汽車產業正迎來飛速變革。整車電子電氣架構將從分布式向集中式演進,域控制器似乎成為了當前階段最為合理的發展模式,從全車上百個電子控制器單元(ECU)到幾個域控制單元(DCU),控制功能迅速集中。其中,智能座艙域已經率先走在了集中化趨勢的前列。
智能座艙解決人機交互,包括車內車外狀況的監測、車內交互、汽車液晶儀表、中控導航、后排娛樂等升級體驗,是當前行業關注的熱門話題,也是車企布局車聯網服務的重要載體。
據IHS預測,2021年全球智能座艙市場空間超過400億美金,2030年市場規模將達到681億美金。中國作為全球發展潛力最大的汽車市場,智能座艙市場增速領先全球,2030年智能座艙規模全球占比將從 2021年20%左右上升至37%。
數據來源:IHS
芯片作為智能座艙的核心硬件,在信息收集和處理等環節具有不可替代的作用,隨著智能座艙滲透率提升,市場空間被打開,有望迎來量價齊升。
國產汽車芯片廠商紛紛入局
智能座艙時代,芯片供給格局加速演變。除了英飛凌、瑞薩電子、恩智浦、德州儀器等傳統供應商外,原消費級芯片廠商如高通、英偉達、三星、英特爾等也開始進入到智能座艙供應鏈中,供給格局發生巨大變化。
然而,在各類企業紛紛布局汽車賽道的趨勢下,留給主機廠的選擇實際上仍然有限。一方面,傳統的車規級產品已經不能滿足當前智能汽車的功能和性能需求;另一方面,消費電子跟車規級產品在開發理念、性能要求以及品質保障等方面都存在較大差異,這就導致了從消費市場轉型過來的企業對于車規市場容易存在認知不足、理解錯位等問題。
從中長期來看,能夠匹配未來的汽車電子電氣架構演進趨勢,需要高性能押注,但是前提是也不能犧牲可靠性和安全性。而這也給了新入局者突圍的機會。比如這兩年在座艙領域闖出一番天地的芯馳科技。
智能座艙(圖源:芯馳科技)
芯馳科技的X9系列處理器專為新一代汽車電子座艙設計,集成了高性能CPU、GPU、AI加速器,以及視頻處理器,能夠滿足新一代汽車電子座艙應用對強大的計算能力、豐富的多媒體性能等日益增長的需求。此外,X9系列處理器還采用了包含Cotex-R5雙核鎖步模式的安全島,能應用于對安全性能要求嚴苛的場景,并通過了包含ISO26262、AEC-Q100等在內的多項車規安全認證。此前芯馳公開場合展示了其座艙硬隔離、虛擬化、單屏多系統等方面的實力,應用范圍覆蓋了低端車型到高端車型。對于主機廠來說,這樣豐富的選擇很難不被打動。
汽車芯片的前瞻性思考
車規級芯片具有研發/驗證周期長、開發和運營成本高、產業鏈配套要求高、涉及重大安全責任等特點,對芯片廠商而言是極大的技術、生產、時間成本的考驗,行業門檻很高。這也意味著汽車芯片設計要有前瞻性,要能滿足客戶在未來3到5年的前瞻性需求。
理想汽車首席技術官王凱也曾公開表示,汽車半導體不同于消費類芯片,汽車芯片的研發周期和車企導入周期都較長,汽車芯片在進行設計時就要將芯片架構與軟件結合進行深度結合優化,相當于今天的芯片架構要為3到4年后的軟件算法進行預研和設計。這要求芯片公司在芯片研發時具有非常強的前瞻性,十分考驗研發團隊的前瞻能力。一旦產品設計路線出現偏差,則意味著幾年時間的努力打了水漂。
在此要求和規范下,芯馳科技的座艙芯片產品在一眾企業中表現搶眼。除了能夠對客戶提供長期可靠的支持外,在產品規劃上也布局廣泛,繼2020年座艙芯片X9發布后,今年4月芯馳科技又推出了全新性能升級的智能座艙芯片X9U,單芯片支持10路高清獨立顯示,這一能力在全球同級市場中屈指可數。
X9U芯片支持10路獨立顯示(圖源:芯馳科技)
麥肯錫全球副董事合伙人陳晴曾表示:“不同域的DCU和ECU演進速度存在區別,智能座艙、自動駕駛及與安全相關的域最先開始集中化,這些域到2025年DCU預計將占比超過40%,而其他功能域(包括動力域、底盤域和車身域),90%以上仍將還是ECU架構。”
或許正是預見到了這種趨勢,自成立之初芯馳科技就組成了座艙+網關+自動駕駛三條產品線,2020年5月,成立不到2年的芯馳科技發布了9系列X9、G9、V9等多款汽車芯片,分別應用于智慧座艙、中央網關以及高級輔助駕駛。到2021年4月,芯馳科技的版圖再延伸至了高性能智慧座艙、高級別自動駕駛和高安全車控等場景。
芯馳科技面向全車智能的概念,打造完整的生態閉環,其產品規劃與當下智能駕駛解決方案平臺化的趨勢不謀而合,進一步印證了芯馳科技的前瞻性布局。
安全可靠是第一要務
在追求高性能的同時,汽車芯片產品的安全性和可靠性自然也不可忽視。有聲音表示,智能電動汽車不需要車規級的芯片,消費級芯片就夠了。或者一提到智能汽車安全,自動駕駛提安全更多一些,很多人認為座艙安全相比自動駕駛安全并沒有那么重要。
實則不然,過去有理論認為座艙領域和消費電子領域更加接近,但從現在來講,由于汽車集成了越來越多的ADAS功能,儀表和中控之間的結合越來越多,座艙安全主要體現在輔助駕駛或儀表領域的安全上,對整體功能安全要求和車規要求逐漸提高。
上個月,工信部發布的《關于加強智能網聯汽車生產企業及產品準入管理的意見》中也提到,智能網聯汽車產品應滿足功能安全、預期功能安全、數據安全、網絡安全等保障要求,指導相關企業加強能力建設,嚴把產品質量安全關。此外,整車廠和Teir1。廠商如今在選擇芯片產品的時候,已經不再像以前那樣首先考慮低功耗與性能,而是把可靠性放在了第一位。
目前業內對于“車規”的認知更多聚焦在AEC-Q100車規可靠性測試標準,但 “車規”不僅需要滿足AEC-Q100的測試,更需要從整個安全流程體系導入,盡可能避免系統性失效、控制隨機硬件失效等。
圖源:芯馳科技
前不久,芯馳科技車規級芯片產品成功獲得了ISO 26262功能安全產品認證,成為國內首個完全滿足ASIL B功能安全要求的車規處理器。在此之前,芯馳科技已取得了ISO 26262 ASIL D流程認證以及AEC-Q100 Grade2產品可靠性認證。目前,芯馳科技的芯片產品完整地實現了車規可靠性認證、功能安全流程認證和功能安全產品認證,也是國內首家達成這一目標的芯片企業。
在對芯片安全可靠的聚焦與重視之下,本土企業正在憑借座艙芯片行業規模的快速增長疊加國內廠商的本土化競爭優勢,以求在國內供應鏈中取得先機,不斷探索產業鏈延伸的可能。
汽車產業鏈廠商的定位與生態
從生態的角度,允許多元生態的接入,等于給了客戶更多的選擇。芯馳科技堅持開放,打造自己的座艙生態,目前在座艙領域與包括梧桐車聯、斑馬網絡、QNX、一汽、上汽零束、華陽通用等諸多合作伙伴展開合作。
9月17日,芯馳科技宣布與TINNOVE梧桐車聯達成戰略合作,雙方未來將基于各自核心優勢,軟硬攜手,在智慧座艙領域進行深度合作。
雙方將依托芯馳科技智能座艙芯片X9系列產品以及梧桐車聯在技術底座TINNOVE OpenOS、整合解決方案等領域的領先技術和開發經驗,打通系統能力與芯片能力,挖掘高算力智能座艙芯片的硬件潛力,共同打造智能網聯前瞻解決方案,助力行業客戶縮短適配周期,降低研發成本,快速滿足智能汽車系統軟件的個性化和定制化需求。
芯馳科技與梧桐車聯簽約儀式
智能汽車行業發展至今,主導權愈發成為主機廠關注的重點,主機廠希望在未來座艙生態中掌握話語權以及最終的應用生態決策權。這對于芯片提供商來講,則需要保持易適配性、兼容性和開放性,讓不同的生態可以與芯片適配。
對此,梧桐車聯CEO潘家驊也表示,近年來主機廠開始專注于自身的差異化屬性,更傾向自己主導設計、方向和偏好。但盡管如此,主機廠也不可能全部都自己來做,行業依然是有分工的,產業鏈供應商可以根據主機廠的需求,向其提供完整的解決方案或工具鏈,協助車廠實現完整的方案或產品設計,最終滿足其需求。以梧桐車聯為例,通過提供操作系統和軟件方案,幫助主機廠打造其核心系統所需的部分能力。
芯馳科技則堅持Tier 2的角色,聚焦于智能網聯汽車的基礎車規芯片,并不捆綁具體的系統、算法和應用,立足于為產業提供底層硬件支撐,打造高可靠、高性能和符合市場需求的汽車核心處理器芯片。
這應該是更符合產品價值、商業價值,以及社會分工價值的一種方式。在這個過程中,主機廠仍然掌握著主導權,通過多個供應商方案組成的核心系統來進一步來打造自身競爭力。
據了解,芯馳科技目前已實現全面的產品路線和布局,生態合作伙伴覆蓋算法、操作系統、硬件方案、協議棧、安全、導航、虛擬化等200多家,可以為客戶提供豐富的技術支撐。未來,芯馳科技或將持續打造自動駕駛開放生態圈,與更多合作伙伴不斷推進合作,實現雙方企業創新轉型和價值提升,在智能汽車行業發展過程中釋放潛力。
寫在最后
車載芯片相當于智能汽車的大腦,擁有最高的重要級,車企在選擇的時候必然非常謹慎,實力強勁的國際芯片廠商往往是更為穩妥的選擇,讓車廠打破固有的供應體系,撕開新的口子并非易事。
放眼全球汽車半導體產業,高端芯片的核心技術基本都掌握在國外企業手里。中國汽車芯片產業創新戰略聯盟數據顯示,2019年中國自主汽車芯片產業規模僅占全球的4.5%,而國內汽車用芯片進口率超90%。
國產汽車芯片突圍,迫在眉睫。
網上有觀點表示,國內芯片廠商憑借本土及配套優勢,有望實現市場份額的提升:
1.具有良好的配套能力,可與合作伙伴共同開發生態系統,打造生態優勢;
2.從供應鏈安全角度出發,核心國產化訴求在不斷提升,國內車企及Tier1從長期供應鏈的安全角度出發,有望率先擁抱國產芯片,防止斷供風險。尤其是在汽車“芯荒”大背景下,供應鏈安全再度被推上臺面,加速產業核心環節自主可控成為上下游的共同選擇,為國內汽車芯片廠商的發展提供了窗口;
3.國內芯片往往性價比更高,面對激烈的價格競爭,國內車企或將選擇性價比更的國產芯片以降低硬件成本。
然而,單純的性價比、供應安全或生態都難以形成絕對的優勢。任何車廠、Tier1廠商都不會因為缺芯而“病急亂投醫”,上述所有機會的前提都離不開高可靠與高性能的產品表現,產品的性能、品質、供貨能力等才是企業能否立足的根本所在。因此,本土廠商結合上述契機盡快建立起車企對自主品牌芯片的信任已是當務之急。
種種趨勢、機遇與挑戰下,芯馳科技成為了沖鋒在前的破局者。芯馳科技扎根于本土,不僅能夠提供高可靠+高性能的芯片,還提供本土化的服務以及一體化的智能出行綜合解決方案,通過“芯片產品+技術支持+生態合作”的方式,在產業價值鏈上不斷進行延伸,深度賦能客戶。
未來,隨著智能座艙市場的快速發展,以芯馳科技為代表的國內芯片供應鏈廠商將有望充分受益于行業高增長及本土化浪潮,實現加速成長。