一枚拇指大小的黑色芯片DF30，正悄然改寫著中國車規級高性能MCU芯片長期依賴進口的歷史。
在東湖高新區，由兩家“國家隊”——東風汽車集團與中國信科集團聯合成立的二進制半導體有限公司（以下簡稱“二進制”），正將這枚芯片DF30，推向量產的前夜。
作為首顆實現全產業鏈國產化的高性能車規級MCU芯片，DF30正進入第三次流片（試生產）準備階段，在完成車規級驗證后，預計明年正式上市。
經過三年時間，像二進制這樣的44家企事業單位聯合攻堅，一條完全自主可控的國產高性能車規芯片產業鏈在武漢生根發芽：“設計在光谷、智造在車谷”的閉環生態初步成型。
“這事非干不可。”
4月22日，在東風汽車研發總院的實驗室里，智能化技術總工程師張凡武語氣堅定地對長江日報記者說。
一輛現代汽車，往往配備25到50個電子控制器（ECU），其中包含多達500到1000枚芯片。如今，約九成汽車芯片實現國產替代，但真正難啃的“硬骨頭”——車規級MCU（微控制單元）和少量復雜專用芯片，仍占據著剩下的10%。
MCU是汽車眾多控制器的“大腦”核心，控制著動力系統、底盤系統、車身電子、安全氣囊、車燈系統等關鍵功能，關乎整車電子電氣系統的性能和安全等級。
通常來說，一輛車要用到70至150顆MCU芯片，而這些芯片必須滿足極高的穩定性、耐高溫、耐干擾等嚴苛標準，才能“上車”。尤其是它不僅適配傳統燃油車，也可嵌入新能源車“三電”系統。
DF30芯片。長江日報記者汪甦 攝
出于對產業安全的考量，東風汽車主動出擊，尋求具備車規芯片研發能力的合作伙伴。同樣扎根武漢的中國信科集團，長期深耕芯片領域。2021年，雙方一拍即合，決定整合力量，聯合攻關，向車規芯片發起挑戰。
“我們的底層邏輯是一樣的?！睆埛参浠貞?，彼時大家達成共識：要從“定義一顆車規芯”開始，而不是等待市場上出現一顆“合適的芯”。
“我們懂車，他們懂芯?！边@是一場典型的“國家隊聯合作戰”：東風帶著整車的實際需求出題，中國信科果斷組建成熟芯片團隊作答。2022年3月，經過籌備，二進制半導體有限公司應運而生，落戶烽火通信園區，初始團隊110余人中研發人員占比超過八成，碩博比例達85%以上。
與傳統芯片設計模式不同，過去通常是車企作為“下游”提出需求，方案商完成芯片規格定義。而這一次，東風帶頭下場，芯片架構定義、核心IP選型、接口規格設計、芯片性能模擬及評估……每一項都深度參與。
“別人造的是芯片，我們‘造’的是從定義到量產、從車端到云端的生態。”東風汽車研發總院硬件開發經理劉仁龍說。
如今，二進制團隊已壯大至170余人，研發力量持續增強，一顆以武漢為原點、輻射全國的“車芯”正從圖紙走向整車，也走向現實。
“這個主頻負載率多少？”“通信接口要多少個？”“存儲容量滿足應用嗎？訪問延時多少？” ……過去三年，這樣的技術追問，幾乎成了東風汽車研發總院與二進制技術團隊的日常。在研發DF30的過程中，他們反復推敲、逐項“死磕”。
“其實一開始，很多同事覺得汽車芯片應該不難?！倍M制副總經理蔡敏回憶道，“我們成功研發過很多高端的通信芯片，一顆汽車芯片能有多難？覺得是‘小意思’。”
DF30芯片。長江日報記者汪甦 攝
但當真正深入研究，特別是面對ASIL-D級別的嚴苛標準時，所有人都倒吸一口氣。
“它對功能安全、可靠性的要求太高了！”蔡敏解釋，比如溫度范圍，必須達到-40℃到125℃，遠超工業級芯片85℃的上限；以及為實現長壽命和高穩定的一系列要求。再比如核心模塊監測與備份、數據交互容錯機制……這意味著，從設計之初，每一行代碼、每一個模塊，都要將安全冗余和可靠性設計考慮在內?！疤魬鹬?，讓我們一度懷疑能不能做出來。”
支撐這場技術“死磕”的，是“需求定義+聯合攻關”的新機制。
東風作為應用方，從整車控制需求提要求；二進制將這些“汽車語言”轉化為具體的芯片設計方案，不斷推演驗證。
雙方聯合定義的DF30芯片，規格藍圖多達數百條。那段時間，團隊成員幾乎天天泡在一起開會討論，溝通細致入微，像“繡花”一樣將每一個細節打磨到位。
這種以“需求牽引研發”的跨界協作，反復迭代，最終形成了滿足車規級功能安全要求的完整設計方案，確保了芯片從源頭就具備“上車”能力。
比技術攻關更難的，是當時國內近乎空白的產業生態。
“我們從一開始就奔著國產化去的，”蔡敏說，“芯片設計、制造封裝、測試驗證、應用開發，全部要國產閉環?！钡F實是，項目啟動時，“國內很多關鍵環節根本沒有”。
無人區里建生態，沒有現成路徑，只能自己去趟、去試、去拼。
于是，一場“挨家找朋友”的奔波行動開始了。
“去拜訪潛在的合作伙伴，去評估他們的能力，去說服他們一起干這件‘從零開始’的事?！眲⑷数埢貞?，那段時間最忙的時候，他和同事們一周要跑十幾個地方，“真的是在地圖上一點點連線，把團隊、資源和生態拼出來”。
東風帶著“聯合攻堅”的愿景出發，系統評估芯片設計廠商、制造代工方、封測驗證機構、軟件平臺企業等，將分散的力量集結起來。
東風汽車。通訊員孫曉飛 攝
2022年，東風汽車牽頭，聯合中信科等8家單位發起成立湖北省車規級芯片產業技術創新聯合體，打通從“需求定義”到“落地量產”的閉環鏈條。
兩年時間，這個聯合體擴展到44家成員，成為國內首個覆蓋芯片設計到整車應用的車規級芯片生態網絡。
“東風在體系中發揮鏈主作用，把整車需求、實際場景和各家技術能力串成一張網?！睎|風汽車集團有限公司戰略規劃部總經理、東風汽車研發總院院長楊彥鼎說，“我們用整車端的真實場景去牽引，帶動整個鏈條協同迭代，縮短了從定義到上車的路徑。”
中國信科集團武漢光迅科技股份有限公司全自動高速光模塊生產線在運轉。 長江日報記者高勇 攝
今年，搭載DF30芯片的猛士917在黑龍江漠河通過了寒區環境下的整車測試，包括震動、電磁干擾等嚴苛項目。這標志著國產高性能車規級芯片已具備規?；瘧玫哪芰?。
三年攻堅，不只是造出一個芯片，更是打通了一條路徑。DF30背后，是我國車規芯片生態的第一次“自我構建”，也是從分散到協同的轉身。
“我們不等產業鏈成熟才上車，是因為這條路，必須有人先趟出來?！辈堂粽f。
如今，這條路，就在腳下。
（長江日報記者汪甦 通訊員程偉 顧盛煒 張逸如 制圖：張莉）
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