“我一直認為互聯(lián)網(wǎng)顛覆不了汽車，但汽車要擁抱互聯(lián)網(wǎng)”。這是浙江吉利控股集團董事長李書福在去年全國兩會時說的一番話。
在AI芯片計算能力不斷增強的背景下，未來的交通工具不再只是簡單的運輸工具，它們都將成為計算中心、存儲中心，成為線上、線下高度融合的智能空間移動終端。
這背后，實際是汽車行業(yè)向價值鏈上游延伸，并突破核心關鍵零部件制約的戰(zhàn)略決策。用李書福的話說，變化是常有的，我喜歡挑戰(zhàn)。
車載芯片，自然是其中的重中之重。三年前，國家三部委發(fā)布的《汽車產(chǎn)業(yè)中長期發(fā)展規(guī)劃》中，就明確提出，中國汽車產(chǎn)業(yè)大而不強的問題依然突出，表現(xiàn)在關鍵核心技術掌握不足，產(chǎn)業(yè)鏈條存在短板。
“突破車載芯片等先進汽車電子等產(chǎn)業(yè)鏈短板”，也被是首次寫進了這個規(guī)劃目標。而在最新發(fā)布的《智能汽車創(chuàng)新發(fā)展戰(zhàn)略》中，車規(guī)級芯片也成為突破供應鏈基礎技術的重要一環(huán)。
按照一些機構(gòu)的預測，每輛汽車搭載芯片及相關電子元器件的價值將從十年前的不到200美元增長到2022年的約500美元，并且占整車的成本還在持續(xù)上升。
近年來，除了傳統(tǒng)半導體芯片巨頭，大量的初創(chuàng)公司也在擠入汽車AI芯片市場。當然，汽車制造商也是一股不可忽視的力量。
一、芯片是硬核
“互聯(lián)網(wǎng)汽車不是簡單的把手機上的功能集成到汽車上面?！霸诶顣？磥?，互聯(lián)網(wǎng)汽車是有智慧的汽車、能夠思考的汽車、有判斷和識別能力的汽車。
智慧、思考、判斷和識別的背后，芯片是至關重要的一環(huán)?！疤厮估瓕θ斯ぶ悄苁钦J真的，無論是在軟件還是硬件方面。”這是特斯拉CEO埃隆·馬斯克在2017年的一次公開活動上首次披露自研芯片的一段話。
在過去，汽車供應鏈上下游關系非常明確。汽車制造商從一級供應商購買系統(tǒng)和模塊。一級供應商從二級供應商采購芯片。幾十年來，幾乎沒有什么變化。
如今，由于對車載信息娛樂、無線連接、各種形式的ADAS和ML/AI等應用的需求快速變化，情況發(fā)生了根本性變化，這些應用提出了對圖像處理、對象檢測和識別、傳感器融合等高計算能力的要求。
近日，一篇來自《日本經(jīng)濟新聞》報道，特斯拉成立還不到20年，就比豐田和大眾等老牌行業(yè)巨頭領先了6年甚至更久。主要的判斷依據(jù)就是特斯拉自主研發(fā)的全自動駕駛芯片，傳統(tǒng)汽車制造商無法趕上特斯拉的速度。
從軟件到芯片，特斯拉正逐步將更多的開發(fā)任務“內(nèi)部化”。如果這一戰(zhàn)略最終印證是成功的，競爭對手將別無選擇，只能效仿。
“如果我們有專門的人工智能硬件，我們就能更快地實現(xiàn)這一目標?！痹隈R斯克看來，這是一家成立時間較短的公司能夠在短時間內(nèi)構(gòu)建與傳統(tǒng)汽車制造商在自動駕駛時代競爭領先的武器。
在為人工智能設計自己的芯片方面，特斯拉效仿的正是一些大型科技公司。對于特定任務的深度學習技術，對傳統(tǒng)的通用芯片來說非常費力。而蘋果、谷歌都開發(fā)了定制芯片，以支持云或移動設備上的深度學習。
考慮到汽車制造商都在差異化上下功夫，傳統(tǒng)汽車芯片向市場出售的產(chǎn)品及方案顯然很難做到這一點。馬斯克表示，特斯拉的工程師們計算出，自研芯片將與現(xiàn)有產(chǎn)品的性能相當，耗電量僅為現(xiàn)有產(chǎn)品的十分之一，成為僅為十分之一。
換個角度說，傳統(tǒng)汽車時代的輝煌，更多建立在產(chǎn)業(yè)鏈的精細分工，大家追求的是終端銷量的規(guī)模效應。而隨著共享出行、自動駕駛時代的到來，未來整車銷售規(guī)模無疑將遭遇天花板。
有效控制供應鏈成本、提升供應鏈差異化、加快技術迭代自主掌控權(quán)，無疑是未來數(shù)年一線汽車制造商能夠繼續(xù)保持市場份額的前提條件。
六年前，豐田汽車宣布，借助自主開發(fā)的芯片，可以將混合動力汽車的燃油效率提高至多10%。進步在于通過集成了混合動力汽車的電池、電機和發(fā)電機的功率控制單元來管理電流。
此外，新的芯片只相當于傳統(tǒng)芯片的十分之一功耗，同時讓整個動力控制單元（PCU）體積縮小80%。為此，豐田汽車啟用了一座龐大的半導體開發(fā)大樓，以引領這項新技術。
在核心的半導體芯片方面，豐田歷來都是采取內(nèi)部開發(fā)的策略，從1997年推出的第一代普銳斯混合動力汽車開始。類似的策略，同樣適用于自動駕駛汽車。
去年7月，豐田汽車宣布和旗下零部件公司電裝(Denso)計劃成立一家合資企業(yè)，為未來的聯(lián)網(wǎng)和自動駕駛汽車開發(fā)下一代半導體。目前，電裝是豐田和雷克薩斯零部件的關鍵供應商。
而在一年前，電裝已經(jīng)出資約8億億元增持芯片制造商瑞薩電子4.5%的股份，持股比例升至5%。目的是，進一步加強與擁有豐富經(jīng)驗和專業(yè)知識的半導體制造商合作，以開發(fā)自動駕駛和其他新領域的車輛控制系統(tǒng)。
如果說，軟件定義汽車是未來汽車制造商擁抱互聯(lián)網(wǎng)、快速建立自身差異化的趨勢，那么擁有半導體芯片研發(fā)定制能力則是背后的硬核擔當。
二、吉利選擇“造芯”
而對于中國自主品牌來說，在新一輪汽車革命之際，必須扛起自主創(chuàng)新的大旗。
五年前，當智能網(wǎng)聯(lián)汽車對于大多數(shù)消費者來說還是少數(shù)人知曉的概念時，李書福就已經(jīng)重新定義了汽車的未來：“未來汽車是四個輪子、一塊電池和一部電腦“。
從1.0時代的造一輛可以開的車，到2.0時代通過收購沃爾沃汽車，快速補缺自主品牌的原創(chuàng)能力、品質(zhì)和安全基因，如今，邁入3.0時代，吉利開始嘗試真正意義上的自主創(chuàng)新。
這對于三年前晉升中國自主品牌銷量老大的吉利來說，是一條必須走的路。
2020年李書福的新年致辭中這樣寫道：在變化的市場中把握“不變”的本質(zhì)。吉利“十年千億”的研發(fā)投入已見成效，最終目標是成為具有國際競爭力的全球創(chuàng)新型科技企業(yè)集團。
成立于2013年的CEVT（吉利汽車中歐技術研發(fā)中心），是吉利集團全球四大研發(fā)中心之一，基于吉利和沃爾沃的優(yōu)勢與資源，聯(lián)合開發(fā)全新的基礎模塊架構(gòu)和核心部件。CMA架構(gòu)就是出自CEVT，這讓吉利嘗到了甜頭。
幾年前，CEVT的高層開始頻繁造訪以色列。英特爾153億美元收購以色列ADAS芯片及技術供應商Mobileye，讓汽車業(yè)看到了以色列的巨大創(chuàng)新潛力。
增強車內(nèi)用戶體驗、自動駕駛和網(wǎng)絡安全，是CEVT嘗試在以色列尋找創(chuàng)新公司的三個目標方向。目前，近十多家以色列科技初創(chuàng)公司與CEVT展開了一系列合作。
"幸運的是，我們有一個中國老板，他在需要的時候非常迅速地改變計劃，而且對新事物非常開放。"這是CEVT的一位外籍高管對李書福的個人評價。
這位高管表示，在加入吉利之前，我對吉利的研發(fā)或中國文化幾乎沒有什么經(jīng)驗。今天，我們開發(fā)新技術和新產(chǎn)品的速度給我留下了深刻的印象。
通過全球化的觸角和創(chuàng)新布局，吉利在去年下定決心開始“造芯”。
吉利集團控股的億咖通科技和Arm中國合資的湖北芯擎科技正式亮相，其中，億咖通持股60%，并規(guī)劃建設車規(guī)級芯片及通訊模組的研發(fā)、測試及生產(chǎn)基地。
隨后，在半導體行業(yè)打拼多年的汪凱正式加盟并出任公司首席執(zhí)行官。在此之前，汪凱曾任華芯通半導體首席執(zhí)行官，并擁有包括SanDisk、Freescale、Broadcom等多家半導體芯片公司的高管經(jīng)歷。
而華芯通半導體則是一家由貴州省與美國高通公司共同出資成立的服務器芯片研發(fā)制造公司。但在汪凱加盟芯擎科技之前的幾個月，華芯通半導體宣布公司關閉。
和汪凱一起加盟芯擎科技還有數(shù)位華芯通半導體高管和研發(fā)團隊成員，其中包括原華芯通軟件及系統(tǒng)副總裁楊欣欣出任芯擎科技工程副總裁。
在汪凱看來，吉利汽車的垂直整合，使得汽車電子芯片對投入市場是最有效，并且是最快速的。尤其是和車廠進行深度匹配，尤其在產(chǎn)品的定義期，一起來確定產(chǎn)品的形態(tài)和功能要求。
而Arm和吉利的相互選擇，一方面，如今幾乎可以從每部車上發(fā)現(xiàn)Arm技術，不管是連接、信息娛樂系統(tǒng)、ADAS、動力系統(tǒng)等不同領域。另一方面，中國是全球最大，也是極為關鍵的市場，占據(jù)全球25%的汽車銷售份額。
更關鍵的是，ARM的商業(yè)模式也在發(fā)生變化。過去，傳統(tǒng)意義的Arm客戶是半導體廠商，但事實上近年來，ARM也正在與不同層級的產(chǎn)業(yè)伙伴合作，其中就包括汽車OEM廠商。
而對于吉利來說，基于Arm架構(gòu)的車載芯片在車規(guī)級安全性上已擁有非常成熟的解決方案。Arm則可以借助吉利旗下品牌車型大量采用自家的IP，可以更快地把新方案推向市場，并在實際場景中得到規(guī)模化驗證。
按照規(guī)劃，芯擎科技的第一代產(chǎn)品采用臺積電最新的7納米工藝，也是未來幾年汽車芯片的主流趨勢。時間點計劃分別是，今年計劃流片，2021年會進行試生產(chǎn)，2022年上市并投入大規(guī)模量產(chǎn)。
目前，芯擎科技規(guī)劃了完整的汽車半導體產(chǎn)品線：往上，向自動駕駛、無人控制上走；往下，有微處理器（MCU）配套產(chǎn)品。除此以外，還有5G無線模塊，藍牙，WIFI，傳感器和功率器件（IGBT）。
而作為吉利造芯的試水，去年7月，由芯擎科技母公司億咖通科技自主主導定義、與聯(lián)發(fā)科合作研發(fā)的E系列芯片正式發(fā)布。由于采用了聯(lián)合定制研發(fā)的模式，E01芯片性能相較于現(xiàn)有通用芯片的提升就足以看出車企造芯的潛在威力。
相比吉利車機目前在用的芯片，按照官方披露的數(shù)據(jù)，E01的運算能力提升5倍，開機速度提升33%，多媒體加載用時縮減55%，導航加載用時縮減67%。這一點，在特斯拉的FSD芯片也是類似的效果。
按照此前披露的一些信息，芯擎科技已經(jīng)拿到了Arteris IP公司的FlexNoC互聯(lián)和FlexNoC彈性軟件包的ISO 26262汽車SoC許可，首款汽車級芯片可能會面向數(shù)字駕駛艙、導航和信息娛樂系統(tǒng)。
而隨著今年開始的吉利與沃爾沃汽車的業(yè)務重組，兩家年銷量合并將突破200萬輛規(guī)模，有機會沖刺全球銷量TOP10集團行列。這對于依賴規(guī)?；男酒瑏碚f，至關重要。
三、造芯，是和時間在賽跑
過去的半個世紀，汽車工業(yè)一直受益于大規(guī)模精密制造和相對穩(wěn)定的供應鏈體系。然而，由于汽車正在經(jīng)歷基于半導體和軟件的根本性變革，整個汽車制造業(yè)都在經(jīng)歷從精密機械向汽車電子產(chǎn)品的轉(zhuǎn)型，考驗的將是汽車制造商的行動速度。
當然，“造芯”同樣需要大量的資金，同時也伴隨著同等的風險。汽車工廠從無到有，耗資數(shù)十億美元，芯片的前期研發(fā)投入也非常類似。
這是一項巨大的投資，到目前為止，最大的挑戰(zhàn)之一是處理自動駕駛所有可能出現(xiàn)的情況所必需的計算能力，同時又需要降低成本、功耗和復雜性。這也是為什么過去幾年時間，大多數(shù)的汽車制造商在芯片及高性能計算上投入很少，更多依靠芯片供應商的支持。
但對于像豐田、特斯拉、吉利這些有想法的公司來說，越來越認識到，需要在芯片技術方面投入更多，并且讓自己變得更加強大。
在這一點上，馬斯克似乎看的非常透徹。“如果你想要一個復雜的視覺神經(jīng)網(wǎng)絡，就需要軟件和硬件的結(jié)合。為了彌補硬件的局限性，您的軟件需要變得更好。但，再聰明的軟件也無法在舊硬件上正常發(fā)揮?！?/p>
事實上，很快汽車行業(yè)將不再重點關注傳統(tǒng)的底盤機械平臺，下一代汽車平臺本質(zhì)上講變成一個高帶寬、高連接、高計算網(wǎng)絡。
過去，制造汽車更多考驗的是工程能力。但是今天，消費者對汽車功能和特性的期望更多地與消費行業(yè)相關。每個人都習慣了智能手機，也希望從車上享受到類似的用戶體驗。這需要重新思考汽車制造商的核心能力。
日益復雜的軟件和整車電子體系結(jié)構(gòu)是主要的挑戰(zhàn)，芯片則是中樞神經(jīng)系統(tǒng)。對于汽車制造商來說，真正的問題是，我的計算需求是什么？我該怎么設計它？我是依靠外部供應商還是自主設計？
站在今天的行業(yè)發(fā)展階段，如果說，過去汽車被稱為制造業(yè)的皇冠，那么芯片將是皇冠上的那顆明珠。而芯片對于任何企業(yè)來說，都是一個巨大的挑戰(zhàn)。