最近，汽車芯片到底怎么了？一方面全球各汽車巨頭都因缺“芯”而紛紛減產(chǎn)、停產(chǎn)，另一方面汽車整機(jī)廠紛紛出來造“芯”。今后，汽車的芯片江湖會怎么變？
車企為何造“芯”
關(guān)于特斯拉造芯、蔚來造芯，Mobileye是一個(gè)繞不開的名字。Mobileye是以色列一家提供視覺感知芯片和算法的公司，在全球汽車視覺芯片市場占比超過70%的份額，2017年被英特爾以153億美元收購成為旗下子公司。特斯拉在自己造芯之前，采用Mobileye的視覺感知芯片，其后被曝不和，特斯拉放棄Mobileye，轉(zhuǎn)頭英偉達(dá)，再之后特斯拉宣布自研芯片。
這次蔚來有可能“造芯”，坊間又傳言是與Mobileye合作不愉快有關(guān)。這究竟是真是假？
1月13日，英特爾公司副總裁、英特爾子公司Mobileye產(chǎn)品及戰(zhàn)略執(zhí)行副總裁Erez Dagan回應(yīng)《中國電子報(bào)》記者采訪時(shí)表示：“我們必須做出一個(gè)艱難的決定，選擇誰把Mobileye的解決方案引入中國市場。隨著更先進(jìn)功能的引入，我們需要選擇比蔚來更強(qiáng)大、更有實(shí)力的OEM。所以在今年的CES上我們選擇與更大、更強(qiáng)的吉利汽車集團(tuán)合作。”
這可以理解，如果必須“二選一”，無論是從公司體量上還是從出貨量上，目前吉利都比蔚來要合適。2020年吉利汽車出貨量是132萬臺，蔚來是5萬臺?；蛟S正是因?yàn)镸obileye選擇吉利而放棄了蔚來，這成了坊間傳言不和的直接原因。不過Erez Dagan也進(jìn)一步強(qiáng)調(diào)：“Mobileye與蔚來關(guān)系其實(shí)很好。僅去年，Mobileye就給蔚來提供了5萬套系統(tǒng)，并且延長了在出行即服務(wù)（MaaS）運(yùn)營車隊(duì)供應(yīng)以及三目攝像頭方案的合同。”
為什么整車廠紛紛要出來自研芯片？拋開與上游芯片供應(yīng)商的“恩怨情仇”，其中一個(gè)原因是上游芯片企業(yè)并不能完全滿足這些下游廠商的需求。特斯拉自動駕駛部門抱怨說，他們在用Mobileye的芯片做測試時(shí)候發(fā)現(xiàn)，算法不能改，而且無法實(shí)現(xiàn)快速迭代。他們希望把芯片和算法剝離開，采用可編程的芯片，在這個(gè)芯片上進(jìn)行算法研發(fā)，跟場景結(jié)合。從時(shí)間上判斷，這個(gè)抱怨時(shí)間是在2017年特斯拉與Mobileye分手之前，特斯拉不僅抱怨了Mobileye，同樣也抨擊過后來一起合作的英偉達(dá)。
另外一個(gè)原因是整機(jī)廠商希望建立自己的“護(hù)城河”。在汽車行業(yè)零部件領(lǐng)域有17年從業(yè)經(jīng)歷的呂楠，曾做過傳統(tǒng)汽車的動力系統(tǒng)，也做過新能源汽車電池系統(tǒng)，現(xiàn)在做智慧城市，見證了汽車產(chǎn)業(yè)從“傳統(tǒng)”到“電動”再到“智能”的迭代。呂楠在接受《中國電子報(bào)》記者采訪時(shí)表示，隨著汽車產(chǎn)品越來越標(biāo)準(zhǔn)化，每一個(gè)廠商都希望建立自己的“護(hù)城河”。在新能源汽車領(lǐng)域，電池是第一大系統(tǒng)，而電控是第二大系統(tǒng)，電控系統(tǒng)里最關(guān)鍵的技術(shù)便是芯片。在智能汽車領(lǐng)域，汽車的功能和性能并沒有改變，而變量在于“智能”，智能的核心在于算力和AI芯片。
自動駕駛AI芯片公司黑芝麻智能科技創(chuàng)始人兼CEO單紀(jì)章在接受《中國電子報(bào)》記者采訪時(shí)表示：“自研芯片的好處在于車廠能夠基于自身的性能和功能的需求進(jìn)行芯片的定制化開發(fā)，為后期的創(chuàng)新預(yù)留出技術(shù)通路。”
如今，汽車的智能化、電動化、網(wǎng)聯(lián)化變革，需要芯片產(chǎn)業(yè)與技術(shù)不斷進(jìn)化。隨著汽車電動化進(jìn)程加快、汽車互聯(lián)性增加、自動駕駛逐步落地，汽車半導(dǎo)體的版圖需要從原來的車用微控制器（MCU）、功率半導(dǎo)體器件（IGBT、MOSFET）、各種傳感器等傳統(tǒng)汽車半導(dǎo)體器件，加進(jìn)包括ADAS先進(jìn)駕駛輔助系統(tǒng)、COMS圖像傳感器、AI主控、激光雷達(dá)、MEMS等更多凸顯“智”的半導(dǎo)體芯片和器件。
國家新能源汽車技術(shù)創(chuàng)新中心總經(jīng)理原誠寅曾透露：“一輛智能新能源汽車?yán)镉猩习倜缎酒?rdquo;與此同時(shí)，芯片在整車價(jià)值中占比也在持續(xù)走高。上世紀(jì)50年代，在汽車制造中所采用的半導(dǎo)體產(chǎn)品還不到制造總成本的1%，現(xiàn)今其成本已經(jīng)多達(dá)總成本的35%，預(yù)計(jì)到2030年將增加至50%。市場研究機(jī)構(gòu)Gartner預(yù)計(jì)，2022年全球汽車半導(dǎo)體市場規(guī)模有望達(dá)到650億美元，占全球半導(dǎo)體市場規(guī)模比例達(dá)到12%，成為半導(dǎo)體細(xì)分領(lǐng)域中增速最快的部分。
汽車芯片賽道加速
三年前，IC Insights曾預(yù)測，2021年汽車半導(dǎo)體將成為芯片行業(yè)中最強(qiáng)的終端市場。果不其然，從去年下半年開始，電動汽車市場異?；鸨浇衲旮侨嫉搅?ldquo;沸點(diǎn)”。
諸多的原因驅(qū)動越來越多的企業(yè)進(jìn)入汽車芯片市場，不僅包括既要加大研發(fā)又要守住陣地的恩智浦、英飛凌、瑞薩、德州儀器等傳統(tǒng)的汽車半導(dǎo)體巨頭。還包括英特爾、英偉達(dá)、高通、三星、賽靈思等計(jì)算與通信半導(dǎo)體企業(yè)。那么，本來就在汽車這灘“深水”里的汽車整車廠商們，又怎能看著這個(gè)冉冉升起的大市場而不管不顧呢？
特斯拉、蔚來是資本市場的新寵，它們在高光之下的一舉一動都備受關(guān)注，因此，造“芯”已然成焦點(diǎn)，與此同時(shí)，傳統(tǒng)整車企業(yè)同樣也已在造“芯”的路上。例如，豐田與電裝在2020年4月成立了合資公司MIRISE Technologies，研發(fā)電動汽車電源模塊以及自動駕駛車輛所使用的監(jiān)測感應(yīng)器等。寶馬在2018年12月投資了英國AI芯片公司Graphcore，該公司芯片主要用于智能駕駛和云服務(wù)。福特則以10億美元投資了視覺駕駛系統(tǒng)公司Argo AI，該公司主要研發(fā)傳感器、攝像頭、雷達(dá)、光檢測和測距雷達(dá)（LIDAR）以及軟件、計(jì)算平臺和高清晰地圖。
在國內(nèi)車企中，比亞迪是造“芯”動作最大的企業(yè)，它在2003年3月成立比亞迪微電子，目前已經(jīng)到了將半導(dǎo)體股份籌劃分拆謀求上市的進(jìn)程中。在1月16日舉行的中國電動汽車百人會論壇上，比亞迪股份董事長王傳福表示：“2021年比亞迪將加快關(guān)鍵零部件向行業(yè)開放供應(yīng)。”
除了比亞迪，國內(nèi)其他整車企業(yè)以投資、入股等方式紛紛加“芯”。吉利戰(zhàn)略投資了億咖通科技公司，這是一家提供汽車芯片、智能座艙、智能駕駛、高精度地圖、大數(shù)據(jù)及車聯(lián)網(wǎng)云平臺等產(chǎn)品技術(shù)的創(chuàng)業(yè)公司。上汽則入股了晶晨半導(dǎo)體，這是一家車載娛樂信息系統(tǒng)芯片、輔助駕駛芯片公司。與此同時(shí)上汽集團(tuán)還投資了汽車AI芯片創(chuàng)業(yè)公司地平線（Horizon），并在2019年4月又投資了黑芝麻智能科技有限公司，這又是一家汽車AI芯片創(chuàng)業(yè)公司。東風(fēng)汽車在2018年2月投資了君芯科技，這是一家做IGBT、FRD等新型電力電子芯片的企業(yè)。
由此可見，每一個(gè)汽車整車企業(yè)都希望擁有自己充分掌控并按照自己節(jié)律跳動的“芯”。
汽車芯片未來怎么變
如果整車企業(yè)都紛紛自造芯片“城池”，那么，第三方汽車芯片廠商的“飯碗”該如何保?。科囆酒慕謱绾?？
各個(gè)整車廠都擁有自己造“芯”的故事，Erez Dagan首先表示：“關(guān)于OEM（原始設(shè)備制造商）正開發(fā)自研感知系統(tǒng)集成芯片（SoC）的事情，除了特斯拉，我不知道還有誰在開發(fā)自己的SoC。”言下之意，這些整車廠除了特斯拉，真正能夠落地的目前并沒有幾個(gè)。“開發(fā)堆棧方案是一場高成本、高風(fēng)險(xiǎn)的游戲。任何試圖分解或從零開始組合的嘗試都會招致很多風(fēng)險(xiǎn)，包括安全、效率和經(jīng)濟(jì)性。”Erez Dagan說。
賽迪顧問汽車產(chǎn)業(yè)研究中心總經(jīng)理鹿文亮表達(dá)了與Erez Dagan相同的觀點(diǎn)，他認(rèn)為，不僅造“芯”困難，從自研到給其他企業(yè)供貨，還有更大的難度：第一，技術(shù)層面。從設(shè)計(jì)能力、生產(chǎn)能力、測試能力到軟件開發(fā)能力，都面臨很大的挑戰(zhàn)。第二，產(chǎn)業(yè)生態(tài)方面。所造出來的芯片是否有廠商愿意使用，是否有人愿意在其上開發(fā)軟件，這比技術(shù)還重要且還困難。
“未來一定會有一些企業(yè)，像蘋果和特斯拉一樣，能夠從終端到軟件操作系統(tǒng)、芯片都進(jìn)行自研。”汽車AI芯片公司地平線創(chuàng)始人兼CEO余凱認(rèn)為，但這樣的企業(yè)一定會很少，絕大部分的企業(yè)還是會擁抱第三方芯片和操作系統(tǒng)。因?yàn)槿套匝袑诵哪芰Φ囊筇吡恕?ldquo;誰都可以學(xué)習(xí)蘋果，但有多少公司能成為蘋果？”余凱說。
整車廠到底是采用第三方芯片還是自研芯片，單紀(jì)章認(rèn)為，從技術(shù)角度看，芯片的研發(fā)難度很高，車廠過去的技術(shù)和經(jīng)驗(yàn)積累主要集中在系統(tǒng)和整車部分，芯片領(lǐng)域的技術(shù)積累比較有限，因此自研芯片對車廠來說挑戰(zhàn)很大。從商業(yè)邏輯來看，車廠更傾向于跟獨(dú)立的第三方和中立的供應(yīng)商合作，導(dǎo)致車廠自研芯片再供給其他車廠的難度會比較大，而一家車廠的汽車出貨很難覆蓋單顆芯片研發(fā)和流片的成本。因此，第三方企業(yè)的機(jī)會和市場更加明顯。
“傳統(tǒng)整車廠投資或是入股汽車芯片企業(yè)進(jìn)行試水，與真正自己組建團(tuán)隊(duì)進(jìn)行芯片自研，實(shí)現(xiàn)軟件、硬件、芯片垂直整合，類比特斯拉、蘋果，還是有一定差距的。”汽車行業(yè)資深人士分析。
那么，想從汽車市場分享更多新紅利的半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)又該如何把握機(jī)會呢？呂楠認(rèn)為，電動與智能汽車芯片有兩個(gè)值得關(guān)注的焦點(diǎn)，其一，是需要突破極限值的“高功率芯片”。新能源汽車對芯片的要求非常之高，打破了整個(gè)汽車行業(yè)對芯片要求的極限。甚至這樣高電流要求的芯片在傳統(tǒng)汽車領(lǐng)域尚未出現(xiàn)，只有像ABB、三菱工業(yè)等企業(yè)才能提供這樣的超大功率的芯片。其二，是需要更強(qiáng)大算力、更實(shí)時(shí)通信的芯片。從自動駕駛與智能汽車的角度看，需要車與車、車與基礎(chǔ)設(shè)施、車與萬物實(shí)時(shí)交互，這必然要求車有極高通信和算力，甚至可以將汽車比喻為一個(gè)有四個(gè)輪子的計(jì)算機(jī)。
單紀(jì)章認(rèn)為，未來汽車芯片的競爭主要集中在算力、功耗、能效比和配套的軟件和算法工具鏈這幾個(gè)維度。目前行業(yè)主要的技術(shù)挑戰(zhàn)在于：芯片研發(fā)企業(yè)是否有自研的核心IP，是否能達(dá)到車規(guī)級標(biāo)準(zhǔn)以及性能與功耗的平衡。
日本阿波羅株式會社人工智能首席科學(xué)家、南開大學(xué)特聘教授顧澤蒼對《中國電子報(bào)》記者表示，目前的AI芯片還不是算法芯片，充其量只是算力芯片，目前大家都在追求算力，以滿足深度學(xué)習(xí)的速度要求，算法芯片尚未出世，未來還是要看智慧能力與實(shí)時(shí)能力。激光雷達(dá)的數(shù)據(jù)處理量非常大，但是通過激光雷達(dá)產(chǎn)生高精度圖像這個(gè)維度的數(shù)據(jù)處理目前很少被關(guān)注。
余凱認(rèn)為，當(dāng)前智能汽車發(fā)展的核心瓶頸是算力不足，智能化競爭在提速，但受摩爾定律的功耗限制，追求純算力的突破已不可持續(xù)，同時(shí)算力也并不代表汽車智能芯片的“真實(shí)性能”，芯片計(jì)算效率也同樣需要關(guān)注。正如對于汽車來說，馬力不如百公里加速時(shí)間更真實(shí)地反映整車動力的性能，算力并不反映汽車智能芯片的實(shí)際性能，而每秒準(zhǔn)確識別幀率MAPS才是更真實(shí)的性能指標(biāo)。以特斯拉為例，得益于其軟件能力，F(xiàn)SD標(biāo)稱算力只有Nvidia Drive PX2的3倍，但真實(shí)性能卻是PX2的21倍。因此，在算法驅(qū)動AI芯片設(shè)計(jì)的軟硬結(jié)合趨勢下，新一代汽車智能芯片領(lǐng)導(dǎo)者，將也會是世界級AI算法公司。
事實(shí)上，汽車半導(dǎo)體芯片在智能駕駛方面的競賽異常激烈。去年12月，華為推出了激光雷達(dá)解決方案，目標(biāo)是把整個(gè)激光雷達(dá)的成本大幅度地降下來。在今年的CES上，Mobileye推出了激光雷達(dá)芯片與相關(guān)的解決方案，目標(biāo)是實(shí)現(xiàn)軟件定義激光雷達(dá)，在大幅度提升普通雷達(dá)精度的同時(shí)降低成本，從而實(shí)現(xiàn)軟件定義雷達(dá)。在激光雷達(dá)芯片領(lǐng)域，像華為這樣新入局者，已經(jīng)與“老江湖”Mobileye展開角逐。
很多創(chuàng)業(yè)公司都希望加入汽車芯片的競賽，但余凱表示：“大家都看到了今年以來新能源汽車的火爆場面，如果要進(jìn)入‘決賽’圈，在2020年就必須已經(jīng)達(dá)到芯片量產(chǎn)，否則就已經(jīng)出局了。因?yàn)楹竺娴拈_發(fā)節(jié)奏會非常緊密，到2023年‘比賽’就結(jié)束了。”
正如鹿文亮所言，芯片領(lǐng)域的趨勢是長期趨勢，需要提前布局，而非臨時(shí)抱佛腳?，F(xiàn)在新能源汽車正處于火熱狀態(tài)，且智能化的大潮剛剛開啟，在智能芯片領(lǐng)域，或許現(xiàn)在正是賽點(diǎn)。
