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比亚迪的璇玑、理想的马赫、蔚来的神玑、小鹏的图灵、小米的玄戒、吉利的龙鹰,长城的紫荆等等……这几年大家似乎也发现,各家车企都开始自研自家的芯片,这目的到底是什么?本期《童济仁汽车情报所》我们就来聊聊“造芯”这件事。
以下为本期视频文字版:
搞芯片
算的是一笔什么账
根据国际半导体产业协会的估算,先进工艺制成的芯片,光是买IP授权、EDA软件工具以及组建芯片团队这几项,成本的底线差不多是10亿人民币。
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蔚小理三家截止目前,在芯片上的投入,据估算已经达到60亿人民币左右,对于年度研发预算在百亿级的新势力企业来说,这并不是一笔小投入。这背后最直接的驱动力,来自于对成本缩减、供应链安全和研发效率的追求。
首先是缩减成本,我们可以先来看看车企的“算力成本”有多大。
智能电动汽车的BOM表中,动力电池是价值最高的一块。但很多人没注意到,随着高阶驾驶辅助的普及,车内的智驾芯片与计算平台,已经成为了座舱里除了座椅之外,最昂贵的支出。大家可以参考这份蔚来ET5(参数丨图片)的主要零部件成本估值,包含四颗Orin-X芯片的Adam计算平台,再加上整套的感知传感器,成本几乎跟前后双电机的电驱系统差不多的价格。
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在以前,车企采购英伟达或高通的通用芯片,不仅要支付高昂的硬件费用,还要捆绑购买软件工具链,操作系统的授权。如今,车企自研芯片,虽然前期投入是10亿级的数字,但长期来看,随着单车算力需求的激增,一旦车企自身的出货量跨过临界点,自研芯片就能在规模效应下,实现单车采购成本的巨幅下探。
蔚来现在卖得非常好的三代ES8,相比二代定价下降接近10万多块,李斌还说三代车的毛利率比二代更高。而缩减成本的大头就是自研芯片,一颗神玑NX9031相比4颗Orin-X,可以省下2万块,这对于40万的ES8来说,是5%的毛利。
其次,自研芯片还要保障供应链安全,拒绝“卡脖子”。
以往中国车企的智驾和智舱,高度依赖英伟达和高通,核心能力“受制于人”,就带来了两个后果。
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第一是产品升级节奏被限制。车企自研的智舱智驾算法,是要匹配芯片能力的。而如果芯片厂的新一代芯片延期,车企只能原地等硬件。要知道,智能电动车基本上两年就换代,如果因为芯片导致智驾智舱能力没有关键升级,换代,就站不住脚了。
比如,英伟达Thor系列芯片原计划2024年年中量产,结果因为各种问题一再延期,性能也从2000Tops缩水到500-750Tops,这完全打乱了主流新势力的产品节奏,极氪部分新车推迟上市,蔚来坚决走自研道路,理想L系列改款过晚,一定程度上也是受到英伟达的影响。
第二是供应链的安全隐患。由于地缘政治与贸易壁垒的原因,完全依赖海外单一芯片源,就像把整车厂的命门交到了别人手里,谁知道接下来这个世界会发生什么,所以主动权放在自己手上,才会安心。
最后,我们认为也是最重要的,就是提高“软硬协同”的效率。
英伟达的通用芯片为了卖给更多厂商,必须做架构上的兼容和妥协,这意味着大量算力在跑特定算法时,都有“浪费”。
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而自研芯片可以根据车企自身的软件和算法需求,进行NPU的定制化设计。算法需要什么,硬件就给什么。这种量体裁衣的软硬协同,能让芯片的有效算力成倍提升,研发效率自然不可同日而语了。
由此来看,车企自研芯片是当下市场环境的被逼无奈,但也是这个时代的大势所趋。
所谓自研
车企到底参与了什么
芯片制造分为芯片设计、晶圆制造、封装测试三大核心步骤。即使是强如比亚迪,拥有多座晶圆制造厂,对于5nm、4nm这类高端芯片,也并不是全部环节都能参与的。目前绝大多数车企所谓的自研,其实主要是指芯片设计阶段。
不过,即便是芯片设计,依然是人类工业设计的皇冠产业,为什么这么多中国车企能在短时间内集体突围?难道是芯片设计变简单了吗?
显然不是,这是因为中国半导体产业的生态发生了解构,车企用一种全新的商业模式,绕过了最难的关卡。
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首先是国际大厂的人才大洗牌。过去几年,国际芯片大厂在华战略收缩,培养了十几年的华人顶级芯片设计团队流向市场。车企通过高薪和股权,直接将这些手握先进经验的“正规军”成建制买下,免去了从零培养人才的周期。
其次,是芯片设计,其实可以“拼乐高”。车企不需要从最底层的晶体管画起。他们可以直接向ARM购买成熟的车规级CPU架构,向其他大厂购买GPU授权。车企的核心精力,只需要放在定义和设计跑自家算法的NPU上,就像拼乐高一样,把这些模块组合成系统级芯片。
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同时,市面上还有芯片设计服务公司,可以给车企“幕后代笔”。5nm芯片的物理后端设计极其复杂,车企往往只负责前端的算法与架构定义,随后便交给市场上专业的芯片设计服务公司去落地。
所以,虽然自研听起来是个大包大揽的系统级能力,其实这个过程都在被一点点细分、拆解,中国车企逐步参与到某个环节,总体而言,我们还有很多设计工具、架构授权,依然是要依赖海外大厂的,这一点,我们需要理性来看。
殊途同归
不同派系造芯的「小算盘」
虽然都在搞芯片,但如果仔细拆解这些车企的做法和体量,会发现他们造芯的商业逻辑完全不同。
第一个派系是蔚小理,芯片对于他们来说,是追求科技溢价的立足之本。
眼下的智能电动车市场,感知硬件还在持续升维,而下一个要吞噬海量算力的,正是以全主动悬架、线控转向、相控刹车为代表的“智能底盘”领域。对算力和芯片的需求,还要持续增长。
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所以,这三家车企需要更强、更受控的计算平台,来支撑未来的科技想象空间,这样才能在高端市场继续赚技术溢价的钱。
第二个派系是华为,芯片对它来说,是完整解决方案的必需品。
华为在汽车领域拓展业务,本质上是给合作伙伴提供全栈技术解决方案。而目前华为的产品线横跨乾崑智驾、鸿蒙座舱、乾崑车控、车载光等多个领域。
这些复杂的硬件、软件和生态之间,要实现物理级别的低延迟协同与融合,注定要跑在统一标准的计算平台上。而华为本身就有芯片技术,自研芯片对其而言,就是构建庞大智能汽车生态的必需品。
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第三个派系是比亚迪和吉利,芯片对于它们来说,就是继续拓展市场的控本利器。
比亚迪和吉利两大集团在海内外拥有每年数百万辆的销量规模,且其主力产品均处于竞争最激烈、利润率较低的主流市场。
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王传福擅长极致的“垂直整合”,吉利则擅长通过资本朋友圈消除子品牌内耗。他们造芯的内核其实是一致的,就是利用庞大的车型基数,迅速分摊掉高昂的研发成本,然后将自研芯片普及到十几万,甚至不到十万的车型上,在智能化的下半场,用价格和技术双重优势对竞争对手进行全面清场。
那我们是怎么看待车企造芯这件事的呢?
我们认为,在当下这个智能电动车时代,汽车的利润正在被极致地拆解与分配,每一分钱都要抢,因此,车企在核心零部件领域的“垂直整合”能力,就到了前所未有的高度。
芯片从一个后台零件,如今已经变成了一个非常重要的“营销叙事”。因为本质上,它成了衡量一家车企是否拥有实力、是否拿到了智能化下半场入场券的指标。这注定是一场只有少数大厂才玩得起、玩得好的游戏。
所以,谁能率先把自研芯片的规模效应跑出来,将算法与硬件的效率压榨到极致,谁就能在接下来漫长的价格战和科技竞赛中,先拔头筹。
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