款高性能車規控制晶元（mcu）和兩款專用驅動晶元流片，填補國內空白，完成國產車規級晶元的一部分關鍵拼圖。
東風汽車牽頭開發的3款車規級晶元
技術攻堅，東風選擇「最難」的那個
「在晶元開發中，我們選擇了最難攻克的那一個。」4月3日，湖北省武漢市經濟技術開發區的東風汽車全球創新中心，晶元開發主要參與者之一，東風汽車研發總院智能化總師張凡武回憶起開發過程，歷歷在目。
張凡武介紹全流程國內閉環開發的df晶元
相對消費級和工業級晶元而言，車規級晶元的耐久性、可靠性、長期供貨能力等要求更高。以工作溫度要求為例，消費級晶元為0至70度，工業級晶元為-40至80度，車規級晶元為-40至155度；三者的使用壽命年限要求分別為：1至3年，5至10年，15年及以上。
車規級晶元中，又以高性能控制晶元mcu晶元更難開發。因為認證難、周期長、標準嚴苛等原因，國內長期缺乏全鏈自主可控的高性能mcu晶元，基本被瑞薩、英飛凌等海外廠商壟斷，並且難以被替代。
業內普遍認為，車規級晶元是汽車電動化、智能化發展的核心競爭力，也是制約產業安全穩定運行的風險點。張凡武和同事們堅信：越是難以替代的晶元，越是應該採用國產替代，高性能車規mcu晶元必須有自主品牌的一席之地。
一般來說，一款車規級晶元從提出需求定義到真正量產上車，至少需要3到6年。不僅投入有周期長、回報慢的風險，還面臨開發難、上車難等問題。
「別人不做的，東風來做！」2020年10月，東風汽車牽頭，聯合中國信科二進位半導體有限公司等8家企事業單位，共同成立湖北省車規級晶元產業技術創新聯合體，基本覆蓋需求定義、設計、製造、測試等晶元生產全部環節。
緊密協作之下，2024年下半年，由創新聯合體開發的高性能mcu晶元df30、h橋驅動晶元實現二次流片，高邊驅動晶元在東風奕派、東風納米等車型上全面搭載。
「df30晶元的發布，相當於我們在補齊國產車規級晶元最後拼圖中比較核心關鍵的部分。」張凡武表示。df30晶元是國內首款基於開源risc-v指令集架構的自主多核、國內40nm車規工藝、全流程國內閉環、功能安全等級達到asil-d的高端車規mcu晶元。東風汽車開發適配了國產自主autosar汽車軟體操作系統，可廣泛應用於動力控制、車身底盤、電子信息、駕駛輔助等領域，填補國內空白。
產業布局，率先構建全鏈條創新體系
同事眼裡的張凡武，是汽車行業里最懂晶元的，晶元行業中最懂汽車的。研發上述三款晶元的這幾年裡，張凡武經常思考的問題是：如何利用東風汽車50多年的研發經驗賦能上下游合作夥伴，形成「1+12」的效果。
在創新聯合體中，各個板塊取長補短，協同作戰。作為主機廠的東風汽車，側重需求分析與對標、晶元認證、晶元推廣、應用搭載、控制器開發等環節；半導體企業則側重晶元設計、晶元製造、封裝測試等環節。
東風汽車充分對晶元功能、性能、資源進行分類整理，估算各種應用對各類資源的需求，將晶元的各部件「模塊化」，在此基礎上綜合出儘可能少的晶元規格，兼顧各類應用。與此同時，出現新的需求時，只需增減模塊即可實現晶元的快速定義。
車規級晶元的一大難點在於驗證。由於汽車對可靠性的苛刻要求，沒有充分驗證的產品上車存在巨大風險。作為國內汽車品種最全面的汽車企業，東風汽車能對晶元的驗證提供最全面的實例場景。
創新聯合體陣容不斷增強
成立4年多以來，由東風汽車牽頭成立的湖北省車規級晶元產業技術創新聯合體快速成長，不僅發布了df30晶元，而且率先構建「晶元設計——車載應用——整車集成」全鏈條創新體系，通過強化基礎研究、突破關鍵核心技術，以保障供應鏈長期穩定和安全。
截至2024年底，創新聯合體成員單位已擴展至44家，涉及領域覆蓋車規級晶元標準、設計、製造、封裝、應用等全產業鏈。目前，聯合體已產出發明專利及集成電路布圖50餘項，8項團隊標準。聯合體單位協同創新成果榮獲湖北省高價值專利大賽金獎，其中部分成果被推薦申報國家獎項，同時聯合體榮獲2024年湖北省優秀創新聯合體稱號。
張凡武介紹，df30晶元目前正在進行應用驗證，計劃於2026年在東風自主品牌車型上正式搭載。依託創新聯合體，東風未來還將加快國產高算力晶元應用，2026年廣泛採用7納米製程晶元，2030年將應用5納米製程晶元，2035年將應用更先進的晶元架構，與ai演算法深度融合，功耗更低、算力更強，讓汽車更聰明、更懂用戶。
（來源：極目新聞）
更多精彩資訊請在應用市場下載「極目新聞」客戶端，未經授權請勿轉載，歡迎提供新聞線索，一經採納即付報酬。24小時報料熱線027-86777777。
