汽車芯片改變了車廠/供應(yīng)商的力量平衡

來源：Astroys

目前行業(yè)普遍認(rèn)為芯片供應(yīng)緊張局面將持續(xù)到2022年，任何快速解決方案都是幻想。車廠對下一代架構(gòu)的反思延伸到了他們的芯片合作伙伴，這些公司面臨著對可互換平臺和提高業(yè)務(wù)可見性的新期望。車廠正在進(jìn)行大量的資金投入，而芯片公司當(dāng)然希望可以分一杯羹。問題在于，當(dāng)芯片供應(yīng)商試圖構(gòu)建與車廠更緊密的關(guān)系時，他們愿意做出怎樣的調(diào)整，以及他們的解決方案會有多大的創(chuàng)造性。

受到2021年芯片斷供的沉重打擊，車廠們開始清醒過來。隨著他們重新考慮與芯片供應(yīng)商的關(guān)系，他們正在重新構(gòu)建下一代汽車架構(gòu)，并將軟硬件解耦，希望可以在必要時隨時更換芯片。車廠也在急劇轉(zhuǎn)向軟件定義和軟件可升級的汽車。

NXP的全球營銷總監(jiān)Brian Carlson說：“整個行業(yè)都在發(fā)生巨大的變化。汽車行業(yè)正在公開談?wù)?00億至300億美元級別的巨額投資，同時積極在人員和結(jié)構(gòu)層面進(jìn)行調(diào)整?！?/span>

僅在過去幾個月里，領(lǐng)先的車廠就以最公開的方式透露了戰(zhàn)略上的重大轉(zhuǎn)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(yīng)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，用于未來汽車的分布式處理。

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

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

這些車廠正在進(jìn)行這些改變，一方面是為了應(yīng)對2021年的芯片斷供問題，另一方面是他們希望看到自己的架構(gòu)在未來的走向。大多數(shù)車廠似乎都在試圖與芯片供應(yīng)商建立更直接的關(guān)系。

現(xiàn)在判斷車廠的這種策略是否有助于確保他們與芯片供應(yīng)商的未來還為時尚早。也許更恰當(dāng)?shù)膯栴}是，芯片供應(yīng)鏈的問題如何改變了車廠和芯片供應(yīng)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(zhàn)略合作”可能涉及增加產(chǎn)能，并在幾個芯片類別中進(jìn)行共同開發(fā)。但這兩家公司沒有披露交易條款，也沒有說福特是否提供資金，或承諾在GlobalFoundries目前或未來的任何工廠儲備產(chǎn)能。

去年秋天，NXP的CEO Kurt Sievers曾表示，他在2021年舉行的客戶會議的頻率比以往增加了5倍，他相信這是芯片行業(yè)價值的轉(zhuǎn)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(yīng)緊張與否，車廠已經(jīng)開始改變他們與Tier1和芯片供應(yīng)商打交道的方式。

傳統(tǒng)上，如果車廠想要一個新功能，如停車輔助系統(tǒng)，它會定義規(guī)格，并要求Tier1開發(fā)一個能滿足這些規(guī)格的盒子。開發(fā)完成后停車輔助模塊就會安裝在車內(nèi)，車輛上就會又多一個盒子，最多時這樣的盒子會多達(dá)175個。

車廠意識到ECU的持續(xù)增加（為每個新功能添加一個盒子）是行不通的，便開始將ECU整合到域控制器中，以實現(xiàn)模塊化、zonal處理的方法。今天，每一個新功能的增加都必須在車輛層面上進(jìn)行整體考慮。

在這種背景下，疫情并沒有減緩汽車行業(yè)的發(fā)展。相反，我們看到全球的車廠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：“車廠現(xiàn)在正在改變它們的整體戰(zhàn)略。面臨的挑戰(zhàn)是在平衡車輛重量（線束越少越好）、平衡車輛功耗（過多的算力會限制電動車的續(xù)航能力）以及平衡他們與各供應(yīng)商的關(guān)系?！?/span>

簡而言之，對車廠來說，現(xiàn)在是做出決定的時候了。

02

不容易做的決定

Hackenberg表示，當(dāng)他們做出這些決定時，對車廠來說最重要的是”與芯片供應(yīng)商直接溝通“，這樣他們就能了解到未來的能力，以及五年后的情況會有什么不同。

車廠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。因為你不可能反復(fù)地重新做選擇，這樣代價太高了。

例如，如果你為當(dāng)前的需求選擇了一個圍繞L2+優(yōu)化的平臺，那么它能否帶你到L4，并支持L1和L2系統(tǒng)？可擴(kuò)展性（不僅可以擴(kuò)展，還要能收縮）說起來容易做起來難。

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

盡管Danon看到了車廠的這些需求，但他說他們”還沒有準(zhǔn)備好做決定“，因為在市場和技術(shù)方向上，“他們覺得還沒有掌握足夠的信息”。

03

尋找平衡點

所有車廠都在努力尋找性能、功率、效率和成本之間的平衡點。一些公司認(rèn)為，他們可以通過集中式架構(gòu)來實現(xiàn)這一目標(biāo)，而另一些則認(rèn)為，他們可以通過分布式架構(gòu)更好地實現(xiàn)這一目標(biāo)。

但是，將車輛架構(gòu)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。汽車周圍的多個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(gòu)，你仍然會需要一些中央計算中樞。

04

ECU的整合與可互換性

在去年11月的一次投資者會議上，通用總裁Mark Reuss說，通用正在與7家芯片供應(yīng)商合作開發(fā)三個新的微控制器系列，這將使未來通用的特殊芯片數(shù)量減少95%。目標(biāo)是隨著ECU被整合到不同的zone，通過在開發(fā)、采購和制造方面的協(xié)作，為供應(yīng)鏈帶來可預(yù)測性。

如果仔細(xì)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(gòu)、相同的工藝節(jié)點和相同的引腳來制造可互換的部件。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(yīng)商正在設(shè)計領(lǐng)域激烈的競爭。他們會同意這種措施嗎？

在MCU領(lǐng)域，這并不是一個牽強(qiáng)的場景。雖然通用可能還沒有完全解釋其需求，但我們看NXP與ST的關(guān)系，NXP其實可以將某些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(shè)備是可以互換的。

由于車廠要求MCU的可互換性，而芯片供應(yīng)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，隨著更多的集成，一些ECU功能正在走向虛擬。隨著更多的處理器集成到一個芯片上，處理器的隔離，防止它們相互干擾是至關(guān)重要的。Carlson說：“我可以開始增加更多的虛擬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，以完成你在整個車輛上執(zhí)行所需的操作?！?/span>

05

處理器的節(jié)點選擇

MCU的供應(yīng)緊張也給了車廠一個重新思考工藝節(jié)點戰(zhàn)略的機(jī)會。傳統(tǒng)上，車廠根據(jù)現(xiàn)有的MCU，告訴芯片供應(yīng)商不要做改變。但現(xiàn)在，無論對錯，車廠都在考慮如何重新設(shè)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(jié)點上。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(jié)點的產(chǎn)能，那些都是車廠傳統(tǒng)上為其模塊指定的節(jié)點。

06

軟硬件解耦

Stellantis在12月宣布的軟件戰(zhàn)略顯示，它們想要擁有更多其品牌軟件價值鏈上的份額。該戰(zhàn)略對于車廠在其品牌間進(jìn)行OTA的能力至關(guān)重要。該公司似乎還認(rèn)為，將軟件與硬件平臺解耦，就有可能在供應(yīng)鏈出現(xiàn)問題時隨時更換芯片。

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

相比之下，通用并不希望實現(xiàn)平臺更換，而是要求MCU SoC供應(yīng)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

雖然車廠正在試圖與芯片供應(yīng)商建立更直接的關(guān)系，但這種聯(lián)盟可能會不斷發(fā)展，特別是在自動駕駛市場。

寶馬最近宣布將與Qualcomm合作開發(fā)自動駕駛平臺，這是在現(xiàn)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)和信息娛樂之外更深入地進(jìn)入汽車市場的能力。

高級自動駕駛的汽車市場仍然是一個未成熟市場。既有只想選擇交鑰匙解決方案的車廠，也有想掌握一切的公司。由于AV市場仍處于起步階段，這種關(guān)系可能會錯綜復(fù)雜，一些交鑰匙設(shè)計方案可能會延續(xù)到第二代甚至第三代設(shè)計。但是其他車廠在一兩代產(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(dān)起更多的開發(fā)和規(guī)范工作。

到那時，已經(jīng)與車廠建立長期聯(lián)盟關(guān)系的芯片供應(yīng)商可能會再次陷入不確定的關(guān)系中。

汽車芯片的供應(yīng)緊張使芯片供應(yīng)商占據(jù)了主導(dǎo)地位，至少目前是這樣。但車廠也提出了新的要求，同時表明，如果出現(xiàn)更好的、成本更低的、更靈活的平臺，他們也已經(jīng)準(zhǔn)備好更換新的合作伙伴。