随着RISC-V在嵌入式领域取得了成功，这一指令集开始在其他领域崭露头角，包括AI、HPC、汽车等。其中，尤其是汽车领域，被视为RISC-V的下一个战场。
据车百智库汽车产业研究院报告显示，智能座舱和智能驾驶芯片超过80%采用Arm架构；海外车用控制芯片普遍采取Arm与自研指令集并行的策略，中国企业几乎完全依赖Arm公司的IP核，市场依赖度极高。另据Omdia报告显示，RISC-V未来在汽车行业的增长速度最快，预计年增长率高达66%。
但Arm的根基那么稳固，RISC-V上车会遇到什么技术难点？目前又有谁在推进RISC-V在汽车领域应用？本文将逐个盘点。
RISC-V怎么就适合“上车”
目前，汽车领域Arm具备非常强的统治力。那么RISC-V又该如何与之争锋？
RISC-V指令集架构（ISA）核心理念是“自由”，旨在摆脱传统指令集架构授权的束缚，提供开放且无限制的自由度。作为一种新兴架构，RISC-V融合了现有架构的优势并避免了推广中的错误，无需像x86和Arm一样，关注遗留问题。意味着最小的RISC-V功能可以在硅片上以比现有架构更小的尺寸实现。ISA被设计成模块化形式，支持扩展基本ISA以支持新功能。
图源丨百人会车百智库研究院
开放标准
开放有啥好处？比如Linux创始人仅修改了20行代码，就使kernel的效率提升了2.6%。
更重要的是，与以太网或WiFi等标准类似，RISC-V被建立为一个不属于任何一家公司拥有/控制的标准。这提供了减少供应商锁定的机会，并有助于公司更好地应对地缘政治、市场和企业格局的变化，提高其韧性。
值得注意的是，RISC-V并非“开源（Open Source）指令集架构”，而是“开放（Open）指令集架构'。虽然只有一字之差，但表达意思却“谬之千里”。芯原股份创始人、董事长兼总裁戴伟民在专访中向“汽车开发圈”解释，“开放”指标准可自由使用，无专利或授权限制，“开放”这一概念适用对象是规范/标准（如RISC-V ISA文档）。而“开源”则指具体实现代码公开、允许修改/分发，需要遵守开源协议，这一概念适用的对象是实际代码/设计（如处理器RTL）等。开源可能带来使用受限制的风险，但开放标准无法被禁止，所以RISC-V对国内厂商来说，是值得发展的。
图源丨芯原
标准化
RISC-V吸取了过往的经验教训，在标准化方面投入了大量精力，使公司能够构建一个严格控制的架构，其特点是（设计上）强制性指令和极少选项。对于正在构建一个将运行数万个软件包的核心的公司来说，这种严格性是必需的。在RISC-V社区中，这是通过配置文件来实现的。
RISC-V社区通过配置文件（Profiles）实现标准化，例如近期发布的RVA23版本，它统一了RISC-V 64位应用处理器的实现，并支持向量扩展、硬件虚拟化和加密。这些标准指令配置文件确保了跨供应商的可移植性和一致兼容性，为软件开发者提供了统一的目标，从而促进了强大的生态系统发展。
定制化
每个人都被授权定义、实现和部署具有自定义指令的RISC-V处理器，开辟了探索和创新的新途径。公司、个人和学术机构可以使用这些为特定目的优化的增强功能来解决特定的系统挑战，包括网络安全、性能和功耗。
“定制化”引出了碎片化的问题，特别是关于软件生态系统，需要行业牵头自发解决这种问题。不过相对的，对于黑盒应用程序，定制化又意味着特定功能不会暴露给第三方程序员和程序。
天生适合软件定义汽车（SDV）
随着电子电气架构（E/E）不断集中化发展，软件定义汽车（SDV）成为车企一项重要工作。因为，从域集中式架构到中央级集中式架构，情况会变得越来越复杂，基础软件的重要性越来越重要。基础软件在汽车中必须具备可维护性、功能安全、信息安全、故障隔离、可升级性等多种用途，并为上层应用软件提供通用的平台化的开发环境，实现去硬件化。
RISC-V的一大优势在于其统一的编程方式和工具链，无论使用何种性能的处理器——从MCU到CPU再到AI处理器，开发者都能保持一致的体验。这种统一性极大地提高了软件复用性，让熟悉MCU的开发者也能轻松进行CPU相关的软件开发。
对于汽车制造商来说，全面采用RISC-V技术将大幅提升产业链透明度，并在产品设计和升级上带来巨大便利。RISC-V在工程成本、软件成本、复用性以及对产品技术的理解和掌控方面表现出色，这与它开放、灵活、标准化的特性相符。我们认为，RISC-V是软件定义汽车时代最合适的指令集架构。
此外，RISC-V作为国际标准指令集架构，能够连接这些“孤岛”，建立统一的软件架构。其公开标准的特性，不依赖单一IP供应商，而是依托全产业生态，是其在车规领域落地的最大前提，有利于巨头和中立第三方IP公司合作发力。
图源丨SiFive
安全性
在汽车应用中，处理器的安全性和可靠性至关重要。RISC-V架构从设计之初就考虑了安全性，支持硬件级别的安全特性，如内存保护单元（MPU）和信任根。
此外，RISC-V允许集成高级安全功能，例如故障检测、错误纠正和安全启动机制。这些功能对于满足严苛的汽车安全标准，并有效保护车辆免受潜在安全威胁至关重要。同时，RISC-V的开放性也意味着其安全特性能够持续得到社区的验证和改进，从而不断提升整体系统安全性。
RISC-V“上车”的挑战所在
虽然说理想很丰满，但现实也很骨感。摆在RISC-V面前，就有很多“硬骨头”要啃。
严苛的车规认证与漫长周期
RISC-V芯片“上车”首要面对的是严苛的车规认证。这包括通过IATF 16949质量管理体系认证，芯片需获得AEC-Q100认证，模组则需通过AEC-Q104认证，同时还必须符合ISO 26262功能安全标准。
这些认证流程耗时漫长，使得车规级芯片的设计周期至少比消费级产品长1.5倍以上，通常需要两到三年才能完成。此外，车规级芯片在温度、振动和静电防护等方面的要求远高于消费级芯片。在使用寿命方面，车规级芯片要求供货超过十年，这需要厂商提供长期的替代品支持。目前，行业内还缺乏完整的车规认证流程和能力，例如AEC-Q100标准虽然允许自行认证，但部分厂商可能执行不规范，导致测试结果不完整，给实际应用带来困难。
软件生态与工具链不成熟
RISC-V在汽车领域的软件生态相对不完善，是其真正的短板，在应用工具链和编译器等方面仍面临困难。虽然RISE联盟和RISC-V国际基金会正在积极推动软件生态建设，且主流Linux和谷歌官方已开始支持RISC-V指令集，但Tier 1供应商对RISC-V芯片的AUTOSAR适配仍然偏少，可能需要额外的二次开发或单独适配，增加了车企和供应链企业的成本和工作量。
RISC-V与智能驾驶和智能座舱等“强生态”领域的主流操作系统（如鸿蒙、安卓）进行高效适配的难度较大，涉及大量的代码移植和复杂的架构优化，短期内难以形成商业化闭环。此外，RISC-V不同厂商IP核的碎片化问题也加剧了软件适配难度，不利于形成规模效应。
潜在的知识产权风险与市场覆盖不足
RISC-V面临潜在的专利风险，这可能限制其未来应用拓展。尽管RISC-V指令集本身是开放且不受专利限制的标准，但其芯片产品的具体晶体管设计和物理实现可能无法完全绕开现有x86和Arm的专利体系。
这使得RISC-V在实现层的关键技术上可能受到现有专利网络的束缚。在产品种类与市场覆盖方面，目前我国基于RISC-V的汽车芯片产品种类不完善，主要集中在中低算力应用，难以满足高性能计算和智能驾驶等复杂需求，尚未形成规模化产品线。IP提供商数量偏少和周边IP配套不完善也增加了芯片设计难度。
哪些厂商在推进“上车”
目前，基于RISC-V的芯片主要应用于“弱生态”领域，如车身和底盘控制，这些场景通常对复杂开发工具和操作系统的依赖较少。随着算力提升和软硬件支持的完善，RISC-V未来有望扩展到“强生态”领域，如智能驾驶、智能座舱计算芯片以及云端算力芯片。
目前，RISC-V主要在汽车控制芯片的“弱生态”场景中实现应用。这些控制芯片对CPU算力要求较低，且与AUTOSAR等操作系统生态的适配相对容易，已有奕斯伟计算、国芯科技、芯科集成、先楫半导体等多家企业推出MCU产品，并成功应用于车身控制（如座椅、雨刮、车门、车灯）和车载充电机领域。
中国汽车制造商在RISC-V技术应用方面展现出积极态势：零跑汽车与Stellantis合作，共同开发了用于入门级高级驾驶辅助系统（ADAS）控制器的SoC“凌芯01”，采用阿里巴巴旗下平头哥研发的RISC-V玄铁C860内核；长城汽车投资的子公司紫荆半导体开发了RISC-V MCU紫荆M100，这款微控制器将用于车灯和尾门控制，预计在今年秋季，紫荆M100将正式搭载在长城汽车的新车型中，并且符合ASIL-B功能安全标准；东风汽车也推出了DF30 MCU，该芯片采用40nm车规工艺，目标是达到ASIL-D功能安全级别。
展望未来，RISC-V有望在车端和云端高性能计算的“强生态”领域取得突破。凭借其灵活的IP核定制能力，RISC-V能够优化算子和算法库，并结合NPU、加速器等实现高性能CPU或NPU算力。随着软件生态的不断完善，RISC-V有望赋能车端智能驾驶和座舱计算芯片，乃至云端AI芯片，从而在“中生态”到“强生态”领域实现广泛应用。
比如说，在高性能芯片方面，芯片厂商正研发应用于车身、动力、底盘等领域的高性能RISC-V芯片，瑞萨量产的动力控制芯片RH850/U2B就是其中的代表。
在车端应用方面，2025年CES上，Mobileye提出采用RISC-V和AI技术的ADAS系统。RISC-V系统基于MIPS P8700核心，提供了高性能、低功耗计算，并利用了RISC-V CMO，支持CPU和AI引擎之间增强的基于硬件的数据移动。转向通用开放ISA还将使其客户能够加速ADAS软件开发，并辅以他们对汽车安全Linux的使用。Mobileye基于RISC-V的产品将于2027年~2029年推出，以取代现有解决方案。他们预计到2030年，大部分ADAS系统将基于RISC-V。
在安全芯片方面，英国公司Cerberus已研发出RISC-V开源内核，并结合定制的加密和密码管理单元设计了安全芯片。这项技术旨在提高无人驾驶汽车和物联网设备的网络安全防御能力。此外，欧洲电信标准协会（ETSI）针对智能网联汽车和智能交通系统制定了一系列信息安全标准。
在传感器方面，目前有一家Tier 1正在开发一个传感器融合平台，包括激光雷达、摄像头和雷达。该公司已创建了自己的硬件加速器，但需要一个引擎，能够以宽向量的形式将数据馈送到加速器中。该客户决定使用SiFive的X280 RISC-V核心，原因在于其开放架构和行业标准开发工具的可用性，该处理器是因为它支持宽向量（512位）、用于与硬件加速器通信的紧密耦合端口，以及可用于在加速器和X280之间共享数据的高带宽存储端口。该系统仍在开发中，预计将于2028/2029年左右出现在车辆中。
在云端方面，RISC-V也非常适合面对AI以及AI大模型等大算力场景。国内算能科技基于平头哥玄铁RISC-V IP核的服务器级CPU已出货；加拿大Tenstorrent公司已将RISC-V IP应用在AI芯片领域，在与Arm相同的制程下实现更高能效比。
图源丨百人会车百智库研究院
EDA供应商已认识到RISC-V的采用趋势，并确保开发了专门的工具和流程来支持完整的RISC-V汽车生态系统。这些工具范围从全面的验证解决方案到可以构成特定RISC-V实现一部分的补充IP。西门子EDA Ultrasight-V等工具提供了支持解决方案，可以为RISC-V实现添加高级调试和跟踪功能。此功能基于E-trace标准，支持在项目的软件开发阶段进行全面调试。
图源丨RISC-V基金会
RISC-V的标准化很重要
对汽车行业而言，“标准化”具有举足轻重的重要性。因为在汽车出行领域，安全始终是核心诉求。“标准化”就能保障出行安全，并实现卓越可靠、全生命周期零缺陷的高质量产品。
英飞凌作为RISC-V标准化的重要推动者，正积极布局RISC-V在汽车领域的应用与生态建设。四个月前，英飞凌宣布将引领汽车行业采用RISC-V，计划在未来几年内推出全新的RISC-V汽车微控制器系列，该系列将纳入AURIX品牌，扩展现有基于TriCore（AURIX TC 系列）和Arm（TRAVEO 系列、PSOC系列）的产品组合。
英飞凌认为，RISC-V上车亟需解决的是架构多样化和地域分散造成的“碎片化”问题。尽管开放标准带来了机遇，但在配置文件和平台建设上仍需谨慎，必须步调一致地遵循标准，并在众多生态系统选项和软件组件中做出明智选择，以确保标准化建设的每一步都能通过协作顺利推进。
为此，2023年，Infineon、BOSCH、Nordic、NXP、Qualcomm、ST六大巨头联合成立了一家公司Quintauris，旨在成为基于RISC-V兼容产品的单一来源。Quintauris已推出RT-Europa，这是首个专为实时、安全关键型汽车应用量身定制的RISC-V配置文件，旨在实现低延迟、可预测的执行和高可靠性设计，并为汽车系统平稳过渡到RISC-V技术提供支持。值得注意的是，与RISE（RISC-V软件生态系统）的定位不同，Quintauris专注于硬件开发和标准化。
此外，英飞凌推出了“虚拟原型系统”（VP），通过与合作伙伴共同完善其底层架构，赋能整个生态系统。
写在最后
RISC-V要在汽车领域实现大规模应用，确实面临着不小的挑战。归根结底，这不单是技术问题，更关乎安全性与可靠性这一汽车行业的根本。
目前来看，RISC-V在汽车领域的产品生态尚处于发展初期，相关芯片种类不够完善，主要集中在对算力要求不高的“弱生态”应用场景。如果汽车制造商急于将这些尚不完全成熟的产品应用于关键系统，其潜在的风险将直接影响乘客的生命安全。
从车规级认证的严苛性、软件生态的兼容性，到供应链的稳定性、甚至潜在的知识产权风险，都意味着RISC-V在真正“上车”并获得市场广泛认可前，还有一段漫长的路要走。这不仅需要芯片本身的不断迭代和验证，更需要整个产业链的协同努力，共同构建一个成熟、可靠、符合汽车行业最高安全标准的生态系统。
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