汽車(chē)芯片改變了車(chē)廠(chǎng)/供應商的力量平衡

來(lái)源：Astroys

目前行業(yè)普遍認為芯片供應緊張局面將持續到2022年，任何快速解決方案都是幻想。車(chē)廠(chǎng)對下一代架構的反思延伸到了他們的芯片合作伙伴，這些公司面臨著(zhù)對可互換平臺和提高業(yè)務(wù)可見(jiàn)性的新期望。車(chē)廠(chǎng)正在進(jìn)行大量的資金投入，而芯片公司當然希望可以分一杯羹。問(wèn)題在于，當芯片供應商試圖構建與車(chē)廠(chǎng)更緊密的關(guān)系時(shí)，他們愿意做出怎樣的調整，以及他們的解決方案會(huì )有多大的創(chuàng )造性。

受到2021年芯片斷供的沉重打擊，車(chē)廠(chǎng)們開(kāi)始清醒過(guò)來(lái)。隨著(zhù)他們重新考慮與芯片供應商的關(guān)系，他們正在重新構建下一代汽車(chē)架構，并將軟硬件解耦，希望可以在必要時(shí)隨時(shí)更換芯片。車(chē)廠(chǎng)也在急劇轉向軟件定義和軟件可升級的汽車(chē)。

NXP的全球營(yíng)銷(xiāo)總監Brian Carlson說(shuō)：“整個(gè)行業(yè)都在發(fā)生巨大的變化。汽車(chē)行業(yè)正在公開(kāi)談?wù)?00億至300億美元級別的巨額投資，同時(shí)積極在人員和結構層面進(jìn)行調整?！?/span>

僅在過(guò)去幾個(gè)月里，領(lǐng)先的車(chē)廠(chǎng)就以最公開(kāi)的方式透露了戰略上的重大轉變。

• 福特與GlobalFoundries簽約。

• 通用與TSMC聯(lián)手。

• 通用指定了6家芯片供應商，Qualcomm、ST、Renesas、NXP、Infineon和On Semi作為其合作伙伴，通用將ECU集成到域控制器，用于未來(lái)汽車(chē)的分布式處理。

• Stellantis上個(gè)月公布了面向所有品牌和車(chē)型轉向軟件定義平臺的雄心。到2025年，它將向軟件和電動(dòng)化投資超過(guò)337億美元，預計到2024年將雇傭4500名軟件工程師。

• 寶馬為其下一代ADAS和自動(dòng)駕駛系統選擇了Qualcomm Snapdragon Ride ADAS平臺的視覺(jué)感知、視覺(jué)SoC和ADAS中央計算SoC產(chǎn)品。

這些車(chē)廠(chǎng)正在進(jìn)行這些改變，一方面是為了應對2021年的芯片斷供問(wèn)題，另一方面是他們希望看到自己的架構在未來(lái)的走向。大多數車(chē)廠(chǎng)似乎都在試圖與芯片供應商建立更直接的關(guān)系。

現在判斷車(chē)廠(chǎng)的這種策略是否有助于確保他們與芯片供應商的未來(lái)還為時(shí)尚早。也許更恰當的問(wèn)題是，芯片供應鏈的問(wèn)題如何改變了車(chē)廠(chǎng)和芯片供應商之間的力量平衡。

例如，福特和GlobalFoundries表示，他們不具約束力的“戰略合作”可能涉及增加產(chǎn)能，并在幾個(gè)芯片類(lèi)別中進(jìn)行共同開(kāi)發(fā)。但這兩家公司沒(méi)有披露交易條款，也沒(méi)有說(shuō)福特是否提供資金，或承諾在GlobalFoundries目前或未來(lái)的任何工廠(chǎng)儲備產(chǎn)能。

去年秋天，NXP的CEO Kurt Sievers曾表示，他在2021年舉行的客戶(hù)會(huì )議的頻率比以往增加了5倍，他相信這是芯片行業(yè)價(jià)值的轉變，是下游行業(yè)將芯片視為極其重要和關(guān)鍵部分的方式。

01

平衡行為

不管芯片供應緊張與否，車(chē)廠(chǎng)已經(jīng)開(kāi)始改變他們與Tier1和芯片供應商打交道的方式。

傳統上，如果車(chē)廠(chǎng)想要一個(gè)新功能，如停車(chē)輔助系統，它會(huì )定義規格，并要求Tier1開(kāi)發(fā)一個(gè)能滿(mǎn)足這些規格的盒子。開(kāi)發(fā)完成后停車(chē)輔助模塊就會(huì )安裝在車(chē)內，車(chē)輛上就會(huì )又多一個(gè)盒子，最多時(shí)這樣的盒子會(huì )多達175個(gè)。

車(chē)廠(chǎng)意識到ECU的持續增加（為每個(gè)新功能添加一個(gè)盒子）是行不通的，便開(kāi)始將ECU整合到域控制器中，以實(shí)現模塊化、zonal處理的方法。今天，每一個(gè)新功能的增加都必須在車(chē)輛層面上進(jìn)行整體考慮。

在這種背景下，疫情并沒(méi)有減緩汽車(chē)行業(yè)的發(fā)展。相反，我們看到全球的車(chē)廠(chǎng)在作出重大決策和投資方面有了極大的加速。

Yole Développement的首席分析師Tom Hackenberg指出：“車(chē)廠(chǎng)現在正在改變它們的整體戰略。面臨的挑戰是在平衡車(chē)輛重量（線(xiàn)束越少越好）、平衡車(chē)輛功耗（過(guò)多的算力會(huì )限制電動(dòng)車(chē)的續航能力）以及平衡他們與各供應商的關(guān)系?！?/span>

簡(jiǎn)而言之，對車(chē)廠(chǎng)來(lái)說(shuō)，現在是做出決定的時(shí)候了。

02

不容易做的決定

Hackenberg表示，當他們做出這些決定時(shí)，對車(chē)廠(chǎng)來(lái)說(shuō)最重要的是”與芯片供應商直接溝通“，這樣他們就能了解到未來(lái)的能力，以及五年后的情況會(huì )有什么不同。

車(chē)廠(chǎng)必須選擇軟硬件平臺，這些平臺不僅適合他們目前的業(yè)務(wù)，而且能將他們帶入未來(lái)。因為你不可能反復地重新做選擇，這樣代價(jià)太高了。

例如，如果你為當前的需求選擇了一個(gè)圍繞L2+優(yōu)化的平臺，那么它能否帶你到L4，并支持L1和L2系統？可擴展性（不僅可以擴展，還要能收縮）說(shuō)起來(lái)容易做起來(lái)難。

AI加速器公司Hailo的CEO Orr Danon說(shuō)，他看到一些車(chē)廠(chǎng)喜歡集中式架構，而另一些則選擇zonal的方法，不把太多的力量集中在一個(gè)地方，讓他們獨立開(kāi)發(fā)。

盡管Danon看到了車(chē)廠(chǎng)的這些需求，但他說(shuō)他們”還沒(méi)有準備好做決定“，因為在市場(chǎng)和技術(shù)方向上，“他們覺(jué)得還沒(méi)有掌握足夠的信息”。

03

尋找平衡點(diǎn)

所有車(chē)廠(chǎng)都在努力尋找性能、功率、效率和成本之間的平衡點(diǎn)。一些公司認為，他們可以通過(guò)集中式架構來(lái)實(shí)現這一目標，而另一些則認為，他們可以通過(guò)分布式架構更好地實(shí)現這一目標。

但是，將車(chē)輛架構決策作為集中式和分布式計算之間的非黑即白的選擇，是一種錯誤的二分法。汽車(chē)周?chē)亩鄠€(gè)ECU有一定的計算能力，可以進(jìn)一步向邊緣推進(jìn)。盡管如此，即使你選擇了盡可能分散的架構，你仍然會(huì )需要一些中央計算中樞。

04

ECU的整合與可互換性

在去年11月的一次投資者會(huì )議上，通用總裁Mark Reuss說(shuō)，通用正在與7家芯片供應商合作開(kāi)發(fā)三個(gè)新的微控制器系列，這將使未來(lái)通用的特殊芯片數量減少95%。目標是隨著(zhù)ECU被整合到不同的zone，通過(guò)在開(kāi)發(fā)、采購和制造方面的協(xié)作，為供應鏈帶來(lái)可預測性。

如果仔細揣摩通用的這一番言論，通用可能正在要求NXP、Infineon、ST和Qualcomm等公司是否可以使用相同的架構、相同的工藝節點(diǎn)和相同的引腳來(lái)制造可互換的部件。這將允許進(jìn)行一些部件級別的驗證，使通用更容易更換這些元件。

但這些芯片供應商正在設計領(lǐng)域激烈的競爭。他們會(huì )同意這種措施嗎？

在MCU領(lǐng)域，這并不是一個(gè)牽強的場(chǎng)景。雖然通用可能還沒(méi)有完全解釋其需求，但我們看NXP與ST的關(guān)系，NXP其實(shí)可以將某些Freescale/NXP的MCU放入ST的插槽里。至少對于某些特定的系列，這些設備是可以互換的。

由于車(chē)廠(chǎng)要求MCU的可互換性，而芯片供應商正忙于研究他們的下一代用于域控制器的多核SoC。NXP的Carlson解釋說(shuō)，隨著(zhù)更多的集成，一些ECU功能正在走向虛擬。隨著(zhù)更多的處理器集成到一個(gè)芯片上，處理器的隔離，防止它們相互干擾是至關(guān)重要的。Carlson說(shuō)：“我可以開(kāi)始增加更多的虛擬ECU，它們之間不需要相互作用，但我必須確保這樣的SoC具有所有的接口，以完成你在整個(gè)車(chē)輛上執行所需的操作?！?/span>

05

處理器的節點(diǎn)選擇

MCU的供應緊張也給了車(chē)廠(chǎng)一個(gè)重新思考工藝節點(diǎn)戰略的機會(huì )。傳統上，車(chē)廠(chǎng)根據現有的MCU，告訴芯片供應商不要做改變。但現在，無(wú)論對錯，車(chē)廠(chǎng)都在考慮如何重新設計他們的解決方案，以利用更先進(jìn)的10nm以下的SoC工藝，因為所有產(chǎn)能都集中在了這些先進(jìn)節點(diǎn)上。TSMC、Samsung和Intel都在部署10nm以下的工藝，所以就犧牲了28nm及以上節點(diǎn)的產(chǎn)能，那些都是車(chē)廠(chǎng)傳統上為其模塊指定的節點(diǎn)。

06

軟硬件解耦

Stellantis在12月宣布的軟件戰略顯示，它們想要擁有更多其品牌軟件價(jià)值鏈上的份額。該戰略對于車(chē)廠(chǎng)在其品牌間進(jìn)行OTA的能力至關(guān)重要。該公司似乎還認為，將軟件與硬件平臺解耦，就有可能在供應鏈出現問(wèn)題時(shí)隨時(shí)更換芯片。

這種問(wèn)題在紙面上似乎是可行的。但解耦的問(wèn)題是驗證的問(wèn)題。6個(gè)月后換掉一個(gè)硬件平臺以應對芯片斷供是一個(gè)理想化的策略，因為到時(shí)候你如何驗證新解決方案的可靠性？

相比之下，通用并不希望實(shí)現平臺更換，而是要求MCU SoC供應商讓通用更容易進(jìn)行一些部件級別的驗證。

07

仍然是未成熟階段

雖然車(chē)廠(chǎng)正在試圖與芯片供應商建立更直接的關(guān)系，但這種聯(lián)盟可能會(huì )不斷發(fā)展，特別是在自動(dòng)駕駛市場(chǎng)。

寶馬最近宣布將與Qualcomm合作開(kāi)發(fā)自動(dòng)駕駛平臺，這是在現有的技術(shù)合作伙伴Mobileye之外的，這讓許多人感到驚訝。行業(yè)分析師們也正在評估Qualcomm在網(wǎng)聯(lián)和信息娛樂(lè )之外更深入地進(jìn)入汽車(chē)市場(chǎng)的能力。

高級自動(dòng)駕駛的汽車(chē)市場(chǎng)仍然是一個(gè)未成熟市場(chǎng)。既有只想選擇交鑰匙解決方案的車(chē)廠(chǎng)，也有想掌握一切的公司。由于A(yíng)V市場(chǎng)仍處于起步階段，這種關(guān)系可能會(huì )錯綜復雜，一些交鑰匙設計方案可能會(huì )延續到第二代甚至第三代設計。但是其他車(chē)廠(chǎng)在一兩代產(chǎn)品中已經(jīng)充分了解了什么是可行的，什么是不可行的，從而自己承擔起更多的開(kāi)發(fā)和規范工作。

到那時(shí)，已經(jīng)與車(chē)廠(chǎng)建立長(cháng)期聯(lián)盟關(guān)系的芯片供應商可能會(huì )再次陷入不確定的關(guān)系中。

汽車(chē)芯片的供應緊張使芯片供應商占據了主導地位，至少目前是這樣。但車(chē)廠(chǎng)也提出了新的要求，同時(shí)表明，如果出現更好的、成本更低的、更靈活的平臺，他們也已經(jīng)準備好更換新的合作伙伴。