“如果没有操作系统,芯片再强,汽车做得再好,都是在沙滩上起高楼,如果‘缺芯少魂’这个问题不解决,汽车产业走不快、也走不远。”
在 9 月 6 日举办的百人会供应链大会上,全国政协经济委员会副主任苗圩说道。
全国政协经济委员会副主任 苗圩
在长达4个半小时的讲演中,缺芯少魂的汽车供应链问题屡被提起。尤其在地缘政治干扰下,整个汽车供应链都面临前所未有的发展难题,芯片、操作系统等关乎智能汽车产业发展的关键环节面临的挑战尤为严峻。
中国是汽车最大的市场。我国汽车年产销量约占全球汽车年产销量的 1/3 左右,比去年同期增长 56%。按照最新一轮新能源汽车中长期发展规划的目标(2025 年新能源汽车的渗透率 20% )来看,大概率会提前三年实现。
事实上,汽车从发明开始到现在已经接近 140 年的历史,全球汽车行业迎来百年来最大的一次变局。
就汽车产品而言,电动化、智能化将是变局的主要方向,网联化是对于汽车产品的电动化、智能化推进促进作用予以赋能的一种实现手段;后者是我国的优势所在,可以通过车路协同、各级地方政府以及跨行业的合作来解决智能化汽车推进过程中的一些问题。
相较于西方国家,我国在推进智能汽车发展存在一定的制度优势,但与此同时,新能源汽车产业链也面临着一些不得不直面的现实问题,尤其是近两年在疫情和地缘政治影响下加重的芯片断供难题。
从芯片的发展来看,先进制程技术要求最高、需求最大的是消费类芯片,其次是军工级芯片和车规级芯片。
据了解,车规级芯比消费级和工业级应用的芯片工况更加恶劣,对寿命的要求更高,并且其在满足一般标准之外还要适应汽车使用的一系列的标准,例如 AEC-Q100、ISO 26262 等。
然而,受美国地缘政治封禁和打压,我国在先进制程的芯片流片方面遇到阻力。从近两年的缺芯状况来看,主要集中在 28nm 及以上的成熟工艺制程的芯片,因此,先进制程固然好,但是目前所占的市场份额还比较小。
基于此,苗圩指出,我国汽车产业一定要尽可能把原有优势巩固住,在先进制程发展受阻的情况下,也要认识到 28nm 产能不足的的矛盾。
“在芯片流片遇到阻力时,可以通过把不同类型的芯片封装到一起解决,一定程度上能够弥在先进制程的缺陷,这也是国际主流的发展方向。”苗圩表示。
不过,在芯片封装测试上,中国已具备一定优势——世界前十位的封装企业,中国台湾有五家,中国大陆有三家,分别为长电科技,富通微电,华天科技,占 21% 全球市场份额。
从整车来看,随着新能源汽车的发展,电子电气架构已经从过去分散的 ECU 控制做到了集中的域控制器,未来还将在域控制器的基础上进一步向整车中央计算平台集中,而每一次集中都有利于充分发挥车规级芯片在车上的使用效率。
与此同时,苗圩指出,由于控制还不够集中,现在很多芯片并没有充分发挥车载计算的效能。
苗圩还提及近期美国商务部限制英伟达向中国出口 GPU 芯片,在他看来,美国商务部之所以限制 GPU 芯片,而非直接限制 Orin 芯片的原因在于英伟达 GPU 芯片对于训练人工智能系统至关重要;这其实也映射出我国汽车芯片发展的另一短板。
“大家都在关注着车端所使用的 AI 芯片,却很少关注云端去训练人工智能系统芯片的发展问题,这个短板要及早补上。”苗圩说道。
可以看到,汽车芯片的发展还有很长的路要走,无论是整个芯片行业的先进制程受限,还是车端 AI 芯片的短板,都亟需汽车产业链参与者去寻求解决方案。
苗圩认为,在车企和车用芯片的协同发展方向上,车企要担负起“链长”的责任。“过去车企基本上不关心芯片的问题,芯片的选择、匹配基本上都是在一级供应商、二级供应商那里完成,车企基本上只是一个用户。”苗圩说道。
不过,苗圩并不是要求车企都去造芯,而是强调车企一定要懂芯。“车企一定要对自己的发展和芯片的发展怎么样建立起一个跨行业联合、合作要有总体的考虑,不能放任自流,这关系到车企未来的发展,这是一个大的问题,而且也只有这种建立起来了,才能够形成良好的产业发展生态。”
整车的电子电气架构由分布式向集中式发展,汽车的软件也从过去的嵌入式软件开发为主向全栈式软件开发演进,操作系统则在其中发挥承上启下的作用,负责对内的管理和对外交互—— 车机系统发挥对车辆负责管理,对外人机交互,云端系统对数据负责整理传输。
从行业发展现状来看,部分车企已经开始自研打造全栈式的操作系统,全栈式操作系统的发展趋势已非常明显。
在苗圩看来,有能力的车企自研打造固然是好,但形成生态效应才能赢者通吃。
苗圩以手机系统的发展作为参考,在智能手机发展初期,三星有Tizen、诺基亚有塞班,但在安卓开源、开放、免费的趋势下,除了苹果之外,几乎所有的手机厂商都加入了安卓阵营。
不仅如此,在智能汽车的发展上,安卓也已经通过车机系统开始进入车企,下一步还将向座舱系统、底盘系统进一步渗透。“我担心三、五年以后会不会形成手机的这种局面,全世界的智能汽车都采用了一个开源的、开放的、全免费的操作系统,一旦这个生态形成,那就是丛林法则、赢者通吃”,苗圩表示。
从产业发展来看,特斯拉正在走苹果路线,自己一行一行地写代码,打造了闭环、不开放的操作系统。事实上,国内也有厂商在走这一路线,但这一做法还需要结合产销量数据辩证看待。
“如果没有几百万辆的产销量,自动驾驶的功能软件也好、用户所使用的APP 软件也好,都不会跟非主流的操作系统去优先适配,而是寻求用户数最多的操作系统,这就是产业发展的生态,没办法。”苗圩指出。
不仅如此,苗圩在会上强调,操作系统是比芯片更加迫切的供应链问题。
由于近年来芯片短缺,让车企意识到缺芯对于产业发展的制约,但多数车企还没有意识到操作系统的缺失将是致命的问题。
从积极意义上来说,通过操作系统打造可以实现硬件和软件的解耦,一个操作系统可以适配若干个异构的芯片,可以适应同样类型的不同厂家的芯片。
这类似于计算机即插即用的外围设备,因此在一定程度上,解决好操作系统的问题可以解决我们芯片先进制程发展受阻的问题。
“全球智能汽车发展格局还没有定,留给我们的时间窗口大概是三年、最多是五年时间,我们要增强紧迫感,通过三年的努力打造一个自主可控的、开源开放的、最好是免费的操作系统,形成在中国市场上的产业发展生态。”苗圩说道。
在提出要求以及展望未来的同时,苗圩也揭开了产业在发展软硬件过程的又一问题——即电子信息、芯片和软件在发展当中软硬件之间的协同不够,搞硬件的就搞硬件,搞软件的就搞软件。
从国际发展趋势来看,计算机时代有“wintel联盟”、手机时代有“安卓和 ARM 联盟”,到了汽车时代,软硬件之间也必须在一开始就要协同,这样才可以实现优势互补、合作双赢。
“在开放的前提下也不要谋求 100% 的自主,这是不科学的、是不经济的,也是不可能的。”苗圩表示,“我们不追求百分之百的国产,但是也要防止在关键的时候一些国家对我们发展最快的行业、发展最好的企业进行打压,所以一定要建立起自主可控的操作系统,一定要建立起软硬结合的发展模式,车企一定要在这里面起到牵头的作用。”
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