在中美贸易摩擦和疫情因素叠加影响下,一大批车企愈发为供应链的安全和保障感到担忧。
今年以来,由于疫情停工、停产影响,不少车企都遭遇了供应链危机。然而,华为遭遇芯片断供危机后,近期市场上还开始出现了一些半导体功率器件断货的情况,这使得车企的危机感更是空前强烈。
现阶段,智能电动汽车时代正在快速来临,汽车厂商对于芯片的需求和依赖达到了前所未有的高度,而当前全球汽车芯片市场却依然由国外厂商所占据。
《高工智能汽车》了解到,有部分自主品牌车企已经有急迫的国产高端芯片的需求,并且也有车企开始陆续选用国产芯片。同时也有一批国产芯片企业开始迅速崛起。
例如,南京芯驰半导体科技有限公司(以下简称“芯驰科技”),其自主研发了X9、G9、V9三大系列国产高端车载芯片,在算力、功耗、性能等方面都有超强的领先优势。
近期,芯驰科技还获得了2020上半年度高工智能汽车金球奖——智能座舱车规级芯片国产突围奖。
显然,国产芯片厂商的机会来了。接下来的3-5年内,国产芯片将与国际芯片同台竞技,整个汽车芯片将呈现传统汽车芯片企业、欧美汽车芯片新势力和国产芯片公司三分天下的格局。
车企的担忧
近期,包括江淮、威马在内的诸多车企人士都在公开发表讲话中提到,在中美贸易摩擦和疫情因素叠加影响下,车企供应链体系的安全敲响了警钟。
尤其是在软件定义汽车的大趋势下,传统汽车的价值链正在被颠覆,软件、芯片、算力等变得愈发重要。汽车芯片作为软件定义汽车生态的基础,开始受到越来越多业内人士的广泛关注。
其中,广汽新能源总经理古惠南曾在公开采访中表示:“软件定义汽车的前提是硬件要强大,尤其是车载芯片。一旦别人不供应芯片了,我们就难以发展了。”
还有不少车企人士建议,中美贸易战及疫情影响下,供应商需要提前采购车企所需要的芯片,才能确保车企的供应链安全。
而芯驰科技CEO仇雨菁也向《高工智能汽车》表示,汽车是全世界实体经济里面最长的一个产业链,对质量管控要求非常严格,所以供应链的安全及保障至关重要。
毋庸置疑,在软件定义汽车的时代,汽车功能越来越复杂,传统汽车电子电气架构开始逐步从分布式架构向集中式架构演进。
“在传统燃油车的时代,汽车卖出去功能就固定了。但是未来的智能网联汽车,在整个生命周期内是可以进行功能升级和快速迭代升级的。”仇雨菁表示,这就需要硬件具有高集成度, 能够灵活配置并且易于扩展,系统架构要有足够的弹性,才能为软件提供足够的发挥空间。
此前,汽车的电子电气架构基本是由70-100个ECU组成的分布式架构,这些ECU来自不同的硬件和软件供应商,且软件与硬件都是强耦合的状态。如果要升级软件及OTA升级,需要协同不同的硬件和软件厂商共同完成,难度很大。
因此,“软件定义汽车”的大趋势下,包括特斯拉、大众等车企开始将整个电子电气架构进行升级,把原来的分布式架构往集中式架构转变。即将多个ECU的功能,交由一个域控制器进行负责。
这样一来,车企就大大简化了与不同ECU厂商协同的难题。但是,单个芯片上承载的操作系统和应用程序出现了爆发式的增长,对芯片厂商提出了更高的要求。
无疑,在软件定义汽车的时代,特斯拉成为了一个难以复制的成功特例。
基于自研的AI芯片和操作系统,特斯拉率先实现了电子电气架构的计算集中化,在特斯拉Model3的整个电子电气架构上面,分别有CCM(中央计算模块)、BCM LH(左车身控制模块)、BCMRH(右车身控制模块)三大模块。
其中,中央计算模块(即HW3.0)核心是自研车载AI芯片FSD,这种新的计算架构是车辆处理海量数据流的核心。
这背后,车企的隐忧开始愈发强烈。中国是芯片需求大国,但却不是芯片设计、制造大国,在软件定义汽车的时代下,车企急需尽快建立起安全可靠的国内供应链。
国产芯片如何破局?
“软件定义汽车已经来到了关键时刻。”仇雨菁表示,国产高端车载芯片的突围势在必行。
据了解,芯驰科技早在创立初期就确立了要做高端车载核心芯片的目标,目前已经针对“软件定义汽车”最重要的三大部分,推出了三大系列产品——分别是针对智能座舱的X9系列芯片、中央网关芯片G9、自动驾驶芯片V9。
众所周知,现阶段,大部分车企开始将整车的电子电气架构进行分区控制,智能座舱、智能网关、智能驾驶便是整个电子电气架构中最重要的三大部分之一。
仇雨菁介绍,芯驰科技的三大系列产品都是域控级别的大型SoC芯片,不仅仅可以满足现在汽车的需求,还具备前瞻性,能够帮助客户实现快速的量产,同时还为未来“软件定义汽车”的功能升级进行了规划和算力预留。
以X9系列智能座舱系列芯片为例,X9系列芯片集成了高性能CPU、GPU和AI加速引擎,可以同时驱动多达8块全高清1080P屏幕以及8个操作系统的极速顺畅运行,并且具备语音交互、导航、手势识别、驾驶员状态监控等等功能。
“对于大部分车企来说,现在可能不需要用到这么多的算力,但是可以把算力和接口预留,未来就不需要再做软件和硬件的设计。”仇雨菁如此表示,这在一定程度上也帮助车企大幅节约了开发成本,以及提供了一体化的解决方案。
根据《高工智能汽车》了解,在汽车深度大变革的关键时期,大部分车厂都面临了转型阵痛,传统业务大幅下滑的同时,“新四化”业务的巨额投入,使得大部分车厂都背负了巨大的转型压力。
尤其是特斯拉的国产化及外资企业的大幅进入中国,更是使得传统车厂的转型紧迫感变得更加强烈,如何节约成本、快速平稳向汽车新四化进行转型已经成为大多数传统车厂急需解决的痛点。
总体来看,与其他同类型的车载芯片产品相比,芯驰科技最大的竞争优势在于:可以帮助客户节约成本,大幅缩短车厂的开发周期。这不仅体现在产品优势方面,还体现在整体解决方案的优势上面。
“与同样性能的国际大厂芯片相比,使用我们的芯片可以帮助客户大幅降低整个系统的成本。”仇雨菁表示,芯驰科技的整个系列产品都做到了软硬件兼容。
仍然是以芯驰X9系列产品为例,其充分考虑了不同客户的使用需求,覆盖了包含经济型X9E、中档型X9M、高性能性X9H及旗舰型X9P四个不同级别处理器,且每个产品都包含了不同数目的CPU及GPU内核,支持双屏、三屏、四屏及八屏的座舱系统。
这意味着整车厂采用X9系列芯片,只要开发一次便可完成低端、中端及高端车型的全覆盖。在节约多次开发成本的同时,也大大缩短了开发周期。
另外,仇雨菁提到,芯驰科技的团队不仅有来自长期专注于芯片产业的高科技人才,还有来自互联网和消费电子行业的人才,更有在车厂、Tier1等长期专注于汽车生产制造的专业人才。这三类人才组成在一起,成就了芯驰科技就是一家“既懂车、又懂芯片”的企业。
“我们在芯片底层设计时,就已经考虑了最终的应用场景,从而将底层设计做得更加合理。”仇雨菁表示,如果底层设计不合理,很多问题需要在软件层面进行弥补。
但过度操作软件层面,芯片就会变得不稳定,甚至是损失很多性能。相反,如果底层硬件匹配得好,后续的软件层面及升级就会很顺利。
大规模量产在即
业内人士一致认为,接下来3-5年内,随着国产芯片技术逐渐成熟,以及国产芯片的快速量产装车,汽车芯片市场很快就会呈现出国产芯片与国外芯片正面竞争的情况。
自特斯拉FSD芯片推出后,一场围绕高级自动驾驶的商业大战开始打响,汽车芯片市场的大门也被撬开。
无论是老牌消费电子类芯片企业,还是传统汽车芯片巨头,亦或是创业公司,大家都纷纷选择加入了这个“黄金赛道”。同时各大厂商纷纷带来了高算力的大核芯片,意图冲击传统汽车芯片市场。
因此,在巨头林立的汽车芯片市场,国产芯片从初始设计到量产落地,本身就是“十年磨一剑”,但要想“搭上”智能汽车仍然不容易。
根据《高工智能汽车》了解,车规级芯片不仅要完成可靠性标准AEC-Q100、功能安全标准ISO26262等可量化的车规级认证,而要进入车企的供应链体系,还需要经过车企的一系列体系认证。
有车企人士直言,“主机厂在筛选供应商时,首先会考虑是否有应用经验及成熟的验证,并且对供应商团队、资金、开发能力等等也会有要求。”
如此,虽然我国汽车芯片企业已经开发出了一系列面向自动驾驶、智能座舱等的控制类芯片,但是前装量产上车的案例却少之又少。
芯驰科技成立之初就严格按照ACE-Q100标准进行研发设计芯片产品,也是中国第一家获得TÜV莱茵颁发的ISO 26262:2018版功能安全管理体系证书的半导体公司。
仇雨菁介绍,芯驰科技已经与多家OEM和Tier1企业进行了战略合作,今年下半年将实现量产,最快明年年初,就会有搭载芯驰科技芯片的车型量产上市。
目前已经有多家车厂及Tier1企业对芯驰科技的产品、服务等给予了高度评价。有某芯片资深人士直言:“我们测试过芯驰科技的产品,实际测试指标远远超乎我们的预期,甚至在某些性能指标上还超过了国际大厂。”
为了帮助客户更快实现量产,芯驰科技还建立了生态合作伙伴计划。目前,芯驰科技的该生态系统已经集结了71家合作伙伴,可以基于芯驰科技的芯片提供从操作系统、算法到应用端的一体化解决方案,进一步帮助客户实现快速上市和迭代。
“我们会用目前这三个系列产品先帮助客户实现量产,之后还会根据客户的反馈不断进行迭代升级。”仇雨菁说道,未来芯驰科技将提供更多的高度集成的车规处理器,提前给客户需求做加法,助力客户加快发力智能驾驶赛道。