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自研芯片“楊戩”的天眼，能否照亮蔚來前行的路？
9月21日，蔚來CEO李斌在發(fā)布會(huì)上宣布蔚來首顆自研芯片“楊戩”已經(jīng)開始量產(chǎn)。與手機(jī)廠商關(guān)注的自研芯片不同，作為車廠的蔚來將目光聚集到了自動(dòng)駕駛的關(guān)鍵傳感器——激光雷達(dá)的主控芯片上。
這個(gè)自研芯片料號(hào)為NX6031，中文名稱則是“楊戩”。李斌介紹：“楊戩”是蔚來智能硬件團(tuán)隊(duì)發(fā)布的第一顆自研芯片，采用7nm工藝加配8通道9bit ADC，采樣率高達(dá)1GHz，可高效捕獲激光雷達(dá)傳感器的原始數(shù)據(jù)，將為激光雷達(dá)降低50%的功耗。此外發(fā)布會(huì)上李斌表示，蔚來芯片研發(fā)團(tuán)隊(duì)已有800人，分布在兩個(gè)國家六個(gè)城市，包括圣何塞，北京，合肥，上海，杭州，深圳。
不過在今年第二季度中，蔚來虧損超過60個(gè)億，又一次刷新單季度虧損記錄。更重要的是，今年上半年未來營收同比減少3.74%，交付量更是僅為5.46萬輛，距離全年交付任務(wù)還差19.04萬輛，已經(jīng)很難實(shí)現(xiàn)全年交付目標(biāo)。
一邊是自研芯片量產(chǎn)，另一邊是虧損加劇，蔚來自研芯片在開題三年之后“交卷”了，作為“考官”的電動(dòng)汽車市場能否給蔚來一個(gè)“扭虧為盈”的分?jǐn)?shù)呢？
蔚來三年磨一劍
車企自研芯片，最早由特斯拉發(fā)起。2015年馬斯克認(rèn)定要實(shí)現(xiàn)全車型自動(dòng)駕駛，但當(dāng)時(shí)特斯拉的自動(dòng)駕駛芯片依賴英偉達(dá)的供應(yīng)，價(jià)格很難壓下來。2016年馬斯克挖來了AMD首席架構(gòu)師踏上自研芯片之路。2019年，特斯拉就將自研芯片上車，這也直接讓特斯拉獲得了令同行望塵莫及的毛利率。據(jù)金鑼數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)顯示，2020年特斯拉以22%的毛利潤率力壓比亞迪、蔚小理等居全球電動(dòng)車企之首。
或許是看到了自研芯片好處多多，已經(jīng)處于國內(nèi)市場頭部位置的蔚來也希望具有自研芯片的能力——盡管當(dāng)時(shí)的蔚來還處于大幅度虧損的狀態(tài)。不過蔚來創(chuàng)始人李斌在本次發(fā)布會(huì)上表示：“虧損其實(shí)就是對(duì)未來的投資”，因此虧損并不會(huì)成為蔚來造芯選擇的最大阻礙。
蔚來選擇造芯，更重要的原因在缺芯。2019-2020年正值全球車企缺芯最嚴(yán)重的時(shí)候。當(dāng)時(shí)不僅是自動(dòng)駕駛算力芯片難以拿到貨，就連通用芯片也一樣一芯難求。因此在缺芯與省錢的雙重推動(dòng)下，蔚來也踏上了造芯之路。
蔚來的造芯之路始于2020下半年，團(tuán)隊(duì)隸屬于蔚來智能駕駛硬件部門。造芯團(tuán)隊(duì)建立之初由曾擔(dān)任小米芯片總經(jīng)理和OPPO硬件總監(jiān)的白劍負(fù)責(zé)，后又轉(zhuǎn)為某位前海思負(fù)責(zé)人。
據(jù)媒體報(bào)道，蔚來在芯片團(tuán)隊(duì)的打造上相當(dāng)出力，團(tuán)隊(duì)中部分人薪資增長水平高于市場平均，即使是在“新手”工程師的培養(yǎng)上，蔚來也會(huì)提供較好待遇。或許正是不計(jì)成本的廣集人才，才能讓今天的蔚來能夠拿下“蔚小理”之中的首個(gè)量產(chǎn)自研芯名號(hào)。
剛剛立項(xiàng)之時(shí)，蔚來就將目光聚焦到了高級(jí)別自動(dòng)駕駛芯片與激光雷達(dá)芯片上。彼時(shí)蔚來已經(jīng)開始了自動(dòng)駕駛算法自研，但在感知環(huán)節(jié)上仍需要依賴第三方供應(yīng)商。但蔚來并沒有選擇與供應(yīng)商直接競爭，李斌表示要用兩條腿走路，即采用供應(yīng)商產(chǎn)品的同時(shí)加入自研產(chǎn)品。
經(jīng)過三年研發(fā)，“楊戩”最終問世，不過李斌表示，這款芯片是蔚來小試牛刀的產(chǎn)品，并沒有用到團(tuán)隊(duì)太多精力。后續(xù)會(huì)再開發(fā)主力的芯片，并將在合適的時(shí)候進(jìn)行發(fā)布。
其實(shí)從參數(shù)上來看，其內(nèi)部集成的9bit 的ADC參數(shù)似乎并沒有很亮眼。不過李斌表示該芯片已經(jīng)能夠?qū)?fù)雜場景提供支持，畢竟自研芯片，能做到省錢已經(jīng)十分不易，或許我們還能期待蔚來芯可以和海思麒麟一樣，通過不停迭代追平市場上的一線產(chǎn)品。此外，激光雷達(dá)芯片有了，參考其他廠商芯片研發(fā)周期來看，接下來我們可以期待一下真正的重頭戲——自動(dòng)駕駛芯片了。
為何選擇激光雷達(dá)芯片
隨著汽車電動(dòng)化趨勢(shì)的不斷推進(jìn)，越來越多的芯片被用到汽車上。中國汽車工業(yè)協(xié)會(huì)數(shù)據(jù)顯示，傳統(tǒng)燃油車所需芯片數(shù)量為600～700顆，電動(dòng)汽車所需的芯片數(shù)量將提升至1600顆，而更高級(jí)的智能汽車對(duì)芯片的需求量將有望提升至3000顆。
如果將這上千顆汽車芯片分類的話，可以大致分為計(jì)算類芯片、控制類芯片、儲(chǔ)存類芯片、傳感器類芯片、電源管理類芯片、功率芯片以及驅(qū)動(dòng)類芯片等。本次蔚來量產(chǎn)的芯片則屬于傳感器類芯片。為什么蔚來沒有全力打造更為核心的自動(dòng)駕駛芯片，或是友商更為看重的電源管理芯片，而是選擇先在在傳感器上發(fā)力呢？
首先，蔚來量產(chǎn)激光雷達(dá)芯片，并不意味著自動(dòng)駕駛芯片研發(fā)的停滯。李斌曾提到，在芯片等核心領(lǐng)域，蔚來的目標(biāo)是建立全棧自研能力，公司相信核心研發(fā)能力有助于應(yīng)對(duì)產(chǎn)業(yè)政策變化風(fēng)險(xiǎn)，也可以提升毛利率及技術(shù)競爭力。在造芯之初李斌就認(rèn)為，自動(dòng)駕駛芯片開發(fā)難度可控。他曾說，“做自動(dòng)駕駛芯片不像通用芯片那么難，我們會(huì)保持自己的核心競爭力。”記者認(rèn)為蔚來選擇先放出激光雷達(dá)芯片，有以下幾點(diǎn)原因。
智能駕駛汽車有感知、決策和控制三個(gè)核心環(huán)節(jié)。每個(gè)環(huán)節(jié)都需要軟硬件做支撐。其中感知環(huán)節(jié)需要依托傳感器來充當(dāng)“眼睛”，以便感知周圍環(huán)境，獲得數(shù)據(jù)。激光雷達(dá)方案作為整體參數(shù)與使用場景都不錯(cuò)的自動(dòng)駕駛方案被車廠廣泛采納。
不過激光雷達(dá)除了性能優(yōu)良外，其價(jià)格也不遑多讓。李斌在發(fā)布會(huì)上表示，“為什么要造芯片，咱得有毛利呀?！彼硎荆骸白鲂酒荒転榱讼冗M(jìn)而先進(jìn)，成本也是很重要的一部分，這塊芯片可以幫我們省幾百塊”。
采購價(jià)格貴，是蔚來選擇投身激光雷達(dá)芯片自研的首要原因。
時(shí)間回到2020年。彼時(shí)的激光雷達(dá)被認(rèn)為是除了純視覺傳感技術(shù)外最可能的自動(dòng)駕駛傳感技術(shù)，激光雷達(dá)企業(yè)也如同雨后春筍般冒了出來。但如同馬斯克曾經(jīng)的吐槽：“激光雷達(dá)是個(gè)‘傻瓜的差事’，那些依賴它的人‘注定是要失敗的’?！辟F，是激光雷達(dá)最大的缺點(diǎn)，尤其是機(jī)械式激光雷達(dá)，動(dòng)輒十余萬的售價(jià)讓整車價(jià)格很難壓低。盡管國產(chǎn)雷達(dá)的涌現(xiàn)讓雷達(dá)價(jià)格在2020年有所下降，但售價(jià)仍舊上萬，幾乎能與電動(dòng)機(jī)齊平，這對(duì)于車廠還是消費(fèi)者來說都難以接受。
激光雷達(dá)一般是由激光發(fā)射器、接收器和慣性定位導(dǎo)航以及核心控制器等模塊組成。而最重要，也是價(jià)格最高的部分則是控制器部分。
從結(jié)構(gòu)上看，機(jī)械式激光雷達(dá)有一項(xiàng)重要參數(shù)就是線數(shù)量，線束多少與雷達(dá)的精確程度息息相關(guān)，可以近似的看成雷達(dá)的分辨率。而多線束收發(fā)模組越多，越離不開人工調(diào)校以及控制芯片的處理，因此機(jī)械式激光雷達(dá)價(jià)格始終處于高位。
近年來半固態(tài)或固態(tài)激光雷達(dá)的出現(xiàn)，讓雷達(dá)整機(jī)價(jià)格有所降低。但無論是半固態(tài)激光雷達(dá)的MEMS技術(shù)，還是固態(tài)激光雷達(dá)的相控陣技術(shù)，都離不開控制芯片對(duì)于收發(fā)器的精確控制。若整車廠能夠做到激光雷達(dá)控制自研，也就相當(dāng)于控制了激光雷達(dá)制造的最關(guān)鍵元器件，進(jìn)而在供應(yīng)鏈中獲得更多議價(jià)權(quán)。
選擇激光雷達(dá)芯片的另一個(gè)原因則是結(jié)構(gòu)簡單。
目前汽車電動(dòng)化大趨勢(shì)下，越來越多的功能被集成到芯片上，汽車的自動(dòng)駕駛功能逐漸被多個(gè)域控制器接管，每個(gè)單獨(dú)的域再集成到主芯片上進(jìn)行統(tǒng)一控制。因此，自動(dòng)駕駛芯片需要面臨的數(shù)據(jù)量過于龐大，對(duì)于一顆剛剛誕生的初代芯片難以勝任。貿(mào)然用自研芯片替換原有自動(dòng)駕駛芯片，即使在功能上能做到替代，但未經(jīng)大量實(shí)裝的芯片上車也可能造成消費(fèi)者信心受損。
而激光雷達(dá)的主控芯片與自動(dòng)駕駛芯片同屬于SoC，但其功能則要簡單的多，因此利用激光雷達(dá)芯片先給芯片團(tuán)隊(duì)“練練手”，等團(tuán)隊(duì)成員經(jīng)驗(yàn)豐富了再全力投身自動(dòng)駕駛芯片的研制。更關(guān)鍵的是，采用同樣自研芯片的不只是蔚來，華為、小米、OPPO、VIVO等手機(jī)廠商早已走了同樣的路。記者在此前的文章《華為Mate 60 Pro影像系統(tǒng)為什么能迅速修復(fù)？》已經(jīng)有詳細(xì)分析，歡迎讀者跳轉(zhuǎn)查看。
最后一點(diǎn)，也是對(duì)于蔚來這個(gè)品牌至關(guān)重要的原因則是吸引融資。
“燒錢”一直是蔚來的重要標(biāo)簽。財(cái)報(bào)數(shù)據(jù)顯示，2022全年，單研發(fā)費(fèi)用一項(xiàng)蔚來就已經(jīng)燒了108.4億。今年上半年蔚來的流動(dòng)負(fù)債合計(jì)為481億，而蔚來賬上現(xiàn)金等價(jià)物為137.2億，短期投資135.8億，還遠(yuǎn)未達(dá)到具有填補(bǔ)缺口的能力。
最重要的一點(diǎn)則是蔚來仍舊在持續(xù)虧錢。前文提到蔚來在上一季度剛剛刷新了虧損記錄，2020到2022三年累計(jì)虧損已經(jīng)達(dá)到307.41億。
因此，蔚來要想持續(xù)運(yùn)營下去，需要源源不斷的現(xiàn)金流供應(yīng)。而獲得融資的最好方式，除了能向投資者證明未來的盈利能力，在如今的中美貿(mào)易沖突的大背景下，自研故事無疑是很好的賣點(diǎn)。因此，如何才能快速流片并量產(chǎn)，選擇激光雷達(dá)芯片的難度要比直接投資自動(dòng)駕駛芯片小的多，流片量產(chǎn)也快速的多。
中場“交卷”的蔚來
蔚來利用三年時(shí)間從零搭建的造芯團(tuán)隊(duì)成功量產(chǎn)芯片，或許能夠幫助蔚來再拿到一筆可觀的融資，但在造芯考場上，蔚來并不是唯一交卷的人。
2021年10月，國內(nèi)首顆7nm車規(guī)級(jí)座艙芯片“龍鷹一號(hào)”成功流片并被點(diǎn)亮。這顆芯片也成為吉利汽車布局造芯產(chǎn)業(yè)多年的首個(gè)產(chǎn)品。據(jù)了解，該芯片背后的研發(fā)公司芯擎科技成立于2018年，從團(tuán)隊(duì)建立到芯片點(diǎn)亮用時(shí)還不到3年。就在今年，吉利科技旗下浙江晶能微電子有限公司還宣布，公司自主設(shè)計(jì)研發(fā)的首款車規(guī)級(jí)IGBT產(chǎn)品成功流片，再填補(bǔ)吉利造芯產(chǎn)業(yè)上的一塊重要拼圖。
比亞迪同樣將目光放在了IGBT上，只不過比亞迪的入場時(shí)間要遠(yuǎn)遠(yuǎn)早于新勢(shì)力。2005年時(shí)，比亞迪第六事業(yè)部就成立了IGBT部門，專門組裝和自研IGBT芯片，屬于國內(nèi)最早進(jìn)軍IGBT領(lǐng)域的企業(yè)之一。2008年比亞迪收購寧波中緯半導(dǎo)體，并成功在一年之后推出自研IGBT芯片，實(shí)現(xiàn)國產(chǎn)IGBT從0到1的突破。如今的比亞迪半導(dǎo)體早已成為比亞迪風(fēng)光無限背后的重要支撐。在2020-2022年汽車大缺芯時(shí)代，比亞迪不僅沒有降低產(chǎn)量，還成功實(shí)現(xiàn)逆勢(shì)上揚(yáng)，2022單年同比增長209.17%，從此牢牢占據(jù)國產(chǎn)新能源車的頭把交椅。
盡管吉利、比亞迪兩大前輩車企早已開啟半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)橫向布局浪潮，但蔚來仍舊不算是“姍姍來遲”，造車新勢(shì)力的“蔚小理”三兄弟，蔚來是第一個(gè)自研芯片量產(chǎn)的企業(yè)。
小鵬汽車和蔚來同時(shí)期組建芯片團(tuán)隊(duì)，并在團(tuán)隊(duì)成立之初拉來了曾在高通擔(dān)任多媒體團(tuán)隊(duì)工程副總裁，后負(fù)責(zé)人又轉(zhuǎn)為前大疆工作人員。據(jù)了解，小鵬造芯直接瞄準(zhǔn)了自動(dòng)駕駛芯片SoC的研發(fā)。不過小鵬在蔚小理中資金最少，去年還被爆出芯片團(tuán)隊(duì)裁員。盡管該團(tuán)隊(duì)已經(jīng)在2017年交付了NGP（智能導(dǎo)航輔助駕駛）產(chǎn)品，但造芯之路仍舊路途艱難。
理想汽車造芯的路線更像是在走比亞迪走過的路。2022年理想開始搭建造芯團(tuán)隊(duì)，并將目標(biāo)直指IGBT。據(jù)了解，理想的芯片部門與系統(tǒng)部門在一起工作，2019年才剛開始籌劃自動(dòng)駕駛功能。因此，從造芯周期看，理想自研芯片同樣還要兩到三年時(shí)間。
寫在最后
總的來看，蔚來造芯，并不晚，但已經(jīng)與第一梯隊(duì)拉開差距。
造芯，并不是簡簡單單的扔錢下去，等待芯片自己“長出來”。開發(fā)一款芯片，尤其是自動(dòng)駕駛芯片這種大體量芯片，所需要的資金就是天文數(shù)字，還要面臨流片失敗，市場變化等風(fēng)險(xiǎn)。
此外，自研芯片的先行者還能獲得更多生態(tài)建設(shè)優(yōu)勢(shì)。車規(guī)芯片除了對(duì)參數(shù)要求嚴(yán)格外，對(duì)穩(wěn)定性的要求也近乎苛刻。若汽車廠商已經(jīng)選擇某款產(chǎn)品進(jìn)行深度合作研發(fā)，為了保證再有其他芯片產(chǎn)品想要替代就要難得多。
還有一點(diǎn)值得注意，車廠的自研芯片往往只會(huì)用于自家產(chǎn)品上。與第三方芯片廠不同，單一品牌也更難做到攤平成本，因此如果算總賬的話，車企自研芯片或許還不如買。
但對(duì)于蔚小理來說，造芯的目的，還不止是實(shí)現(xiàn)國產(chǎn)替代，自研芯片為公司提供的可觀現(xiàn)金流也同樣重要。如今蔚來造芯“交卷”，仍舊難掩虧損態(tài)勢(shì)，保證現(xiàn)金流正常，堅(jiān)持到“友商”倒下，或許才是蔚來真正扭虧為盈的關(guān)鍵布局。
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