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下載|汽車動力與底盤MCU市場現(xiàn)狀研究報告

本報告選擇汽車動力(Powertrain)與底盤(Chassis)系統(tǒng)中的MCU做探討,一方面是因為,就車規(guī)MCU的角度來看,這兩個組成部分更為關鍵、復雜,對安全性要求更高,更具實現(xiàn)難度;另一方面,即便是傳統(tǒng)汽車角度,動力與底盤系統(tǒng)的電子控制也更加由來已久和具代表性。

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Part 3 指令集對于動力與底盤系統(tǒng) MCU 的影響

3.1 汽車MCU分散的指令集選擇

從2.4章節(jié)對于動力與底盤MCU市場參與者及其產(chǎn)品的觀察,我們發(fā)現(xiàn)一個有趣的現(xiàn)象:汽車MCU市場參與者在設計MCU時,針對MCU微控制器核心選擇的指令集很分散。不僅有2.4章節(jié)列舉的STMicro、國芯科技采用的Power架構(gòu),市場上還有Arm、RISC-V、TriCore、RH850等ISA指令集選擇。54desmc

更有趣的是,一家芯片廠商可能就在同時發(fā)展好幾條指令集產(chǎn)品線。比如說瑞薩電子,不僅有采用自家RH850/RL78指令集的汽車MCU,同時也在做基于Arm、RISC-V指令集的MCU/MPU/SoC。再比如英飛凌有TriCore和Arm指令集的汽車MCU。國芯科技也在介紹中提到其8大系列40余款MCU內(nèi)核,有基于Power指令集的,還有基于RISC-V和M*Core指令集的。54desmc

國內(nèi)實際上也不乏做自研指令集MCU的芯片企業(yè),如芯旺微電子就在用自家名為Kungfu的指令集和內(nèi)核??梢娗度胧筋I域的MCU指令集仍然處在百花齊放和分散的狀態(tài)之下。且從我們過去一年的走訪來看,絕大部分企業(yè)都還沒有放棄某條指令集路線的打算:如瑞薩就明確提到,會以三條線并重的方式持續(xù)做MCU/MPU芯片。54desmc

兆易創(chuàng)新在2019年發(fā)布RISC-V通用MCU時曾經(jīng)說過,做生態(tài)最難的是移動市場,其次是桌面和服務器,而IoT生態(tài)則完全不同,因為IoT生態(tài)鏈相對更短。這里的生態(tài)特指從芯片下游的開發(fā)者,到最終消費用戶的軟件與應用生態(tài)。54desmc

從這個角度來說,汽車座艙——尤其信息娛樂系統(tǒng)的潛在生態(tài)要求很高,但其他組成部分更偏嵌入式應用開發(fā)的功能實現(xiàn),其“生態(tài)”關鍵可能也只在于面向下游開發(fā)者的開發(fā)便利程度,包括工具鏈、設計資源的豐富度和易用性,以及成本。54desmc

終端用戶顯然不需要關心發(fā)動機或變速器的某個控制功能具體是怎么實現(xiàn)的,或者其MCU芯片采用了何種指令集,因為此場景下并無“兼容性”問題需要考量;乃至在芯片設計與開發(fā)生態(tài)成熟的情況下,芯片企業(yè)下游的開發(fā)者也不太需要關心指令集問題。所以大型企業(yè)都有能力和資源同時維護幾個不同的指令集及其對應的生態(tài)。54desmc

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圖3.1.1: 2010年時無線MCU的指令集市場分布情況54desmc

這可能是MCU發(fā)展由來已久的市場特點。2010年發(fā)布的一篇研究paper[23]中曾給出當年不同無線連接微控制器ISA的市場份額。當然,現(xiàn)在的情況已經(jīng)與當年有了巨大差異,但從這份數(shù)據(jù)也不難發(fā)現(xiàn),MCU市場始終呈現(xiàn)出指令集的高度分散化特點。54desmc

加上我們暫時沒有更好的方法,來系統(tǒng)評估不同企業(yè)汽車MCU產(chǎn)品及其周邊生態(tài)的發(fā)展水平或差異,指令集層面的差異是產(chǎn)品面向企業(yè)外部時、易于看到的最大不同點,這或許是觀察汽車動力與底盤MCU技術發(fā)展的一個切入點或窗口。54desmc

所以本節(jié)以汽車動力與底盤MCU所用指令集的差異為切入點,以期淺嘗輒止地發(fā)現(xiàn)不同汽車MCU之間的差異。即便這種研究方法可能忽視了MCU處理器核心之外的其他組成部分,尤其同樣考驗設計功力的外圍資源、接口與連接等——它們于開發(fā)成本、易用性、生態(tài)支持等也至關重要。這也會成為后續(xù)報告可行的研究方向。54desmc

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表3.1.2:汽車動力與底盤MCU廠商及其指令集選擇54desmc

表3.1.2總結(jié)了當前面向汽車動力與底盤系統(tǒng)MCU產(chǎn)品的不同指令集,及其對應的企業(yè)與產(chǎn)品。值得一提的是,某些企業(yè)雖然會選擇多種指令集并進的策略,但其MCU面向不同應用的規(guī)劃方式仍然相對明晰。54desmc

比如瑞薩電子在面向汽車、工業(yè)、基礎設施和IoT時,雖然同時在做ARM, RISC-V與RH850/RL78指令集,但汽車MCU主要選擇了RH850/RL78——主力價值構(gòu)成為RH850(參見圖3.1.3);ARM指令集于汽車應用著眼的是更高性能的MPU和SoC芯片;RISC-V指令集方面,則尚無面向汽車的MCU產(chǎn)品。54desmc

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圖3.1.3:瑞薩的RH850在汽車中的應用;來源:瑞薩電子54desmc

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圖3.1.4:國芯科技的處理器CPU技術路線圖;來源:國芯科技54desmc

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圖3.1.5:國芯科技的MCU路線圖;來源:國芯科技54desmc

國內(nèi)汽車MCU市場參與者中,此處仍然選擇國芯科技的技術路線圖(圖3.1.4,圖3.1.5):基于其PowerPC、RISC-V及M*Core指令集產(chǎn)品對標Arm的對應IP,可了然其規(guī)劃與思路。注意圖3.1.4并不全然在說汽車MCU——這張圖的中間地帶,主要是綠色PowerPC指令集代表的方框,以及圖3.1.5可見其核心架構(gòu)于汽車市場的布局。54desmc

3.2 Power占比最高,RISC-V潛力巨大

比較令人意外的是,我們在研究和統(tǒng)計過程中發(fā)現(xiàn),雖然ARM與RISC-V這兩種指令集于汽車MCU市場的聲量很大,包括動力與底盤系統(tǒng)MCU,但實則基于市場價值的份額統(tǒng)計可見,這兩者并未形成與其聲量相當?shù)氖袌鰞?yōu)勢。54desmc

尤其是RISC-V——近兩年被很多媒體和機構(gòu)視作汽車MCU的未來,乃至“游戲規(guī)則改變者(game changer)”,其實際產(chǎn)品更多停留在紙面上,主要是科研機構(gòu)有一些偏應用向的研究產(chǎn)出;更不必說在安全性要求更高的動力與底盤系統(tǒng)MCU市場,其市場價值份額目前可以忽略不計。54desmc

而Arm在動力與底盤MCU產(chǎn)品中經(jīng)常被提及,主要是在國產(chǎn)汽車MCU的報道中。STMicro(意法半導體), 英飛凌,瑞薩及恩智浦等國際大廠雖有Arm指令集的芯片產(chǎn)品,但瑞薩面向汽車的Arm芯片主要是MPU/SoC形態(tài),車規(guī)MCU產(chǎn)品主力采用RH850/RL78;英飛凌主推Tricore架構(gòu);而意法半導體和恩智浦主推的則都是Power架構(gòu),尤其在安全性要求甚高的動力與底盤域中。54desmc

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圖3.2.1:2023年汽車動力與底盤MCU不同指令集的市場份額54desmc

基于對不同企業(yè)財報、多家三方研究機構(gòu)的汽車MCU市場份額統(tǒng)計數(shù)據(jù),以及我們自己的汽車及其相關動力與底盤系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫信息,綜合得出2023年全年的汽車動力系統(tǒng)與底盤控制所用MCU的指令集(架構(gòu))市場占比情況,該數(shù)據(jù)基于市場價值(而非MCU出貨量)。54desmc

比較符合直覺的是,英飛凌目前在汽車MCU市場份額較高,故而其TriCore指令集在動力與底盤系統(tǒng)MCU芯片中也有著較高的占比;瑞薩及其RH850同理;Power指令集達成目前動力與底盤系統(tǒng)MCU中最高的份額——占比22%,主要得益于另兩名核心市場參與者恩智浦、STMicros,也顯得順理成章。54desmc

不過值得一提的是作為后起力量,RISC-V在汽車MCU市場的潛在發(fā)展機會是無限的。除了表中已經(jīng)列出國芯科技的RISC-V在研芯片,以及包括長城汽車紫荊M100的上車以外,2024年8月英飛凌宣布會在2024年底時打造下一代基于RISC-V的MCU虛擬原型(virtual prototype)[25],讓客戶提前在此基礎上進行軟件開發(fā)和評估。54desmc

而且英飛凌還提到與博世、Nordic、恩智浦、高通合作組建初創(chuàng)企業(yè)Quintauris,加速汽車市場標準化,更進一步加速RISC-V的采用。這對汽車MCU市場可能會產(chǎn)生較大程度的潛在影響。54desmc

3.3 Power占比最高的歷史成因

這其中或許有個在我們做調(diào)研之前的認知里,相當不符合直覺的事實:在很多人看來已經(jīng)頗為古老的Power為什么會成為汽車動力與底盤系統(tǒng)MCU所用最多的指令集架構(gòu)?換句話說,為什么恩智浦、STMicro還在堅持用Power架構(gòu),以及為什么還會有國芯科技這樣的后來者選擇Power架構(gòu)?54desmc

解決了這個問題,也就能更進一步地明晰汽車動力與底盤系統(tǒng)MCU芯片及下游Tier 1、OEM和其他開發(fā)者最在意的是什么,即便2.5章節(jié)已經(jīng)就此問題做了初步總結(jié)。這或許可以部分從Power的歷史說起。54desmc

Power脫胎于1990s IBM的POWER指令集。最初的POWER是為服務器、工作站、超算準備的。1991年蘋果、IBM和摩托羅拉組建的AIM聯(lián)盟,PowerPC指令集作為POWER面向個人電腦處理器的下放,開始在后續(xù)一段時間內(nèi)的蘋果電腦CPU中成為主角。期間PowerPC還曾用于消費市場的游戲主機、航天領域的火星漫步者之上。54desmc

2006年之后,隨著AIM聯(lián)盟的解散,尤其是蘋果在消費電子市場的轉(zhuǎn)向,IBM和當時的Freescale(前身為摩托羅拉半導體產(chǎn)品部門,后被恩智浦收購)聯(lián)盟被Power.org開放標準主體替代,由IEEE管理運營——其時也基本宣告了Power的開放。2013年IBM還發(fā)起了OpenPOWER Foundation基金會,開放并逐步開源了圍繞Power架構(gòu)的相關技術。54desmc

現(xiàn)在所說的Power ISA指令集可以認為是POWER與PowerPC的融合。習慣上,現(xiàn)在嵌入式領域,包括網(wǎng)絡、汽車等芯片所用指令集亦可被稱作Power或PowerPC。[26]54desmc

以上可能是絕大部分關注AIM聯(lián)盟時期PowerPC的讀者都清楚的。事實上,要論指令集發(fā)展歷史,RISC-V發(fā)端于2010年,Arm則可以追溯到1985年。它們也都有少則十多年,多則數(shù)十年的發(fā)展歷史,很難說是CPU領域的“新生力量”;RISC-V、Arm發(fā)展之初也不是為現(xiàn)如今它們正當紅的應用準備的。54desmc

顯然在汽車方向上的應用,Power也有屬于自己的歷史。這里列出幾個標志性事件。54desmc

(1)摩托羅拉半導體面向汽車的MPC555微控制器誕生于1998年[27],當時就已經(jīng)在動力控制領域快速收獲市場,很快也在儀表和懸掛控制等應用上看到了design-in。甚至有主流媒體評價,MPC5XX系列成為北美與歐洲汽車制造商動力系統(tǒng)應用的“行業(yè)標準”。這個系列的MCU當時就著眼在排放控制、發(fā)動機性能優(yōu)化及電子傳動控制上。54desmc

2000年之際,32bit處理器還只占到汽車微控制器約10%的市場;當時的預估是2005年該值達到25%。54desmc

(2)2005年發(fā)布的MPC5554著眼于強化核心中的SIMD管線[28]。摩托羅拉認為SIMD有利于加速從發(fā)動機艙檢測到無規(guī)則噪聲;另外還有可編程的計時處理單元,閃存單元增加ECC特性,及更久的壽命等改進。EE Times當時表達這是PowerPC在汽車領域的更上一層樓。54desmc

(3)2006年STMicro與Freescale(即前摩托羅拉半導體產(chǎn)品部門)宣布在Power架構(gòu)之上達成主要面向汽車領域的合作[29]。當時這兩家公司還聯(lián)合構(gòu)建MCU設計團隊,共享汽車與導航應用相關IP,對齊90nm嵌入式閃存工藝技術,以及高壓功率MOSFET和IGBT技術。54desmc

合作覆蓋的應用著力點在發(fā)動機與傳動控制,以及電傳線控系統(tǒng)、線控制動、高級車輛控制與駕駛信息娛樂系統(tǒng)等。彼時該項目甚至還建了專門的合作實體,結(jié)合了雙方超過百名工程師,期望補足雙方的技術。雖然合作后來停滯,卻的的確確推進了Power在汽車市場的發(fā)展。54desmc

(4)2015年恩智浦收購Freescale。如此基本完成恩智浦、STMicro仍在各自發(fā)展Power指令集汽車MCU應用的歷史淵源。于汽車MCU而言,瑞薩電子、ARM這類角色更像是后起的挑戰(zhàn)者;而Power是汽車微控制器領域一直以來的先行者。54desmc

(5)2019年IBM發(fā)布Microwatt處理器核心,基于Power ISA v3.0,作為OpenPOWER的參考設計,且開源發(fā)布在Github上[30]。Power走向Linux基金會,走向了完全的開源和免費授權。OpenPOWER Summit NA 2020之上,Libre-SOC處理器軟核發(fā)布,基于Power ISA 3.0,也成為首個IBM之外的Libre/Open POWER ISA核心。54desmc

值得一提的是OpenPOWER基金會最初創(chuàng)始成員就包括了谷歌、NVIDIA、Mellanox等。2014年初蘇州國芯、江蘇省產(chǎn)業(yè)技術研究院宣布加入OpenPOWER基金會。所以國芯科技當前也延續(xù)了Power在汽車MCU領域的生態(tài)積累。到2020年,OpenPOWER基金會已經(jīng)有超過350名成員,囊括三星、美光、海力士、ZTE、Canonical、清華大學等等。54desmc

在我們看來,國芯科技選擇Power指令集,將其廣泛應用于汽車MCU的原因一方面在于Power在汽車MCU領域的積累;另一方面則在于Power現(xiàn)在的開放開源屬性基本與RISC-V相似,是國產(chǎn)MCU芯片自主可控發(fā)展的基礎之一。54desmc

3.4 Power占比最高的啟示與推論

3.4.1 Power及其生態(tài)印象:“安全”高度相關

單純就指令集(ISA)的角度,我們始終堅持認為拋開微架構(gòu)(micro-architecture)和軟件,去談某種指令集的高性能、低功耗、高能效,都純屬扯談。例如市場此前認為Arm適用于低功耗,x86適用于高性能就是一種典型的偏見:Neoverse和Lunar Lake的存在就已經(jīng)打破了這種固有偏見。54desmc

這一點也適用于Power、RISC-V及更多存在于汽車MCU芯片之下的指令集,甚至適用于經(jīng)典的RISC與CISC之爭。沒有一種基礎指令集是天生或自然地適用于某類應用的,因為CPU的指令集總是需要在意通用性問題。54desmc

Arm發(fā)展之初從未想過可以在數(shù)據(jù)中心市場有所收獲,Power發(fā)端于“PC”個人電腦卻能在汽車動力與底盤系統(tǒng)中獲得最高市場占比,應當都是這些指令集的最初設計者未曾想到的。RISC-V作為一種開源指令集,現(xiàn)在已經(jīng)覆蓋了從低功耗嵌入式應用,到AI HPC高性能計算的多領域,并不存在它不適用某類應用之說。54desmc

但我們同時需要承認,在指令集的發(fā)展演進過程中,技術、市場/商業(yè)等不同因素都會影響其走向:無論是擴展指令,還是上升到微架構(gòu)的偏向性,以及涵蓋編譯器、各類中間件,及軟件和應用的發(fā)展,都可能令某種指令集特別適配某類應用。在我們看來,Power在汽車MCU領域的應用就是最好的例子。54desmc

Power從90年代起于汽車微控制器應用的積累,擴展指令的發(fā)展走向,生態(tài)參與者——包括早期的IBM、摩托羅拉半導體(Freescale, NXP)、STMicro,及OpenPOWER基金會,在編譯器compiler、微架構(gòu)、開發(fā)生態(tài)方面的創(chuàng)新,都為Power現(xiàn)如今在汽車動力與底盤系統(tǒng)MCU市場上的應用奠定了基礎。3.3章節(jié)對于Power指令集發(fā)展歷史的闡述足夠表明其發(fā)展及變遷。54desmc

STMicro對其SPC5系列汽車MCU在開發(fā)工具方面有著相當詳述的描述,無論是IDE選擇、SPC5 Studio框架的彈性化設計環(huán)境、GNU GCC編譯器和debugger,或使用第三方解決方案、將所需工具集成到ST工具框架內(nèi);還是細致到汽車MCU不同應用覆蓋的Discovery+評估板、功能擴展、兼容性等等;都足夠看出非一日之功的經(jīng)驗和生態(tài)積累,且不是STMicro一家達成的。54desmc

針對汽車MCU不同指令集生態(tài),我們也走訪了一些開發(fā)者——部分零散觀點在此做分享。其中一名開發(fā)者A提到了Power與Arm之間的對比。開發(fā)者A認為單純從指令集層面來看,兩者的區(qū)別可能并不大。雙方的復雜度都“需要編譯器完整利用好其各自優(yōu)勢”。從工具鏈角度來看,他認為雙方資源完善度也不相上下。54desmc

但他強調(diào),Power總是和更健壯的技術節(jié)點相關聯(lián)。與此同時,前者更開放、后者更標準也是巨大差異。比如說開發(fā)者A提到,很多Power架構(gòu)核心本身設計出色,具備靈活性,也能接大量外圍。但通常來說,標準中并未定義諸如中斷處理程序單元、調(diào)試追蹤單元等,故而實施方案是由不同廠商自己決定的。54desmc

相對而言,Arm“嚴密”地定義了這些標準外圍——這對生態(tài)而言有時是有優(yōu)勢的,比如標準開發(fā)工具的兼容性,以及更快速的中斷等實現(xiàn)。但就現(xiàn)如今半導體和汽車產(chǎn)業(yè)鏈區(qū)域化趨勢,及地緣政治現(xiàn)狀之下,前者反倒能表現(xiàn)出優(yōu)勢。54desmc

還有一名開發(fā)者B前兩年在做安全為主要考量的應用,因為某些原因他們的項目不能選擇Arm架構(gòu),故而在其他指令集生態(tài)間嘗試做選擇。在經(jīng)過一番研究后,開發(fā)者B所在團隊認為,Power契合“安全”需求,而且還曾用于航天領域,也就從AVR/PIC/TriCore等選擇中勝出。開發(fā)者B反饋的開發(fā)感受是,STMicro、恩智浦的某些工具或中間件具備通用性,如GCC編譯器。從開發(fā)全流程,還是能夠看出Power曾經(jīng)的歷史發(fā)展軌跡,體現(xiàn)出其生態(tài)積累。54desmc

不過言語上談這些還是有些務虛,本節(jié)打算從兩個角度來嘗試探討不同指令集在汽車動力與底盤系統(tǒng)MCU中的影響。需要注意的是,所謂“指令集對比”通常所指并不是指令集設計之間的對比,而是基于指令集的微架構(gòu)或軟件生態(tài)的對比。54desmc

3.4.2 性能對比

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表3.4.2.1:三種指令集與架構(gòu)的核心對比54desmc

我們選擇目前市場上比較流行,且加入國產(chǎn)化MCU考量的指令集及對應的核心微架構(gòu)來做性能比較。分別是2.4章節(jié)曾探討過的來自國芯科技的C3007核心——基于Power指令集;英飛凌AURIX TC3xx系列所用的TC1.6.2P核心——基于TriCore指令集;以及瑞薩電子RH850 P系列在用的RH850-G3M核心——基于RH850指令集。54desmc

公開資料中可以搜到這三個核心微架構(gòu)的用戶手冊。實際從數(shù)據(jù)在內(nèi)存中的儲存與CPU的訪問、發(fā)射寬度、寄存器、存儲子系統(tǒng)規(guī)模等角度仍然很難直觀看清核心微架構(gòu)的設計,及其在系統(tǒng)中的實際表現(xiàn)。但從表3.4.2.1的對比,尤其Dhrystone性能及核心主頻,不難發(fā)現(xiàn)國芯科技在C3007核心層面的設計水平,完全不輸給英飛凌和瑞薩電子這樣的國際巨頭,且在某些資源配給上相對地更到位。54desmc

3.4.3 安全性問題

STMicro、恩智浦、國芯科技的Power芯片宣傳資料中都強調(diào)了Safety和Security兩方面的安全特性——如2.5章節(jié)所述,這對于動力與底盤系統(tǒng)而言是理所應當且相比汽車其他域都更為緊要的核心特性;作為汽車MCU領域發(fā)展歷史相對更久的指令集,Power的汽車MCU生態(tài)發(fā)展也格外注重這一點。54desmc

不過MCU的安全特性相關外圍、冗余設計、失效及錯誤修正,功能安全相關測試等在報告中很難做量化;而且TriCore、RH850之類的指令集及其核心、MCU也有著相當不錯的安全性設計。如3.4.1章節(jié)所述,即便指令集自身不能直接表明性能、安全性、適用應用等問題,但對應生態(tài)的發(fā)展卻會產(chǎn)生偏向性。以在汽車MCU領域相對年輕的RISC-V指令集為錨點來觀察安全性問題,是個不錯的切入點。54desmc

2024年10月米尼奧大學與英飛凌的研究人員曾發(fā)布一篇題為RISC-V Needs Secure “Wheels”: the MCU Initiator-Side Perspective(RISC-V需要安全之輪:MCU發(fā)起側(cè)角度)的paper[31]。這份研究談到了某個相對細節(jié)性的安全問題。隨EE架構(gòu)變遷,車內(nèi)的ECU正在縮減,多MCU走向虛擬化(vMCU),一個物理MCU內(nèi)可映射多邏輯分區(qū),分區(qū)間需要隔離以避免干擾。54desmc

這需要依托于硬件機制,達成可配置的訪問權限限制,尤其是當物理資源在vMCU之間共享時。這就要求硬件層面的隔離機制(IM)。MCU領域內(nèi),相對成熟的指令集生態(tài)及供應商都有對應的IM機制滿足汽車、IoT領域的安全需求,無論是從CPU微架構(gòu)、還是從系統(tǒng)層面去解決問題。54desmc

雖然RISC-V International正就vMCU功能嘗試規(guī)范IM機制,包括面向S-mode PMP和WorldGuard。但研究人員認為當前RISC-V生態(tài)內(nèi)的大部分技術都沒有就此問題,真正滿足汽車應用的安全需求??偨Y(jié)起來,關鍵問題在于雖然WorldGuard針對所謂initiator-side發(fā)起側(cè),就不同權限級別粒度的身份識別,提供了簡單的模型,但仍然存在兩方面的欠缺。54desmc

首先是對虛擬化環(huán)境的支持,比如通過Hypervisor擴展,引入基于WID(World Identifier)的額外權限級別。研究報告認為,即便已經(jīng)有了一些參考方案,但仍然是不夠的;其次是需要 >32個WID的支持,即更大數(shù)量可區(qū)分的分區(qū)支持——主要是因為MCU復雜度在提升,MCU也融入了越來越多的虛擬分區(qū)initiator,不同安全需求的組件也在交叉融合。54desmc

與此同時,報告也認為RISC-V生態(tài)內(nèi)現(xiàn)有SPMP for Hypervisor和面向非虛擬化和虛擬化的SPMP規(guī)格不夠有效。所以這份報告嘗試提出了ISA擴展解決現(xiàn)有限制,面向initiator-side發(fā)起側(cè)的保護。54desmc

雖然這一議題某種程度上還比較偏未來向,但本報告呈現(xiàn)該問題是為了表明,針對汽車MCU特定應用,仍然需要對應指令集及其生態(tài)發(fā)展的經(jīng)驗積累。RISC-V現(xiàn)階段就汽車MCU而言還是偏年輕和待完善的。雖然某些RISC-V生態(tài)參與者近兩年已經(jīng)在宣傳ASIL-B/D等安全等級的驗證完成,但諸如ISO21434這類security相關標準卻鮮有提起。54desmc

當然,仍然如本報告3.2章節(jié)所述,我們對RISC-V在汽車MCU之上的應用持看好態(tài)度,只不過其發(fā)展仍然需要時間。54desmc

3.5 汽車動力與底盤MCU指令集發(fā)展預期

簡單總結(jié)本章內(nèi)容:汽車動力與底盤MCU,乃至汽車MCU的核心指令集呈現(xiàn)出高度分散化特點,其中市場份額最高的是Power,這與其發(fā)展歷史關聯(lián)大;而且也和主流市場參與者中至少有2家都在用該指令集有關;與此同時,Power給開發(fā)者長久以來留下了安全強相關的印象,這也和汽車動力與底盤MCU對安全格外敏感的需要相契合。54desmc

我們認為,在汽車電動化程度持續(xù)加深的當下,未來完全走向域或區(qū)域集中化之前,汽車MCU仍將在一段時間內(nèi)呈現(xiàn)出出貨與價值高增長的局面,從指令集角度來看汽車動力與底盤MCU這一相對穩(wěn)定的市場,汽車動力與底盤MCU的指令集分布會在未來幾年內(nèi)保持相對穩(wěn)定:主要是Power仍將基于其固有生態(tài)積累、經(jīng)驗優(yōu)勢,以及在性能和安全性上的出色表現(xiàn),持續(xù)領跑市場。54desmc

總結(jié)Power于汽車動力與底盤系統(tǒng)MCU乃至整個汽車MCU市場的優(yōu)勢:54desmc

(1)安全、可靠與穩(wěn)定性,得益于該生態(tài)參與者自90年代以來的耕耘,以及應用開發(fā)者已經(jīng)構(gòu)建起Power“安全”的印象;(2)可控、可定制性,基于Power當前的開源開放特性,符合汽車與半導體生態(tài)鏈可能正走向區(qū)域化的大環(huán)境趨勢;(3)滿足動力系統(tǒng)與底盤控制的特定性能需求,2.5與3.4.2章節(jié)已闡明這一點;(4)開發(fā)生態(tài)的相對完善。54desmc

不過值得注意的是,截止2023年汽車MCU領域的新興指令集RISC-V雖然仍未真正占據(jù)可觀的市場份額,我們認為其發(fā)展?jié)摿薮?,可能在未?-2年內(nèi)吃下更多市場。只不過從我們的走訪來看,不少市場參與者還在觀望或評估RISC-V應用于安全關鍵型應用的可行性,并且密切關注該生態(tài)的發(fā)展情況。所以我們判斷,2025-2026年對于RISC-V能否真正抓住汽車MCU市場至關重要。54desmc

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