汽车换芯片,到底重在哪里?
上个月,小鹏汽车众筹换芯片,P7车型三天内达到众筹目标。老车主可以将驾驶舱芯片从高通820A升级为新型8295,花费4999元。
虽然小鹏自称是行业第一例,但这一“第一例”实际上对应的是众筹模式。抛开众筹,“换芯不换车”在车圈并不少见。

汽车换芯最后一次引起大规模讨论是在2022年,老款集体迎来了系统卡顿,恰逢爆款芯片8155上车潮,汽车公司纷纷使用旧车换芯服务。
此前,特斯拉已经提供了旧硬件付费升级服务,价格感人。

无论如何,都安抚着客户“换车跟不上换芯”的焦虑。随着消费者对汽车价值认知的重塑,驾驶舱芯片正在迭代其“消费电子周期”。
01 电子消费汽车
随着新能源汽车渗透率的快速提高,大多数汽车公司和消费者逐渐感受到汽车“消费电子化”的趋势。除了少数倒车影像选择的日系车,即使是燃油车也使用了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”的口号开始实现时,软件在多元化中处于高位,表现为频繁更换的操作系统和竞争性的OTA更新:
去年,理想的两个OSOTA总共更新了11次,蔚来三个OSOS。 小鹏有Xmart1-4和天玑系统XOS5个OS,OTA更新了9次,OTA更新了29次[1]。
但是车载娱乐系统在频繁的OTA中不断进步,使得芯片算率越来越短。
今年年初,特斯拉在v12系统升级中推送了Cybertruck全屏可视化UI,超过200万车主错过了全新的界面。症结在于老芯片无法移动新系统。

特斯拉全屏可视化UI
经过两次大的迭代,特斯拉的驾驶舱芯片首次从2017年开始。英伟达Tegra 3换为英特尔Atom A3950,2021年从Atom221年开始。 A3950迭代到AMD Ryzen V1000系列。这次卡在门槛上的,就是搭载Atom。 A395车型。
根据特斯拉的销量粗略估计,2018-2021年四年间,特斯拉销售了204万辆汽车(配置Atom) A3950),2022-2023年销售315万辆汽车(配置V1000),Atomm仍按5-6年换车周期使用。 A3950车型的车主不在少数。
换句话说,如果算上一批老车主,近一半的车主无法更新新系统。当AMD车主更新系统并开始使用新界面时,英特尔车主只得到了一个“微妙的修复”,他的背刺瞬间填满。
当越来越多的车型进入替代周期时,车载娱乐系统发挥着越来越重要的作用,芯片性能给老车主带来的心理落差也越来越强。

并非汽车公司没有预见到芯片特性的落后,恰恰相反,大多数车型在立项时,都选择了当时市场上最好的芯片。
举例来说,2015年蔚来ES8上下立项,驾驶舱芯片选择了英伟达Tegra X1。任天堂的Switch是该芯片应用最广泛的终端设备,考虑到Switch的“全屏游戏性”,其性能显而易见。
但问题是,Tegra 作为英伟达Tegra系列的顶级组合,X1直接进入20nm制程(特斯拉使用的Tegra 3是40nm),已成为2015年蔚来可以买到的顶级芯片。
同样,极氪第一款量产车极氪001在2016年成立项目时,高通第二代智能驾驶舱820A发布不久,也被视为网络名人的一代芯片。结果,高通骁龙8155发布后,8155成为车企无法回避的智能化神秘代码。极氪花了三个小目标,让25000名车主免费升级。
由于集中电子电气架构的出现,新能源汽车可以直接重写硬件上运行的软件,即“硬件嵌入,软件更新”——先堆积计算率,然后通过OTA慢慢迭代。然而,这种消费电子化的想法带入了汽车,但它遇到了严重的不平衡问题。
芯片设计公司不会专门为汽车定制芯片,因此,无论是高通8155还是目前的8295,都是围绕着手机SoC“魔改”而来的。同样基于PC的Zen架构CPU和Radeon的AMDV1000/V2000系列, 二次开发GPU,能有效地摊薄研发成本。
换句话说,芯片设计公司产品迭代的“标准”实际上是消费电子产品的周期,如手机和PC。在这种情况下,消费电子的1-3年更新周期与汽车的5-8年更新周期不平衡。

特斯拉Model S 马斯克在车内演示了Plaid发布会《赛博朋克》。 2077》
Tegra 曾经让第一代Model3 S用一个17英尺的大屏幕代替了中控台上所有的仪器和开关,V1000完成了马斯克在车内的“赛博朋克” “2077”的目标。但是激动人心的心已经过了千帆,当时占领了市场的先进芯片,转身落后成了攻击汽车公司自己的矛头。
在交易电子行业,零部件残酷的淘汰赛屡见不鲜,在汽车行业已显露出凶狠。
02 换芯片的重点在哪里?
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的车友群中直言,20万辆车升级换芯要花费20亿元,确实无法承受。
根据李斌的规格,更换一辆车的芯片成本在1万元左右,这也符合极氪当初平均每12000元的数字。虽然高端芯片从来都不便宜,但即使在两年前缺芯期间,8155在公共渠道的价格也只有1000元左右。
更换芯片的成本会增加一个零,主要有两个原因:
第一,给汽车换一个芯片,其实就是把整个配备芯片的“域控制器”换掉。就拿PC来说,虽然在表达上有更换CPU,但实际上是更换了包含CPU的CPU。、整个主板,包括内存、存储颗粒,成本自然节节攀升。
由于PC的零件高度通用,只要主板能适应,理论上只需要一把螺丝刀就可以更换CPU和显卡。然而,汽车娱乐系统的集成度非常高,驾驶舱芯片和MCU、电子元件,如内存、电源管理芯片等,严格排列在一整块主板上,然后包装在壳体紧闭的域控制器中。
在模型开发过程中,核心驾驶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。驾驶舱芯片已经更换,其他零件也应该一起更换。
在蔚来推出的最老款车型方案中,不仅更换了8155芯片和相应的主板,还包括一整套零部件,如环视摄像头、车内摄像头、雨光传感器等。成本显而易见。

特斯拉的自动驾驶模块
根据官方解释,小鹏众筹换芯不支持8155升级到8295,一个重要原因是同时更换驾驶舱控制器和智能驾驶控制器,升级成本比820A升级8295高出1万元。

第二,除了简单的硬件成本之外,还有相当大的软件开发成本。
虽然大致原则与PC相似,但如上所述,汽车公司得到的不是芯片,而是主板、存储、通信等模块控制器的集成。
在此过程中,汽车公司主要关注上层算法和应用,而大多数连接、通信和中间件都是由大量的软件供应商完成的。
使用一个不太严谨的例子,当一个模型决定使用A芯片时,一系列与之匹配的软件将基于A芯片开发。一旦更换为B芯片,相应的软件架构需要再次适应B芯片。同时,汽车公司应该像新车研发一样完成整个测试和验证过程。
即使小鹏的众筹换芯成功了,车主也要等到2025年下半年才能成功更换,因为大量的开发和适应工作。

PC零部件随拆随装的基础是高度实用。汽车零部件相当于“八国联盟”。每个国家的军事色彩指挥系统都有自己的学校,翻译必须安排在相互配合的基础上。
再加上拆卸、安装、后期检测的人工成本,对于车企来说,换芯绝不是一个好生意,更多的是为了维护车主的粘性而提供的补偿服务。
大部分之前提供免费换芯的车企都有一个特点:销量低,干脆花一笔营销费用,换个良心车企的名声。但是汽车卖得越多,尽管有良心的汽车公司还是要仔细计算三张表。
03 降维攻击跨界巨头
2022年的8155上车浪潮就像一部推荐高通驾驶舱芯片的大电影。看完整部电影的客户可能记不清哪些车用了8155,但至少留下了一个模糊的印象——没有高通芯片的车不是好车。
同一年,高通的收入增长了31.68%,其中汽车业务增长了36%,8155显然立下了奇功。
汽车一直是高通营收增长最快的业务之一,但直到2017年,全球智能手机市场饱和,SoC作为支柱业务,挥之不去,高通才真正认真对待汽车业务。
8155就是这个用心的结果。类似于上一代820A“魔改”自骁龙820,8155也可以在高通手机产品线上找到自己的“兄弟”骁龙855,但是“魔改”的工程量却大不相同。8295推出后,高通如无人问津,唤醒了多年的老对手。
第一代SDV,英特尔拼起性价比。 几年前,SoC目标取代了8155和V1000。;AMD 千呼万唤,V2000车规版开始出来;MTK0帧先手“行业内第一个3nm”,还拉上英伟达做“驾驶舱-智能驾驶”联合方案。
2024年,跨界消费电子行业的巨头将驾驶舱芯片杀入红海,但瑞萨、恩智浦等老牌列强逐渐平静下来。智能驾驶舱对高性能异构芯片的需求,让传统汽车半导体企业有些不适应,但却是高通和联发科的最爱。
如果说智能驾驶舱在四五年前还是一个新概念,那么到目前为止,当智能化深入介入消费者的购车决策时,汽车公司可能不得不面对另一个Wintel问题:新型号的R&D周期需要与芯片设计公司的迭代节奏相匹配。
一个驾驶舱芯片在整车成本上可能不到5%,但是它必然会影响消费者的购车决策,进而影响汽车公司的新车迭代节奏。

从发布到验证完善上车一般需要4-5年的时间,8155发布于2016年,2021年下半年开始量产上车;以此类推,8295发布于2019年,所以今年大规模上车。
在这种背景下,“高通骁龙首发”的PPT竞争恐怕还会在汽车市场上演,这也意味着汽车对产品的定义权将进一步丧失。
虽然不同芯片公司的产品方案和技术路线不同,但共同的思路是与同代移动/PC产品线共享核心和结构,继承了消费电子产品的高性能,同时大大稀释了R&D成本。在汽车公司推出自主研究之前,恐怕他们必须比较自己的销售额,权衡成本是否可以降低。
在过去的制造业中,汽车和消费电子两大帝国相隔楚河汉界:
一家汽车公司以稳定性和可靠性为基石,在环环相扣的供应链中精心挑选零部件,牢牢把握硬件迭代节奏,在客户漫长的购车周期中做技术的小步快跑;
一项以灵活性深挖整个城市的河流,新技术完全以消费者不可预测的需求为导向,贯彻“客户就是上帝”的最终目的,在有限的生命周期内实现优胜劣汰的生存。
驾驶舱芯片带着一群消费电子巨头进入汽车供应链,身体依然被迭代的汽车机器所束缚,但灵魂却被每年疯狂的消费芯片所取代。“软件定义汽车”的驾驶舱芯片正在初步显示。芯片可能不定义汽车,但它开始被列入汽车迭代的坐标系。
换芯和换车的选择,恐怕还会在未来的一段时间里,继续让购车者进退两难。
参考资料:
[1] 2023 OTA年度榜单:蔚小理特华谁最强,AutoLab
[2] 高通8155被中国汽车公司神化,汽车东西
[3] 国产车换芯,高通又赢麻了,远川研究所
[4] 特斯拉智能驾驶舱迭代:它仍然是最不同的公司,2030年旅行研究室
[5] “常用常新”不仅仅是软件:来自官方汽车和机器的硬件升级,超级充电站。
[6] 蔚来的2024款车型,到底是不“改变孤独”,电动星球
本文来自微信微信官方账号“远川科技评论”,作者:何律衡,36氪经授权发布。
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