汽车芯片难题破解仍需长期努力

近日，中汽协主办的2021中国汽车论坛上，工信部电子信息司副司长董小平提出：“破解汽车‘芯荒’需加强多元化供应链建设。”被媒体解读为：“‘缺芯’影响全年有望抹平。”

然而，芯片对汽车产业发展的战略意义何在？未来“缺芯”能否解决？主机厂又该如何布局？论坛上，盖斯特管理咨询公司副董事长何伟给出独到见解。

盖斯特管理咨询公司副董事长 何伟

芯片战略意义何在？

智能汽车是近几年的大热门，然而，它与现在路上跑的传统汽车区别在哪里？

何伟介绍说：“智能汽车是新物种，是由软件定义、数据驱动、能够带给用户更好体验的汽车。它与传统汽车的本质区别在于，智能汽车可以自我进化、完善和升级。而数据是支撑智能汽车不断进化的核心，体验是智能汽车最重要的衡量标准，未来智能汽车必须面向不同客户提供个性化服务。”

芯片在智能汽车上发挥了哪些重要作用？何伟指出：“一方面，智能网联汽车具有的通讯能力、计算能力、存储能力、感知能力都依托于芯片才能实现；另一方面，从智能汽车的软硬件架构来看，软件赋能硬件，使硬件的功能和性能得以最大化地发挥。而所有的软件架构开发都是要基于芯片的功能性来进行开发，软件和芯片必须紧密融合在一起，否则软件不可能有效地驱动芯片和硬件，软件架构离不开芯片的支撑。”

行业里经常说的软硬件解耦又是怎么回事？何伟解释说：“芯片承担着打通软件和硬件的关键任务，它在与软件紧密结合的同时，也是硬件架构平台各个关键节点的核心组成部分。总之，芯片既是功能提供者，又是硬件的控制者，是汽车产品升级的关键支撑，在智能汽车发展中具有战略意义。”

车企的工作是定义使用场景，不是设计芯片

今年以来，汽车芯片短缺危机下，国内多家车企投资入股芯片企业。对此，何伟认为：“车企利用芯片即可，不太可能也没有必要去掌握芯片设计的核心能力。”

在何伟看来，未来汽车功能必须基于场景和数据开发，而消费者的用车数据、服务数据都在车企端，所以车企要充分挖掘场景需求与分析能力，把场景定义好后，与芯片企业相互配合，形成优势互补，从而提升产品的竞争能力。

主机厂与芯片企业配合，又该参与哪些工作呢？何伟建议称：“芯片开发的七个步骤中，规格制定、功能划分，芯片设计语言的描述，均与末端消费体验密切相关，需要主机厂参与其中。一方面，车企应基于整车架构及对场景的理解，自主定义计算平台的各项需求，建议主机厂直接与芯片企业对接，避免一级供应商在中间做‘翻译’。另一方面，车企在定义需求时，还要考虑到后续芯片的迭代更新，相比于手机只有三年的生命周期，汽车的使用生命周期长达十年，如何判断芯片在汽车全生命周期的迭代升级？对于车企来说，是一项巨大的挑战。因此需要车企合理地划分所有功能单元，以及确定所有的接口标准。”

由于智能网联汽车发展尚处在初级阶段，且没有成熟的模式可以借鉴，因此何伟提醒说：“整车企业在计算平台设计中，虽然处于主导地位，但并不代表车企要深入参加所有的研发环节，很多方面也并非是车企的领域，因此车企应该根据自身能力量立而行。”

车路协同汽车芯片可能“做减法”

当前，汽车“芯片荒”已经波及全球。然而，既然传统汽车与智能汽车有本质不同，那么现在短缺的是哪类芯片？未来芯片的发展趋势又是什么？

行业内对芯片有很多种分类方法，根据算力的性能和工艺水平不同，何伟把汽车芯片分为三个梯队。

他介绍说：“第一梯队是高性能、高工艺的芯片，属于技术梯度最高的芯片，典型代表是各种AI芯片、主控芯片。随着智能网联汽车的发展，对此类芯片的需求会越来越大；第二梯队是MCU微控制器，现在用得比较多，目前供货上断档的主要是这类芯片。第三梯队是功率芯片、通讯芯片、传感器与执行器、存储芯片等，属于低算力、工艺要求较低的芯片。每个梯队之间都隔着‘一堵墙’。要跨过这堵墙，需要从芯片制造的全产业链进行全方位升级。而目前几乎所有高性能汽车芯片均由台积电和三星代工，我们没有自主掌控技术能力，是被卡脖子的关键原因。”

中国选择车路协同的技术路线，为汽车芯片“做减法”提供了机会。何伟认为：“车路协同是把云端服务器、路侧设备与汽车进行高效5G赋能和V2X连接。在此情况下，可以把部分感知、计算和存储能力从车内转移到车外，这对整个芯片未来的发展有三个方面的重要影响。第一，由于车端与云端/路端将进行大量的实时数据交互，传输的速率要求高了，传输的量也增大了，所以对通讯芯片的性能需求提升了。第二，由于车端和云端的架构要打通和联通，所以要进行软件协同和硬件协同设计。软件协同设计要有标准化的服务架构，硬件协同要明确车端和云端的硬件能力需求，协同设计两端的芯片；第三，部分计算/感知/存储的任务从车里移到云端，因此对车端芯片的需求就会降低，使得传感器和算力配置得以简化。”

整体看，无论是何伟的介绍，还是论坛上其他专家提出的观点，都可以归结为一句话：破解芯片难题并非一日之功，而需要付出长期艰苦的努力。

中国电子商会自主创新与安全技术委员会理事长冯燕春表示：“我们在核心技术攻关上因为过去欠帐太多，现在发现谁也指不上了，只有自己救自己。芯片的设计完成后，测试需要两到三年，另外还要投入五到十年在供应链上，这个门槛太高了，以后递进起来非常慢，这是我们现在应该关注的。”