东风汽车：国产车规级MCU技术破局之路

2025年9月12日，在第五届全球汽车芯片产业大会上，东风汽车研发总院硬件开发经理刘仁龙介绍到，东风汽车在国产车规级MCU技术领域积极寻求破局，以需求为牵引全力推动国产芯片应用。当前，国家大力推广RISC-V内核，汽车电子架构集中化也对MCU提出新要求，企业在开发过程中面临供应链IP获取不成熟、制造工艺有待攻关、芯片生态不完善等诸多挑战。

为此，2022年东风汽车牵头成立了国内首个车规级芯片产业技术创新联合体，从全产业链视角整合资源，通过定制化IP开发、引导产业链协同发力、实施差异化策略、参与标准建立等工作，推动国产车规MCU芯片产业发展。

刘仁龙｜东风汽车研发总院硬件开发经理

以下为演讲内容整理:

研发背景

在车辆控制器中，MCU这类控制芯片至少需配置一颗。在整个电子元器件产品体系中，MCU作为控制与计算核心器件，价值占比相对较高。对此，我们选择将MCU芯片作为攻关对象。

当前国产MCU芯片厂商数量众多。在低端MCU领域，如八位机，以及应用于小型灯光、雨刮、电机等小型控制器的MCU，国内技术已相对成熟。东风汽车已大规模将其应用于灯光、雨刮、电机等小型ECU中。中高端MCU领域，尽管国内众多厂商纷纷布局，但在动力、底盘等对高性能、高功能安全及高信息安全有严苛要求的芯片方面，国内厂商仍处于起步阶段，部分厂商正在进行开发，部分则处于小批量试用阶段。

图源:演讲嘉宾素材

高端MCU的应用面临诸多挑战，包括对可靠性与安全性的高要求、对性能指标的严苛标准、关键IP的获取难度，以及制造工艺与国内产线水平的匹配问题。

其中，品牌认可度尤为关键。当前，东风汽车正积极推动国产芯片的规模化应用。车型开发需全面权衡产品质量、实际装车表现、市场销量及用户反馈等多方面因素。在此背景下，如何实现有效的平衡成为亟待解决的议题。

我们坚持以需求为牵引，大力推进国产芯片的应用落地。事实上，不少车企已通过投资、合资或自研等多种方式，在该领域展开布局与研究。

目前，国家正积极推动RISC-V架构的发展，基于RISC-V的CPU及IP核已成为我们重点攻关与应用的方向之一。同时，随着汽车电子架构逐步走向集中化，对MCU的主频、存储容量、接口类型及集成度等方面也提出了更高要求。

挑战与破局

在开发过程中，我们联合研发的DF30芯片也面临多方面的挑战。首先是在供应链环节，由于所需IP种类繁多，涵盖接口IP、内核IP以及专用模拟IP等多个类别，而国内在高端MCU领域的IP获取机制尚不成熟，目前大多数国产芯片仍依赖ARM内核或直接采购国外IP。要实现国内供应链的自主闭环，我们仍有较长的路要走。

图源:演讲嘉宾素材

其次，车规芯片的制造工艺也是一大挑战。目前高端MCU对制程要求虽不极端，但仍需依托28nm等成熟工艺以满足性能需求。国内多家企业正在相关工艺技术方面积极攻关，并逐步实现突破。

此外，国内芯片设计企业数量众多，尤其在MCU领域，已出现明显的低端内卷现象。车窗、车门、空调等应用层面竞争异常激烈，市场参与者众多；而在高端产品方面，整体进展相对缓慢。对OEM应用开发方而言，可选的高端MCU产品十分有限。在实际开发中，我们发现高端MCU的投入巨大，从芯片前期立项到最终装车上市，性能较强的产品往往需五至六年的周期，不仅投入高，而且回报周期长、见效慢。总体而言，推动高端MCU发展仍需从产业链整体层面协同推进。

第三个挑战在于芯片生态。芯片生态主要涉及芯片应用，包括工具链、配套底层软件等方面，这也是目前国产芯片努力的方向，同时还包括可靠性验证和标准制定等工作。当前，东风汽车正联合中汽研，在国家质量监督总局认证中心的带领下，参与相关车规级认证标准的建设工作。

针对上述挑战，东风汽车于2022年牵头成立了国内首个车规级芯片产业技术创新联合体。联合体最初由9家单位组成，截至2024年，已发展至44家成员单位，覆盖了从EDA工具、IP核，到芯片设计、流片封测，再到芯片验证与认证等全产业链环节。我们以此为基础，系统整合产业链资源，协同推进相关工作。

IP方面，我们与成员单位二进制半导体合作开展了定制化IP的开发。在此期间，双方共同自主研发了多款芯片IP，其中已实现量产的接口类IP达十余款。以MCU开发为例，在芯片选型阶段，我们以发动机控制器作为对标对象。由于发动机控制器涉及正时、时序等严苛要求，当时参考了博世的GTM方案。基于该需求，我们相应启动了一系列相关IP的自主研发工作。

图源:演讲嘉宾素材

此外，我们积极走访产业链内多家企业，主动提出应用需求，以此带动上下游协同合作，尤其在制造工艺方面推动国内技术攻关，助力实现国内产业链的闭环发展。

我们还采取了差异化的发展策略。在项目初期，即对MCU产品制定了从低端到高端的完整规划，并最终明确聚焦高端领域。从前期立项、开发、芯片设计到测试验证的各个环节，我们均结合实际应用需求进行了深度参与。同时，积极践行“先行先试”理念，将相关产品应用于发动机控制器、安全气囊控制器等关键零部件，持续推进应用开发与测试验证工作。此举旨在破解车企对国产芯片“不敢用”的困境，东风汽车率先规模化应用，以形成规模效应，逐步赢得市场信任与认可。

图源:演讲嘉宾素材

我们还积极参与了车规级认证标准的制定与完善工作，致力于为芯片质量建立可靠保障，提升行业对国产芯片的信心，为国产芯片的发展注入“强心剂”。

当前，我们研发的DF30芯片基于RISC-V内核打造。2024年11月，我们与二进制半导体联合发布了国内首款符合AUTOSAR标准的OS及MCAL。

合作模式方面，我们持续推动创新，共同促进国产车规级MCU芯片产业链的成熟。以往，产业链多呈金字塔结构，主机厂通常直接对接Tier 1，并将整体解决方案委托其完成。如今，主机厂越来越倾向于基于自身需求掌握平台主导权。我们正积极与芯片原厂、软件供应商直接对接，甚至深入与投资伙伴及服务供应商沟通，构建以“平台化+全链条”为核心的生态合作模式。

DF30芯片

DF30芯片以英飞凌TC3系列作为功能与性能的对标基准。在开发过程中，我们实现了三项关键创新，一是成功采用RISC-V内核架构；二是构建了具备多重安全机制的可信执行环境；三是自主研发了高性能时钟管理单元。

图源:演讲嘉宾素材

在测试环节，我们对芯片单体开展了全面且充分的测试，涵盖AEC-Q100标准测试及相关基础测试、压力测试、应用测试等。去年年底至今年年初，该芯片搭载于猛士917样车的发动机控制器上，完成了冬季实地摸底测试。目前，此芯片在发动机控制器上已稳定实现发动机点火、怠速、加减速以及喷油点火等控制功能，运行状况良好。