求解性能與成本平衡之法 國產(chǎn)汽車芯片加速突圍

張梓桐2023-11-24 13:25

中國車規(guī)級芯片市場正在迎來更多玩家。 

11月22日,據(jù)媒體報道,理想汽車目前正在新加坡組建團隊,從事SiC功率芯片的研發(fā)。在LinkedIn上,已經(jīng)可以看到理想近期發(fā)布的五個新加坡招聘崗位,包括:總經(jīng)理、SiC 功率模塊故障分析 / 物理分析專家、SiC 功率模塊設計專家、SiC 功率模塊工藝專家和 SiC 功率模塊電氣設計專家。 

而在整車自研芯片之外,今年MCU廠商芯旺微、汽車芯片廠商黑芝麻智能等玩家對二級市場發(fā)起的沖刺也為行業(yè)注入了一劑強心劑。據(jù)ICV數(shù)據(jù),2022年全球智駕AI芯片市場規(guī)模為33億美元,年復合增長率為43%,智能座艙芯片的搭載率超過80%,預計到2030年全球座艙芯片市場規(guī)模將達到700億美元。

但在龐大且具有確定性的市場上,中國廠商究竟能分走多少蛋糕,仍然是未知之數(shù)。

“汽車芯片國產(chǎn)化率從過去不到5%,現(xiàn)在上升到10%,但與歐美日等汽車芯片大國強國相比,短板依然非常明顯?!痹?023全球新能源與智能汽車供應鏈創(chuàng)新大會上,中國電動汽車百人會副秘書長徐爾曼表示。 

在業(yè)內人士看來,國內車規(guī)級芯片廠商,正在超高安全標準與國外頭部廠商的“雙重夾擊”下艱難突圍。

上海汽車芯片工程中心顧問陳大為對記者表示,“是否能達到較高的可靠性、安全性、零缺陷和持續(xù)供貨能力?是當前汽車芯片行業(yè)面臨的主要挑戰(zhàn),汽車芯片從設計生產(chǎn)到最終的供貨,整個產(chǎn)業(yè)鏈當中無不包含對汽車芯片高質量、高可靠的相關要求。而這成為國產(chǎn)芯片未來突圍的重點所在?!?/p>

安全性要求

今年以來,隨著終端車企陸續(xù)加入“價格戰(zhàn)”內卷漩渦,上游的汽車芯片行業(yè)利潤空間也在被逐漸壓低,據(jù)高工智能汽車研究院數(shù)據(jù),2023年度H1中國市場標配NOA車型市場份額中,在特斯拉自研FSD芯片之外,英偉達仍以52.57%的份額占據(jù)第一,地平線以30.71%的市場份額占據(jù)第二,華為海思僅占4.05%。

而整體算力性能較高的英偉達Orin芯片今年前9個月交付新車平均售價41.49萬元,但40萬元及以上新車交付市場占比僅10%,約八成新車的整車廠需更高性價比方案。這就意味著,國產(chǎn)芯片廠商需要在加碼差異化的同時,進一步突破技術瓶頸、提高自身降本增效的能力。

在陳大為看來,國產(chǎn)汽車芯片當前主要的短板在于設計能力的不足?!捌囆酒母哔|量、高可靠以及功能安全都是通過設計體現(xiàn)的,并不是通過測試得到,國內由于過去的歷史原因,大部分的廠商都是做消費類的產(chǎn)品,高可靠的芯片設計相對比較弱?!?/p>

“除此之外,國產(chǎn)汽車在系統(tǒng)協(xié)同方面同樣存在差距?!标惔鬄楸硎荆囆酒枰蜕舷掠?,整機和軟件環(huán)境緊密結合,比如AP的應用都是關聯(lián)的,這就要求汽車芯片都必須要有相應的軟件支持,以及相應的軟件開發(fā)工具配套,而國內在軟件配套能力上和國外芯片相比差強人意。

最后,當前汽車芯片的產(chǎn)線選擇性比較小,基本都是特定的工藝和線寬,而這就要和汽車芯片具體的內容配合在一起才能滿足生產(chǎn)要求。在生產(chǎn)流片階段又涉及到汽車芯片的工藝可靠性的相關問題,這些都和材料、工藝制程的可靠性有關,這也是對汽車芯片特別要求的地方。

智能化趨勢

在安全性的要求之外,隨著智能化的不斷滲透,“由軟件定義汽車”的概念,正在成為智能汽車行業(yè)一個具有確定性的趨勢。 

螞蟻數(shù)字科技事業(yè)群云原生科技部總經(jīng)理王磊近日在接受21世紀經(jīng)濟報道等媒體采訪時表示,在智能化浪潮下,汽車行業(yè)總體的趨勢會發(fā)生根本性的變化,即以用戶價值為核心進行價值鏈的重塑,從過去的制造為中心走向以用戶為中心。 

“過去以制造為中心,整個環(huán)節(jié)是一個串聯(lián)的環(huán)節(jié),先研發(fā)設計,再生產(chǎn)制造,再到用戶營銷。隨著轉變?yōu)橐杂脩魹橹行闹?,從以前的串?lián)關系變成一個非常復雜的三角形關系,這個三角形關系在研發(fā)與制造之間就體現(xiàn)為,制造會把它的流水線要求反哺給研發(fā)的設計階段,要求研發(fā)在建模過程當中按照生產(chǎn)可持續(xù)去進行建模?!蓖趵谡J為,以自動駕駛為例,自動駕駛本身需要一個算法模型,而模型背后需要GPU的算力,當前行業(yè)最大的痛點則在于能否更大規(guī)模、更精細地對算力進行調度。 

此前,螞蟻數(shù)科旗下SOFAStack平臺的汽車行業(yè)云原生解決方案,覆蓋創(chuàng)新業(yè)務的研發(fā)測試、系統(tǒng)安全、服務治理等各個階段。借助該平臺,國內車企可實現(xiàn)傳統(tǒng)應用平滑上云、及上云后多云架構兼容、資源統(tǒng)一的納管治理和容災。與此同時,軟件的快速迭代還需要開源架構的有力支撐。 

日前,博世、高通、英飛凌、Nordic半導體以及恩智浦等五家頭部汽車電子芯片公司共同宣布,將投資成立一家基于開源RISC-V架構的合資公司,旨在通過下一代芯片開發(fā)來推動RISC-V架構在全球的應用。

博世在聲明中稱,RISC-V的核心是鼓勵創(chuàng)新,允許任何公司基于開源指令集來開發(fā)尖端的定制芯片,對RISC-V技術的進一步采用將促進電子行業(yè)的多樣性,將減輕小型和新興公司的進入門檻,并為成熟公司提高業(yè)務可擴展性。

上海清華國際創(chuàng)新中心副主任何虎對記者分析稱,幾個巨頭采用RISC-V做汽車芯片的根本性原因主要有兩點,首先是RISC-V具有開源特性,所有使用者都可以公平地來獲取指令集,并共享軟件生態(tài),其目前已經(jīng)成為用戶數(shù)量最多的指令集架構,RISC-V的指令集架構只要用戶想用就能使用。

另一方面則在于其自定義擴展性,使用者可以用戶的需求采用標準提供的各個指令集合,因為它的指令集非常龐大,區(qū)分了各種各樣的功能的指令集,同時允許用戶自定義指令集,可以滿足產(chǎn)品定制化的要求,提高產(chǎn)品競爭力,廠商愿意使用RISC-V來開發(fā)專用的處理器,來滿足汽車應用需要的各種特性。 

“RISC-V因為具有開源的特性,也就具備了唯一可能成為一種統(tǒng)一指令集架構的前景,它可以有MCU、SOC、CPU甚至GPU都可以采用RISC-V指令集架構實現(xiàn),原來我們講異構計算,不同的計算放在不同處理器上面,來實現(xiàn)一個完整的系統(tǒng),但是現(xiàn)在我可以全部用RISC-V指令集架構來構成統(tǒng)一的生態(tài),不管是MCU、CPU、GPU全部用RISC-V指令集實現(xiàn),我們的軟件架構就可以只采用一種指令集,它的統(tǒng)一性以及可編程性、軟件的適配性就得到極大的提升?!焙位⒖偨Y道。

來源:21世紀經(jīng)濟報道 作者:張梓桐

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