變革中的汽車為車載芯片帶來(lái)哪些變革？

近年來(lái)，百年汽車產(chǎn)業(yè)迎來(lái)很多變革。電動(dòng)化、網(wǎng)聯(lián)化、智能化以及共享化不僅對(duì)汽車市場(chǎng)與商業(yè)模式產(chǎn)生了重大影響，也正在改變整個(gè)汽車供應(yīng)鏈。以芯片為例，傳統(tǒng)車載芯片被歸類為二級(jí)供應(yīng)商；但英偉達(dá)（Nvidia）等廠商既直接與主機(jī)廠合作，又與一級(jí)供應(yīng)商合作；Mobileye 直接提供從芯片到軟件一體化方案；博世很多零部件都用自己開(kāi)發(fā)的芯片?？傊嚬?yīng)鏈的固有格局在動(dòng)搖，供應(yīng)鏈中每一環(huán)節(jié)都要重新思考自己的定位。

在 2017 中國(guó)汽車電子大會(huì)上，上汽集團(tuán)總工程師程驚雷分析了汽車“新四化”（即電動(dòng)化、網(wǎng)聯(lián)化、智能化、共享化）對(duì)芯片產(chǎn)業(yè)的影響。他表示，傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)鏈開(kāi)發(fā)模式以線性化開(kāi)發(fā)為主，晶圓廠與研究機(jī)構(gòu)負(fù)責(zé)基礎(chǔ)技術(shù)研發(fā)，芯片設(shè)計(jì)公司負(fù)責(zé)技術(shù)創(chuàng)新集成，一級(jí)供應(yīng)商負(fù)責(zé)系統(tǒng)設(shè)計(jì)，而主機(jī)廠負(fù)責(zé)零部件集成與應(yīng)用。“在‘新四化’需求下，產(chǎn)業(yè)鏈將逐漸演變?yōu)槎嗝婧献鏖_(kāi)發(fā)模式，主機(jī)廠將越來(lái)越多地參與芯片設(shè)計(jì)與開(kāi)發(fā)?！?/p>

上汽集團(tuán)總工程師程驚雷

程驚雷指出，相比消費(fèi)類芯片，如今汽車級(jí)芯片在計(jì)算能力、功耗、通訊速度、安全性能及成本等方面均有更高的要求。在“新四化”驅(qū)動(dòng)下，車載芯片向高頻、單片集成、高處理能力、低功耗、快速存儲(chǔ)及柔性化等方面發(fā)展。以智能邏輯芯片為例，隨著車用數(shù)據(jù)處理量呈指數(shù)型增長(zhǎng)，車載計(jì)算芯片平臺(tái)逐漸走向低功耗與高浮點(diǎn)計(jì)算能力。隨著零部件小型化、集成化要求越來(lái)越強(qiáng)烈，智能傳感器模塊逐漸走向單片集成與微型化。汽車對(duì)功率模組的需求是體積小型化與驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)集成化，寬禁帶半導(dǎo)體（例如碳化硅、氮化鎵等） 技術(shù)成為車載功率芯片發(fā)展趨勢(shì)。

共享化發(fā)展卻帶來(lái)了安全挑戰(zhàn)。汽車內(nèi)部有超過(guò) 40 億行代碼運(yùn)行（平均），傳感器收集的數(shù)據(jù)量不斷增加，數(shù)據(jù)安全與信息傳輸安全越來(lái)越重要，車載以太網(wǎng)以及車載網(wǎng)關(guān)在數(shù)據(jù)傳輸中將扮演重要角色。

新思科技（Synopsys）董事長(zhǎng)兼聯(lián)席 CEO Aart de Geus 也對(duì)功能安全對(duì)汽車產(chǎn)業(yè)鏈的影響發(fā)表了看法，他表示，車載系統(tǒng)越來(lái)越復(fù)雜，從而增加了安全隱患。但產(chǎn)業(yè)鏈上的廠商因此也變得越來(lái)越嚴(yán)格謹(jǐn)慎，在設(shè)計(jì)之初就將安全作為重中之重。“汽車安全真正的挑戰(zhàn)在軟件領(lǐng)域，因?yàn)閺臍v史上來(lái)看，硬件安全記錄非常好，而軟件領(lǐng)域相對(duì)比較新，我們需要自動(dòng)化測(cè)試程序，以確保消滅漏洞，減少安全隱患?！?/p>

新思科技董事長(zhǎng)兼聯(lián)席 CEO Aart de Geus

車載通信芯片是網(wǎng)聯(lián)化的基礎(chǔ)，車聯(lián)網(wǎng)通信要求高通信帶寬、超可靠低延時(shí)通信、以及海量鏈接密度等特性。高通技術(shù)副總裁李維興具體介紹了自動(dòng)駕駛汽車對(duì) V2X（Vehicle to X，即車聯(lián)網(wǎng)）技術(shù)的要求。他表示，利用 V2X，可以實(shí)現(xiàn)非視距傳感，從而提升自動(dòng)駕駛汽車在通過(guò)交叉路口時(shí)的安全，車與車之間可以溝通駕駛意圖并共享傳感數(shù)據(jù)，并提供增強(qiáng)的電子視野偵測(cè)，支持安全警告和可靠的安全預(yù)警。

802.11P（無(wú)線網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)）與 C-V2X（蜂窩 V2X）作為備選技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)在不斷向前演化。第一版 C-V2X 標(biāo)準(zhǔn)已于 2016 年完成，今年在德國(guó)和法國(guó)已經(jīng)展開(kāi)實(shí)地測(cè)試，全球范圍內(nèi)測(cè)試將于 2018 年開(kāi)始。為應(yīng)對(duì)車載應(yīng)用安全要求，在沒(méi)有網(wǎng)絡(luò)輔助時(shí) C-V2X 必須仍能工作，所以 C-V2X 定義了兩種互補(bǔ)的傳輸模式，即直接通信和網(wǎng)絡(luò)通信，直接通信時(shí)并不需要 USIM 卡。車載通信標(biāo)準(zhǔn)逐步確定以后，一些技術(shù)領(lǐng)先廠商的芯片也已經(jīng)在開(kāi)發(fā)中，高通的 9150 C-V2X 芯片組就計(jì)劃 2018 年下半年開(kāi)始出樣。

智能化方面，以人工智能算法與傳感器數(shù)據(jù)融合為基礎(chǔ)的自動(dòng)駕駛產(chǎn)業(yè)異常紅火。Aart de Geus 認(rèn)為，自動(dòng)駕駛正處在非常激動(dòng)人心的階段，過(guò)去在科幻小說(shuō)中出現(xiàn)的場(chǎng)景，正在逐步變?yōu)楝F(xiàn)實(shí)。“我認(rèn)為到 2020 年時(shí)，自動(dòng)駕駛普及度會(huì)大幅上升?！?/p>

自動(dòng)駕駛級(jí)別越高，系統(tǒng)越復(fù)雜，芯片廠商開(kāi)發(fā)芯片的難度就越高。Aart de Geus 表示，通過(guò)提供成熟的算法 IP 與人工智能技術(shù)，新思科技可以幫助 IC 設(shè)計(jì)公司縮短開(kāi)發(fā)時(shí)間。而且，由于自動(dòng)駕駛系統(tǒng)開(kāi)發(fā)的重頭工作是軟件，利用新思的工具，“用戶可以在硬件準(zhǔn)備好之前來(lái)開(kāi)發(fā)軟件，這樣就大幅加快了上市時(shí)間?！?

“新四化”加快了汽車向數(shù)字控制領(lǐng)域發(fā)展的速度，引領(lǐng)車載芯片產(chǎn)業(yè)鏈向更多元化的方向發(fā)展，車載芯片廠商必須審時(shí)度勢(shì)，跟上汽車新時(shí)代發(fā)展要求，才能在未來(lái)競(jìng)爭(zhēng)中占得先機(jī)。