上个月,小鹏汽车众筹更换芯片,P7车型三天就达到众筹目标,老车主斥资4999元将驾驶舱芯片从高通820A升级到最新的8295。
虽然小鹏号称是行业首例,但这个“首例”其实对应着众筹模式。除了众筹之外,“换芯不换车”在车圈并不少见。
这
上一次车芯更换引起大规模讨论还是在 2022 年,当时老款车型集体迎来了系统堵塞,恰逢车上流行的芯片 8155 浪潮,车企纷纷提供旧车芯更换服务。
早些时候,特斯拉为旧硬件提供付费升级,价格令人感动。
无论哪种方式,安抚消费者的是“换车赶不上换芯”的焦虑。随着消费者对汽车价值认知的重塑,座舱芯片正在迭代自己的“消费电子循环”。
汽车消费电子产品
随着新能源汽车普及率的快速提升,绝大多数车企和消费者都在慢慢感受到汽车“消费电子化”的趋势。除了少数配备倒车摄像头的日本汽车外,即使是燃油车也在使用越来越大的屏幕和越来越多的驾驶舱功能。
当“软件定义汽车”的口号开始付诸实践时,软件在差异化中的权重很高,这体现在操作系统的频繁更换和竞争激烈的 OTA 更新上
去年,两款 Ideal OS OTA 更新11次,蔚来三款操作系统OTA更新9次,小鹏 You-4 和天玑 XOS OS OTA 更新29次[1]。
频繁的 OTA 中车载娱乐系统的不断改进,使得芯片的算力越来越捉襟见肘。
今年年初,特斯拉在 v12 系统升级中推送了相同的全屏视觉 UI,超过 200 万车主错过了新界面,症结在于旧芯片无法带来新系统。
Tesla 的全屏可视化 UI
特斯拉的座舱芯片经历了两次重大迭代,第一次是在 2017 年从 Tegra 3 更改为 Intel Atom A3950,第二次是在 2021 年从 Atom A3950 更改为 AMD Ryzen V1000 系列。这一次,配备 Atom A395 的型号卡在了阈值上。
根据特斯拉的粗略销量估计,在 2018 年至 2021 年的四年间,特斯拉共售出 204 万辆汽车(搭载 Atom A3950),而从 2022 年到 2023 年,共售出 315 万辆(搭载 V1000),按照 5-6 年的更换周期,仍有许多车主仍在使用 Atom A3950 车型。
换句话说,如果算上老一辈的车主群体,近一半的车主没有机会更新新系统。当 AMD 用户完成系统更新并开始使用新界面时,Intel 用户只得到了“小修复”,背刺的感觉瞬间就充满了。
随着越来越多的车型进入换代周期,车载娱乐系统的作用越来越重要,芯片性能给老旧车主带来的心理差距越来越大。
并不是车企没有预见到芯片性能的落后,相反,大多数车型在立项时就已经选择了当时市场上最好的芯片。
例如,蔚来 ES8 成立于 2015 年左右,驾驶舱芯片被选为 Tegra X1。这款芯片应用最大的终端产品是任天堂的,考虑到“全屏玩法”,它的表现可想而知。
但问题在于,Tegra X1 作为 Tegra 系列的顶级配置,直接上了 20nm 工艺(特斯拉的 Tegra 3 是 40nm),这已经是蔚来在 2015 年能买到的顶级芯片了。
同样,当 2016 年第一辆量产车极氪 001 成立时,高通的第二代智能座舱 820A 紧随其后发布,堪称一代网红芯片。因此,在高通骁龙 8155 发布后,8155 成为了车企无法智能绕过的神秘密码。
由于存在中心化的电子电气架构,新能源汽车可以直接重写运行在硬件上的软件,即“硬件嵌入、软件升级”——先堆积算力,再通过 OTA 慢慢迭代。然而,这种消费电子的思路被汽车所取代,却遇到了严重的错配问题。
由于汽车出货的原因,不会有针对汽车的定制芯片,所以无论是高通8155还是现在的8295,都是基于手机SoC的“神奇变化”。AMD的V1000/V2000系列,同样基于基于PC的Zen架构的CPU和GPU,可以有效稀释研发成本。
换句话说,产品迭代的“标杆”其实就是手机、个人电脑等消费电子产品的周期。在这种情况下,消费电子产品的 1-3 年更新周期与汽车的 5-8 年更新周期之间存在不匹配。
特斯拉 Model S Plaid 新闻发布会,马斯克在车内演示玩《赛博朋克 2077》
Tegra 3 让原来的 Model S 用 17 英寸的大屏幕取代了中控台上的所有仪表和开关,而 V1000 实现了马斯克在车内玩赛博朋克 2077 的目标。但兴奋已经渡过千帆,当初占领市场的先进芯片已经转身,成为攻击车企自身的长矛。
零部件的残酷淘汰在消费电子行业并不少见,在汽车行业也已经证明了这一点。
哪里更换芯片很贵?
2022年,面对蔚来车主免费更换芯片的呼声,李斌当时在蔚来APP的车友群里直言,要花20亿元升级换电20万辆汽车的核心,实在让人难以忍受。
按照李斌的口径,换个车子的芯片成本在1万元左右,也跟当年每个.2万元的平均数字是一致的。虽然高端芯片从来都不便宜,但即使在两年前的缺芯时期,8155在公共频道的价格也“只有”1000元左右。
那里
是更换芯片成本将增加为零的两个主要原因:
一种是给汽车换个芯片,其实就是把整个装上芯片的“域控制器”换掉。以 PC 为例,虽然表示是更换 CPU,但实际上是更换了整个主板,包括 CPU、内存、存储颗粒,成本自然会上升。
由于 PC 组件的高度通用化,只要主板兼容,更换 CPU 和显卡理论上只是一把螺丝刀。但是,车载娱乐系统的集成度非常高,座舱芯片、MCU、内存、电源管理芯片等电子元件被精心布置在单个主板上,然后封装到外壳紧密贴合的域控制器中。
在模型开发的过程中,核心座舱芯片将与周围的元器件和电路一起设计,并根据一套相对固定的元器件组合进行定制。
在蔚来汽车针对最老机型推出的计划中,不仅取代了 8155 芯片和相应的主板,还包括环视摄像头、车载摄像头、雨光传感器等一整套组件,成本可想而知。
特斯拉的自动驾驶模块
根据官方的解释,一个重要原因是要同时更换座舱控制器和智能驾驶控制器,升级成本比820A升级到8295高出1万元。
其次,除了简单的硬件成本外,还有相当规模的软件开发成本。
虽然一般原理与 PC 相似,但如上所述,车企得到的不是芯片,而是集成了主板、存储、通信等模块的域控制器。
在这个过程中,车企主要集中在上层算法和应用上,而大部分的连接、通信和中间件是由大量的软件厂商完成的。
打个不那么严格的类比,当一个车型决定使用一个芯片时,那么就会基于 A 芯片开发一系列支持它的软件。一旦更换了 B 芯片,相应的软件架构也需要重新适配 B 芯片。同时,汽车公司也必须经历整个测试和验证过程,就像新车的开发一样。
即使小鹏的众筹核心更换成功,车主也要等到 2025 年下半年才能成功更换,因为需要大量的开发和适应工作。
PC零件和组装的基础是高度的通用性,而汽车零件相当于“八国联盟”,各国的军色指挥系统都是自己的,需要安排翻译,以便相互合作。
再加上花费在拆装、后测上的人工成本,换芯对车企来说绝非一门好生意,更多的是一种维护车主粘性的补偿性服务。
之前提供免费换芯的车企大多都有一个特点:销量低,所以干脆花了一笔营销费用,换来了一家尽职尽责的车企的声誉。但是,售出的汽车越多,越是尽职尽责的汽车公司必须根据这三个表格仔细计算账目。
跨界巨头降低维度
2022年的8155车潮就像是一部关于高通驾驶舱芯片推广的大电影,看完整部的消费者可能记不清哪些车用了8155,但至少给人留下了模糊的印象——不使用高通芯片的车不是好车。
同年,高通的营收飙升了 31.68%,其中汽车业务增长了 36%,8155 显然做出了很大的贡献。
汽车一直是高通增长最快的业务之一,但直到 2017 年全球智能手机市场才饱和,作为支柱业务的手机 SoC 告别了高增长,高通才真正开始认真对待汽车业务。
8155 就是这种认真的结果。与上一代骁龙 820 的“神奇变化”类似,8155 也可以在高通手机产品线中找到自己的“兄弟”骁龙 855,但“神奇变化”的工程量差异很大。8295推出后,高通就像进入了无人区,唤醒了奋斗多年的老对手。
英特尔在争夺价格,第一代 SDV SoC 旨在取代几年前的 8155 和 V1000;AMD V2000 汽车级版本已经问世很长时间了;联发科从“业界首款 3nm”开始,0 帧,也拉动 做“座舱-智能驾驶”联合解决方案。
2024 年,消费电子行业的巨头将把座舱芯片变成一片红海,但瑞萨电子、恩智浦等老牌强国将逐渐沉寂。智能座舱对高性能异构芯片的需求让传统的汽车半导体公司有些不舒服,但它掌握在高通和联发科手中。
如果说四五年前,智能座舱还是一个新兴的概念,那么在智能深度参与消费者购车决策的今天,车企可能不得不面对一个问题:新车型的研发周期需要配合迭代节奏。
一个座舱芯片可能占整车成本的不到 5%,但势必影响消费者的购车决策,进而影响车企新车迭代的步伐。
它
车规级芯片发布一般需要 4-5 年时间才能得到验证和成熟,8155 于 2016 年发布,2021 年下半年开始量产。等等,8295 于 2019 年发布,因此今年被大规模地放在了汽车上。
在此背景下,“第一台高通骁龙”的PPT争夺战也可能在汽车市场上上演,这也意味着进一步失去了定义汽车产品的权利。
虽然每家芯片公司的产品策略和技术路线不同,但共同的思路是与同代移动/PC产品线共享核心和架构,在继承消费电子产品高性能的同时,大大稀释研发成本。车企在展开自己的调研之前,恐怕还得比较自己的销量,权衡成本能否摊销。
过去,制造业、汽车和消费电子这两个帝国被楚江和汉界隔开作为
建立在稳定性和可靠性之上的基石,车企在环环相扣的供应链中精心挑选零部件,牢牢把控硬件迭代的节奏,在消费者漫长的购车周期中迈出小小的技术步伐;
一条具有灵活性的深护城河,新技术的实施完全以消费者不可预测的需求为导向,以“用户就是上帝”的终极本质为导向,在有限的产品生命周期内实施优胜劣汰。
座舱芯片将一批消费电子巨头带入汽车供应链,车身依然被车机迭代所束缚,但灵魂却被每年疯狂杀戮的消费类芯片所取代。“软件定义汽车”最初是通过驾驶舱芯片来体现的,驾驶舱芯片可能无法定义汽车,但已经开始包含在汽车迭代的坐标系中。
换芯换车的选择可能会在未来一段时间内继续让购车者陷入两难境地。
引用:
[1] 2023 年 OTA 年度榜单:谁是最强的
[2] 高通 8155,一辆被中国汽车公司神化的汽车
[3] 国产车换芯,高通再获麻,元川研究院
[4] 特斯拉的智能座舱迭代:它仍然是最具差异化的公司,2030 年移动研究实验室
[5] “常用 永远新”不仅仅是软件:从官方汽车硬件升级两三件事,超级充电站
[6] 蔚来 2024 车型并非“孤独”的电动星球


