搜索
爱集微APP下载
登录
编者按：芯智驾──集萃产学研企名家观点，全面剖析AI芯片、第三代半导体等在汽车“大变形”时代的机会与挑战！
集微网报道，汽车正在从功能车转变为智能电动汽车，这种转变，也意味着研发方式和速度的变革。作为继智能手机之后的下一个母生态，智能电动汽车正在驱动包括能源、材料、芯片和半导体技术、软件技术、自动驾驶、人工智能技术等全方位的创新。
这种变革对于汽车产业链是具颠覆性的。与燃油车时代相比，其中最大的变化之一是芯片在汽车内的重要性逐步提升，内燃机必将不再是未来汽车的核心技术，这对于长期在汽车产业金字塔顶端的车企无疑是最大的调整。布局芯片由此成为车企的一项必要战略——为了在未来的汽车新竞争中依然保有往昔的控制权。
车企自研芯片已经不是一个新话题，几乎是伴随着汽车的智能化、电动化变革而生的。但是随着变革的推进，加上近两年全球产业形势的变化以及地缘政治、“黑天鹅”事件等带来的供应链的不确定性增加，车企对汽车芯片的布局和投入是否也有了新的认识？未来产业链会呈现哪些新格局和新合作模式？
缺芯敲响警钟
咨询机构罗兰贝格预计2022年，随着智能化产品的不断落地与车辆智能网联功能渗透率的不断提升，中国汽车产业将加快向技术驱动转型，整车企业将深化对芯片等行业的布局，提升供应链深度，创造新的生态合作模式。
特斯拉几年前就给传统车企上了重要一课。从芯片到零部件，特斯拉几乎什么都自己做。而它自研芯片的初衷，有很多分析指出，主要是与当时（2015年）合作的Mobileye产生了极大的分歧后分道扬镳。此后，特斯拉又转而与英伟达合作，但后者为其提供的GPU依然不尽如人意，该产品在满足巨大算力的同时也产生了相当高的功耗，对于纯电动车而言是不小的负担。特斯拉因此而决心自研芯片，并于2016年年初从AMD挖来了吉姆·凯勒担任芯片架构设计的副总裁。特斯拉CEO马斯克也将自研芯片的能力视作一家成立时间较短的公司能够在短时间内构建与传统汽车制造商在智能电动汽车时代竞争的有力武器。
但是，不得不说，大部分的车企都不具备特斯拉这样的研发能力以及软硬件技术实力，更何况芯片的投入是一项耗资巨大且周期很长的工作，即便是全球前十大车企，投入布局芯片也是不小的负担。
而过去两年全球汽车缺芯的困局进一步让车企对布局芯片甚至自研芯片引起重视。Gartner的预测数据指出，200mm晶圆产能的紧缺将贯穿整个2022年，缺芯带给汽车行业的影响或将持续到2025年，而电动化、自动驾驶等技术趋势将迫使全球排名前十的车企中的一半开始自研芯片，以更好地保证自身的供应链以及产业控制权。
自2020年下半年以来，芯片短缺问题持续困扰着全球汽车行业，而放眼未来，汽车芯片持续小范围的短缺将成为常态。芯片短缺给整车企业带来了产量的损失，也给整个中国汽车行业敲响了警钟。自疫情以来，全球整体供应链并不稳定，对于汽车这一高度依赖全球市场的复杂产品，供应链管理与安全已成为中国汽车产业的重要话题。比如，在国内汽车产业界，已开始采取行动，各大整车企业、零部件供应商等均加大技术研发投入，以期在中国实现一定程度的内循环，加快国产替代。
但即便如此，现阶段对于车企而言，花重金造芯片是否是明智之举？
合作造芯或是另一趋势？
智能汽车时代用户的体验逻辑与传统燃油车时代完全不同。燃油车时代是面向供应链优化流程导向的形态，但随着汽车产业链越来越像智能手机，未来迭代的速度在智能汽车时代尤为重要。
对此，本土芯片厂商地平线认为，芯片在整个智能信息产业生态里是处于最上游的一环，它天然是一个生态的参与者，而在芯片层面与整个产业链里的传感器厂商、Tier1、软件厂商、智能驾驶技术提供商等展开广泛合作，形成创新开放的汽车芯片生态圈是接下去在智能电动汽车时代形成竞争力的关键。这其中，对车企而言，掌握核心技术能力依然是获得产业控制权的关键。但是在核心芯片的自研能力上，对车企而言显然难度很大，且不是轻易可以构建起来的能力。
“尽管我们并不认为所有的主机厂都要去自研芯片，但是自己做芯片的好处也显而易见，可以提升差异化竞争力，加快研发创新速度。”地平线创始人兼CEO余凯博士在2022中国电动汽车百人会云论坛上这样提出。集微网了解到，地平线开放了其高性能自动驾驶处理器架构BPU（Brain Processing Unit）IP授权，包括整个BPU的软件支持包以及芯片的参考设计，来支持部分车企自研芯片。余凯解释，通过BPU IP的授权模式，整车的开发可以实现从芯片、操作系统到整个自动驾驶软件的高度协同，对于整车的迭代速度将带来明显提升。
合作造芯或许是更明智的选择。事实上在全球前十大车企与一些芯片等产业链厂商合作造芯早期案例中可以看到，早在几年前这些车企就已经意识到芯片能力的重要性而开始早作布局，只是进展相对缓慢。
比如，丰田汽车于2020年4月与日本电装(DENSO)成立了合资公司MIRISE Technologies，联合研发下一代汽车半导体。相关芯片主要的研发方向，将包括联网汽车、自动驾驶、电动化和共享出行相关。关于合作内容， 按丰田官网上的说法，除车载半导体外，合资公司具体业务还含有：电动车的电源模组，自动驾驶汽车的检测传感器等。在此之前，丰田与电装在内的4家公司共同组建了新公司J-QuAD DYNAMICS，主要研发用于自动驾驶、车辆运动控制以及其他相关功能的集成控制软件。而在功率半导体的布局上，丰田则早在上世纪八十年代就开始了。据公开信息，丰田中央研发实验室和电装公司从1980年开始合作开发SiC半导体材料。2014年5月他们正式发布了基于SiC半导体器件的零部件，可以应用于新能源汽车的功率控制单元（PCU）。
宝马则是在2018年12月投资了一家英国AI芯片初创公司Graphcore，该公司的主要业务是设计用于人工智能应用程序的处理器，为智能驾驶、云服务等应用提供更灵活、更易用、更高技术水准的产品支持。
大众与英伟达在AI和深度学习层面达成合作，旨在提升大众汽车“数据实验室”的能力。在功率半导体方面，大众则与Cree和英飞凌均有合作。其中，Cree是大众FAST（Future Automotive Supply Tracks，未来汽车供应链）项目SiC碳化硅的独家合作伙伴；英飞凌则成为大众FAST项目战略合作伙伴，合作点集中在大众MEB电力驱动控制解决方案中的功率模块。
此外还有戴姆勒与赛灵思（Xilinx）合作研发人工智能车载系统，福特则投了10亿美元开发视觉驾驶系统，本田、日产则和罗姆公司就HEV／EV应用SiC半导体技术进行了多年的合作研究。
现阶段“卷”芯片或仍为时尚早
过去两年电动汽车呈现爆发式增长，渗透率持续飙升。罗兰贝格认为，电气化与智能化形成正向反馈，助力消费者对智能电动车产品的印象持续深化。预计2022 年，随着智能电动车渗透率不断提升，结合消费者产品体验后的口碑传播，智能电动车概念将更加深入人心，成为企业产品竞争的主要战场，智能电动车将迎来一轮爆发式增长。与此同时，各车企也必将使出浑身解数，通过性价比、差异化配置、亮点服务等一系列组合拳争夺市场份额，开启一场硬碰硬的智能电动车产品大战。
而整车厂自主地开发差异化的、具有核心能力的自动驾驶芯片显然是一大重要路径。这也是为什么特斯拉当年要自研芯片的重要原因，其出发点或许类似于此前苹果因不满高通设计而选择自行设计5G iPhone的天线模组。
但是，需要注意的是，当前智能电动汽车的发展阶段才刚刚起步，这与已经进入成熟存量市场的智能手机领域的竞争态势完全不同。在智能化和电动化层面，大部分的车企都尚未达到特斯拉的发展进度。
“手机厂商们如今进入了‘卷’芯片的竞争，是因为目前的头部厂商们基本上无论是OS还是屏幕、摄像头等其他各方面，各家都已经几乎做到最好，该统一的都统一完了，最后要想做差异化，就只剩下在芯片上动手。” 爱集微副总裁、咨询业务总经理韩晓敏指出，而事实上，智能手机的竞争形势也是不同阶段一点点转变到核心芯片的竞争的。而在此前，当大部分的厂商们在包括OS、屏幕等各方面可提升的地方很多的时候，基本上也都不会考虑去做芯片。
“当你在产品迭代和技术方面还有很多工作可以去做的时候，这时候投入做芯片是最不划算的。因为无论是手机的主芯片还是汽车的核心芯片，投入成本都是最高的，当你的产品尚未达到上百万台以上的出货量来均摊成本的话，显然是十分冒险且不明智的做法。而且能做到的差异性也不高，因为这个时候这个行业的天花板远远在你前面。” 韩晓敏认为，总体来看，关于车企自研芯片这个事，尤其对于国内厂商来讲，现阶段去做是不太明智的。汽车的智能化电动化刚刚起步，这与智能手机当前的发展阶段不同，在智能电动化相关的一些核心技术层面，比如电池、车机都还没有做到掌握核心技术。在他看来，未来3到5年来看，去“卷”芯片这个方向或许并不明智。
（校对/Jimmy）
