破解汽车芯片瓶颈,RISC-V的机遇与挑战
2025-03-19

在智能化、电动化加速发展的浪潮下,汽车芯片正成为全球产业竞争的关键赛道。面对高算力需求增长、技术封锁加剧等挑战,RISC-V作为开源架构,因其灵活性和可定制化特性,被寄予厚望,有望成为推动汽车芯片自主化的重要突破口。据车百智库调研报告《RISC-V在汽车芯片领域的应用前景及发展建议》,当前RISC-V仍面临产品种类不完善、软硬件生态待建设等挑战。如何打破技术壁垒,实现规模化应用,成为行业关注的焦点。

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在产品层面,我国基于RISC-V内核的汽车芯片产品种类不完善,尚无法覆盖全场景需求


我国基于RISC-V的汽车芯片产品数量仅有数十款,且主要定位于中低算力应用场景,不仅难以满足高性能计算、智能驾驶等更复杂的需求,而且尚未形成应用场景的规模化产品线。从IP提供商的角度来看,国内和国际市场上可供选择的RISC-V IP数量偏少、周边IP配套不完善,导致基于RISC-V的汽车芯片设计上存在一定困难。


相较而言,ARM 架构高度成熟,从入门级低算力芯片到服务器、AI 应用的高算力芯片均有完整布局,年出货量约为300亿颗,拥有超过2000万名开发者,不仅下游企业在产品设计时拥有更灵活的选择,还显著降低了开发和市场化的成本。


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在应用层面,工具链适配尚不完善,开发软件和应用生态不成熟,进一步增加了RISC-V芯片“上车”难度


由于投资大、市场小、盈利弱、技术门槛高等特点,我国企业普遍缺乏RISC-V基础软件研发动力,在汽车基础软件中,Tier 1供应商对RISC-V芯片AUTOSAR适配偏少,仅有经纬恒润实现了多款产品适配,应用中可能需要二次开发或单独适配,增加了车企和供应链企业在系统开发与整合时的工作量与成本。


此外,在智能驾驶、智能座舱的操作系统领域,RISC-V与主流操作系统适配难度更大,如历史上微软Windows和英特尔X86架构(Wintel联盟)、ARM和谷歌安卓(AA联盟),均耗时数十年达到高效适配。RISC-V要实现与Linux、鸿蒙、安卓等主流操作系统高效移植,面临移植代码量大、设计模块多、架构及优化难度高等挑战,短期内难以形成商业化闭环。


我国RISC-V存在的碎片化问题,进一步加大了产业生态建设的难度。我国RISC-V芯片企业多采用自研多品类IP核(增加或裁剪功能模块),满足低成本、个性化需求,但也形成了碎片化问题。在汽车芯片领域,碎片化会提升操作系统适配和应用软件开发难度,影响下游车企使用的积极性。


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在支撑体系方面,我国RISC-V汽车领域支撑体系尚待建设


在芯片设计环节,缺少车规级工具链。我国车规级RISC-V IP和芯片开发主要依赖Synopsys、Candence、Mentor三大海外EDA公司提供的完整车规标准工具链,国内仅有国微芯、思尔芯、芯华章、华大九天等企业的少部分EDA工具通过车规级认证,且工具覆盖不全、认证标准不高。


在编译器领域,仅有中科院软件所拥有少量开发人才,国内主要依赖IAR、劳德巴赫、Synopsys等国外公司,适配进度偏慢,且未来存在断供风险。


在芯片检测认证环节,我国当前面临缺乏针对RISC-V架构芯片的验证经验与标准化流程,特别是在IP兼容性、失效分析、整车验证等关键环节仍需完善。


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在知识产权方面,RISC-V面临潜在的专利风险,应用拓展可能被进一步限制


历史上,开源技术在发展壮大的过程中,往往会触及传统闭源商业技术的利益,导致闭源阵营利用专利优势对开源社区进行打压。如开源操作系统Linux发展过程中,微软为保持Windows的领先地位,曾利用自身专利起诉Linux设备商,阻碍Linux发展。同样,RISC-V作为开源指令集,随着芯片出货量快速增长,必然会对闭源X86、ARM等架构造成威胁。


尽管RISC-V指令集本身是开放且不受专利限制的标准规范,但具体到芯片产品上,用于实现指令集的晶体管设计,无法绕开现有X86、ARM的专利体系。以电路加法指令为例,作为所有处理器的基础指令之一,其高效设计和物理实现已被英特尔、IBM等企业注册专利。因此RISC-V阵营在面对实现层的关键技术时,可能会陷入现有X86和ARM专利网络的束缚。


面对这些挑战,国内汽车芯片产业要想实现快速自主化,必须在多个层面发力。对此,《报告》建议将RISC-V纳入汽车电子基础技术标准;分领域、分阶段鼓励RISC-V芯片上车应用;完善RISC-V软硬件开发生态;加强高性能RISC-V内核与芯片研发;加快完善RISC-V专利布局,降低专利诉讼风险;加快制定RISC-V相关标准,推进中国标准国际化;加强RISC-V人才队伍建设。


欲了解更多,请关注车百智库调研报告《RISC-V在汽车芯片领域的应用前景及发展建议》

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