汽车换芯片，到底贵在哪里？
科技
2024-12-14 22:01
北京
文章来源于公众号：远川科技评论
ID：kechuangych
上个月小鹏汽车众筹换芯片，P7车型三天达到众筹目标，老车主花4999元，即可将座舱芯片从高通820A升级到最新款8295。虽然小鹏自称业内首例，但这个“首例”对应的其实是众筹模式。抛开众筹，“换芯不换车”在车圈不算少见。汽车换芯上一次引发大规模讨论是在2022年，时值老车型集体迎来系统卡顿，恰逢爆款芯片8155上车潮，车企纷纷祭出老车换芯服务。更早之前，特斯拉就提供过老款硬件付费升级的服务，价格感人。无论哪种模式，安抚的都是消费者“换车赶不上换芯”的焦虑。伴随着消费者对汽车价值认知的重塑，座舱芯片正迭代出自己的“消费电子周期”。汽车的消费电子化
随着新能源车渗透率急剧提高，绝大多数车企和消费者都慢慢感受到了汽车“消费电子化”的趋势。除了少部分倒车影像选配的日系车，即便是燃油车，也用上了越来越大的屏幕和越来越多的座舱功能。当“软件定义汽车”的口号开始落地践行，软件在差异化中的位高权重，体现为频繁更换的操作系统和竞赛式的OTA更新：理想两个OS去年总计OTA更新了11次，蔚来三个OS OTA更新了9次，小鹏有Xmart1-4和天玑系统XOS五个OS，OTA更新了29次[1]。而在频繁OTA中不断进步的车载娱乐系统，让芯片算力愈发捉襟见肘。今年年初，特斯拉在v12系统升级中，推送了Cybertruck同款全屏可视化UI，超过200万车主无缘全新界面，症结就是老芯片带不动新系统。特斯拉的座舱芯片经过两次大的迭代，第一次是2017年从英伟达Tegra 3换成英特尔Atom A3950，第二次是2021年从Atom A3950迭代到AMD Ryzen V1000系列。这次被门槛卡住的，就是搭载Atom A395的车型。按照特斯拉的销量粗略估计，2018到2021年四年里，特斯拉卖出了204万辆车（配备Atom A3950），2022到2023两年卖出了315万辆车（配备V1000），按照5-6年的换车周期，还在使用Atom A3950车型的车主不在少数。也就是说，如果算上更老一批车主，将近一半的车主无缘新系统更新。当AMD车主更新完系统开始使用新的界面，英特尔车主仅仅得到了一个“细微的修复”，背刺感瞬间拉满。当越来越多车型进入换代周期，车载娱乐系统发挥越来越重要的作用，芯片性能给老车主带来的的心理落差也就越来越强。并非车企没有预见到芯片性能的落伍，恰恰相反，大部分车型在立项时，已经选择了当时市场上最好的芯片。举例来说，蔚来ES8在2015年左右立项，座舱芯片选择了英伟达Tegra X1。这款芯片应用量最大的终端产品是任天堂的Switch，考虑到Switch“满屏的游戏性”，其性能可想而知。但问题是，Tegra X1作为英伟达Tegra系列顶配，直接上了20nm制程（特斯拉用的Tegra 3是40nm），已然是2015年的蔚来能买到的最顶级的芯片。与之类似，极氪首款量产车极氪001在2016年立项时，高通第二代智能座舱820A发布不久，也算是一代网红芯片。结果高通骁龙8155发布后，8155成了车企智能化绕不过的神秘代码，极氪大手一挥，花了三个小目标让2.5万名车主免费升级。由于集中式电子电气架构的存在，新能源车可以直接改写运行在硬件上的软件，即“硬件预埋，软件升级”——先把算力堆上去，再通过OTA慢慢迭代。但这种消费电子化的思路代入汽车，却遇到了严重的错配问题。由于汽车的出货量，芯片设计公司不会为汽车专门定制一款芯片，因此，无论是高通8155还是当下的8295，都是基于手机SoC“魔改”而来。AMD的V1000/V2000系列，同样基于PC的Zen架构CPU和Radeon GPU二次开发，可以有效摊薄研发成本。也就是说，芯片设计公司产品迭代的“基准”，其实是手机和PC这类消费电子产品的周期。这种情况下，消费电子1-3年的更新周期，与汽车5-8年的更新周期，出现了错配。特斯拉Model S Plaid发布会，马斯克演示在车里玩《赛博朋克 2077》Tegra 3曾让初代Model S用一块17英寸大屏取代了中控台上的所有仪表和开关，V1000实现了马斯克在车里玩《赛博朋克 2077》的目标。但激动之心过尽千帆，当初攻占市场的先进芯片，转头落后成了攻向车企自己的矛。零部件残酷的淘汰赛在消费电子产业屡见不鲜，在汽车产业已经显露出狰狞。换芯片贵在哪里？
2022年，面对蔚来车主免费换芯片的呼声，李斌当时在蔚来APP的车友群直言，20万辆车升级换芯得花费20亿元，确实扛不住。按照李斌的口径，给一辆车换芯片的成本在1万元左右，与极氪当年平均每个1.2万元的数字也吻合。虽说高端芯片向来不便宜，但即便在两年前缺芯期间，8155在公开渠道的售价也“只有”1000元人民币左右。一是给汽车换一颗芯片，实际上是更换了搭载芯片的整个“域控制器”。以PC为例，虽然表述上是更换CPU，实际上是更换了包括CPU、内存、存储颗粒在内的整块主板，成本自然水涨船高。由于PC的零部件高度通用化，只要主板能够兼容，更换CPU和显卡理论上只要有一把螺丝刀就行。但车载娱乐系统集成度非常高，座舱芯片与MCU、内存、电源管理芯片等电子元件被严谨地排布在一整块主板上，再打包进外壳严丝合缝的域控制器里。在车型开发过程中，核心的座舱芯片会与周围的元器件和电路一并设计，根据一套相对固定的元件组合进行定制，座舱芯片换了，其他的零部件也要一并更换，牵一发而动全身。蔚来针对最老款车型推出的方案里，不仅更换了8155芯片和对应的主板，还包含环视摄像头、车内摄像头、雨量光线传感器等一整套零部件，成本可想而知。小鹏众筹换芯不支持8155升级至8295，按照官方解释，一个重要原因是同时更换座舱控制器和智驾控制器，升级成本比820A升级8295反而高了1万元。二是在单纯的硬件成本之外，还有相当规模的软件开发成本。虽然大体原则与PC类似，但如上文所说，车企拿到手的并不是一颗芯片，而是一个集成了主板、存储、通信等模块的域控制器。这个过程中，车企主要聚焦于上层的算法与应用，而大部分的连接、通信与中间件都由大量的软件供应商完成。用一个不太严谨的比方，当一款车型确定使用A芯片，那么与之配套的一系列软件都会基于A芯片开发。一旦更换为B芯片，那么对应的软件架构也需要为B芯片重新适配。同时，车企还要像新车研发一样，走完整个测试和验证流程。小鹏的众筹换芯即便成功，车主也要等到2025年下半年才能顺利更换，原因就在于大量的开发和适配工作。PC零部件随拆随装的基础是高度通用性，汽车零部件相当于“八国联军”，每国军队色指挥系统自成一派，相互配合还得安排翻译。再加上拆机、装机、后期测试花费的人力成本，于车企而言，换芯绝不算是好生意，更多是为了维护车主粘性提供的补偿性服务。之前提供免费换芯的车企大多都有一个特点：销量低，干脆心一横当一笔营销费用花出去，换一个良心车企的美名。但车越卖越多，再良心的车企也要对着三张表仔细算算账了。跨界巨头降维打击
2022年的8155上车潮，俨然一部高通座舱芯片推介大电影，看完全片的消费者或许记不清哪些车用上了8155，但起码都留下了一个模糊印象——不用高通芯片的车不是好车。同一年，高通营收大涨31.68%，其中汽车业务增幅高达36%，8155显然立了大功。汽车一直是高通营收增长最快的业务之一，但直到2017年以后，全球智能手机市场饱和，作为支柱业务的手机SoC挥别高增长，高通这才真正对汽车业务认真起来。8155是这种认真的成果。和前代820A“魔改”自骁龙820类似，8155同样能在高通手机产品线中找到自己的“兄弟”骁龙855，但“魔改”的工程量大不相同。8295推出后，高通如入无人之境，惊醒了厮杀多年的老对手们。英特尔拼起性价比，第一代SDV SoC目标替代几年前的8155和V1000；AMD V2000车规版本千呼万唤始出来；联发科0帧起手“业界首颗3nm”，还拉上英伟达做“座舱-智驾”联合方案。2024年，从消费电子产业跨界而来的巨头们将座舱芯片杀成一片红海，反而是瑞萨、恩智浦这些老牌列强逐渐沉寂。智能座舱对高性能异构芯片的诉求，让传统汽车半导体公司多少有些不适应，却正中高通和联发科的下怀。如果说四五年前，智能座舱还是一个新兴的概念，那么时至今日，当智能化深度介入消费者的购车决策，车企恐怕又要面对一个Wintel式的问题：新车型的研发周期需要与芯片设计公司的迭代节奏匹配。一颗座舱芯片在整车成本中的恐怕不到5%，但它势必会影响消费者的购车决策，继而影响车企的新车迭代节奏。车规级芯片从发布到验证成熟上车一般需要4-5年，8155发布于2016年，开始量产上车是在2021年下半年；以此类推，8295发布于2019年，因此大规模上车在今年。在这个语境下，“首发高通骁龙”的PPT争夺战，恐怕还将在汽车市场上演，这也意味着汽车对产品的定义权进一步丧失。虽然各家芯片公司的产品策略和技术路线各有不同，但共同的思路都是与同代的移动/PC产品线共享核心与架构，继承了消费电子产品高性能的同时，大幅度摊薄研发成本。车企上马自研之前，恐怕都得对照着自己的销量，掂量掂量成本能不能摊下来。过去的制造业，汽车与消费电子两大帝国隔着楚河汉界：一个以稳定性和可靠性建立基石，车企在环环相扣的供应链中对零部件精挑细选，牢牢把持着硬件迭代节奏，在消费者漫长的购车周期中做技术的小步快跑；一个以灵活性深挖护城河，新技术落地完全以消费者变化莫测的需求为导向，贯彻“用户即是上帝”的终极要义，在有限的产品生命周期中实施酷烈的优胜劣汰。座舱芯片带着一众消费电子巨鳄杀入汽车供应链，肉体还桎梏于迭代不急不缓的车机，灵魂却换上了年年杀疯了的消费芯片。“软件定义汽车”借由座舱芯片正在初步显化，芯片可能不会定义汽车，但却开始被纳入汽车迭代的坐标系。换芯与换车的选择，恐怕还将在未来的一段时间里，继续让购车者左右为难。[1] 2023 OTA年榜：蔚小理特华谁最强，AutoLab[4] 特斯拉智能座舱迭代：它仍是最不一样的企业，2030出行研究室[5] “常用常新”可不止软件：来自官方的车机硬件升级二三事，超级充电站[6] 蔚来的2024款，到底是不“改了个寂寞”，电动星球酷玩实验室经授权转载
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