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在長(zhǎng)期不確定性中,誰(shuí)能夠在技術(shù)能力、成本結(jié)構(gòu)與迭代效率之間找到最優(yōu)解,誰(shuí)就更有可能主導(dǎo)下一階段的產(chǎn)業(yè)格局。
文|胡嘉琦
ID | BMR2004
過(guò)去,沒(méi)有人會(huì)在買(mǎi)車(chē)時(shí)問(wèn)一句:這輛車(chē)用了什么芯片。但今天,這個(gè)問(wèn)題正在變得越來(lái)越重要。
一輛智能汽車(chē)的背后,有上千顆芯片在協(xié)同工作,是一套“硬件+軟件+算力”的系統(tǒng)工程。
最直觀(guān)的變化來(lái)自芯片數(shù)量的躍遷:據(jù)麥肯錫與中國(guó)汽車(chē)工業(yè)協(xié)會(huì)測(cè)算,傳統(tǒng)燃油車(chē)單車(chē)芯片用量為300—500顆,新能源車(chē)已提升至1000顆以上,高階智能汽車(chē)甚至超過(guò)2000顆,未來(lái)完全自動(dòng)駕駛車(chē)型可能突破3000顆。與此同時(shí),單車(chē)芯片價(jià)格已從傳統(tǒng)燃油車(chē)的300—500美元,提升至新能源車(chē)的700美元以上,高端智能車(chē)型甚至超過(guò)1500美元。
比數(shù)量更重要的是結(jié)構(gòu)變化。汽車(chē)電子電氣架構(gòu)正在從分布式控制走向中央計(jì)算架構(gòu)。過(guò)去,每一個(gè)功能(發(fā)動(dòng)機(jī)控制、車(chē)身控制、娛樂(lè)系統(tǒng))都依賴(lài)獨(dú)立ECU(電子控制單元,即車(chē)載電腦,由微控制器和外圍電路組成),而現(xiàn)在,越來(lái)越多功能被整合進(jìn)少數(shù)高算力芯片中,由中央計(jì)算平臺(tái)統(tǒng)一調(diào)度。
當(dāng)芯片從“配角”變成“核心變量”,汽車(chē)的競(jìng)爭(zhēng)方式也隨之改變:從整車(chē)制造能力,轉(zhuǎn)向算力定義能力。
對(duì)此,《商學(xué)院》記者采訪(fǎng)了特斯拉等企業(yè)和行業(yè)專(zhuān)家,來(lái)探討汽車(chē)作為高端智能硬件產(chǎn)品未來(lái)的發(fā)展路徑及行業(yè)前景。
01
車(chē)規(guī)級(jí)芯片的技術(shù)門(mén)檻
車(chē)規(guī)級(jí)芯片不是快生意,而是一門(mén)極度“慢變量”的工業(yè)生意。
如果說(shuō)消費(fèi)電子芯片追求性能與迭代,那么車(chē)規(guī)級(jí)芯片的核心目標(biāo)只有一個(gè):長(zhǎng)期穩(wěn)定運(yùn)行。
它并不是簡(jiǎn)單的“更高級(jí)芯片”,而是一整套工程體系。其標(biāo)準(zhǔn)以AEC-Q100與ISO 26262為核心,前者定義可靠性,后者定義功能安全。車(chē)規(guī)級(jí)芯片必須在極端環(huán)境中工作:-40℃—125℃,同時(shí)承受振動(dòng)、沖擊、電磁干擾等復(fù)雜工況。
更關(guān)鍵的是,它必須具備極低的失效率,達(dá)到ppm級(jí)(百萬(wàn)分之一)。這意味著,一顆芯片在設(shè)計(jì)之初,就必須考慮“不會(huì)出錯(cuò)”的問(wèn)題。
因此,其開(kāi)發(fā)流程遠(yuǎn)比消費(fèi)電子復(fù)雜:從架構(gòu)設(shè)計(jì)到流片,再到功能驗(yàn)證、失效分析與認(rèn)證,往往需要3—5年時(shí)間。任何一次設(shè)計(jì)變更,都可能引發(fā)全鏈路重新驗(yàn)證。
這也解釋了一個(gè)關(guān)鍵事實(shí):車(chē)規(guī)級(jí)芯片不是快生意,而是一門(mén)極度“慢變量”的工業(yè)生意。
這種慢,反而構(gòu)成了門(mén)檻。因?yàn)橐坏┬酒M(jìn)入車(chē)廠(chǎng)供應(yīng)鏈,就意味著深度綁定。一顆芯片的更換,不僅涉及軟件適配,還涉及整車(chē)安全驗(yàn)證,因此替換成本極高。在這個(gè)體系中,芯片不只是器件,而是安全責(zé)任的一部分。
當(dāng)芯片進(jìn)入汽車(chē)核心系統(tǒng),權(quán)力結(jié)構(gòu)也在發(fā)生變化。在智能汽車(chē)體系中,芯片正在成為“控制權(quán)”的載體。以特斯拉為例,其技術(shù)架構(gòu)采用“雙系統(tǒng)設(shè)計(jì)”:一部分是座艙系統(tǒng),運(yùn)行于A(yíng)MD Ryzen等平臺(tái),負(fù)責(zé)中控顯示、娛樂(lè)與交互;另一部分是自動(dòng)駕駛系統(tǒng),搭載自研FSD芯片(AI4),負(fù)責(zé)感知、決策與控制。
《商學(xué)院》記者從特斯拉相關(guān)負(fù)責(zé)人處了解到,自動(dòng)駕駛芯片在特斯拉體系中的角色極其關(guān)鍵。它需要在毫秒級(jí)時(shí)間內(nèi)處理來(lái)自多路攝像頭的高頻數(shù)據(jù),并完成神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)推理,形成從感知到控制的閉環(huán)。為提升可靠性,特斯拉還采用雙芯片冗余設(shè)計(jì),通過(guò)實(shí)時(shí)校驗(yàn)確保系統(tǒng)安全。
中國(guó)汽車(chē)流通協(xié)會(huì)專(zhuān)家委員會(huì)專(zhuān)家鐘師指出,特斯拉選擇完全自研芯片,本質(zhì)是在“收回自動(dòng)駕駛的控制權(quán)”。
在鐘師看來(lái),特斯拉作為行業(yè)頭部企業(yè),具備探索與引領(lǐng)技術(shù)路徑的能力,也能夠承擔(dān)高額研發(fā)投入與試錯(cuò)風(fēng)險(xiǎn);而多數(shù)車(chē)企則需要在投入、風(fēng)險(xiǎn)與回報(bào)之間做出權(quán)衡,選擇成熟的獨(dú)立供應(yīng)商方案,往往是更現(xiàn)實(shí)的路徑。核心技術(shù)能力的獲取成本極高,并非所有車(chē)企都必須具備,關(guān)鍵在于形成相對(duì)競(jìng)爭(zhēng)力。
對(duì)于頭部車(chē)企是否會(huì)全面轉(zhuǎn)向自研芯片的情況,鐘師認(rèn)為,這一模式注定只屬于少數(shù)玩家。車(chē)規(guī)級(jí)芯片研發(fā)門(mén)檻高、周期長(zhǎng),只有極少數(shù)企業(yè)具備持續(xù)投入能力。只要第三方廠(chǎng)商能夠提供性能穩(wěn)定、價(jià)格合理的產(chǎn)品,就會(huì)獲得廣泛市場(chǎng)空間,并通過(guò)規(guī)模化形成競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。汽車(chē)產(chǎn)業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)本身是多維度的,并不取決于單一技術(shù)能力。
02
自研與平臺(tái)并存
擁有芯片設(shè)計(jì)能力,往往被車(chē)企視為掌握核心技術(shù)的重要標(biāo)志,有助于提升品牌技術(shù)形象與消費(fèi)者信任。
自研路徑強(qiáng)調(diào)控制權(quán)與系統(tǒng)優(yōu)化,而平臺(tái)路徑強(qiáng)調(diào)生態(tài)擴(kuò)展與規(guī)模效應(yīng)。兩種模式正在并行發(fā)展,共同推動(dòng)汽車(chē)從機(jī)械產(chǎn)品向計(jì)算平臺(tái)轉(zhuǎn)型。
北方工業(yè)大學(xué)汽車(chē)產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新研究中心研究員張翔表示,從長(zhǎng)期趨勢(shì)看,汽車(chē)芯片更可能由第三方廠(chǎng)商主導(dǎo)提供,而非車(chē)企全面自研。在他看來(lái),車(chē)企在芯片研發(fā)上并不具備天然優(yōu)勢(shì),自研不僅成本高、效率低,也難以實(shí)現(xiàn)規(guī)模效益最大化。
不過(guò),近年來(lái)不少車(chē)企紛紛效仿特斯拉推動(dòng)自研芯片,其背后更多是階段性現(xiàn)實(shí)因素。一方面,智能駕駛芯片價(jià)格較高,且在部分時(shí)期存在供不應(yīng)求的問(wèn)題,影響整車(chē)生產(chǎn)節(jié)奏;另一方面,車(chē)企通過(guò)參與芯片設(shè)計(jì),可以在一定程度上增強(qiáng)供應(yīng)鏈安全。同時(shí),相比完整制造鏈條,自研芯片多集中在設(shè)計(jì)環(huán)節(jié),生產(chǎn)仍依賴(lài)代工廠(chǎng),整體投入仍在可承受范圍內(nèi)。
此外,自研芯片也具備明顯的“技術(shù)與營(yíng)銷(xiāo)”雙重屬性。擁有芯片設(shè)計(jì)能力,往往被車(chē)企視為掌握核心技術(shù)的重要標(biāo)志,有助于提升品牌技術(shù)形象與消費(fèi)者信任,這也是當(dāng)前小鵬、華為、蔚來(lái)等企業(yè)加碼布局的重要原因之一。
在技術(shù)路徑上,張翔提到,當(dāng)前行業(yè)正從單一芯片提供,轉(zhuǎn)向“芯片+算法+系統(tǒng)”的一體化方案。以地平線(xiàn)為例,早期以芯片切入,如今正轉(zhuǎn)型為智能駕駛整體解決方案提供商,從二級(jí)供應(yīng)商向一級(jí)供應(yīng)商角色升級(jí)。這一變化也反映出產(chǎn)業(yè)鏈價(jià)值正在向系統(tǒng)能力集中。
從市場(chǎng)實(shí)踐來(lái)看,車(chē)企與第三方廠(chǎng)商的合作呈現(xiàn)出“并行探索”的特征。部分新車(chē)型會(huì)引入地平線(xiàn)等方案進(jìn)行測(cè)試與導(dǎo)入,而在主力車(chē)型上,車(chē)企仍?xún)A向采用更成熟的技術(shù)路徑。這種多方案并行,本質(zhì)上是一種風(fēng)險(xiǎn)對(duì)沖與技術(shù)驗(yàn)證。
張翔強(qiáng)調(diào),與第三方合作并不意味著放棄自研能力,而是在成本、風(fēng)險(xiǎn)與技術(shù)不確定性之間尋找平衡。智能駕駛?cè)蕴幱诳焖傺葸M(jìn)階段,投入高、周期長(zhǎng),車(chē)企往往更傾向于引入合作伙伴共同分擔(dān)風(fēng)險(xiǎn),而非完全依賴(lài)單一路徑。
鐘師判斷,行業(yè)將長(zhǎng)期呈現(xiàn)“自研與平臺(tái)并存”的格局:一方面,少數(shù)具備規(guī)模與資金優(yōu)勢(shì)的車(chē)企堅(jiān)持自研芯片;另一方面,若干大型獨(dú)立芯片供應(yīng)商持續(xù)做大做強(qiáng),服務(wù)更廣泛市場(chǎng)。當(dāng)技術(shù)逐步收斂、產(chǎn)品趨于成熟后,成本與效率將成為決定勝負(fù)的關(guān)鍵變量。
03
產(chǎn)業(yè)鏈重構(gòu)與市場(chǎng)躍遷
汽車(chē)芯片需求呈現(xiàn)“數(shù)量、價(jià)值、滲透率”的三重增長(zhǎng)邏輯。
實(shí)際上,車(chē)規(guī)級(jí)芯片的產(chǎn)業(yè)鏈極其復(fù)雜,但其價(jià)值分布正在發(fā)生變化。
上游是設(shè)計(jì)與工具環(huán)節(jié),依賴(lài)EDA工具(如Synopsys、Cadence)與IP核授權(quán);中游是制造與封裝測(cè)試,包括晶圓代工與高可靠性封裝;下游則是整車(chē)廠(chǎng)與Tier1供應(yīng)商,共同完成驗(yàn)證與集成。
由于車(chē)規(guī)級(jí)芯片對(duì)穩(wěn)定性的要求,行業(yè)普遍采用成熟制程(如28nm、16nm),以換取更高良率與可靠性。
在應(yīng)用層面,車(chē)規(guī)級(jí)芯片可以分為四大核心類(lèi)別:計(jì)算芯片,決定自動(dòng)駕駛與中央計(jì)算能力;控制芯片(MCU),承擔(dān)整車(chē)最廣泛的控制任務(wù);感知芯片,處理視覺(jué)與環(huán)境數(shù)據(jù);功率芯片(如SiC與GaN),決定能源效率與電動(dòng)車(chē)性能。
從市場(chǎng)結(jié)構(gòu)看,在細(xì)分領(lǐng)域中,不同統(tǒng)計(jì)口徑下的數(shù)據(jù)存在一定差異。Global Market Insights 報(bào)告顯示,汽車(chē)存儲(chǔ)半導(dǎo)體市場(chǎng)規(guī)模已由2022年的118億美元增長(zhǎng)至2024年約155億美元。根據(jù)行業(yè)增長(zhǎng)趨勢(shì)推算,2026年有望進(jìn)一步接近180億美元。
在信息安全芯片領(lǐng)域,相關(guān)市場(chǎng)規(guī)模在不同統(tǒng)計(jì)口徑下存在差異,整體處于數(shù)億美元至數(shù)十億美元區(qū)間,仍隨車(chē)載安全需求快速增長(zhǎng)。
Canalys數(shù)據(jù)顯示,2025年中國(guó)市場(chǎng)L2級(jí)及以上自動(dòng)駕駛功能滲透率預(yù)計(jì)將達(dá)到約 62%,自動(dòng)駕駛芯片行業(yè)正加速邁向規(guī)模化落地階段。
這些趨勢(shì)疊加,使汽車(chē)芯片需求呈現(xiàn)“數(shù)量、價(jià)值、滲透率”的三重增長(zhǎng)邏輯。
在競(jìng)爭(zhēng)格局上,國(guó)際廠(chǎng)商仍占據(jù)高端市場(chǎng),英偉達(dá)、高通與英飛凌在A(yíng)I計(jì)算、座艙與功率領(lǐng)域占據(jù)優(yōu)勢(shì);而中國(guó)廠(chǎng)商則在MCU與模擬芯片等領(lǐng)域快速崛起,并逐步進(jìn)入車(chē)規(guī)供應(yīng)鏈。
04
車(chē)規(guī)級(jí)芯片的三種路徑
三條路徑最終指向三個(gè)根本問(wèn)題:誰(shuí)嵌入系統(tǒng),誰(shuí)重構(gòu)系統(tǒng),誰(shuí)定義系統(tǒng)。
在這一輪汽車(chē)智能化重構(gòu)中,行業(yè)逐漸分化出三條典型路徑。
第一種是以地平線(xiàn)為代表的“嵌入式路徑”。通過(guò)“征程”系列芯片與算法方案進(jìn)入車(chē)企體系,其角色更像是能力提供者,被整合進(jìn)整車(chē)架構(gòu)之中,本質(zhì)是一種“融入系統(tǒng)”的策略。
第二種是以特斯拉所代表的“全棧路徑”。從自研芯片到算法,再到整車(chē)系統(tǒng),特斯拉構(gòu)建了一套高度閉環(huán)的技術(shù)體系。在這一模式中,芯片不再只是硬件,而是算法能力的物理載體。
第三種是以英偉達(dá)所代表的“平臺(tái)路徑”。依托高性能算力與軟件生態(tài),英偉達(dá)為車(chē)企提供統(tǒng)一的技術(shù)底座,使不同廠(chǎng)商可以在同一平臺(tái)上構(gòu)建差異化能力,本質(zhì)上是在“定義基礎(chǔ)設(shè)施”。
三條路徑最終指向三個(gè)根本問(wèn)題:誰(shuí)嵌入系統(tǒng),誰(shuí)重構(gòu)系統(tǒng),誰(shuí)定義系統(tǒng)。
路徑分化的背后,是對(duì)時(shí)間、技術(shù)路線(xiàn)與產(chǎn)業(yè)模式的不同判斷。
清華經(jīng)管創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)與戰(zhàn)略系教授高旭東指出,當(dāng)前圍繞自動(dòng)駕駛與車(chē)規(guī)級(jí)芯片的分歧,首先體現(xiàn)為“時(shí)間變量”的差異:一部分觀(guān)點(diǎn)認(rèn)為,隨著算法與大模型的持續(xù)演進(jìn),芯片架構(gòu)差異將被逐步弱化,甚至被重塑;而另一部分觀(guān)點(diǎn)則認(rèn)為,這一過(guò)程需要足夠長(zhǎng)的技術(shù)周期,在可預(yù)見(jiàn)階段內(nèi)難以發(fā)生根本性替代,行業(yè)仍將長(zhǎng)期處于不確定狀態(tài)。
在技術(shù)認(rèn)知層面,“算力決定上限”的傳統(tǒng)邏輯正在被松動(dòng)。以特斯拉FSD體系為代表的路徑強(qiáng)調(diào),系統(tǒng)能力取決于算力、數(shù)據(jù)與算法的協(xié)同,而非單一指標(biāo)。這使得競(jìng)爭(zhēng)焦點(diǎn)從“拼算力”轉(zhuǎn)向更復(fù)雜的系統(tǒng)能力比拼。在這一背景下,類(lèi)似TOPS的指標(biāo),正在逐步失去對(duì)整體性能的解釋力。
產(chǎn)業(yè)模式上的分歧,則集中于“開(kāi)放”與“封閉”的選擇。特斯拉采取高度垂直整合的封閉體系,而以地平線(xiàn)為代表的廠(chǎng)商更傾向于開(kāi)放協(xié)作。但路徑本身并不直接決定勝負(fù),關(guān)鍵仍在于系統(tǒng)效率與產(chǎn)品能力。
高旭東將這一格局類(lèi)比為20世紀(jì)80年代的個(gè)人電腦產(chǎn)業(yè):開(kāi)放體系的成立前提,是自身具備足夠強(qiáng)的產(chǎn)品競(jìng)爭(zhēng)力;而封閉體系則可能在協(xié)同效率上占優(yōu)。對(duì)于第三方芯片平臺(tái)而言,雖然難以實(shí)現(xiàn)整車(chē)級(jí)的全鏈路優(yōu)化,但可以通過(guò)規(guī)模化與生態(tài)聚合建立優(yōu)勢(shì);而垂直整合模式,則只有在規(guī)模與成本同時(shí)成立時(shí),才具備持續(xù)競(jìng)爭(zhēng)力。
此外,隨著自動(dòng)駕駛逐步走向成熟,責(zé)任歸屬開(kāi)始成為新的變量。整車(chē)廠(chǎng)與全棧廠(chǎng)商需要承擔(dān)系統(tǒng)級(jí)責(zé)任,而第三方芯片廠(chǎng)商更多提供技術(shù)能力。這一差異本質(zhì)上是法律與制度問(wèn)題,而非單純的技術(shù)問(wèn)題,也意味著產(chǎn)業(yè)路徑不僅由技術(shù)演進(jìn)決定,同樣受到監(jiān)管環(huán)境的深刻影響。
綜合來(lái)看,這些分歧最終匯聚為一個(gè)核心問(wèn)題:在長(zhǎng)期不確定性中,誰(shuí)能夠在技術(shù)能力、成本結(jié)構(gòu)與迭代效率之間找到最優(yōu)解,誰(shuí)就更有可能主導(dǎo)下一階段的產(chǎn)業(yè)格局。
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