隨著汽車產(chǎn)業(yè)加速向“電動化、智能化、網(wǎng)聯(lián)化”深度融合，電子電氣架構正經(jīng)歷從“分布式模塊化”到“多域融合”的顛覆性變革。中央域控制器（CCU）、智駕處理器、座艙處理器，已成為智能汽車的三大核心SoC。然而，國內(nèi)高端車規(guī)芯片市場長期被英飛凌、恩智浦等國際巨頭壟斷，尤其在中央域控制器芯片領域，國產(chǎn)化率極低，核心技術“卡脖子”風險高企。據(jù)西部證券預測，到2027年，“準中央+區(qū)域”架構滲透率將達到16.3%，中央+區(qū)域架構滲透率將達到14.3%，我國區(qū)域控制+車身域控市場規(guī)模有望達到476億，國產(chǎn)化替代需求迫切。
正是在這樣的背景下，辰至半導體帶著C1芯片殺入戰(zhàn)場。在2025上海車展期間同步召開的“2025汽車半導體生態(tài)大會暨中國車規(guī)芯片技術路演”主題論壇上，北京辰至半導體研發(fā)副總裁劉利元對C1系列芯片進行了全方位的介紹。
中央域控：智能汽車的“神經(jīng)中樞”
傳統(tǒng)分布式架構存在諸多弊端，如ECU數(shù)量龐大、線束布置復雜、通信成本高等。隨著智能汽車的發(fā)展，這種架構逐漸難以滿足車輛對算力、通信效率和功能集成的要求。因此，汽車E/E架構正從“域集中”向“中央計算+區(qū)域控制”（HPC+Zonal）的集中化架構快速演進。
當前，智能汽車中央計算平臺主要由智駕處理器、座艙處理器和中央域控制器（CCU）三大核心芯片構成。智駕處理器和座艙處理器在過去幾年中備受市場關注，在國內(nèi)已培育出了多家成熟的頭部企業(yè)，相關芯片國產(chǎn)化率得到了一定程度的提升。相比中央域控制器在國內(nèi)起步較晚，并且與這兩者對于算力要求極高不同的是，中央域控制器因其低延時、多協(xié)議高速混合路由、高算力、高可靠性等性能優(yōu)勢，完成車身控制和管理、中央網(wǎng)關交互、OTA升級、遠程診斷和恢復、全車信息采集和分享等高速網(wǎng)絡服務功能，在域控架構中扮演信息中樞角色。
C1中央域控制器是智能汽車的“神經(jīng)中樞”，確保了高速協(xié)調(diào)智駕、座艙、車身等域的海量數(shù)據(jù)，提供微秒級延時響應和功能安全?；赥SN以太網(wǎng)及CAN/LIN車載多協(xié)議通信，它實現(xiàn)了微秒級的數(shù)據(jù)轉發(fā)，確保信息高速傳輸。C1芯片為智駕和座艙SoC提供算力下沉，并滿足ASIL-D功能安全等級的要求，保障了系統(tǒng)穩(wěn)定性、可靠性和安全性。C1也集成車身控制、能源管理、全場景數(shù)據(jù)采集及故障診斷等跨域功能，并支持全車OTA無感迭代和擴展升級，推動汽車進化升級。
實現(xiàn)這一領域技術壁壘極高，需同時突破芯片硬件技術挑戰(zhàn)、車規(guī)可靠性認證、軟硬件協(xié)同優(yōu)化等難關。在硬件方面，基于高性能芯片，在算力、功耗、帶寬和延時等方面性能完美平衡；在安全方面，為了滿足汽車行業(yè)嚴苛的可靠性要求，需要引入大量備份設計和投入研發(fā)資源；在協(xié)同優(yōu)化方面，需要面向全車不同的域，基于不同的操作系統(tǒng)來實現(xiàn)軟件開發(fā)，系統(tǒng)集成也要解決多核異構芯片的硬件分配和軟件部署等問題，實現(xiàn)全車軟件及系統(tǒng)集成。
與此同時，跨域融合還面臨著整車電子電氣架構適配及驗證的挑戰(zhàn)。中央計算，需要將原本不同的域控制器融合在一起，它不僅僅是堆砌算力那么簡單，而是需要在硬件和軟件上，漸進式地不斷打通和磨合，因此需要整個產(chǎn)業(yè)鏈協(xié)同突破和攻克。這種供應鏈變革態(tài)勢，推動芯片Tier2與OEM展開直接對話，并攜手Tier1、OEM等上下游伙伴開啟聯(lián)合研發(fā)新模式，不僅重塑了產(chǎn)業(yè)合作格局，更凸顯了中央域控制器的關鍵角色，使其成為未來智能汽車產(chǎn)業(yè)升級的核心驅(qū)動力之一。
從主機廠車型推出節(jié)奏和量產(chǎn)規(guī)劃來看，2022年以來，小鵬、零跑、廣汽、小米、理想、問界、長安、奇瑞、智己多家主機廠已經(jīng)先后開始采用中央計算+區(qū)域架構，2024年成為多家傳統(tǒng)主機廠開始量產(chǎn)中央計算+區(qū)域架構的元年。
除中央域控制器，區(qū)域控制器（ZCU）作為區(qū)域內(nèi)I/O控制中心，將底盤域、車身域、動力域等不同區(qū)域通過CAN/LIN 等通訊方式連接至主干線甚至托管至云端，從而實現(xiàn)整車信息數(shù)據(jù)的交互，同樣是智能汽車精準控制與協(xié)同管理的關鍵。
據(jù)西部證券預測，到2027年，“準中央+區(qū)域”架構滲透率將達到16.3%，“中央+區(qū)域”架構滲透率將達到14.3%，我國區(qū)域控制+車身域控市場規(guī)模有望達到476億元。值得注意的是，2024年國內(nèi)中央域控芯片市場中，恩智浦、英飛凌、瑞薩等國際廠商份額仍超90%，其中恩智浦S32G系列芯片在全球范圍內(nèi)占據(jù)了主導地位，我國的量產(chǎn)國產(chǎn)化率幾乎為零，國產(chǎn)替代窗口期稍縱即逝，因而該芯片的國產(chǎn)化成為工信部汽車芯片自主可控攻堅任務的重點一環(huán)。辰至半導體C1芯片的問世，正是響應這一戰(zhàn)略需求的里程碑式突破。
頂尖性能：綜合性能與系統(tǒng)集成能力的雙突破
在軟件定義汽車的趨勢下，融合生態(tài)的跨越發(fā)展推動汽車架構向集中化演進，中央計算+區(qū)域架構正逐漸成為未來汽車架構的主流形態(tài)。行業(yè)研究數(shù)據(jù)顯示，2024年上半年，國內(nèi)采用域融合架構的乘用車銷量達77.92萬輛，占比超7%；準中央加區(qū)域架構乘用車銷量33.6萬輛，滲透率3.4%。憑借顯著的成本與整車空間設計優(yōu)勢，預計未來三年，國內(nèi)乘用車域融合架構占比將超20%，中央計算+區(qū)域架構總滲透率將超30%。
針對行業(yè)痛點，辰至半導體歷時數(shù)年攻堅，攜手廣汽等頭部車企深度共創(chuàng)，在近日重磅推出了國內(nèi)首款高性能中央域控制器芯片C1系列，專為車企真實場景需求量身打造，確保芯片設計精準滿足市場需求，填補國產(chǎn)化空白。
C1系列芯片基于16nm FinFET工藝和低功耗設計，采用多核異構芯片架構，擁有8核CPU+8核MCU，集成了CAN、LIN和Ethernet多個通信模塊加速引擎，以及信息安全和功能安全模塊，瞄準汽車的中央域控制器芯片及區(qū)域控制器芯片應用，可實現(xiàn)高速多種類網(wǎng)絡數(shù)據(jù)處理，兼具高可靠性、高安全性和低功耗特點，滿足對算力、安全性、可靠性和功耗綜合要求較高的應用需求。
具體來看，C1系列涵蓋C1Q312、C1Q212和C1Q101等型號，滿足不同場景需求。以C1Q312為例，其具備8核應用處理器和8核MCU，搭配20MB SRAM和4通道PCIe，專為中央域控設計，滿足高性能、低功耗需求。C1Q212則基于4核MPU和6/8核MCU，15MB SRAM及4通道PCIe，提供高性價比的中央域控解決方案。C1Q101則以6核MCU和15MB SRAM，2通道PCIe，專注于區(qū)域控制，可為車企提供覆蓋全車身域控制的多樣化選擇。
相較于行業(yè)同類產(chǎn)品，C1系列芯片算力高達30k DMIPS，處于同行業(yè)頂尖水平，功耗較行業(yè)同類產(chǎn)品降低20%，在保證性能的前提下，有助于提升汽車的能源利用效率，延長電動車型的續(xù)航里程。此外，同時具備28+路通信接口，強大的擴展性使得芯片能夠輕松應對未來功能升級與系統(tǒng)擴展需求，降低整車廠設計開發(fā)的全生命周期成本。
在帶寬和實時性方面，C1系列芯片具備TSN以太網(wǎng)加速器和車載CAN/LIN網(wǎng)絡加速器，網(wǎng)絡數(shù)據(jù)加速后的延時低于10微秒，MCU實時場景啟動時間小于300毫秒，滿足了汽車控制系統(tǒng)對實時性的嚴苛要求。同時，芯片支持約10Gbps的高帶寬數(shù)據(jù)傳輸，保障了大量數(shù)據(jù)在車身網(wǎng)絡中的高效流通，確保車輛各系統(tǒng)的協(xié)同運作流暢無阻。
在安全性方面，C1芯片達到車規(guī)ASIL-D安全等級，內(nèi)置功能安全系統(tǒng)，具備遠程升級、硬件診斷及錯誤恢復等能力。從硬件層面到軟件系統(tǒng)，全方位守護汽車電子系統(tǒng)的穩(wěn)定運行，為智能網(wǎng)聯(lián)汽車的安全行駛筑牢防線，也讓汽車制造商與消費者對芯片的可靠性充滿信心。
個性化交付：從“可用”向“好用”跨越
目前C1已經(jīng)于2024年10月進行流片，并于近期成功點亮，計劃于明年達到量產(chǎn)狀態(tài)。根據(jù)辰至半導體規(guī)劃，目前已啟動下一代C2系列研發(fā)，將增加NPU等集成模塊。
辰至C1芯片的誕生，標志著中國車規(guī)芯片從“可用”向“好用”跨越，其高性能、低時延、高帶寬等特性使其在實時控制和數(shù)據(jù)處理方面表現(xiàn)卓越，可對標恩智浦S32G系列、英飛凌TC39系列以及瑞薩R-Car系列中的中高端芯片，為國內(nèi)智能汽車提供了強大的算力支持和高效的數(shù)據(jù)傳輸，滿足從中央域網(wǎng)關控制器到區(qū)域控制器等多種應用場景需求，實現(xiàn)智能網(wǎng)聯(lián)汽車車身控制全域覆蓋。
在C1系列芯片的基礎上，辰至半導體打造了一攬子Turnkey方案，涵蓋硬件平臺、底層軟件以及開發(fā)工具等全套資源，可按客戶需求定制整體交付，全方位助力客戶迅速達成產(chǎn)品落地目標。該一站式服務模式不僅從源頭上降低了客戶的開發(fā)成本與風險，更為產(chǎn)品上市進程按下“加速鍵”，快速提升客戶服務響應速度。
值得一提的是，C1芯片不僅為智能汽車而生，更有望瞄準千億級泛工業(yè)市場。C1可支持1000+IO節(jié)點的靈活部署，并支持中高端工控節(jié)點擴展，兼容集成和分布式瀑布架構。憑借高安全、多場景應用以及豐富的接口類型和自研接口協(xié)議等優(yōu)勢，C1芯片可滿足不同工業(yè)場景對自動化、智能化的需求，實現(xiàn)從汽車控制到工業(yè)控制的無縫跨越，進一步擴大了C1產(chǎn)品的市場覆蓋面與應用價值。
展望未來，辰至C1芯片系列還將應用拓展到中高端工控解決方案、低空經(jīng)濟和機器人等領域。在工控領域，辰至C1芯片可實現(xiàn)對傳統(tǒng)PLC的升級替代，提升工業(yè)控制系統(tǒng)的智能化水平和運行效率，打破西門子等公司在中高端工控PLC領域的行業(yè)壟斷。在低空經(jīng)濟中，辰至C1芯片有望為飛行器的控制系統(tǒng)和電子設備提供核心芯片支持，推動低空經(jīng)濟的發(fā)展。
縱觀全局，C1芯片對于國內(nèi)汽車產(chǎn)業(yè)的自主可控發(fā)展具有重要的戰(zhàn)略意義，其價值遠不止于替代進口。它正在重構一條產(chǎn)業(yè)鏈：向上打通車企與芯片企業(yè)的聯(lián)合研發(fā)通道，向下帶動域控制器中其他器件等國產(chǎn)零部件的升級。
電子電氣架構（E/E架構）的升級和發(fā)展，直接關系到用戶體驗、安全性和購買價格。作為全球最大的新能源汽車市場，中國擁有龐大且不斷增長的用戶群體，理應在這一領域擁有定義權，然而，目前國內(nèi)在E/E架構升級方面仍受制于核心芯片技術。本土芯片企業(yè)應積極擁抱開放合作生態(tài)，通過協(xié)同創(chuàng)新，實現(xiàn)從芯片到整個硬件系統(tǒng)的自主可控，從而推動汽車產(chǎn)業(yè)的全面自主發(fā)展，真正掌握產(chǎn)業(yè)發(fā)展的主動權。
隨著國內(nèi)汽車產(chǎn)業(yè)對自主可控芯片需求的不斷攀升，相信辰至C1芯片將憑借其高性能與高適配性，在智能汽車發(fā)展浪潮中扮演關鍵角色，成為推動國內(nèi)汽車產(chǎn)業(yè)轉型升級與高質(zhì)量發(fā)展的重要力量。正如其名“辰至”——星辰所至，國產(chǎn)車規(guī)芯片的黃金時代已然來臨。
