1、创新引领 全球首发 四个加速 英雄辈出RISC-V在车载场景的应用实践及思考蒋科北京奕斯伟计算技术股份有限公司E-solution to win创新引领 全球首发 四个加速 英雄辈出E-solution to win n ESWIN自研RISC-V 处理器在车载场景的应用规划n ESWIN自研RISC-V 处理器在车载场景的应用实践n RISC-V 处理器在车载场景的应用思考目 录3E-solution to win经过兼容性测试兼容主流开发调试工具平台按照车规要求设计，移植代价低ESWIN 车载业务布局车身舒适智慧座舱座舱MCUn 自研32位RISC-V 处理器，支持M/F/P/B等多种指令

2、拓展，攻坚功能安全，多核锁步技术n 自研64位RISC-V 处理器，支持顺序/乱序多发射架构，9级流水线，攻坚大小核，虚拟化技术可扩展性高性价比高能效比可靠与安全生态兼容DMIPS相比竞品20%超低功耗设计支持Zc扩展，高指令密度RISC-V 处理器支持TEE可信执行及多个等级HSM加速ESWIN RISC-V安全解决方案，软硬协同提供功能安全包扩展及量产认证成本优势大支持IP/子系统等交付方式敏捷技术服务支持智能驾驶显示与触控专用信号处理MCU域控MCU专用信号处理MCUSBC电机MCUSerdesESWIN 自研RISC-V 处理器多种扩展指令可选配接口可配，Cache大小可配置支持ASI

3、L-B、ASIL-D选配高能效比高性价比可拓展性生态兼容可靠与安全I.ESWIN自研RISC-V 处理器在车载场景的应用规划-产品覆盖Serdes专用信号处理MCU4E-solution to win产品矩阵RISC-V 处理器场景超低功耗，3级流水Zc扩展，PMPE302A低功耗，3级流水PBF扩展，ASIL-BE320A高性能，6级标量流水PBF扩展，ASIL-DE330A高能效，9/12级流水顺序/乱序多发射S500A/S700AlFlash:1MB,4CAN(3CANFD)lLQFP 64,100,144PINlAEC-Q100 Grade 2EAM2XX1lFlash:512KB,3

4、CAN(2xCANFD)lLQFP 48,64,100PINlAEC-Q100 Grade 2EAM2XX0lFlash:128256KB,2CANlLQFP 32,48,64PINlAEC-Q100 Grade 2EAM1XXXlFlash:4-8MB,HSM Media,AIlLQFP 176PIN/MAPBGA 257lAEC-Q100 Grade 1EAM4XXXTimelinelFlash:8-16MB,HSM Full,TinyNPUlLQFP 176PIN/MAPBGA 257lAEC-Q100 Grade 1EAM6XXXlFixFreq/Chrip/FSK/MSK Brust

5、 lDSI3 compatiblelUPA/APA,AECQ G2EAU1XX3/EAU1XX2lISP single 3M60fpslYUV/RGB OutputlAEC-Q100 Grade 2EAI1XXXl6 Core 64bit&5 Core 32bit RISC-V lLiteNPU 24TOPs INT8lAEC-Q100 Grade 2EAD2XXX自动驾驶智慧座舱网关自动驾驶底盘控制动力控制网关CMS车身控制安全气囊整车控制传感器屏总成边缘节点车载照明BQBBBDBBI.ESWIN自研RISC-V 处理器在车载场景的应用规划-路线图功能安全等级通用专用创新引领 全球首发 四个

6、加速 英雄辈出E-solution to win n ESWIN自研RISC-V 处理器在车载场景的应用规划n ESWIN自研RISC-V 处理器在车载场景的应用实践n RISC-V 处理器在车载场景的应用思考目 录6E-solution to winMotor ControlCommunicationFunctional SafetySystem8MHz slow OSC48MHz fast OSC32KHz low power OSCMPUDebug/Trace(JTAG)TCSR32-ch DMA,eDMAUp to 128 GPIO4 x SPI2 x I2C4 x CAN(3 x C

7、ANFD)6 x UART/LIN5x PWM1x GTMR6 x Super Timer2 x 24-Ch 12-bit ADC2 x Program Delay BlockBusmatrix ECCMemory ECCError InjectionCRC 16/3232-bit CPURISC-V160MHz4KB Icache+4KB DcacheFPU,DSP extensionUp to 512 InterruptMemory1MB P-flash with ECC128KB D-flash with ECC32KB ROM1 x SuperIO64KB TIM+64KB SRAM4

8、KB eNVRAM2560B NVRPVD/BOR/PORClock MonitorTemp SensorLBISTLow Power ModeSleep ModeStandby Mode1 x 12-bit CMP with DAC1 x EWM9 x PCTMR 自研高性能CPU架构：32bits ESWIN RISC-V 处理器160MHz+DSP指令扩展，Coremark相比同档次竞品提升95%制程：SMIC 40nm EF，国产工艺协同布局，保障供应 宽工作电压：2.75.5V 功能安全：ASIL-B capable 可靠性：AEC-Q100 Grade 2 封装：64pin/100

9、pin/144pin 软件栈：AutoSAR软件栈，ESWIN自研软件栈汽车显示控制系统智能驾舱控制系统车身控制器BCM车灯控制系统车门座椅控制系统车窗控制系统n 产品信息n 应用场景II.车载场景应用实践-自研国产工艺平台RISC-V MCU7E-solution to win功能安全MCU架构ASIL-D管理体系认证证书功能安全设计流程CPUBus MatrixHardware LBISTFunctionSafetyMachineControl andStatusRegistersSubsys_Safety LBISTClock&ResetPMUSRAMFlashPeripheralDev

10、ice膨膨LBIST初缔初缔LBIST初缔初缔肺化段诧患惩娟肺化段诧患惩娟IPII.车载场景应用实践-功能安全架构J f w q W YQ伶禁屏麦嘿伙Yj xyGj shm-W YQ 冰郡.伶禁屏麦落沉段诧屏麦落沉赤量段诧君蝉芒拣积惠赤量美撵建满Kzshyn t sW YQ耗泡冰郡耗泡尘啦Yj xyGj shm-抗滨翅纳冰郡.Fhhj q f w f yt w W YQI KY放伐放涝篱摧YT伶禁烹假尘幌蠢匆吕甘康库赤量段诧烹假尘幌纶浑烹假尘幌赤量段诧嘿伙琵菌快琵伶禁吗落嘿伙拱换段诧嘿伙KR J F伶禁恢晃嘿伙KR J I FU W I岛禁Gw n sl zu赤量建满撵臂建满琵菌甫惑拘臂4槐斥

11、4辜疯纺凳铆康渺悯伶禁FXN H康茨渐寇赤量段诧贺奠渐寇赤量段诧累久谰冷恢晃伶禁恢晃伶禁吗落伶禁吗落伶禁吗落伶禁屏麦伶禁屏麦伶禁建满伶禁建满伶禁屏麦伶禁屏麦伶禁屏麦伶禁屏麦伶禁吗落伶禁吗落谰冷恢晃伶禁吗落赤量段诧翅弗渐寇8E-solution to winSafety PackagesCPU 子系统功能安全加强Core TileRV32IMACB(F)(P)IFUBUS MatrixLSUICacheDCacheE320AJTAG Debug PortTIM0/TIM1CLICPMPECCDSPFPUPeriph AHB PortTrace EncoderATB PortIRQsLatency

12、 and bandwidth optimized with optional ECC/ParityLow Latency interfaces with interface protectionAdvantaged Memory with ECC protection and detectionEnhenced PMP with memory protectionEnhenced stack pointer monitor and self-diagnostic programsEnhenced Diagnostic monitor with fault statisticsn Safety

13、ManualFault detection and control flowApplication Guiden STL Libraryn DFA,DFEMA,FMEDA ReportEvidence of safety analysisFault model and analysisDesign and verification processSTL功能安全库加强Hardware-BasedHardware-BasedCoreBootDiagnosticECCBootDiagnosticInterruptBootDiagnosticSRAMBootDiagnosticFlashBootDia

14、gnosticClockBootDiagnosticPMUBootDiagnosticTimer and WatchdogBootDiagnosticGPIOBootDiagnosticADBootDiagnosticCoreTestModuleECCTestModuleInterruptTestModuleSRAMTestModuleFlashTestModuleClockTestModulePMUTestModuleTimer and WatchdogTestModuleGPIOTestModuleADTestModuleApplicationCoreBootDiagnosticECCBo

15、otDiagnosticInterruptBootDiagnosticSRAMBootDiagnosticHardware-BasedSTLRuntimeBootDEBUG ModuleICache AHB PortDCache AHB PortFront AHB PortII.车载场景应用实践-CPU子系统的功能安全实现9E-solution to win故障活动旨在了解安全架构是否足以防止违反ISO 26262安全要求的随机故障。在仿真中进行故障注入和传播，对仿真结果进行故障计算和故障分析，生成所需的安全度量，并反作用于安全机制，以优化和确认安全机制的功能正确性和完备性。Fault Lis

16、t by Austemper SafetyScopeFault Sim by Austemper KaleidoScope Metric Calculation by Austemper SafetyScope FMEDA Metric by Austemper SafetyScope Fault CampaignII.车载场景应用实践-故障活动及安全分析的实现段诧烹假尘幌段诧烹假尘幌Safety SynthesisFME(D)AGf xj KN YGf xj KN YSM DesignNon-SM Design农茫减差冰郡农茫减差冰郡耗泡落捆耗泡落捆KN YKN YSM&Non-SM Des

17、ignWaveFault Type郊翅段诧患惩q膜程匹坏膜程匹坏磋哗贺屏麦磋哗贺候磋较密赤候磋较密赤量段诧烹假量段诧烹假耗泡尘幌耗泡尘幌KR J I F KR J I F R j yw n hR j yw n h郊翅段郊翅段诧患惩诧患惩10E-solution to win已实现n MBISTn SCAN n Boundary Scan n Analog Testmoden ISTPower on/Power Off Auto MBISTOnline Software MBISTPower on/Power Off Auto LBIST Online Software LBIST待实现n ID

18、DQn Cell-aware ATPGn Analog DefectSimAutomotive DFT基于车规产品对Functional safety和reliability的考量，对功能安全等级要求较高的区域（HW/Sub_safety）实现了LBIST和MBIST的Online检测，确保芯片重要功能模块工作在安全状态。II.车载场景应用实践-车规DFT的实现Boundry SCANIJTAG NETWORKJTAGTAPMission Mode ControllerLOGICHW WRAPPERLBISTLOGICLOGICLBISTMBISTSubsys SafetySCAN COMPR

19、ESSIONSCAN COMPRESSIONSCAN COMPRESSIONSRAMMBISTSRAMMBISTANALOGTMSTDITRSTTCKTDOBoundary SCANCacheCacheMBISTIJTAG NETWORKAnalog TestmodeDigital&Analog 设计DFT相关设计11E-solution to win基于自研RISC-V 处理器的车规级MCU完整软件栈Arch&CommDesignApp设计工具SimulationSWC DesignModelingSWC Exec&TestAutoCodingBSW/RTE ConfigAUTOSAR 系统

20、集成工具Virtual IntegrationTiming AnalysisConfiguratorMCAL 工具GenDevKitMCU车规-安全 ToolChainLibrariesRuntime AnalysisStatic Code AnalysisAssemblerCompilerDebugerEditorAUTOSAR OS PluginsLinker&LibrarianDebuging probeFlasher车规安全 ToolchainLibrariesAssemblerFlasher非车规 ToolchainLibrariesRuntime AnalysisStatic Co

21、de AnalysisAssemblerCompilerDebugerEditorRTOS PluginsLinker&LibrarianDebuging probeAUTOSAR Application LayerRuntime EnvironmentAUTOSAROSMicro Controller DriversMemory DriversCrypto DriversComm DriversI/ODriversMCALComplexDriversI/OHACommHACryptoHAMemoryHAOnBoardDACommServiceCryptoServiceMemoryServic

22、esSystemServicesBSWNormal Application LayerBootLoaderBareMetalZephyrFreeRTOSOS-frameworkMotorDriver LibCANStackTCP/IPCryptoServiceLIBSKeyManagerFileSystemCMUXPOSIX-APIESWIN-APIAPIMicro Controller DriversMemory DriversCrypto DriversComm DriversI/O DriversNormal DriverESWIN自研MCUESWIN自研AUTOSAR BSW的生态伙伴

23、合作生态伙伴合作II.车载场景应用实践-基于RISC-V的完整软件生态E-solution to win12工程及代码自动生成Configuration Tool支持pinmux、时钟、所有外设配置实现工程及代码自动生成与ESWIN IDE无缝衔接算法C语言代码自动生成通过MATLAB自动生成算法C语言代码ESWIN IDE集成编译ESWIN IDE一体化集成开发环境，方便快捷调用工具及库，提高集成编译效率齐备的ESWIN Toolchain，支持GNU、elf、LLVM、IAR等协议电机控制库支持多种电机控制应用。支持BLDC及PMSM电机控制；支持FOC算法及PID控制；支持MATLAB

24、Simulink仿真及代码生成；兼容NXP电机控制库调试和测试DebuggerTrace 32建模仿真通过MATLAB创建模型通过Simulink进行仿真产线烧录烧写工具EMFP支持FLASH擦除、程序烧录及校验II.车载场景应用实践-软件、工具的全流程应用E-solution to win13Configuration ToolESWIN ToolchainII.车载场景应用实践-配置工具及集成编译环境E-solution to win14仿真模型搭建MotorControl ToolBoxMotorControl仿真过程Library short nameDescriptionLibrar

25、y short nameDescriptionLibrary short nameDescriptionMfxLibrary of Mathematical Fixed point calculationslflLibrary of Interpolation functions of Floating pointCrcLibrary of CRC routinesMflLibrary of Mathematical Floating point point calculationsBfxLibrary of Bit handingE2ESW-C End-to-End Communicatio

26、n Protecttion LibrarylfxLibrary of Interpolation functions of Fixed pointEfxLibrary of Extended functions on Fixed point电机控制库及仿真过程AUTOSAR LibII.车载场景应用实践-专用算法库E-solution to win15II.车载场景应用实践-车芯联合实验室主要测试设备实验室整体布局 测试内容：接口协议，物理层参数等 参考依据：协议标准+用户特定场景的参数指标要求 试验环境：测试板，协议分析仪，调试器，示波器，高低温实验箱，光学显微镜等 温度环境：-40,25,

27、85(105,125,150)测试内容：芯片的基本电参数 测试依据：芯片规格书中的关键参数+用户特定场景的参数指标要求 试验环境：测试板、协议分析仪、调试器、示波器、高低温实验箱、ESD测试台、EMI测试箱等 温度环境：-40,25,85(105,125,150)测试内容：芯片的可靠性 测试依据：AEC-Q100测试+用户特定场景的参数指标要求 试验环境：测试板，第三方AEC-Q100实验室等 温度环境：-40,25,85(105,125,150)基本功能和质量验证基本电参数验证可靠性实验验证n 协助制定MCU芯片测试企业级标准提供芯片选型依据与主机厂共建联合实验室车规级MCU全流程测试验证n

28、 车规级MCU芯片全流程测试验证能力，实现国产芯片精准管理与把控MP测试验证流程ES测试验证流程ES样片Bring upSLTFlash CPCPFT1Burn inFT2FT3AEC-Q100车规流程新增创新引领 全球首发 四个加速 英雄辈出E-solution to win n ESWIN自研RISC-V 处理器在车载场景的应用规划n ESWIN自研RISC-V 处理器在车载场景的应用实践n RISC-V 处理器在车载场景的应用思考目 录17E-solution to winRISC-V+NPURISC-V（SIMD）RISC-V（SIMD+MAC）RISC-V（SIMD+SFU+MAC）

29、信号处理MCU演进方向超声专用信号处理MCU场景+RISC-VNPURISC-VSIMD（P/RW）RISC-VSIMD（P/RW）SFUMACRISC-VSIMD（P/RW）MACIII.RISC-V 处理器在车载场景的应用思考-RISC-V+小信号处理茨恶茨恶平炽平炽辊嚎辊嚎刁久刁久菜醋菜醋刁久刁久岛雕岛雕菜醋菜醋俭釜俭釜拘疙拘疙DSI3嚎茨嚎茨DSI3嚎茨嚎茨泡考荆泡考荆膊历逻膊历逻捆捆嚎茨困嚎茨困久久泡考荆泡考荆积建铆积建铆烽烽SensorDSI那菜困久那菜困久MCUVSUPECUDSI泊车域控制器超声波雷达模组ESWIN通用MCUI/M/C/CMOZc*扩展ESWIN超声处理芯片PB

30、F扩展信号处理MCU应用场景BMS SOH门窗防夹FOC语音处理图像分类障碍物检测手势识别人体动作识别18E-solution to win高性能车规级 32位RISC-V实时处理器（ASIL-B）支持芯片快速启动IO设备管理提供极低延时和迅捷的响应速度高性能车规级 64位RISC-V 应用处理器（ASIL-B）高达1.5 Ghz 6个核心为车载场景提供足够的CPU算力满足高性能和高吞吐量的应用场景高性能车规级 32位RISC-V实时处理器（ASIL-D）支持双核锁步提供全芯片安全检测和监控支持双核心高能效车规级 32位RISC-V控制处理器（ASIL-B）支持FPU和DSP提供性能和功耗之间

31、的平衡满足快速中断响应的应用场景高能效车规级 32位RISC-V安全处理器（ASIL-B）防测信道攻击防代码篡改和代码保护措施抗故障注入机制高性能车规级 32位RISC-V实时处理器?ASIL-B?高性能车规级 64位RISC-V应用处理器（ASIL-B）高性能车规级 32位RISC-V实时处理器（ASIL-D）高能效车规级 32位RISC-V控制处理器（ASIL-D）高能效车规级 32位RISC-V安全处理器（ASIL-D）III.RISC-V 处理器在车载场景的应用思考-RISC-V+弱生态计算S500AS500AS500AS500AS500AS500AESWIN自有IP第三方IPE302

32、AE315S19E-solution to win车身（嵌入式）智慧座舱自动驾驶Hypervisor2D/3D GraphicsHMICluster SW stackSWSWCluster OSIVI OSMulti-core Processor/SoC全液晶仪表中控显示优势：H扩展:支持U/S/M和VS/VU等模式，以支持虚拟化；多PMP和IOPMP domain，相对于竞品安全隔离性更好（16 domain vs 2 domain）；J扩展:支持JIT以支持JAVA等语言，更好的加速Android系统；Google官宣Android支持RISC-V，Q1已经支持ART,为座舱应用生态奠定基

33、础；待解决：基于RISC-V用于车载的Hypervisor需要适配和支持；（exp.QNX-Hypervisor）优势：多PMP和IOPMP domain,实现物理资源隔离；在低成本场合实现AUTOSAR OS SC3/SC4；H扩展：支持U/S/M和VS/VU等模式；在域控MCU中实现各部分软件隔离，降低系统集成难度；Z扩展：提供低成本高性能高代码密度扩展（比同档次竞品代码密度高10%左右）；C扩展：提升高代码密度，配合Z扩展使用；P扩展：提供低成本高性能向量计算支持；Classic AUTOSAR支持；待解决：更多的CP厂商适配和支持Secure MonitorTOSTOSTATAHype

34、rvisorAPP1APP2BSWBSWAUTOSAR OSAUTOSAR OSAMP or SMP/MCUSecure MonitorTOSTAAUTOSAROSBSWAPP3HypervisorDrive APP1Drive APP2APRTDrive OSDrive OSMulti-core Processor/SoCSecure MonitorTOSTOSTATAAPRT优势:V扩展：支持高性能SIMD处理，为自动驾驶提供更强通用计算能力；Custom Instruction Extension：支持自定义指令集扩展，可加速特定应用（exp.坐标解算、矩阵求逆等）；H扩展：支持U/S/

35、M和VS/VU等模式；在域控MCU中实现各部分软件隔离，降低系统集成难度；多PMP和IOPMP domain，相对于竞品安全隔离性更好（16 domain vs 2 domain）；待解决：基于RISC-V用于车载的Hypervisor及满足功能安全要求的操作系统适配和支持；（exp QNX）III.RISC-V 处理器在车载场景的应用思考-场景优劣势创新引领 全球首发 四个加速 英雄辈出北京市经济技术开发区科创十街18号ThanksNo.18,Kechuang 10th ST,BDA,Beijing北京奕斯伟计算技术股份有限公司BEIJING ESWIN COMPUTING TECHNOLOGY CO.,LTD.奕斯伟计算官方公众号