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風雲突起的千億賽道,誰能成為最後的贏家?

風雲突起的千億賽道,誰能成為最後的贏家?

作者 | 巴里

編輯 | 子鉞

頭圖來源 | 攝圖網

即使是從不關心汽車的人,也能深切感受到這個行業正處於巨大的變革之中。

正如芯馳科技董事長張強在近期芯馳釋出會上所說:在過去的一百三十年裡,汽車只是一個“交通工具”,而如今在智慧化、網聯化、電動化的大趨勢中,使用者開始呼喚一個有智慧、有溫度、安全可靠的“汽車人夥伴”。

當下,汽車行業顯性的變革是電動化,它來得轟轟烈烈,將顛覆汽車產業的現有格局;隱性的變革是智慧化,它來得悄無聲息,但是會徹底改變我們的用車體驗。

從2014年開始,在傳統車企的燃油車改混動/電動的基礎上,造車新勢力們將新能源汽車推向了全電動化,加上在營銷、互動及資訊流環節引入了網際網路思維,開始向著實現“新四化”(電動化、聯網化、智慧化、共享化)的目標邁進。

這其中,智慧化成為了傳統車企和造車新勢力們競爭的重頭戲。

例如,越來越多的車企已開始為消費者提供多屏互動功能,大大加強了座艙體系的整體性與科技感。此外,座艙內攝像頭的人臉識別功能使車機能夠更加準確

判斷駕駛者的身份,允許車機在得到使用者授權的前提下記錄駕乘人員的多媒體使用習慣,提供更智慧的個性化服務。而搭載SOA(面向服務的架構)的車型也在今年陸續上市,車廠已經開始把產品定義權交給終端消費者。

與此同時,隨著“新四化”的深入,在體驗上不斷升級的智慧汽車,也在遇到新的挑戰,Upstream Security資料顯示,自2016年至2020年1月,汽車網路安全事件的數量增長了605%,其中2020年全球針對智慧網聯汽車的駭客網路攻擊、軟體漏洞操控等相關惡意攻擊已經超過280萬次。車載娛樂系統遭受攻擊也許不會造成致命損失,但整車匯流排控制、發動機管理系統等與生命、財產密切相關的區域如果被駭客攻擊,後果可能會不堪設想。因此,智慧汽車的發展也逐漸從追求智慧化,到安全與智慧並重,畢竟安全才是基礎。

在這場汽車智慧化大變革中,作為最關鍵的零部件之一的汽車晶片,其效能與功能安全也正在變得同等重要。Strategy Analytics資料顯示,到2025年中國汽車半導體市場規模將超過1200億元,較當下實現翻倍。

而車規晶片的設計製造能力正在成為這一市場的制勝關鍵。

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從“晶片變磚頭”到一次性量產成功

到底有多遠?

“車規經驗的積累過程是很痛苦的,即便是再有能力、再聰明的人也要交學費。”這是芯馳科技CEO仇雨菁常跟團隊講的一句話。

研究生畢業後,仇雨菁正式進入到半導體產業。20多年間,她主導研發了十餘款車規晶片,曾帶領團隊研發出全球市佔率第一的車規SoC晶片,深知打造一顆車規晶片背後的不易。

有一件事情至今讓她記憶猶新:20多年前在矽谷剛剛參加工作時,她曾遇到過沒日沒夜設計的晶片無法“點亮”的情況,也無法找到問題出在哪裡。“晶片變磚頭”這件事情一度讓她當時所在的團隊成員心情非常焦慮和難過。

她談到,有太多的地方可能會因為疏忽導致最終晶片無法正常工作。所以,“矽農”(晶片工程師對自己調侃的稱謂)隨著職業發展,膽子會越來越小,在晶片流片之前,也會擔心各種問題,“你所有沒有驗證到的,沒有想到的,都會被認為大機率是錯的。”工作時間越久,越會對這個行業保持一顆敬畏之心。

車規晶片設計生產過程中有太多的坑,只有十幾年甚至二十幾年如一日

反覆打磨,把坑都踩過,才能保證未來的晶片一次流片成功。

據創業邦瞭解,晶片的試錯成本非常高,一顆16nm製程的晶片僅流片就要花費大幾千萬元人民幣,每次重新流片要花費半年以上的時間,晶片最佳量產交付的時間視窗很有可能錯過。

值得注意的是,

與消費電子類晶片相比,車規晶片由於涉及人的生命安全,在使用壽命、穩定性、耐溫能力等方面的認證要求更為嚴苛,也更必要。

例如,車規級晶片的容錯率是消費級晶片的幾百分之一,百萬晶片規模中允許消費晶片出錯的數量是300-500個,而對車規級晶片的要求是無限接近於0,因為涉及到人身安全,一個錯都不能容忍。

其次,要達到車規級,晶片的設計週期就要遠超消費類晶片,比如要透過ISO 26262 ASIL B的產品認證,一般意味著要增加30%的週期,而如果想要達到ISO 26262 ASIL D產品認證要求,則意味著要增加接近一倍的週期。

此外,車規晶片的原材料、IP、封裝測試相對於消費類晶片來說也更貴,以封裝測試來說,由於車規特有的三溫等極限場景的測試,光測試費用就是消費類晶片的5倍左右。

隨著長期的經驗積累,在仇雨菁後來領導的專案中,不僅全部實現一次成功流片,更重要的是一次性就能夠透過車規可靠性、安全性認證並量產。據介紹,如今她所領導的芯馳科技已經擁有一套非常完善的車規晶片生產流程,每一步都經過反覆驗證,確保萬無一失。

據悉,成立於2018年的芯馳科技已成功推出了智慧座艙晶片“艙之芯”X9、中央閘道器晶片“網之芯”G9、自動駕駛晶片“駕之芯”V9三個獲得ISO 26262 ASIL B產品認證的車規晶片,以及功能安全等級達到ASIL D(最高功能安全等級)的E3“控之芯”MCU,這四款產品均是一次流片成功。

仇雨菁形容道,如果說晶片流片的過程好比生娃之前的陣痛,那晶片“點亮”的過程就像孩子出生一樣,幾乎所有團隊成員都會在“產房”外焦急地等待。當晶片“點亮”的那一刻,整個公司都會沸騰起來,這是一件非常神聖的事情。

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厚積薄發

芯馳的破局之策

Strategy Analytics資料顯示,2018年-2025年全球汽車半導體市場將從近3000億人民幣增長到超過4000億元,中國汽車半導體市場也將從600億元達到1200億元,實現翻倍。

智慧化浪潮之下,汽車晶片正在迎來爆發。“無論是造車新勢力還是國內傳統車企,對汽車智慧化的需求都是非常迫切的,都在積極的與晶片廠商展開面向未來的深度合作。很多歐美一線品牌也明顯感覺到中國市場上智慧化‘卷’的激烈程度與消費者的熱切程度,如大眾、寶馬等,他們都在與我們展開多種合作,並積極的將創新探索介紹回歐洲總部。”芯馳科技首席品牌官陳蜀傑談到。

面對百年一遇的視窗期,高通、英偉達、三星等消費級晶片巨頭來勢洶洶,憑藉其效能上的優秀表現,如外星人一般“入侵”汽車晶片領域,但其在車規晶片的高可靠、高安全方面,以及在面對多系統、多屏的環境中,也顯現出短板。

而很多傳統的汽車電子廠商仍然處在功能時代,突然之間面臨龐大的智慧化需求,沉重的歷史包袱卻也讓其“船大難調頭”。

芯馳科技作為創新企業,既具有深厚的車規經驗,又可輕裝上陣、在效能上直逼甚至秒殺消費晶片巨頭,逐漸在車規晶片這條賽道上成為一支異軍突起的“急行軍”。

4月12日,芯馳科技釋出了其最新的車規MCU E3“控之芯”系列產品,可全面應用於線控底盤、制動控制、BMS、ADAS/自動駕駛運動控制、液晶儀表、HUD、流媒體視覺系統CMS等對安全性和可靠性要求極高的應用。

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據介紹,控制晶片E3在設計之初就設定了非常高的穩定性和安全性目標,車規可靠性標準達到AEC-Q100 Grade 1級別,功能安全標準達到ISO 26262 ASIL D級別,採用雙核鎖步Cortex-R5,實現高達99%的診斷覆蓋率。即使在全球範圍內,能同時滿足上述兩個標準的車規MCU也屈指可數。

睿獸分析資料顯示,從2020年至今,僅中國市場的車規MCU投資金額就超過200億元。在市場方面,瑞薩和恩智浦等傳統大廠一直佔據絕對優勢,中國MCU晶片廠商的產品多集中於中低端市場。

與市面上普遍採用的100-300 MHz MCU不同,芯馳科技E3系列產品CPU主頻高達800MHz,遠超英飛凌等國際品牌,同時具有高達6個CPU核心,其中4個核心可配置成雙核鎖步或獨立執行,填補國內高可靠、高安全級別車規MCU市場的空白。

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隨著車規MCU產品線的釋出,芯馳晶片家族已完成高效能MCU、智慧座艙、自動駕駛、中央閘道器四大應用領域的全面覆蓋。釋出會當天,芯馳科技還邀請到《變形金剛》裡的擎天柱、大黃蜂、威震天來站臺,代表了汽車的“智商”、“情商”、“溝通力”和“行動力”,幫助消費者更好的去理解汽車如何從“交通工具”華麗轉身為智慧的“汽車人”。

從2020年開始,芯馳科技針對智慧座艙、自動駕駛、中央閘道器應用領域釋出了X9、G9、V9高效能SoC。其中,智慧座艙晶片“艙之芯”X9可以透過一顆晶片同時驅動儀表、中控、後視鏡、後排娛樂等多達10個高畫質顯示螢幕,滿足未來智慧座艙各項功能需求;自動駕駛晶片“駕之芯”V9集成了高效能的CPU、GPU和AI處理引擎,基於V9芯馳還構建了全開放自動駕駛平臺UniDrive,具有低延遲、高效率和高安全的特性;中央閘道器處理器“網之芯”G9可以在車內外建立起穩定可靠的資料通道,實現高流量、低延遲的資訊互動。

與此同時,公開資料顯示,芯馳是目前國內首家實現“四證合一”的車規級晶片廠商。2019年,芯馳科技率先取得ISO 26262:2018 ASIL D流程認證,而“艙之芯”X9、“駕之芯”V9、“網之芯”G9三款晶片則率先拿下AEC-Q100 Grade2產品可靠性認證和ISO 26262 ASIL B功能安全產品認證;G9閘道器晶片是國內首批獲得國密認證的車規SoC晶片。此次釋出的MCU E3晶片已經通過了德國萊茵TV的安全概念階段的評估,確認其安全架構滿足ISO 26262 ASIL D的要求,而在全球範圍內拿到ISO26262 ASIL D產品認證的企業屈指可數,就連一些國際大廠也並未取得該認證。

據瞭解,車規級晶片的認證過程極為艱難。芯馳科技專業的功能安全管理團隊提交了數百份的文件,不斷分析所有風險項,這也是一個不斷和自己較量的過程。以ASIL級別的流程認證為例,需要每年註冊認證一次,否則會取消資格。

芯馳科技副總裁徐超介紹,“

雖然會帶來一定的工作量,但我們的工程師已經將整套流程納入到日常工作中,也更讓我們意識到了百年汽車工業總結下來的精髓是非常有價值的,會讓我們的思維方式更加嚴謹、更從安全性的角度考慮問題,而不單純是為了功能實現,這也成為了整個公司產品研發的一種文化。

厚積薄發,正是芯馳成功破局之策。

之所以能夠做到厚積薄發,與芯馳科技團隊的深厚積澱密不可分。據瞭解,芯馳科技董事長張強和CEO仇雨菁均擁有超過20年的晶片研發、市場及銷售經驗,研發團隊多來自國際一線半導體科技公司,是國內為數不多的具有車規晶片產品定義、技術研發及大規模量產落地經驗的整建制團隊。

“最懂車的晶片公司”是主機廠對芯馳科技的評價。

擁有同一語言體系、有過硬的產品可靠性、有響應及時且專業的服務能力,這些都是芯馳科技獲得客戶信任的重要因素。

就連以要求嚴苛出名的日系車企和零部件供應商也對芯馳科技的服務能力表示認可。例如,在一次交流會上,17位日本院士級專家給芯馳科技提出了170多道問題。芯馳的團隊在48小時內就給出了非常詳盡且專業的回覆,對方也被如此迅速且專業的回答所折服。幾經交流下來,芯馳科技順利簽下了日本最著名的

兩家

零部件供應商。

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四有“芯”人

向中央計算邁進

與部分晶片公司只做單一產品線的思路不同,芯馳科技著力構建“

全場景、平臺化

”的獨特優勢,四大產品系列採用通用的底層架構。

這麼做帶來的好處也顯而易見。芯馳科技董事長張強表示,

平臺化的貫通設計,不僅大大降低了研發成本和時間投入,更能迅速提升車廠的供應鏈彈性,緩解“缺芯”風險。

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據悉,芯馳從產品頂層設計到落地和市場推廣,都採用平臺化方式,產品之間有機結合不割裂,能夠大大提升效率。

在研發端,芯馳憑藉獨家的設計能力和平臺化優勢,座艙、自動駕駛、閘道器、MCU四款產品軟硬體的複用率達60%以上,可以有效提升研發效率,節省成本和時間。

在營銷端,一個銷售人員可以同時負責客戶的多個部門,客戶拜訪的效率高很多。同時,技術支援團隊也是共通的,從而銷售效率得到大大提升。由於同時服務多個部門,也能夠得到更多的資訊,銷售也可以進行通盤考慮,更好的支援客戶;客戶各部門之間的交流,也有助於形成更好的客戶粘性。

憑藉著“全場景、平臺化”優勢,目前,芯馳的車規晶片

已覆蓋中國70%以上的車廠,拿下60多個車型定點。

此次E3在還沒有正式面世時,就已經有近20個客戶基於它提前開始了產品設計,E3全系列產品已經向客戶開放樣品和開發板申請,預計在今年第三季度實現量產。

當前,汽車電子電氣架構正從傳統的分散式的ECU向集中式的“域控制器”架構轉變,未來還將向“中央計算+區域控制”演進,唯有底層架構的提升,才能支援汽車全新的智慧化要求。

“從分散走向集中,不僅互動效率提升了,成本和出錯機率也被大大降低。”在採訪中,陳蜀傑也不止一次提到“順勢而為”這個詞。

中央計算平臺”是未來汽車電子架構公認的趨勢和目標。而要實現這個目標,就像要建造一座高塔,要有堅實的塔基。

為此,芯馳當天也率先發布了面向未來的“芯馳中央計算架構 SCCA 1。0”。這一架構既能支援安全可靠的任務部署,又具有靈活的系統擴充套件能力。

風雲突起的千億賽道,誰能成為最後的贏家?

國際資料公司(IDC)對智慧座艙未來5年的發展趨勢進行了預測,其中就寫到:隨著汽車行業逐步走向智慧化,車輛電子電器架構正逐步從分散式ECU架構向域集中式發展,座艙域內的晶片算力將得以整合。這一方面將提升座艙域算力的使用效率,另一方面將允許車企部署更具整體性的解決方案,智慧座艙底層系統的執行速度將大幅提升。

芯馳“四芯合一”的構想則完全符合這一趨勢,不僅完全吻合當下主流車廠(大眾、長城、長安、東風日產等)座艙域、中央閘道器域、控制域、自動駕駛域的架構設計,更是在全球率先提供平臺級解決方案,成為了當下走得最靠前的公司。

對於資本市場而言,芯馳面向未來的業務佈局也極具吸引力。從點到面,真正能夠將未來智慧汽車的應用場景相互連線,變得生動起來。

從2016年成立開始就把“新計算”作為重要投資方向之一,佈局多元異構、應用導向的晶片設計和端邊雲協同的聯想創投在2018年就率先投資了芯馳科技,聯想集團高階副總裁、聯想創投總裁賀志強認為,大算力將是未來社會發展和國家競爭的重要基礎;新的計算應用平臺,比如車載計算、機器人計算、AR/VR、IoT等多個場景,將催生未來10年對算力數以百倍計的需求。2018年,聯想創投天使輪階段投資芯馳科技,看重的就是其能夠專注在車載計算場景,並擁有業界頂級的車載半導體團隊。

據芯馳科技首席架構師孫鳴樂透露,今年下半年芯馳還將推出新一代支援艙泊一體的智慧座艙晶片和單片算力高達200TOPS的自動駕駛晶片。

“汽車,到底是不是汽車人?”,這是芯馳科技E3釋出會一開始丟擲的問題。如今,能夠賦予汽車“情商、智商、溝通和控制”全系列產品能力的芯馳科技,正朝著這個目標,一往無前地奔跑。