文|深途 周繼鳳
編輯|黎明
2022年，國內(nèi)的汽車行業(yè)掀起了一股自研芯片的狂潮。
一些芯片創(chuàng)業(yè)公司一躍成為資本寵兒，風(fēng)光無限；無論傳統(tǒng)車企還是造車新勢(shì)力，紛紛斥巨資造芯；曾在手機(jī)等領(lǐng)域呼風(fēng)喚雨的芯片商，也躍躍欲試把競(jìng)爭(zhēng)之勢(shì)蔓延到汽車行業(yè)……
這股自研芯片的浪潮中，大家的火力點(diǎn)集中到了自動(dòng)駕駛芯片身上。
傳統(tǒng)汽車的芯片數(shù)量大約在500-600個(gè)左右，隨著自動(dòng)駕駛功能的提升，這個(gè)數(shù)量已經(jīng)上升到了1000多個(gè)。
在這幾百個(gè)上千個(gè)車規(guī)級(jí)芯片中，自動(dòng)駕駛芯片是食物鏈頂端的存在。
整個(gè)行業(yè)已經(jīng)敏銳地意識(shí)到，不久即將到來的自動(dòng)駕駛競(jìng)速賽中，芯片是必爭(zhēng)之地。越來越多的公司加入到了這場(chǎng)突圍賽中，包括零跑、蔚來、小鵬等車企，黑芝麻、地平線、芯馳科技、寒武紀(jì)等國內(nèi)初創(chuàng)芯片供應(yīng)商，以及華為等科技巨頭。
很長(zhǎng)一段時(shí)間，中國在車規(guī)級(jí)芯片的研發(fā)和制造上，都是瘸腿的，甚至可能連“腿”都沒有。
在自動(dòng)駕駛領(lǐng)域，國產(chǎn)芯片的可見度更是極低。自動(dòng)駕駛芯片供應(yīng)商長(zhǎng)期被海外品牌所壟斷，他們高豎圍墻，讓其他供應(yīng)商無立錐之地。
國產(chǎn)芯片的崛起之旅，也變成了一場(chǎng)突圍賽。
裂縫
這堵墻的第一道裂縫，其實(shí)是從內(nèi)部開始的。
Mobileye，這個(gè)來自以色列的公司，曾經(jīng)是自動(dòng)駕駛芯片領(lǐng)域絕對(duì)的王者。
截止到2020年，全球約70%量產(chǎn)車上安裝的都是來自Mobileye的自動(dòng)駕駛芯片。
Mobileye能被擁上王座，確實(shí)是有兩把刷子。它的商業(yè)模式是，將芯片+攝像頭+算法統(tǒng)一打包出售給車企。這樣打包出售的方式，能幫助車企以最快速度實(shí)現(xiàn)輔助駕駛功能上車。
2018年，蔚來的首款量產(chǎn)車ES8上市時(shí)，甚至以全球首款搭載EyeQ4（Mobileye旗下的一款自動(dòng)駕駛芯片）芯片為最大賣點(diǎn)。
但Mobileye的模式也存在著巨大的弊病，它提供給車企的解決方案是一個(gè)封閉的黑盒。車企無法對(duì)內(nèi)部算法進(jìn)行調(diào)整，也無法搜集、分析利用每一輛車所產(chǎn)生的行駛數(shù)據(jù)。
不少車企為此吃盡了苦頭。2020款的理想ONE安裝的是Mobileye的EyeQ4芯片。但理想汽車又想訓(xùn)練和優(yōu)化自己的輔助駕駛系統(tǒng)，于是不得不在Mobileye的前視攝像頭旁再增設(shè)一個(gè)攝像頭，專門用于道路信息的采集與收集。
而且Mobileye的迭代更新也非常緩慢，遠(yuǎn)趕不上車企的需求，EyeQ3和EyeQ4的發(fā)布時(shí)間橫跨4年。
天下苦Mobileye久矣。
最先打破Mobileye壟斷格局的是英偉達(dá)。英偉達(dá)除了擁有強(qiáng)大的技術(shù)實(shí)力外，它提供的解決方案還更靈活、更開放。車企可以自己選擇采購部分硬件，也可以直接讓英偉達(dá)為其設(shè)計(jì)一整套方案。
更開放的平臺(tái)、無需強(qiáng)捆綁的合作方式吸引了大批量的車企。他們選擇拋棄Mobileye，投入英偉達(dá)的懷抱。
盡管Mobileye、英偉達(dá)在自動(dòng)駕駛芯片領(lǐng)域最先搶占了市場(chǎng)，但他們無法完全滿足所有車企的胃口。
智能電動(dòng)車時(shí)代，汽車逐漸“由硬變軟”。大家比拼的不再是發(fā)動(dòng)機(jī)、變速箱，而是智能化。一輛車的自動(dòng)駕駛水平主要依靠?jī)蓷l腿，一條腿是軟件算法，另一條腿便是作為硬件的芯片。自動(dòng)駕駛芯片某種程度上決定了一家車企自動(dòng)駕駛能力的上限。
車企需要更高的算力支持，也需要更懂定制化服務(wù)的芯片商。這樣的變化，也給國內(nèi)的芯片商帶來了突圍的機(jī)會(huì)。
一些國產(chǎn)芯片商精準(zhǔn)地鉆入了這個(gè)真空期。
比如，地平線2019年與長(zhǎng)安達(dá)成合作，向后者提供征程2芯片，自此在車企中建立了一定的口碑。隨后，越來越多的主機(jī)廠和供應(yīng)商注意到了這家國產(chǎn)AI芯片公司。如今，這家公司已經(jīng)成功與十幾家主機(jī)廠、Tier 1（一級(jí)供應(yīng)商）展開合作，獲得了40多個(gè)車型的前裝定點(diǎn)。
灼識(shí)咨詢總監(jiān)柴代旋對(duì)深途指出：“相比海外核心廠商，國內(nèi)自研SoC芯片的優(yōu)勢(shì)在于定制和本土化服務(wù)。一般國外廠商難以進(jìn)行二次調(diào)試，但本土廠商可以提供?！?/p>
有媒體曾爆料，因?yàn)槔硐胍焖偾袚Q方案，時(shí)間緊任務(wù)重，地平線的工程師與理想的開發(fā)人員一起熬了不少通宵。
進(jìn)入2021年，客觀環(huán)境發(fā)生的急劇變化也讓不少車企對(duì)國產(chǎn)芯片商投去了友善的目光。
2020年9月以來，全球遭遇數(shù)次汽車芯片危機(jī)。根據(jù)汽車行業(yè)數(shù)據(jù)預(yù)測(cè)公司 AutoForecast Solutions（以下簡(jiǎn)稱為 AFS）數(shù)據(jù)，僅僅2021年這一年，因?yàn)槠囆酒倘保蚱嚠a(chǎn)業(yè)減產(chǎn)了810萬輛車，共帶來2100萬美元的損失，中國市場(chǎng)損失額預(yù)計(jì)約260億美元。
在國內(nèi)，由于90%的車規(guī)級(jí)芯片被海外供應(yīng)商掌控，中國車企被迫數(shù)次停工停產(chǎn)。汽車芯片急需國產(chǎn)化成為行業(yè)共識(shí)。
芯片從業(yè)者Lucy告訴深途：“現(xiàn)在國產(chǎn)的芯片商能獲得車企青睞，一方面是他們的芯片更具性價(jià)比，另一方面是，主機(jī)廠們都有尋找國產(chǎn)替代方案的打算。多一個(gè)芯片供應(yīng)商，多一個(gè)選擇，總沒壞處。”
不少主機(jī)廠開始愿意幫扶一些國產(chǎn)芯片廠，華為、地平線、黑芝麻等國內(nèi)企業(yè)開始奮起直追，國產(chǎn)替代方案終于有了上車量產(chǎn)落地的機(jī)會(huì)。
車企為什么要造芯？
一個(gè)值得關(guān)注的現(xiàn)象是，車企竟然也把手伸向芯片領(lǐng)域。
蔚來正在規(guī)劃自主研發(fā)自動(dòng)駕駛計(jì)算芯片，主要由蔚來汽車董事長(zhǎng)兼CEO李斌推動(dòng)。去年，小鵬汽車就已經(jīng)啟動(dòng)了自研自動(dòng)駕駛芯片項(xiàng)目，在中美兩地同步進(jìn)行。
最近，有媒體爆料，理想汽車成立了一家新公司，業(yè)務(wù)范圍包含芯片設(shè)計(jì)。有媒體猜測(cè)，理想有可能親自下場(chǎng)自研自動(dòng)駕駛芯片。至于零跑，它自主研發(fā)的AI智能駕駛芯片——凌芯01，已經(jīng)成功量產(chǎn)上車。
其實(shí)造芯的門檻沒有大家想象中的那么高。
“半導(dǎo)體行業(yè)有一條分工非常明確的產(chǎn)業(yè)鏈，無論是制作、封裝還是代加工都有專門的公司負(fù)責(zé)。車企們所謂的自研其實(shí)就是設(shè)計(jì)芯片，相當(dāng)于畫圖紙，然后交由下游的公司生產(chǎn)制造?！盠ucy解釋道：“所以自研芯片，具備兩個(gè)條件就可以，一是擁有一定的財(cái)力，研發(fā)兩三塊芯片大概需要幾億元的研發(fā)經(jīng)費(fèi)，二是具備原創(chuàng)設(shè)計(jì)芯片的能力?！?/p>
“但選擇自研芯片并不一定和缺芯有強(qiáng)關(guān)聯(lián)。”柴代旋認(rèn)為。車規(guī)級(jí)芯片研發(fā)周期長(zhǎng)（一般驗(yàn)證需2-3年），如果車企從現(xiàn)在才開始自研芯片，并不能解決短期內(nèi)的缺芯危機(jī)。
而且這些車企目前研發(fā)的大多是高端芯片，而當(dāng)年行業(yè)中緊缺的是成本較低的MCU芯片。
造芯背后，暗藏著車企更大的野心。柴代旋指出：“如果擁有了芯片的自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)，主機(jī)廠就可以集成開發(fā)和快速迭代。同時(shí)，現(xiàn)在很多車企強(qiáng)調(diào)全棧自研，但自研的算法匹配現(xiàn)行市場(chǎng)的通用芯片，算法的優(yōu)勢(shì)發(fā)揮不出來，還是需要定制化自己的芯片來匹配自研算法。”
特斯拉在自研這條道路上，已經(jīng)率先趟出了一條成功的道路。
2016年，由于合作的Mobileye無法滿足特斯拉的需求，馬斯克最終走上了自研的道路。當(dāng)時(shí)的芯片研發(fā)由半導(dǎo)體業(yè)界傳奇人物吉姆·凱勒（Jim Keller）、當(dāng)時(shí)的半自動(dòng)駕駛系統(tǒng)負(fù)責(zé)人皮特·班農(nóng)（Pete Bannon）以及其他架構(gòu)師牽頭。歷時(shí)三年多時(shí)間，在2019年，特斯拉成功迎來了屬于自己的自動(dòng)駕駛芯片。
特斯拉也成為了第一個(gè)專門為自動(dòng)駕駛開發(fā)芯片的整車廠。也正是因?yàn)樽匝行酒瑩碛邢喈?dāng)大的優(yōu)勢(shì)，特斯拉的自動(dòng)駕駛能力在行業(yè)中一騎絕塵，不僅在業(yè)內(nèi)率先實(shí)現(xiàn)了導(dǎo)航輔助駕駛、識(shí)別紅綠燈等功能，還取消了毫米波雷達(dá)，轉(zhuǎn)為純視覺感知。
游戲規(guī)則變了
車企能下場(chǎng)造芯，某種程度上意味著，汽車行業(yè)里的游戲規(guī)則變了。
在傳統(tǒng)燃油車時(shí)代，汽車行業(yè)等級(jí)森嚴(yán)，分工明確。一片芯片的生產(chǎn)流程大致是這樣的，作為Tier 2（二級(jí)供應(yīng)商）的芯片廠做好了芯片交給Tier 1（一級(jí)供應(yīng)商，比如博世、大陸等）制做成ECU、DCU等控制器，再由Tier 1交給主機(jī)廠。
車企站在食物鏈頂端，負(fù)責(zé)產(chǎn)品的功能定義和技術(shù)集成。傳統(tǒng)的汽車芯片廠在整個(gè)汽車生產(chǎn)鏈條中，存在感很弱，也無法與主機(jī)廠直接溝通交流。
來源 / 中金公司研報(bào)
但這樣垂直的供應(yīng)鏈模式，并不能適應(yīng)現(xiàn)在大環(huán)境。
麥肯錫合伙人Ondrej Burkacky曾發(fā)表這樣的觀點(diǎn)：此前的供貨方式導(dǎo)致了透明度的缺乏，但當(dāng)下由于缺芯持續(xù)的時(shí)間比預(yù)期長(zhǎng)，車企正在不斷優(yōu)化生產(chǎn)策略。對(duì)參與造芯的企業(yè)而言，他們能夠與芯片商建立更具協(xié)作性的關(guān)系，從而滿足長(zhǎng)期持續(xù)的供應(yīng)需求。
市場(chǎng)對(duì)于智能駕駛的需求逐漸明確，汽車對(duì)半導(dǎo)體的需求發(fā)生了巨大的轉(zhuǎn)變，芯片尤其是大算力的自動(dòng)駕駛芯片被放置在了更重要位置。整個(gè)汽車行業(yè)對(duì)芯片半導(dǎo)體的依賴增強(qiáng)。
不少主機(jī)廠開始選擇繞過Tier 1，直接去找芯片設(shè)計(jì)廠商，或者直接下場(chǎng)參與到芯片設(shè)計(jì)的研發(fā)流程。現(xiàn)在零部件供應(yīng)商、自動(dòng)駕駛算法供應(yīng)商、芯片供應(yīng)商、車企大家開始坐到了一個(gè)牌桌上。
舊的秩序被打破，新的格局開始建立。比如，黑芝麻已經(jīng)和一汽、蔚來、上汽等車企，博世等汽車零部件巨頭，滴滴等網(wǎng)約車平臺(tái)，以及中科創(chuàng)達(dá)等軟件企業(yè)展開合作。
而比亞迪、自游家、一汽紅旗也紛紛選擇和地平線深度綁定。
在自動(dòng)駕駛芯片上，華為除了與北汽以及小康賽力斯深度合作外，還戰(zhàn)略聯(lián)盟了上汽、吉利、江淮、一汽紅旗、東風(fēng)汽車等車企。
未來拼什么？
盡管競(jìng)爭(zhēng)激烈，參與這場(chǎng)芯片爭(zhēng)奪戰(zhàn)的玩家也很多。但真正能實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)前裝的公司，其實(shí)并沒有幾家，在國外，只有英偉達(dá)、高通以及Mobileye，國內(nèi)則只有地平線、華為，最近多了一個(gè)黑芝麻。
對(duì)于新入局的玩家來說，在實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)裝車之前，需要跨越數(shù)座大山。
“制作出一個(gè)芯片不難，更關(guān)鍵的是，你造出來的芯片，有沒有人用，能不能滿足市場(chǎng)對(duì)于芯片的需求，這也是一個(gè)問題?！盠ucy表示。
而對(duì)于已經(jīng)量產(chǎn)前裝的國產(chǎn)芯片廠來說，挑戰(zhàn)依舊在眼前。盡管國內(nèi)的一些芯片廠也在異軍突起，比如地平線、黑芝麻已經(jīng)拿到了一些車企的訂單。但是他們距離行業(yè)龍頭英偉達(dá)、高通還存在不少的差距。
當(dāng)前自動(dòng)駕駛芯片市場(chǎng)中，面向L3級(jí)別及以上的車型大多采用的是英偉達(dá)的芯片。
在自動(dòng)駕駛芯片領(lǐng)域，芯片算力是核心競(jìng)爭(zhēng)力。自動(dòng)駕駛級(jí)別越高，產(chǎn)生的數(shù)據(jù)就越多，對(duì)芯片的算力要求也就越高。L3級(jí)別自動(dòng)駕駛產(chǎn)生的數(shù)據(jù)量是2.3GB/s，對(duì)算力要求在129TOPS（TOPS，即處理器運(yùn)算能力單元）以上；L4 級(jí)別自動(dòng)駕駛數(shù)據(jù)量達(dá)到8GB/s，對(duì)算力要求達(dá)到448TOPS以上，L5級(jí)需要超過1000TOPS。也正因?yàn)槿绱耍酒?jì)算力成為各家芯片競(jìng)爭(zhēng)比拼的核心砝碼。
目前，英偉達(dá)最新推出的自動(dòng)駕駛芯片Atlan，單顆芯片的算力達(dá)到1000TOPS，預(yù)計(jì)2025 年大規(guī)模量產(chǎn)。高通推出的 “驍龍 Ride”， 算力覆蓋范圍為10TOPS至700TOPS，可支持從L1至L4的自動(dòng)駕駛系統(tǒng)，將于2023年上市。
放眼國內(nèi)，地平線推出的第三款車規(guī)級(jí)AI芯片征程5，單芯片算力為128TOPS，黑芝麻推出的新一代A1000pro算力為106TOPS。在算力上，國產(chǎn)芯遠(yuǎn)遠(yuǎn)比不上英偉達(dá)、高通研發(fā)的芯片。
如何讓更多的車企或自動(dòng)駕駛企業(yè)選擇國產(chǎn)芯片，是擺在所有國產(chǎn)芯片商眼前的一道難題?！皣a(chǎn)自動(dòng)駕駛芯片在如何獲取更大的市場(chǎng)占有率方面，仍需要算力的技術(shù)突破?！辈翊f。
而在高級(jí)別自動(dòng)駕駛芯片上，國產(chǎn)芯片商還有很長(zhǎng)的一段路要走?！笆聦?shí)上，高級(jí)別的自動(dòng)駕駛芯片研發(fā)，還是非常難的。在半導(dǎo)體行業(yè)，合作交流是非常重要的，國內(nèi)如果想研發(fā)出大算力的芯片，最好的辦法是多交流合作，向國外的芯片巨頭學(xué)習(xí)。”Lucy總結(jié)道。
*題圖來源于unsplash。
*應(yīng)受訪者要求，文中Lucy為化名。
*深途（shentucar）