汽车芯片「新变量」

编者按:汽车行业的格局重构和技术革新,也在推动芯片赛道进入变革周期。不同商业模式的博弈,持续升温。

对于智能汽车来说,过去几年经历了多轮硬件和软件的性能迭代,甚至是革新,如今,市场正在进入一个新的周期。

本周,有外媒报道,特斯拉正准备明年启动在台积电的的3nm制程芯片代工计划。预计台积电的非车规级N3P(增强的3nm工艺,毕竟N3A要到2026年才能落地)将帮助特斯拉打造下一代FSD芯片。

公开信息显示,N3P是一种增强的3nm工艺,计划在2024年下半年投产,在N3E基础上,在相同功率下,速度可提高5%,或者降低5%-10%的功耗,密度为原来的1.04倍。

同时,台积电在2021年开始,已经针对汽车芯片推出了单独的工艺分支,比如,现在主流的N7A,就是7nm的车规级芯片制程。同时,Auto Early则是台积电为汽车客户实现车规级芯片提前设计的新模式。

比如,台积电在今年推出的N3AE,就是提供基于N3E的汽车工艺设计套件(PDK),并允许客户在3nm制程节点上推出用于汽车应用的设计,从而在2025年推出完全符合汽车标准的N3A工艺。

而到目前为止,即将亮相的英伟达下一代中央计算平台芯片Thor,也仅仅是基于4nm工艺。按照行业共识,目前,一款5nm芯片的研发费用已超过5亿美元,3nm的研发费用更是超过15亿美元。

随着特斯拉在创新技术方面继续引领汽车行业,也进一步凸显高性能车载计算芯片对于汽车智能化未来的关键作用。

此外,今年6月,特斯拉首席执行官埃隆·马斯克曾对外表示,公司乐意授权自动驾驶技术给其他车企。“就像Android作为一种通用标准可能对手机行业有所帮助一样,我们可能会开放更多代码的源代码。”

这意味着,未来也不排除特斯拉将捆绑销售FSD软硬件系统。此前,马斯克披露,已经有一家大型OEM就使用特斯拉FSD进行了初步讨论。

类似的事件,在今年已经不再是特例。无论是小鹏与大众、零跑汽车与Stellantis的合作,都预示着,车企之间在智能化方面的深度合作,已经成为主流趋势之一。

事实上,在传统燃油车时代,这也是汽车供应链的一大特色。典型的代表,就是车企在发动机层面的合作。

而在上周,2023蔚来日,与旗舰ET9一同发布的还有蔚来汽车自研的5nm车规工艺制造的智能驾驶芯片。蔚来的目标是,用自研智驾芯片更好地匹配自身算法需求。

这颗命名为神玑NX9031的自研芯片,官方说法是用一颗实现四颗(英伟达Orin)业界旗舰智能驾驶芯片的性能,并实现效率和成本更优。

此外,本周,12家日本汽车公司联合宣布,联手开发自动驾驶等车用尖端半导体技术,包括丰田、本田、日产、斯巴鲁和马自达等五大车企、瑞萨电子等五家芯片相关公司以及两家电子元件制造商组成。

按照计划,这款高性能车载计算芯片将在2028年之前完成研发,并从2030年开始大规模上车。这意味着,在未来几年短暂切换非日系芯片后,日系汽车制造商依然希望把最核心的智能化能力掌握在自己手中。

而这个机会窗口期,不会太长。

目前的市场形态是,一部分头部车企、新势力Tier1寻求自研芯片(各种不同的模式),特斯拉模式的成功是最佳样板。比如,比亚迪、理想、蔚来、亿咖通、Momenta。

比如,今年初,百度控股的昆仑芯(北京)科技有限公司发生工商变更,新增比亚迪股份有限公司为股东之一。按照计划,昆仑芯第三代AI芯片将于2024年初量产。

此外,比亚迪内部正计划自主研发智能驾驶专用芯片,项目由比亚迪半导体团队牵头,已经向设计公司发出需求,同时也在招募相关的技术团队。

理想汽车则是释放大量芯片设计研发工程师岗位,包括深度学习加速芯片(推理&训练)、下一代AI芯片架构(比如,计算和通信)技术预研以及AI编译器、AI算子库的开发和优化。

此外,即将发布首款新车的小米,也在加快汽车芯片的自研部署。部分岗位涉及参与制定公司的汽车芯片技术规划,支持整车关键芯片全生命周期的定制开发,确保整车芯片的竞争力及性价比。

而作为全球芯片EDA供应商之一的Cadence,此前公开表示,在过去的几十年时间里,公司的大多数客户都是传统半导体公司。但,如今这些客户的客户,正在成为该公司的主要收入来源。

另一方面,在智驾和智舱继续领跑的头部芯片巨头英伟达和高通,正在全力推动软件的自研,在一定程度上为市场留出了机会。

比如,2018年落户武汉的芯擎科技,由亿咖通科技和安谋中国等公司共同出资组建,今年这家公司的7nm高性能座舱SoC开启规模化交付。

公开数据显示,高算力车规级芯片“龙鹰一号”自今年9月正式上车以来,截至11月底实际上车出货量突破20万片,已规模化交付(或适配)包括吉利、一汽等整车厂在内的数十款车型。

“除整车厂外,公司正在同步与安波福、伟世通、博世等一级供应商合作。”芯擎科技有关负责人表示,2024年有望装配超20款车型,出货量将达百万片,占据10%以上的自主品牌汽车智舱芯片市场。

有行业人士指出,随着明年全球供应链逐步回归正常状态,以及市场竞争加剧,不排除汽车级SoC也将进入「降价抢市」周期。

比如,随着英伟达宣布2025年量产面向中央计算平台的DRIVE Thor(单颗2000TOPS),目前已经进入量产交付周期的Orin,有可能会降价抢市场,从而为Thor(兼容Orin-X代码框架)铺垫潜在客户。

同样,由于受制于消费类电子尤其是智能手机需求的增长疲软,高通目前的中低端5G智能手机芯片正在进入降价周期。

而随着在汽车高端座舱SoC市场开始导入8295/8255第四代产品线,当下主流的8155产品无疑面临降价的风险,这也将传导至其他同行。

此前,高通CEO安蒙表示,对市场持保守看法,将积极采取额外的成本行动,而在提交给监管机构的文件中显示,成本削减措施主要包括裁员。

在业内人士看来,和手机芯片最大的差异在于,汽车的功能定义和软件集成开发仍严重依赖于硬件性能,导致对于芯片的高效计算要求,远超手机。

此外,即便是同样一款芯片,由于软件算法和传感器、电子架构的差异,不同的车企和Tier1在实际系统开发层面存在较大的差异。

这种特殊性,也在推动汽车芯片行业持续分化。

以英伟达、高通、地平线为代表的厂商,开始强化软硬协同,这些企业的逻辑是:硬件、软件、算法的全栈优化,可以最大程度发挥芯片的性能。同时,对于车企来说,可以实现更紧密的合作。

目前,这三家厂商都在进入第一个战略项目的落地周期。其中,英伟达中国正在加速本地软件研发,奔驰是首个落地交付项目。

高通则是在宝马项目上与法雷奥(提供域控、传感器及部分功能软件)合作,研发交付新一代智能驾驶技术平台Gen AD25。

地平线则是更进一步,与大众在中国成立合资公司进行全栈智驾系统研发;当然,后者还同时选择了小鹏、大疆进行合作。

而以爱芯元智为代表的阵营,则是通过开放的合作模式与客户和生态伙伴建立信任,实现互利共赢。尤其是汽车行业呈现的纺锤体分布供应链形态,垂直整合,弊大于利。

在业内人士看来,汽车芯片公司只有坚持Tier2的模式,灵活性才会更高,可以适应不同客户的需求,而全栈交付模式则在定制化需求上面临较周期性挑战,尤其是对相关资源的牵制。

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