統(tǒng)一的工具鏈實(shí)現(xiàn)跨平臺(tái)兼容性,HighTec編譯器助力RISC-V汽車MCU快速發(fā)展
掃描二維碼
隨時(shí)隨地手機(jī)看文章
RISC-V作為一種開源指令集架構(gòu),正迅速在汽車行業(yè)中嶄露頭角,其靈活性和開放性為芯片廠商提供了創(chuàng)新空間。然而,RISC-V生態(tài)的成功離不開強(qiáng)大的開發(fā)工具鏈支持,其中高性能編譯器尤為關(guān)鍵。編譯器不僅是連接硬件與軟件的橋梁,還直接影響MCU的性能優(yōu)化與功能安全。面對汽車行業(yè)對高可靠性、低功耗和高算力的需求,編譯器需在確保ASIL-D等嚴(yán)格標(biāo)準(zhǔn)的同時(shí),最大化發(fā)揮RISC-V芯片的潛力。
在2025年第五屆RISC-V中國峰會(huì)-汽車分論壇上,HighTec中國區(qū)技術(shù)負(fù)責(zé)人溫吉輝發(fā)表了題為“HighTec助力RISC-V汽車MCU快速發(fā)展”的演講,詳細(xì)介紹了HighTec在RISC-V編譯器生態(tài)中的角色與貢獻(xiàn)。作為一家擁有40余年編譯器開發(fā)經(jīng)驗(yàn)的企業(yè),HighTec以開源技術(shù)為基礎(chǔ),專注于為汽車行業(yè)提供符合功能安全標(biāo)準(zhǔn)的高性能編譯器解決方案。溫吉輝的演講從技術(shù)角度闡述了HighTec如何通過工具鏈創(chuàng)新支持RISC-V架構(gòu)在汽車領(lǐng)域的應(yīng)用,助力整車廠和芯片廠商實(shí)現(xiàn)平滑過渡與高效開發(fā)。
HighTec自1982年成立以來,始終堅(jiān)持以開源技術(shù)打造符合車規(guī)級標(biāo)準(zhǔn)的商業(yè)產(chǎn)品。溫吉輝指出,公司的所有產(chǎn)品均通過了ISO 26262標(biāo)準(zhǔn)中最高的ASIL-D功能安全認(rèn)證,彰顯了其在安全關(guān)鍵應(yīng)用中的可靠性。HighTec的編譯器產(chǎn)品覆蓋了汽車行業(yè)主流的微控制器(MCU)架構(gòu),包括英飛凌的TC4、TC3、TC2系列以及低功耗SCR內(nèi)核。此外,HighTec的編譯器還支持基于ARM的A核、M核和R52+核,以及PowerPC架構(gòu),展現(xiàn)了其在多架構(gòu)支持上的廣泛適用性。對于RISC-V架構(gòu),HighTec提供了兩款專用編譯器:一款針對動(dòng)力域和底盤域的32位編譯器,適用于當(dāng)前主流的32位MCU;另一款針對高算力需求的64位編譯器,支持如安卓和Linux等系統(tǒng)。溫吉輝強(qiáng)調(diào),這些編譯器旨在最大化CPU性能,同時(shí)確保功能安全,為汽車制造商提供了強(qiáng)大的工具支持。此外,HighTec近期還針對瑞薩MCU發(fā)布了編譯器,并正在進(jìn)行遷移工作,以適應(yīng)瑞薩在汽車市場日益增長的應(yīng)用需求。
溫吉輝介紹了HighTec編譯器的核心理念,即通過統(tǒng)一的工具鏈實(shí)現(xiàn)跨平臺(tái)兼容性。自2018年為意法半導(dǎo)體(ST)開發(fā)首款A(yù)RM編譯器以來,HighTec全面轉(zhuǎn)向基于LLVM的編譯器技術(shù)。LLVM技術(shù)因其高效性和靈活性,已被蘋果、谷歌、英偉達(dá)和Meta等科技巨頭廣泛采用。HighTec的RISC-V編譯器設(shè)計(jì)初衷是讓用戶在從ARM等傳統(tǒng)架構(gòu)切換到RISC-V時(shí),能夠?qū)崿F(xiàn)平滑過渡。無論是基于ARM、PowerPC還是其他內(nèi)核的芯片,HighTec的現(xiàn)代編譯器技術(shù)都能確保一致的開發(fā)體驗(yàn)。溫吉輝特別提到,HighTec為博世定制了專用編譯器版本,以滿足特定客戶需求,同時(shí)為整車廠提供多芯片平臺(tái)的工具鏈統(tǒng)一性,降低開發(fā)復(fù)雜性。
在RISC-V編譯器的開發(fā)上,HighTec注重性能優(yōu)化與供應(yīng)鏈靈活性。當(dāng)前版本的編譯器已適配RISC-V標(biāo)準(zhǔn)指令集及常見擴(kuò)展指令集。溫吉輝透露,下一版本計(jì)劃加入P指令支持,以滿足國內(nèi)在矢量處理方面的需求。然而,由于P指令標(biāo)準(zhǔn)尚未完全定稿,出于安全性和可靠性的考慮,當(dāng)前版本暫未納入該指令。這種謹(jǐn)慎的態(tài)度反映了HighTec對車規(guī)級產(chǎn)品穩(wěn)定性的嚴(yán)格要求。溫吉輝還分享了HighTec與英飛凌合作的最新進(jìn)展。在峰會(huì)主論壇上,英飛凌生態(tài)總監(jiān)宣布其下一代平臺(tái)RC1將從傳統(tǒng)架構(gòu)全面轉(zhuǎn)向RISC-V。HighTec為此開發(fā)了一套虛擬評估方案,結(jié)合其編譯器、虛擬開發(fā)套件(VDK)以及勞德巴赫虛擬平臺(tái),模擬RC1芯片及其外設(shè)(如CAN收發(fā)器、存儲(chǔ)和ADC模塊)。這一方案允許客戶基于現(xiàn)有TC4或TC3軟件協(xié)議棧,稍作修改即可適配RC1芯片,從而實(shí)現(xiàn)從軟件開發(fā)到下一代平臺(tái)的無縫遷移。溫吉輝展示了一個(gè)基于RC1的原型Demo,包含兩個(gè)任務(wù):CAN信號收發(fā)和基于中斷的通信模擬,運(yùn)行在模擬的RC1芯片上。這套虛擬環(huán)境不僅支持軟件開發(fā),還可用于下一代平臺(tái)的預(yù)研和基準(zhǔn)測試。
開源技術(shù)是HighTec理念的核心。溫吉輝強(qiáng)調(diào),公司積極參與LLVM和Rust社區(qū),推動(dòng)編譯器技術(shù)的進(jìn)步。Rust作為一種在歐洲日益流行的編程語言,因其能有效解決C和C++中的內(nèi)存泄漏問題,受到汽車行業(yè)關(guān)注。HighTec正在開發(fā)支持Rust的編譯器,計(jì)劃在2025年第四季度實(shí)現(xiàn)對RISC-V平臺(tái)的支持。溫吉輝提到,國內(nèi)車企如蔚來、理想和小米已開始使用Rust重構(gòu)固件,以提升系統(tǒng)可靠性和安全性。HighTec的工具鏈支持C、C++與Rust混合開發(fā),允許制造商在保留現(xiàn)有驗(yàn)證代碼的基礎(chǔ)上,針對內(nèi)存相關(guān)問題進(jìn)行重構(gòu),最終通過連接器生成可執(zhí)行文件。這種靈活的開發(fā)方式為解決量產(chǎn)或售后中的軟件問題提供了有效途徑。
功能安全是HighTec產(chǎn)品的核心競爭力。溫吉輝詳細(xì)介紹了其編譯器的工具可信度分級(TCL)評估流程,確保在各種編譯選項(xiàng)和使用場景下均符合ASIL-C或ASIL-D要求。相較于僅用于市場宣傳的認(rèn)證,HighTec更注重工具鑒定,以保證編譯器的安全性。公司還開發(fā)了符合ASIL-D的嵌入式庫和非AUTOSAR的V核操作系統(tǒng),支持英飛凌TC3、TC4及意法半導(dǎo)體的PGE系列MCU。此外,HighTec近期獲得了TC4編譯器的ASIL-D認(rèn)證,并成為全球首家發(fā)布支持跨平臺(tái)Rust編譯器的公司。溫吉輝表示,HighTec計(jì)劃在2025年第四季度為RISC-V平臺(tái)推出Rust編譯器支持,進(jìn)一步擴(kuò)展其功能安全解決方案。
在生態(tài)合作方面,HighTec的RISC-V編譯器已適配主流IP和MCU廠商,包括英飛凌的RC1和矽力杰的SAD系列芯片。公司與英飛凌和新思科技合作推出了一款開發(fā)套件,集成了VDK環(huán)境、調(diào)試器和編譯器,提供開箱即用的RISC-V開發(fā)體驗(yàn)。溫吉輝強(qiáng)調(diào),HighTec的開源背景使其免受地緣政治風(fēng)險(xiǎn)的限制,能夠?yàn)槿蚩蛻籼峁┛煽康木幾g器支持。此外,公司通過持續(xù)的模糊測試和社區(qū)反饋,不斷提升LLVM技術(shù)的穩(wěn)定性。
展望未來,HighTec計(jì)劃在2025年第四季度發(fā)布RISC-V編譯器1.1版本,目前已完成大部分ASIL-D認(rèn)證測試,與國外專家協(xié)商證書頒發(fā)事宜。溫吉輝表示,公司將繼續(xù)與LLVM社區(qū)保持技術(shù)同步,確保其產(chǎn)品始終處于行業(yè)前沿。從產(chǎn)品開發(fā)到量產(chǎn)維護(hù),HighTec致力于提供全生命周期的編譯器支持,為RISC-V在汽車領(lǐng)域的應(yīng)用提供堅(jiān)實(shí)保障。
溫吉輝的演講展現(xiàn)了HighTec在RISC-V汽車MCU生態(tài)中的關(guān)鍵作用。通過結(jié)合40余年的編譯器經(jīng)驗(yàn)與開源技術(shù)創(chuàng)新,HighTec為整車廠和芯片廠商提供了高效、安全的工具鏈解決方案,支持RISC-V架構(gòu)的快速普及。隨著汽車行業(yè)向開放、靈活的技術(shù)平臺(tái)轉(zhuǎn)型,HighTec的努力無疑將在推動(dòng)RISC-V生態(tài)發(fā)展中發(fā)揮重要作用,為下一代汽車電子系統(tǒng)注入新的活力。