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为智能汽车打造自主可控的“神经网络”

来源:大半导体产业网    2026-01-05
汽车产业规模大、标准化程度高、质量要求严苛,是锤炼芯片技术与质量体系的最佳“试金石”,在这里成功的技术与产品平台,将有有能力横向赋能千行百业。

随着智能网联汽车和自动驾驶技术的迅猛发展,车载网络对实时性、可靠性和带宽的需求正以前所未有的速度增长。传统车载通信架构已难以满足多传感器融合、高精控制与车云协同等新兴应用场景的要求。在此背景下,时间敏感网络(Time-Sensitive Networking, TSN)技术凭借其确定性低延迟、高可靠性以及与以太网生态的天然兼容性,逐渐成为下一代车载网络的核心支撑。

然而,时敏通信芯片作为车载通信网络的核心,几乎完全依赖少数几家国际巨头供应,成为中国汽车智能化进程中的一个潜在风险点。近期,随着国际地缘政治与供应链格局变化,构建自主可控的车载通信技术体系,已从备选项变为必答题

在此背景下,一家初创企业——芯升半导体走进行业视野,核心团队汇集华为、中兴等通信与芯片设计领域的“老兵”,正将目光锁定车规级时敏通信芯片这一高壁垒赛道,试图为智能汽车打造一条自主可控的信息高速落地路径。

智能汽车 “神经网络”的核心

汽车智能化的快速发展带来了车内通信系统的快速升级迭代。“以神经网络系统为例,除了平时受关注程度高的中央汽车大脑和座舱处理芯片外,还有一系列传感器,包括高清摄像头、雷达以及一系列执行器。这些传感器每秒产生GB级的数据,必须毫秒不差地同步传输至中央大脑进行融合计算,同时,大脑下达的刹车、转向等控制指令,更需要以微秒级的确定性延迟送达执行器。任何数据的堵塞、延迟或失步,都可能导致感知失真、决策失误。

北京芯升半导体科技有限公司总经理徐俊亭指出,如今,汽车正演变为一个“智能体”,能够依靠自身传感器感知环境,这对通信系统提出了全新要求:多传感器数据需严格时间同步、海量数据(如视频流、点云)要求超高带宽。

尤其是新兴智能体需要满足例如无人系统与智能协同控制领域对通信提出的苛刻需求,不仅要传递数据,更强调时效性、确定性以及可靠性的要求,即“时间敏感”。例如,若因通信延迟或不同步导致传感器数据无法精准拟合,就无法真实还原物理世界。

徐俊亭指出:“这正是基于TSN技术的车载以太网所承载的使命,实施的核心就在于底层的时敏通信芯片。

从场景定义出发 贴合实际需求

然而,研发一颗满足车规要求的时敏通信芯片,难度远超消费级芯片。它横跨了通信技术、集成电路设计和汽车电子三大高门槛领域,是一个典型的交叉学科挑战。

技术层面的挑战更为具体。首先,是极高的功能安全(ASIL)等级要求。芯片必须内置多重冗余、故障隔离与自诊断机制,确保在任何单点失效时都不会引发安全事故。其次,是极端的环境耐受性。车规芯片需在-40℃125℃的温度范围内稳定工作,承受长期的振动与冲击。最后,是苛刻的功耗与成本控制。特别是在芯片上车成本敏感的当下,如何在提升性能的同时优化每平方毫米的性价比,是赢得市场的关键。

芯升半导体的策略是从场景定义出发。“我们不是简单地做一颗替代芯片。”徐俊亭强调,“我们与一线车企、Tier1供应商深度合作,从真实的智能驾驶功能场景(如城区NOA、跨域融合)反推,定义芯片的规格。哪些特性必须确保,哪些可以优化,这让我们做出的产品更贴合中国市场的实际需求。

国产化路径:从“有无”到“创新”

目前,新一代智能汽车已全面转向以车载以太网为主的电子电气架构,但相关技术几乎完全由国外厂商(如博通、Marvell、恩智浦等)主导,国内自主可控率不足1%。过去,该领域存在较高的技术壁垒,然而,在当前强调供应链安全与自主可控的背景下,国内车企对国产化解决方案产生了迫切需求,这为行业带来了历史性机遇。

“车企的需求正在发生变化。”徐俊亭分析道,“过去可能是成本优先,现在则是供应链安全与技术创新并重。他们不仅希望有国产芯片可用,更期待国产方案能更贴近中国复杂的智能化场景,实现快速迭代与联合创新。”

面对博通、Marvell、恩智浦等国际巨头的既有优势,芯升半导体如何建立自己的竞争壁垒?徐俊亭给出的答案是:不做简单的“Pin-to-Pin替代”,而是基于中国市场的实际需求进行差异化创新。芯升半导体积极布局下一代车载通信技术----车载光纤通信,推出SV37XX系列车规级TS-PON芯片。这是面向万兆级车载通信的前瞻性产品,支持MIPIRGMIIPCIeCAN等多种接口协议实时性转换,为下一代“光进铜退”的汽车通信架构提前卡位。

写在最后

对于未来,芯升半导体有着更广阔的视野。在其看来,智能汽车只是第一个,也是最大的一个应用场景。时敏通信技术所解决的高可靠、确定性通信问题,是所有人形机器人、工业自动化设备、低空飞行器等智能体共同的需求。汽车产业规模大、标准化程度高、质量要求严苛,是锤炼芯片技术与质量体系的最佳试金石,在这里成功的技术与产品平台,将有有能力横向赋能千行百业。

可以预见,随着汽车智能化渗透率的不断提升,以及更多智能终端形态的出现,打通数据传输的时敏通信芯片,将成为未来智能社会的关键基础设施之一。