他講透了汽車(chē)芯片的來(lái)龍去脈

       近日，中汽協(xié)主辦的2021中國汽車(chē)論壇上，工信部電子信息司副司長(cháng)董小平提出：“破解汽車(chē)‘芯荒’需加強多元化供應鏈建設。”被媒體解讀為：“‘缺芯’影響全年有望抹平。”

然而，芯片對汽車(chē)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的戰略意義何在？未來(lái)“缺芯”能否解決？主機廠(chǎng)又該如何布局？論壇上，蓋斯特管理咨詢(xún)公司副董事長(cháng)何偉給出獨到見(jiàn)解。

       芯片戰略意義何在？

       智能汽車(chē)是近幾年的大熱門(mén)，然而，它與現在路上跑的傳統汽車(chē)區別在哪里？ 

       何偉介紹說(shuō)：“智能汽車(chē)是新物種，是由軟件定義、數據驅動(dòng)、能夠帶給用戶(hù)更好體驗的汽車(chē)。它與傳統汽車(chē)的本質(zhì)區別在于，智能汽車(chē)可以自我進(jìn)化、完善和升級。而數據是支撐智能汽車(chē)不斷進(jìn)化的核心，體驗是智能汽車(chē)最重要的衡量標準，未來(lái)智能汽車(chē)必須面向不同客戶(hù)提供個(gè)性化服務(wù)。”

       芯片在智能汽車(chē)上發(fā)揮了哪些重要作用？何偉指出：“一方面，智能網(wǎng)聯(lián)汽車(chē)具有的通訊能力、計算能力、存儲能力、感知能力都依托于芯片才能實(shí)現；另一方面，從智能汽車(chē)的軟硬件架構來(lái)看，軟件賦能硬件，使硬件的功能和性能得以最大化地發(fā)揮。而所有的軟件架構開(kāi)發(fā)都是要基于芯片的功能性來(lái)進(jìn)行開(kāi)發(fā)，軟件和芯片必須緊密融合在一起，否則軟件不可能有效地驅動(dòng)芯片和硬件，軟件架構離不開(kāi)芯片的支撐。”

       行業(yè)里經(jīng)常說(shuō)的軟硬件解耦又是怎么回事？何偉解釋說(shuō)：“芯片承擔著(zhù)打通軟件和硬件的關(guān)鍵任務(wù)，它在與軟件緊密結合的同時(shí)，也是硬件架構平臺各個(gè)關(guān)鍵節點(diǎn)的核心組成部分?？傊?，芯片既是功能提供者，又是硬件的控制者，是汽車(chē)產(chǎn)品升級的關(guān)鍵支撐，在智能汽車(chē)發(fā)展中具有戰略意義。”

       車(chē)路協(xié)同汽車(chē)芯片可能“做減法”

       當前，汽車(chē)“芯片荒”已經(jīng)波及全球。然而，既然傳統汽車(chē)與智能汽車(chē)有本質(zhì)不同，那么現在短缺的是哪類(lèi)芯片？未來(lái)芯片的發(fā)展趨勢又是什么？

       行業(yè)內對芯片有很多種分類(lèi)方法，根據算力的性能和工藝水平不同，何偉把汽車(chē)芯片分為三個(gè)梯隊。

       他介紹說(shuō)：“第一梯隊是高性能、高工藝的芯片，屬于技術(shù)梯度最高的芯片，典型代表是各種AI芯片、主控芯片。隨著(zhù)智能網(wǎng)聯(lián)汽車(chē)的發(fā)展，對此類(lèi)芯片的需求會(huì )越來(lái)越大；第二梯隊是MCU微控制器，現在用得比較多，目前供貨上斷檔的主要是這類(lèi)芯片。第三梯隊是功率芯片、通訊芯片、傳感器與執行器、存儲芯片等，屬于低算力、工藝要求較低的芯片。每個(gè)梯隊之間都隔著(zhù)‘一堵墻’。要跨過(guò)這堵墻，需要從芯片制造的全產(chǎn)業(yè)鏈進(jìn)行全方位升級。而目前幾乎所有高性能汽車(chē)芯片均由臺積電和三星代工，我們沒(méi)有自主掌控技術(shù)能力，是被卡脖子的關(guān)鍵原因。”

       中國選擇車(chē)路協(xié)同的技術(shù)路線(xiàn)，為汽車(chē)芯片“做減法”提供了機會(huì )。何偉認為：“車(chē)路協(xié)同是把云端服務(wù)器、路側設備與汽車(chē)進(jìn)行高效5G賦能和V2X連接。在此情況下，可以把部分感知、計算和存儲能力從車(chē)內轉移到車(chē)外，這對整個(gè)芯片未來(lái)的發(fā)展有三個(gè)方面的重要影響。第一，由于車(chē)端與云端/路端將進(jìn)行大量的實(shí)時(shí)數據交互，傳輸的速率要求高了，傳輸的量也增大了，所以對通訊芯片的性能需求提升了。第二，由于車(chē)端和云端的架構要打通和聯(lián)通，所以要進(jìn)行軟件協(xié)同和硬件協(xié)同設計。軟件協(xié)同設計要有標準化的服務(wù)架構，硬件協(xié)同要明確車(chē)端和云端的硬件能力需求，協(xié)同設計兩端的芯片；第三，部分計算/感知/存儲的任務(wù)從車(chē)里移到云端，因此對車(chē)端芯片的需求就會(huì )降低，使得傳感器和算力配置得以簡(jiǎn)化。”

      車(chē)企的工作是定義使用場(chǎng)景，不是設計芯片

      今年以來(lái)，汽車(chē)芯片短缺危機下，國內多家車(chē)企投資入股芯片企業(yè)。對此，何偉認為：“車(chē)企利用芯片即可，不太可能也沒(méi)有必要去掌握芯片設計的核心能力。”

      在何偉看來(lái)，未來(lái)汽車(chē)功能必須基于場(chǎng)景和數據開(kāi)發(fā)，而消費者的用車(chē)數據、服務(wù)數據都在車(chē)企端，所以車(chē)企要充分挖掘場(chǎng)景需求與分析能力，把場(chǎng)景定義好后，與芯片企業(yè)相互配合，形成優(yōu)勢互補，從而提升產(chǎn)品的競爭能力。

      主機廠(chǎng)與芯片企業(yè)配合，又該參與哪些工作呢？何偉建議稱(chēng)：“芯片開(kāi)發(fā)的七個(gè)步驟中，規格制定、功能劃分，芯片設計語(yǔ)言的描述，均與末端消費體驗密切相關(guān)，需要主機廠(chǎng)參與其中。一方面，車(chē)企應基于整車(chē)架構及對場(chǎng)景的理解，自主定義計算平臺的各項需求，建議主機廠(chǎng)直接與芯片企業(yè)對接，避免一級供應商在中間做‘翻譯’。另一方面，車(chē)企在定義需求時(shí)，還要考慮到后續芯片的迭代更新，相比于手機只有三年的生命周期，汽車(chē)的使用生命周期長(cháng)達十年，如何判斷芯片在汽車(chē)全生命周期的迭代升級？對于車(chē)企來(lái)說(shuō)，是一項巨大的挑戰。因此需要車(chē)企合理地劃分所有功能單元，以及確定所有的接口標準。”

       由于智能網(wǎng)聯(lián)汽車(chē)發(fā)展尚處在初級階段，且沒(méi)有成熟的模式可以借鑒，因此何偉提醒說(shuō)：“整車(chē)企業(yè)在計算平臺設計中，雖然處于主導地位，但并不代表車(chē)企要深入參加所有的研發(fā)環(huán)節，很多方面也并非是車(chē)企的領(lǐng)域，因此車(chē)企應該根據自身能力量立而行。”

       整體看，無(wú)論是何偉的介紹，還是論壇上其他專(zhuān)家提出的觀(guān)點(diǎn)，都可以歸結為一句話(huà)：破解芯片難題并非一日之功，而需要付出長(cháng)期艱苦的努力。

       中國電子商會(huì )自主創(chuàng )新與安全技術(shù)委員會(huì )理事長(cháng)馮燕春表示：“我們在核心技術(shù)攻關(guān)上因為過(guò)去欠帳太多，現在發(fā)現誰(shuí)也指不上了，只有自己救自己。芯片的設計完成后，測試需要兩到三年，另外還要投入五到十年在供應鏈上，這個(gè)門(mén)檻太高了，以后遞進(jìn)起來(lái)非常慢，這是我們現在應該關(guān)注的。”

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