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国芯科技:书写国产嵌入式CPU的“破壁”之路
来源: 中国工业新闻网 2026-07-06 14:09
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今年4月份以来,苏州国芯科技股份有限公司(以下简称“国芯科技”)捷报频传:新一代基于RISC-V架构的抗量子高性能汽车电子AIMCU芯片CCRC4XXX系列内部测试成功,直接对标英飞凌TC4Dx、瑞萨U2A16等国际高端产品;搭载国芯科技自主芯片的广汽昊铂GT实现整车核心芯片100%国产化适配,此次合作成为公司芯片赋能高端新能源汽车的标杆案例。

作为一家聚焦于国产自主可控嵌入式CPU技术研发和产业化应用的芯片设计公司,国芯科技自2001年成立以来,先后承担了5项“核高基”国家科技重大专项,累计汽车电子芯片出货量超过2500万颗,产品广泛应用于信创和信息安全、汽车电子和工业控制、人工智能和先进计算三大关键领域。企业正以“顶天立地”的技术追求与“铺天盖地”的产品布局,为中国工业芯片的自主可控闯出一条可行之路。

从“一纸协议”到三代指令架构:自主可控的底层根基

“国芯科技的起点,可以追溯到2000年。彼时,摩托罗拉与工信部签订技术转让备忘录,同意将32位微处理器MCore及相关技术完全转让给中国。2001年,我们国芯科技成立,成为承接这项技术转让的主体。以此为起点,公司自主研发出CCore系列嵌入式CPU,实现了‘自主可控从0到1的突破’。”国芯科技董事长郑茳回忆。

此后,国芯科技的技术路线选择展现了高度的战略前瞻性。2010年,公司引入在高可靠、高安全场景具有独特优势的PowerPC架构,并基于此架构开发了可对标ARM的、在高可靠性高安全性领域应用的CPUIP核。正是这一布局,为日后国芯科技在汽车电子领域的深耕奠定了根基——如今,公司基于PowerPC架构的车规级芯片已在域控制、动力总成、线控底盘、安全气囊点火等领域实现量产装车,其中CCFC2012BC单颗累计出货量突破千万颗。

国芯科技CPU技术路线图

2017年,当RISC-V开源架构刚露头角,国芯科技便果断引进并持续开发系列CPUIP核。这一决策在智能化时代展现出远见——依托开源属性,RISC-V可实现架构全栈自主可控,模块化设计令其在AI、智能工控等新兴领域具备独特竞争力。如今,国芯科技的新一代CPUIP已全面转向RISC-V架构。

“立足于M*Core指令集,前瞻布局PowerPC和RISC-V指令集,我们从底层架构上保证了国家重大需求领域的信息安全和独立自主。”国芯科技董事长郑茳介绍。这种对底层技术的执着,让公司在三代指令架构的更迭中始终掌握主动权。

从“缺芯之痛”到2500万颗出货:汽车电子的破局之路

汽车电子是国芯科技重要的赛道,也是国产芯片替代需求比较迫切的领域。

回望2021年,“缺芯”危机暴露了国际汽车芯片供应链的脆弱性,国产车规芯片替代成为行业共识。然而,国产车规芯片进入主流车企供应链的最大难点,并非单一技术短板,而是“信任”构筑起的系统性壁垒——车企对芯片供应商极为谨慎,行业普遍陷入"无装车记录就无法进入供应链,进不了供应链就积累不了装车数据"的循环。

国芯科技选择了一条务实的破局路径:从基础控制节点切入,以实际装车数据建立信任。公司自2010年前后启动车规MCU研发,历经十余年打磨,先在特种装备中完成严苛可靠性测试,逐步搭建起成熟的汽车电子芯片设计平台。进入乘用车市场后,公司优先布局车身控制、网关、安全气囊、仪表等成熟应用场景,一点点积累可靠装车数据。

“公司MCU芯片在安全气囊ACU单点装车应用累计超530万颗,车规信息安全芯片装车超400万颗。”国芯科技总经理肖佐楠说,“优异的现场运行表现逐步打消了主机厂顾虑。”

国芯科技CCFC2012BC芯片出货量破千万颗

如今,国芯科技的汽车电子芯片已进入比亚迪、奇瑞、吉利、上汽、赛力斯、广汽等众多汽车整机厂商供应链,实现批量应用。截至2025年底,公司累计汽车电子芯片出货量超过2500万颗。国芯科技的汽车电子芯片已在域控制、动力总成、新能源电池管理、线控底盘、车身和网关控制、车联网信息安全、座舱音频和安全气囊点火等领域均实现量产装车。

更为重要的是,国芯科技在发动机控制芯片、车身控制芯片领域率先实现国产化产品研发成功,在安全气囊点火芯片、主动降噪DSP芯片等领域首先实现国产首颗突破,打破了国际垄断。2023年,公司成功研发出国内首款汽车电子安全气囊点火驱动专用芯片,成为国内首颗获得TÜV北德ISO26262ASIL-D功能安全产品认证的安全气囊点火驱动芯片,可直接替代博世CG90X、意法半导体L9679等国际主流产品。

今年5月,国芯科技迎来里程碑时刻:搭载CCFC3007BCT域控芯片与GH-02安全气囊点火驱动芯片的广汽昊铂GT实现整车核心芯片100%国产化适配。“这既验证了国产车规芯片已具备支撑高端品牌车型规模化量产的能力,也证明了国产芯片企业有能力为整车厂提供从域控到关键执行环节的核心芯片完整解决方案。”肖佐楠表示。

从“国产替代”到“国产引领”:前沿技术的战略布局

在汽车电子领域站稳脚跟的同时,国芯科技在前沿技术领域的布局同样令人瞩目。

抗量子密码:抢占下一代信息安全高地。随着量子计算技术的快速发展,传统公钥密码体系面临系统性挑战。国芯科技在量子安全领域同时布局了“量子安全(QRNG增强)”和“抗量子密码”两条技术路线。

2025年5月,公司与参股公司信大壹密合作成功研发抗量子密码芯片AHC001,已完成基于国产28nm工艺的流片及内部测试。2025年6月,公司推出抗量子密码卡CCUPHPQ01。在金融支付领域,公司与中云信安合作研发的抗量子金融POS机芯片CUni360SQ-ZX已通过银行卡检测中心依据PCIPTS7.0规范开展的芯片安全评估,累计出货超过10万颗,抗量子技术商业应用走在全国前列。

AIMCU:端侧智能的“中国芯”。瞄准边缘侧和端侧AI市场,国芯科技已推出CCR4001S、CCR7002等多款AIMCU芯片。其中,CCR4001S已实现10万颗交货的新里程碑,在智能商用空调领域实现规模化量产应用。该芯片基于32位RISC-V架构设计,内置0.3TOPS算力的NPU加速子系统,可高效运行MobileNet、ResNet、Yolo等深度学习算法。

今年4月发布的CCRC4XXX系列,更是将公司技术实力推向新高度。作为国内首款集RISC-V开源架构、端侧AI与抗量子密码于一体的多核高性能车规级MCU芯片,该芯片采用22nmRRAM工艺,全面满足AEC-Q100车规可靠性与ISO26262ASIL-D最高功能安全等级。与国际主流竞品相比,CCRC4XXX系列在算力、存储、接口数量、安全等级、架构开放性上实现全面超越:算力较同级产品提升近一倍,SRAM容量达9MB,CANFD接口多达20路,综合性能达到国际一流水平。

从“单点突破”到“生态共建”:链主企业的使命担当

国芯科技深知,国产芯片的真正崛起不能只靠单点突破,更需要全产业链的生态共建。

RISC-V创新中心与生态伙伴签约仪式

作为江苏省RISC-V产业联盟理事长单位和苏州市半导体行业协会理事长单位,国芯科技正积极推动RISC-V生态建设。2025年5月,在苏州市政府支持下,公司牵头建设了“苏州市RISC-V开源芯片产业创新中心”。此后,公司联合上下游超过70家企业发起成立“江苏省RISC-V产业联盟”,目前会员单位已达120家。

在标准制定方面,国芯科技联合中汽研、开芯院,以及一汽、东风、长安等十家整车企业,共同制定行业标准《基于RISC-V开源架构的汽车控制类芯片技术规范》,以标准先行推动汽车控制芯片自主化进程。

今年3月,公司与西门子数字化工业软件达成战略合作,共建自主可控工业算力芯片与汽车电子生态。这一合作被行业视为国产芯片与国际工业软件深度对接的标志性事件。

国芯科技与西门子数字化工业软件战略签约仪式

“生态共建是自主芯片产业化的关键。国产芯片不能只聚焦硬件研发,必须联动国际主流工业软件、基础软件厂商完成适配兼容,才能真正实现规模化商用。”郑茳表示。

高强度研发投入背后的长期主义

2025年,国芯科技研发费用达3.36亿元,占营业收入的比例高达63.23%,研发人员占比66.59%。这一比例在A股半导体公司中处于极高水平。

“公司的嵌入式CPU、NPU和相关领域芯片技术具有技术含量高、研发难度大、持续时间长等特点,需要在技术研发上持续进行高额投入。”国芯科技总经理助理陈石表示,“研发费用占比的优化不应以压缩必要研发为代价,而应通过扩大营收规模来实现。”

截至2025年底,国芯科技累计有效专利185项(其中发明专利176项),有效软件著作权237项,有效集成电路布图48项,商用密码证书43项。公司先后荣获国家科学技术进步奖二等奖、中国电子学会电子信息科学技术一等奖等重量级奖项。

从承接M*Core技术转让到自主研发C*Core,从PowerPC布局到全面拥抱RISC-V,从汽车电子“缺芯”困境到2500万颗出货,从传统安全芯片到抗量子密码芯片的率先布局——国芯科技25年的发展历程,正是中国工业芯片从“受制于人”走向“自主可控”的生动缩影。

“公司以自主开源RISC-V指令架构为技术底座,深度融合人工智能与量子安全两大前沿技术,努力成为我国端侧/边缘侧AI芯片和方案重要供应商、云-端信息和量子安全芯片的领先供应商、汽车电子芯片的领先供应商。”郑茳表示。(韦丽霞 叶佩 韩之钧)

【编辑:龚忻】