
他講透了汽車芯片的來龍去脈
發(fā)布日期:2021-07-02
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近日,中汽協(xié)主辦的2021中國汽車論壇上,工信部電子信息司副司長董小平提出:“破解汽車‘芯荒’需加強(qiáng)多元化供應(yīng)鏈建設(shè)。”被媒體解讀為:“‘缺芯’影響全年有望抹平。”
然而,芯片對汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展的戰(zhàn)略意義何在?未來“缺芯”能否解決?主機(jī)廠又該如何布局?論壇上,蓋斯特管理咨詢公司副董事長何偉給出獨(dú)到見解。

芯片戰(zhàn)略意義何在?
智能汽車是近幾年的大熱門,然而,它與現(xiàn)在路上跑的傳統(tǒng)汽車區(qū)別在哪里?
何偉介紹說:“智能汽車是新物種,是由軟件定義、數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)、能夠帶給用戶更好體驗(yàn)的汽車。它與傳統(tǒng)汽車的本質(zhì)區(qū)別在于,智能汽車可以自我進(jìn)化、完善和升級。而數(shù)據(jù)是支撐智能汽車不斷進(jìn)化的核心,體驗(yàn)是智能汽車最重要的衡量標(biāo)準(zhǔn),未來智能汽車必須面向不同客戶提供個(gè)性化服務(wù)。”

芯片在智能汽車上發(fā)揮了哪些重要作用?何偉指出:“一方面,智能網(wǎng)聯(lián)汽車具有的通訊能力、計(jì)算能力、存儲(chǔ)能力、感知能力都依托于芯片才能實(shí)現(xiàn);另一方面,從智能汽車的軟硬件架構(gòu)來看,軟件賦能硬件,使硬件的功能和性能得以最大化地發(fā)揮。而所有的軟件架構(gòu)開發(fā)都是要基于芯片的功能性來進(jìn)行開發(fā),軟件和芯片必須緊密融合在一起,否則軟件不可能有效地驅(qū)動(dòng)芯片和硬件,軟件架構(gòu)離不開芯片的支撐。”
行業(yè)里經(jīng)常說的軟硬件解耦又是怎么回事?何偉解釋說:“芯片承擔(dān)著打通軟件和硬件的關(guān)鍵任務(wù),它在與軟件緊密結(jié)合的同時(shí),也是硬件架構(gòu)平臺(tái)各個(gè)關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)的核心組成部分??傊?,芯片既是功能提供者,又是硬件的控制者,是汽車產(chǎn)品升級的關(guān)鍵支撐,在智能汽車發(fā)展中具有戰(zhàn)略意義。”
車路協(xié)同汽車芯片可能“做減法”
當(dāng)前,汽車“芯片荒”已經(jīng)波及全球。然而,既然傳統(tǒng)汽車與智能汽車有本質(zhì)不同,那么現(xiàn)在短缺的是哪類芯片?未來芯片的發(fā)展趨勢又是什么?
行業(yè)內(nèi)對芯片有很多種分類方法,根據(jù)算力的性能和工藝水平不同,何偉把汽車芯片分為三個(gè)梯隊(duì)。
他介紹說:“第一梯隊(duì)是高性能、高工藝的芯片,屬于技術(shù)梯度最高的芯片,典型代表是各種AI芯片、主控芯片。隨著智能網(wǎng)聯(lián)汽車的發(fā)展,對此類芯片的需求會(huì)越來越大;第二梯隊(duì)是MCU微控制器,現(xiàn)在用得比較多,目前供貨上斷檔的主要是這類芯片。第三梯隊(duì)是功率芯片、通訊芯片、傳感器與執(zhí)行器、存儲(chǔ)芯片等,屬于低算力、工藝要求較低的芯片。每個(gè)梯隊(duì)之間都隔著‘一堵墻’。要跨過這堵墻,需要從芯片制造的全產(chǎn)業(yè)鏈進(jìn)行全方位升級。而目前幾乎所有高性能汽車芯片均由臺(tái)積電和三星代工,我們沒有自主掌控技術(shù)能力,是被卡脖子的關(guān)鍵原因。”

中國選擇車路協(xié)同的技術(shù)路線,為汽車芯片“做減法”提供了機(jī)會(huì)。何偉認(rèn)為:“車路協(xié)同是把云端服務(wù)器、路側(cè)設(shè)備與汽車進(jìn)行高效5G賦能和V2X連接。在此情況下,可以把部分感知、計(jì)算和存儲(chǔ)能力從車內(nèi)轉(zhuǎn)移到車外,這對整個(gè)芯片未來的發(fā)展有三個(gè)方面的重要影響。第一,由于車端與云端/路端將進(jìn)行大量的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)交互,傳輸?shù)乃俾室蟾吡?,傳輸?shù)牧恳苍龃罅耍詫νㄓ嵭酒男阅苄枨筇嵘?。第二,由于車端和云端的架?gòu)要打通和聯(lián)通,所以要進(jìn)行軟件協(xié)同和硬件協(xié)同設(shè)計(jì)。軟件協(xié)同設(shè)計(jì)要有標(biāo)準(zhǔn)化的服務(wù)架構(gòu),硬件協(xié)同要明確車端和云端的硬件能力需求,協(xié)同設(shè)計(jì)兩端的芯片;第三,部分計(jì)算/感知/存儲(chǔ)的任務(wù)從車?yán)镆频皆贫?,因此對車端芯片的需求就?huì)降低,使得傳感器和算力配置得以簡化。”
車企的工作是定義使用場景,不是設(shè)計(jì)芯片
今年以來,汽車芯片短缺危機(jī)下,國內(nèi)多家車企投資入股芯片企業(yè)。對此,何偉認(rèn)為:“車企利用芯片即可,不太可能也沒有必要去掌握芯片設(shè)計(jì)的核心能力。”
在何偉看來,未來汽車功能必須基于場景和數(shù)據(jù)開發(fā),而消費(fèi)者的用車數(shù)據(jù)、服務(wù)數(shù)據(jù)都在車企端,所以車企要充分挖掘場景需求與分析能力,把場景定義好后,與芯片企業(yè)相互配合,形成優(yōu)勢互補(bǔ),從而提升產(chǎn)品的競爭能力。
主機(jī)廠與芯片企業(yè)配合,又該參與哪些工作呢?何偉建議稱:“芯片開發(fā)的七個(gè)步驟中,規(guī)格制定、功能劃分,芯片設(shè)計(jì)語言的描述,均與末端消費(fèi)體驗(yàn)密切相關(guān),需要主機(jī)廠參與其中。一方面,車企應(yīng)基于整車架構(gòu)及對場景的理解,自主定義計(jì)算平臺(tái)的各項(xiàng)需求,建議主機(jī)廠直接與芯片企業(yè)對接,避免一級供應(yīng)商在中間做‘翻譯’。另一方面,車企在定義需求時(shí),還要考慮到后續(xù)芯片的迭代更新,相比于手機(jī)只有三年的生命周期,汽車的使用生命周期長達(dá)十年,如何判斷芯片在汽車全生命周期的迭代升級?對于車企來說,是一項(xiàng)巨大的挑戰(zhàn)。因此需要車企合理地劃分所有功能單元,以及確定所有的接口標(biāo)準(zhǔn)。”

由于智能網(wǎng)聯(lián)汽車發(fā)展尚處在初級階段,且沒有成熟的模式可以借鑒,因此何偉提醒說:“整車企業(yè)在計(jì)算平臺(tái)設(shè)計(jì)中,雖然處于主導(dǎo)地位,但并不代表車企要深入?yún)⒓铀械难邪l(fā)環(huán)節(jié),很多方面也并非是車企的領(lǐng)域,因此車企應(yīng)該根據(jù)自身能力量立而行。”
整體看,無論是何偉的介紹,還是論壇上其他專家提出的觀點(diǎn),都可以歸結(jié)為一句話:破解芯片難題并非一日之功,而需要付出長期艱苦的努力。
中國電子商會(huì)自主創(chuàng)新與安全技術(shù)委員會(huì)理事長馮燕春表示:“我們在核心技術(shù)攻關(guān)上因?yàn)檫^去欠帳太多,現(xiàn)在發(fā)現(xiàn)誰也指不上了,只有自己救自己。芯片的設(shè)計(jì)完成后,測試需要兩到三年,另外還要投入五到十年在供應(yīng)鏈上,這個(gè)門檻太高了,以后遞進(jìn)起來非常慢,這是我們現(xiàn)在應(yīng)該關(guān)注的。”
本文來源于汽車之家車家號作者,不代表汽車之家的觀點(diǎn)立場。
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