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    • 換芯片貴在哪里?
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汽車換芯片,到底貴在哪里?

12/11 09:50
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作者:何律衡,編輯:李墨天

上個(gè)月小鵬汽車眾籌換芯片,P7車型三天達(dá)到眾籌目標(biāo),老車主花4999元,即可將座艙芯片從高通820A升級(jí)到最新款8295。

雖然小鵬自稱業(yè)內(nèi)首例,但這個(gè)“首例”對(duì)應(yīng)的其實(shí)是眾籌模式。拋開眾籌,“換芯不換車”在車圈不算少見。

汽車換芯上一次引發(fā)大規(guī)模討論是在2022年,時(shí)值老車型集體迎來系統(tǒng)卡頓,恰逢爆款芯片8155上車潮,車企紛紛祭出老車換芯服務(wù)。

更早之前,特斯拉就提供過老款硬件付費(fèi)升級(jí)的服務(wù),價(jià)格感人。

無論哪種模式,安撫的都是消費(fèi)者“換車趕不上換芯”的焦慮。伴隨著消費(fèi)者對(duì)汽車價(jià)值認(rèn)知的重塑,座艙芯片正迭代出自己的“消費(fèi)電子周期”。

汽車的消費(fèi)電子化

隨著新能源車滲透率急劇提高,絕大多數(shù)車企和消費(fèi)者都慢慢感受到了汽車“消費(fèi)電子化”的趨勢。除了少部分倒車影像選配的日系車,即便是燃油車,也用上了越來越大的屏幕和越來越多的座艙功能。

當(dāng)“軟件定義汽車”的口號(hào)開始落地踐行,軟件在差異化中的位高權(quán)重,體現(xiàn)為頻繁更換的操作系統(tǒng)和競賽式的OTA更新:

理想兩個(gè)OS去年總計(jì)OTA更新了11次,蔚來三個(gè)OS OTA更新了9次,小鵬有Xmart1-4和天璣系統(tǒng)XOS五個(gè)OS,OTA更新了29次[1]。

而在頻繁O(jiān)TA中不斷進(jìn)步的車載娛樂系統(tǒng),讓芯片算力愈發(fā)捉襟見肘。

今年年初,特斯拉在v12系統(tǒng)升級(jí)中,推送了Cybertruck同款全屏可視化UI,超過200萬車主無緣全新界面,癥結(jié)就是老芯片帶不動(dòng)新系統(tǒng)。

特斯拉的座艙芯片經(jīng)過兩次大的迭代,第一次是2017年從英偉達(dá)Tegra 3換成英特爾Atom A3950,第二次是2021年從Atom A3950迭代到AMD Ryzen V1000系列。這次被門檻卡住的,就是搭載Atom A395的車型。

按照特斯拉的銷量粗略估計(jì),2018到2021年四年里,特斯拉賣出了204萬輛車(配備Atom A3950),2022到2023兩年賣出了315萬輛車(配備V1000),按照5-6年的換車周期,還在使用Atom A3950車型的車主不在少數(shù)。

也就是說,如果算上更老一批車主,將近一半的車主無緣新系統(tǒng)更新。當(dāng)AMD車主更新完系統(tǒng)開始使用新的界面,英特爾車主僅僅得到了一個(gè)“細(xì)微的修復(fù)”,背刺感瞬間拉滿。

當(dāng)越來越多車型進(jìn)入換代周期,車載娛樂系統(tǒng)發(fā)揮越來越重要的作用,芯片性能給老車主帶來的的心理落差也就越來越強(qiáng)。

并非車企沒有預(yù)見到芯片性能的落伍,恰恰相反,大部分車型在立項(xiàng)時(shí),已經(jīng)選擇了當(dāng)時(shí)市場上最好的芯片。

舉例來說,蔚來ES8在2015年左右立項(xiàng),座艙芯片選擇了英偉達(dá)Tegra X1。這款芯片應(yīng)用量最大的終端產(chǎn)品是任天堂的Switch,考慮到Switch“滿屏的游戲性”,其性能可想而知。

但問題是,Tegra X1作為英偉達(dá)Tegra系列頂配,直接上了20nm制程(特斯拉用的Tegra 3是40nm),已然是2015年的蔚來能買到的最頂級(jí)的芯片。

與之類似,極氪首款量產(chǎn)車極氪001在2016年立項(xiàng)時(shí),高通第二代智能座艙820A發(fā)布不久,也算是一代網(wǎng)紅芯片。結(jié)果高通驍龍8155發(fā)布后,8155成了車企智能化繞不過的神秘代碼,極氪大手一揮,花了三個(gè)小目標(biāo)讓2.5萬名車主免費(fèi)升級(jí)。

由于集中式電子電氣架構(gòu)的存在,新能源車可以直接改寫運(yùn)行在硬件上的軟件,即“硬件預(yù)埋,軟件升級(jí)”——先把算力堆上去,再通過OTA慢慢迭代。但這種消費(fèi)電子化的思路代入汽車,卻遇到了嚴(yán)重的錯(cuò)配問題。

由于汽車的出貨量,芯片設(shè)計(jì)公司不會(huì)為汽車專門定制一款芯片,因此,無論是高通8155還是當(dāng)下的8295,都是基于手機(jī)SoC“魔改”而來。AMD的V1000/V2000系列,同樣基于PC的Zen架構(gòu)CPU和Radeon GPU二次開發(fā),可以有效攤薄研發(fā)成本。

也就是說,芯片設(shè)計(jì)公司產(chǎn)品迭代的“基準(zhǔn)”,其實(shí)是手機(jī)和PC這類消費(fèi)電子產(chǎn)品的周期。這種情況下,消費(fèi)電子1-3年的更新周期,與汽車5-8年的更新周期,出現(xiàn)了錯(cuò)配。

Tegra 3曾讓初代Model S用一塊17英寸大屏取代了中控臺(tái)上的所有儀表和開關(guān),V1000實(shí)現(xiàn)了馬斯克在車?yán)锿妗顿惒┡罂?2077》的目標(biāo)。但激動(dòng)之心過盡千帆,當(dāng)初攻占市場的先進(jìn)芯片,轉(zhuǎn)頭落后成了攻向車企自己的矛。

零部件殘酷的淘汰賽在消費(fèi)電子產(chǎn)業(yè)屢見不鮮,在汽車產(chǎn)業(yè)已經(jīng)顯露出猙獰。

換芯片貴在哪里?

2022年,面對(duì)蔚來車主免費(fèi)換芯片的呼聲,李斌當(dāng)時(shí)在蔚來APP的車友群直言,20萬輛車升級(jí)換芯得花費(fèi)20億元,確實(shí)扛不住。

按照李斌的口徑,給一輛車換芯片的成本在1萬元左右,與極氪當(dāng)年平均每個(gè)1.2萬元的數(shù)字也吻合。雖說高端芯片向來不便宜,但即便在兩年前缺芯期間,8155在公開渠道的售價(jià)也“只有”1000元人民幣左右。

換一個(gè)芯片成本就加個(gè)零,原因主要有兩點(diǎn):

一是給汽車換一顆芯片,實(shí)際上是更換了搭載芯片的整個(gè)“域控制器”。以PC為例,雖然表述上是更換CPU,實(shí)際上是更換了包括CPU、內(nèi)存、存儲(chǔ)顆粒在內(nèi)的整塊主板,成本自然水漲船高。

由于PC的零部件高度通用化,只要主板能夠兼容,更換CPU和顯卡理論上只要有一把螺絲刀就行。但車載娛樂系統(tǒng)集成度非常高,座艙芯片與MCU、內(nèi)存、電源管理芯片等電子元件被嚴(yán)謹(jǐn)?shù)嘏挪荚谝徽麎K主板上,再打包進(jìn)外殼嚴(yán)絲合縫的域控制器里。

在車型開發(fā)過程中,核心的座艙芯片會(huì)與周圍的元器件電路一并設(shè)計(jì),根據(jù)一套相對(duì)固定的元件組合進(jìn)行定制,座艙芯片換了,其他的零部件也要一并更換,牽一發(fā)而動(dòng)全身。

蔚來針對(duì)最老款車型推出的方案里,不僅更換了8155芯片和對(duì)應(yīng)的主板,還包含環(huán)視攝像頭、車內(nèi)攝像頭、雨量光線傳感器等一整套零部件,成本可想而知。

小鵬眾籌換芯不支持8155升級(jí)至8295,按照官方解釋,一個(gè)重要原因是同時(shí)更換座艙控制器和智駕控制器,升級(jí)成本比820A升級(jí)8295反而高了1萬元。

二是在單純的硬件成本之外,還有相當(dāng)規(guī)模的軟件開發(fā)成本。

雖然大體原則與PC類似,但如上文所說,車企拿到手的并不是一顆芯片,而是一個(gè)集成了主板、存儲(chǔ)、通信等模塊的域控制器。

這個(gè)過程中,車企主要聚焦于上層的算法與應(yīng)用,而大部分的連接、通信與中間件都由大量的軟件供應(yīng)商完成。

用一個(gè)不太嚴(yán)謹(jǐn)?shù)谋确?,?dāng)一款車型確定使用A芯片,那么與之配套的一系列軟件都會(huì)基于A芯片開發(fā)。一旦更換為B芯片,那么對(duì)應(yīng)的軟件架構(gòu)也需要為B芯片重新適配。同時(shí),車企還要像新車研發(fā)一樣,走完整個(gè)測試和驗(yàn)證流程。

小鵬的眾籌換芯即便成功,車主也要等到2025年下半年才能順利更換,原因就在于大量的開發(fā)和適配工作。

PC零部件隨拆隨裝的基礎(chǔ)是高度通用性,汽車零部件相當(dāng)于“八國聯(lián)軍”,每國軍隊(duì)色指揮系統(tǒng)自成一派,相互配合還得安排翻譯。

再加上拆機(jī)、裝機(jī)、后期測試花費(fèi)的人力成本,于車企而言,換芯絕不算是好生意,更多是為了維護(hù)車主粘性提供的補(bǔ)償性服務(wù)。

之前提供免費(fèi)換芯的車企大多都有一個(gè)特點(diǎn):銷量低,干脆心一橫當(dāng)一筆營銷費(fèi)用花出去,換一個(gè)良心車企的美名。但車越賣越多,再良心的車企也要對(duì)著三張表仔細(xì)算算賬了。

跨界巨頭降維打擊

2022年的8155上車潮,儼然一部高通座艙芯片推介大電影,看完全片的消費(fèi)者或許記不清哪些車用上了8155,但起碼都留下了一個(gè)模糊印象——不用高通芯片的車不是好車。

同一年,高通營收大漲31.68%,其中汽車業(yè)務(wù)增幅高達(dá)36%,8155顯然立了大功。

汽車一直是高通營收增長最快的業(yè)務(wù)之一,但直到2017年以后,全球智能手機(jī)市場飽和,作為支柱業(yè)務(wù)的手機(jī)SoC揮別高增長,高通這才真正對(duì)汽車業(yè)務(wù)認(rèn)真起來。

8155是這種認(rèn)真的成果。和前代820A“魔改”自驍龍820類似,8155同樣能在高通手機(jī)產(chǎn)品線中找到自己的“兄弟”驍龍855,但“魔改”的工程量大不相同。8295推出后,高通如入無人之境,驚醒了廝殺多年的老對(duì)手們。

英特爾拼起性價(jià)比,第一代SDV SoC目標(biāo)替代幾年前的8155和V1000;AMD V2000車規(guī)版本千呼萬喚始出來;聯(lián)發(fā)科0幀起手“業(yè)界首顆3nm”,還拉上英偉達(dá)做“座艙-智駕”聯(lián)合方案。

2024年,從消費(fèi)電子產(chǎn)業(yè)跨界而來的巨頭們將座艙芯片殺成一片紅海,反而是瑞薩、恩智浦這些老牌列強(qiáng)逐漸沉寂。智能座艙對(duì)高性能異構(gòu)芯片的訴求,讓傳統(tǒng)汽車半導(dǎo)體公司多少有些不適應(yīng),卻正中高通和聯(lián)發(fā)科的下懷。

如果說四五年前,智能座艙還是一個(gè)新興的概念,那么時(shí)至今日,當(dāng)智能化深度介入消費(fèi)者的購車決策,車企恐怕又要面對(duì)一個(gè)Wintel式的問題:新車型的研發(fā)周期需要與芯片設(shè)計(jì)公司的迭代節(jié)奏匹配。

一顆座艙芯片在整車成本中的恐怕不到5%,但它勢必會(huì)影響消費(fèi)者的購車決策,繼而影響車企的新車迭代節(jié)奏。

車規(guī)級(jí)芯片從發(fā)布到驗(yàn)證成熟上車一般需要4-5年,8155發(fā)布于2016年,開始量產(chǎn)上車是在2021年下半年;以此類推,8295發(fā)布于2019年,因此大規(guī)模上車在今年。

在這個(gè)語境下,“首發(fā)高通驍龍”的PPT爭奪戰(zhàn),恐怕還將在汽車市場上演,這也意味著汽車對(duì)產(chǎn)品的定義權(quán)進(jìn)一步喪失。

雖然各家芯片公司的產(chǎn)品策略和技術(shù)路線各有不同,但共同的思路都是與同代的移動(dòng)/PC產(chǎn)品線共享核心與架構(gòu),繼承了消費(fèi)電子產(chǎn)品高性能的同時(shí),大幅度攤薄研發(fā)成本。車企上馬自研之前,恐怕都得對(duì)照著自己的銷量,掂量掂量成本能不能攤下來。

過去的制造業(yè),汽車與消費(fèi)電子兩大帝國隔著楚河漢界:

一個(gè)以穩(wěn)定性和可靠性建立基石,車企在環(huán)環(huán)相扣的供應(yīng)鏈中對(duì)零部件精挑細(xì)選,牢牢把持著硬件迭代節(jié)奏,在消費(fèi)者漫長的購車周期中做技術(shù)的小步快跑;

一個(gè)以靈活性深挖護(hù)城河,新技術(shù)落地完全以消費(fèi)者變化莫測的需求為導(dǎo)向,貫徹“用戶即是上帝”的終極要義,在有限的產(chǎn)品生命周期中實(shí)施酷烈的優(yōu)勝劣汰。

座艙芯片帶著一眾消費(fèi)電子巨鱷殺入汽車供應(yīng)鏈,肉體還桎梏于迭代不急不緩的車機(jī),靈魂卻換上了年年殺瘋了的消費(fèi)芯片?!败浖x汽車”借由座艙芯片正在初步顯化,芯片可能不會(huì)定義汽車,但卻開始被納入汽車迭代的坐標(biāo)系。

換芯與換車的選擇,恐怕還將在未來的一段時(shí)間里,繼續(xù)讓購車者左右為難。

參考資料:

[1] 2023 OTA年榜:蔚小理特華誰最強(qiáng),AutoLab

[2] 被中國車企神化的高通8155,車東西

[3] 國產(chǎn)車換芯,高通又贏麻了,遠(yuǎn)川研究所

[4] 特斯拉智能座艙迭代:它仍是最不一樣的企業(yè),2030出行研究室

[5] “常用常新”可不止軟件:來自官方的車機(jī)硬件升級(jí)二三事,超級(jí)充電站

[6] 蔚來的2024款,到底是不“改了個(gè)寂寞”,電動(dòng)星球

編輯:李墨天視覺設(shè)計(jì):疏睿
責(zé)任編輯:何律衡

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