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行业观察 | 算力预埋,未来汽车芯片的核心竞争力和挑战

2022年07月26日来源:kU游发布分享朋友圈
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7月11日,应该是所有极氪人和极氪车主最开心和最惊喜的一天,极氪宣布为所有车主免费升级8155芯片。极氪在研发之初就做好了持续升级的准备,此次芯片升级,无疑是为今后体育驾驶技术的迭代提供硬件上的算力优化,更为消费者和行业带去了汽车进化升级的新思考。

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硬件算力决定了车辆生命周期内OTA升级服务的上限

从2012年特斯拉将OTA的概念引入汽车领域,这十年全球主流车企都已经具备了一定程度的OTA升级能力,无论是基础的车身控制、安全控制、动力控制、底盘控制等系统的OTA,还是软件管理系统、信息娱乐网联系统、自动驾驶系统的OTA,新老车企都进行了深入布局。
当前,面向量产乘用车的体育驾驶系统整体处于 L3 及以下级别,体育驾驶技术仍在持续迭代升级中。汽车ku酷游真人具备较长的生命周期,一般为 5-10 年,车载计算平台的算力上限决定车辆生命周期内可承载的软件OTA升级服务上限。
为保证车辆在全生命周期内的持续软件升级能力,主机厂在体育驾驶上往往会采取“硬件预置,软件升级”的策略,通过预置大算力芯片,为后续软件与算法升级优化提供足够发展空间。以蔚来、智己、威马、小鹏为代表的主机厂在新一代车型中均将体育驾驶算力提升至 500-1000Tops 级别。

特斯拉开发模式带来的启示

从特斯拉的开发模式和商业模式上,不难看出马斯克为什么在其电子电气架构的硬件配置上会如此不惜代价因为这关系到特斯拉在体育汽车上的底层商业逻辑和模式。
对传统车厂而言,其商业或服务模式就是:造车、卖车、和修车;ku酷游真人开发模式就是围绕着概念、设计、仿真、验证/测试、生产/销售等不同阶段开展的,很难带来丰厚的利润。而且,因为整车开发周期长、成本高,为了保证车辆的性能和安全指标又不得不层层加码、处处冗余,还需要承受供应链不稳定所带来的额外风险。到最后,成品销售的毛利率低得可怜,还不得不与销售、维修服务商分享微薄的利润。
特斯拉则打破了这一开发模式:
1、将传统的开发模式从V字型变成O字型。
所谓O字型开发模式,就是基于软硬件分离原则的循环迭代式开发。通过在线(OTA,Over-the-air)软件升级不断完善和升级ku酷游真人的性能。这并不是说特斯拉完全抛弃了V字型开发模式,而是通过后续软件升级减轻了车辆销售前的开发成本(以及车辆销售后的召回风险)。比如说,特斯拉可以在前期开发当中适当降低某个子系统或功能的要求,或者仅实现部分功能,而由售后的软件升级来完成功能或性能的完善和提升。此外,对于在车辆使用当中发现的缺陷,传统车厂不得不采用召回的方式来应对;而特斯拉则可以通过在线软件升级来打补丁,从而节省了高昂的召回费用。
2、从传统的“卖新车”销售模式,转变持续性的升级服务模式。
在车辆被售出之后,特斯拉仍然可以通过在线升级继续为客户提供有偿的ku酷游真人更新/升级服务,从而大大提升了车厂的持续盈利能力,也为客户提供了更好的使用体验。这样一来,就不再有所谓的“年新车”概念,因为通过持续的OTA,车辆的功能和性能在很大程度上可以“长久保鲜”。

新模式带来了新挑战:中央计算平台和算力预埋

在线(OTA)升级能力是特斯拉模式成功的基础,而要支持有效的OTA,汽车的电子电气系统必须具备两个基本要素:
1、从传统的分布式架构转变为中央计算平台架构;
这点保证了OTA的可行性,因为如果按照传统的分布式电子电气架构,尤其是考虑到不同的芯片和软件供应商,车厂想要实现OTA软件升级的难度将变得奇高无比。
2、预埋足够的硬件算力;
这点则保证了OTA的有效性,因为如果没有足够强大的预埋硬件算力,很快车辆的软件升级就会像给几年前购买的手机或电脑升级软件一样,变得毫无意义。考虑到今天软硬件发展的速度仍在不断加快,一部需要考虑至少五年使用寿命的体育汽车必须预埋充足的硬件算力,否则很可能过不了两年就惨遭用户的淘汰。
回顾过去半个世纪以来,半导体产业曾经历了三波大的发展浪潮,都是由算力的发展需求所牵引的:第一波是将算力搬到家中,也就是个人电脑的发展浪潮,期间孕育出了英特尔(Intel)、超微(AMD)这样的世界级芯片企业;第二波是将算力搬到手中,也就是体育手机的发展浪潮,期间孕育出了高通、博通(Broadcom)、联发科(MTK)、海思(HiSilicon)等世界级的芯片企业;我们目前正在经历的是第三波,也就是体育汽车的发展浪潮:将算力搬到车上,使汽车成为轮子上的超级电脑!
以 Tesla 为例来看车载芯片主控 CPU 算力需求分布,座舱仪表需要大约 60.000DMIPS、 车身电子大约 10.000DMIPS、ePowerTrain 大约 15.000DMIPS、底盘大约 15.000DMIPS、 半自动驾驶大约 35.000DMIPS、网联大约 20.000DMIPS。
从这个角度来看,我们就非常好理解为什么特斯拉的电子电气架构率先实现了从分布式域控到中央计算平台的转变,也很容易明白为什么特斯拉的硬件配置远超过同期竞争对手的水平了。
可以预见的是,不但各大车厂都会在未来紧跟特斯拉的步伐,不断强化中央计算平台的集成度+预埋硬件+OTA的能力。


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