汽車換芯片，到底貴在哪里？

作者：何律衡，編輯：李墨天

上個月小鵬汽車眾籌換芯片，P7車型三天達(dá)到眾籌目標(biāo)，老車主花4999元，即可將座艙芯片從高通820A升級到最新款8295。

雖然小鵬自稱業(yè)內(nèi)首例，但這個“首例”對應(yīng)的其實是眾籌模式。拋開眾籌，“換芯不換車”在車圈不算少見。

汽車換芯上一次引發(fā)大規(guī)模討論是在2022年，時值老車型集體迎來系統(tǒng)卡頓，恰逢爆款芯片8155上車潮，車企紛紛祭出老車換芯服務(wù)。

更早之前，特斯拉就提供過老款硬件付費升級的服務(wù)，價格感人。

無論哪種模式，安撫的都是消費者“換車趕不上換芯”的焦慮。伴隨著消費者對汽車價值認(rèn)知的重塑，座艙芯片正迭代出自己的“消費電子周期”。

汽車的消費電子化

隨著新能源車滲透率急劇提高，絕大多數(shù)車企和消費者都慢慢感受到了汽車“消費電子化”的趨勢。除了少部分倒車影像選配的日系車，即便是燃油車，也用上了越來越大的屏幕和越來越多的座艙功能。

當(dāng)“軟件定義汽車”的口號開始落地踐行，軟件在差異化中的位高權(quán)重，體現(xiàn)為頻繁更換的操作系統(tǒng)和競賽式的OTA更新：

理想兩個OS去年總計OTA更新了11次，蔚來三個OS OTA更新了9次，小鵬有Xmart1-4和天璣系統(tǒng)XOS五個OS，OTA更新了29次[1]。

而在頻繁O(jiān)TA中不斷進(jìn)步的車載娛樂系統(tǒng)，讓芯片算力愈發(fā)捉襟見肘。

今年年初，特斯拉在v12系統(tǒng)升級中，推送了Cybertruck同款全屏可視化UI，超過200萬車主無緣全新界面，癥結(jié)就是老芯片帶不動新系統(tǒng)。

特斯拉的座艙芯片經(jīng)過兩次大的迭代，第一次是2017年從英偉達(dá)Tegra 3換成英特爾Atom A3950，第二次是2021年從Atom A3950迭代到AMD Ryzen V1000系列。這次被門檻卡住的，就是搭載Atom A395的車型。

按照特斯拉的銷量粗略估計，2018到2021年四年里，特斯拉賣出了204萬輛車（配備Atom A3950），2022到2023兩年賣出了315萬輛車（配備V1000），按照5-6年的換車周期，還在使用Atom A3950車型的車主不在少數(shù)。

也就是說，如果算上更老一批車主，將近一半的車主無緣新系統(tǒng)更新。當(dāng)AMD車主更新完系統(tǒng)開始使用新的界面，英特爾車主僅僅得到了一個“細(xì)微的修復(fù)”，背刺感瞬間拉滿。

當(dāng)越來越多車型進(jìn)入換代周期，車載娛樂系統(tǒng)發(fā)揮越來越重要的作用，芯片性能給老車主帶來的的心理落差也就越來越強。

并非車企沒有預(yù)見到芯片性能的落伍，恰恰相反，大部分車型在立項時，已經(jīng)選擇了當(dāng)時市場上最好的芯片。

舉例來說，蔚來ES8在2015年左右立項，座艙芯片選擇了英偉達(dá)Tegra X1。這款芯片應(yīng)用量最大的終端產(chǎn)品是任天堂的Switch，考慮到Switch“滿屏的游戲性”，其性能可想而知。

但問題是，Tegra X1作為英偉達(dá)Tegra系列頂配，直接上了20nm制程（特斯拉用的Tegra 3是40nm），已然是2015年的蔚來能買到的最頂級的芯片。

與之類似，極氪首款量產(chǎn)車極氪001在2016年立項時，高通第二代智能座艙820A發(fā)布不久，也算是一代網(wǎng)紅芯片。結(jié)果高通驍龍8155發(fā)布后，8155成了車企智能化繞不過的神秘代碼，極氪大手一揮，花了三個小目標(biāo)讓2.5萬名車主免費升級。

由于集中式電子電氣架構(gòu)的存在，新能源車可以直接改寫運行在硬件上的軟件，即“硬件預(yù)埋，軟件升級”——先把算力堆上去，再通過OTA慢慢迭代。但這種消費電子化的思路代入汽車，卻遇到了嚴(yán)重的錯配問題。

由于汽車的出貨量，芯片設(shè)計公司不會為汽車專門定制一款芯片，因此，無論是高通8155還是當(dāng)下的8295，都是基于手機SoC“魔改”而來。AMD的V1000/V2000系列，同樣基于PC的Zen架構(gòu)CPU和Radeon GPU二次開發(fā)，可以有效攤薄研發(fā)成本。

也就是說，芯片設(shè)計公司產(chǎn)品迭代的“基準(zhǔn)”，其實是手機和PC這類消費電子產(chǎn)品的周期。這種情況下，消費電子1-3年的更新周期，與汽車5-8年的更新周期，出現(xiàn)了錯配。

Tegra 3曾讓初代Model S用一塊17英寸大屏取代了中控臺上的所有儀表和開關(guān)，V1000實現(xiàn)了馬斯克在車?yán)锿妗顿惒┡罂?2077》的目標(biāo)。但激動之心過盡千帆，當(dāng)初攻占市場的先進(jìn)芯片，轉(zhuǎn)頭落后成了攻向車企自己的矛。

零部件殘酷的淘汰賽在消費電子產(chǎn)業(yè)屢見不鮮，在汽車產(chǎn)業(yè)已經(jīng)顯露出猙獰。

換芯片貴在哪里？

2022年，面對蔚來車主免費換芯片的呼聲，李斌當(dāng)時在蔚來APP的車友群直言，20萬輛車升級換芯得花費20億元，確實扛不住。

按照李斌的口徑，給一輛車換芯片的成本在1萬元左右，與極氪當(dāng)年平均每個1.2萬元的數(shù)字也吻合。雖說高端芯片向來不便宜，但即便在兩年前缺芯期間，8155在公開渠道的售價也“只有”1000元人民幣左右。

換一個芯片成本就加個零，原因主要有兩點：

一是給汽車換一顆芯片，實際上是更換了搭載芯片的整個“域控制器”。以PC為例，雖然表述上是更換CPU，實際上是更換了包括CPU、內(nèi)存、存儲顆粒在內(nèi)的整塊主板，成本自然水漲船高。

由于PC的零部件高度通用化，只要主板能夠兼容，更換CPU和顯卡理論上只要有一把螺絲刀就行。但車載娛樂系統(tǒng)集成度非常高，座艙芯片與MCU、內(nèi)存、電源管理芯片等電子元件被嚴(yán)謹(jǐn)?shù)嘏挪荚谝徽麎K主板上，再打包進(jìn)外殼嚴(yán)絲合縫的域控制器里。

在車型開發(fā)過程中，核心的座艙芯片會與周圍的元器件和電路一并設(shè)計，根據(jù)一套相對固定的元件組合進(jìn)行定制，座艙芯片換了，其他的零部件也要一并更換，牽一發(fā)而動全身。

蔚來針對最老款車型推出的方案里，不僅更換了8155芯片和對應(yīng)的主板，還包含環(huán)視攝像頭、車內(nèi)攝像頭、雨量光線傳感器等一整套零部件，成本可想而知。

小鵬眾籌換芯不支持8155升級至8295，按照官方解釋，一個重要原因是同時更換座艙控制器和智駕控制器，升級成本比820A升級8295反而高了1萬元。

二是在單純的硬件成本之外，還有相當(dāng)規(guī)模的軟件開發(fā)成本。

雖然大體原則與PC類似，但如上文所說，車企拿到手的并不是一顆芯片，而是一個集成了主板、存儲、通信等模塊的域控制器。

這個過程中，車企主要聚焦于上層的算法與應(yīng)用，而大部分的連接、通信與中間件都由大量的軟件供應(yīng)商完成。

用一個不太嚴(yán)謹(jǐn)?shù)谋确?，?dāng)一款車型確定使用A芯片，那么與之配套的一系列軟件都會基于A芯片開發(fā)。一旦更換為B芯片，那么對應(yīng)的軟件架構(gòu)也需要為B芯片重新適配。同時，車企還要像新車研發(fā)一樣，走完整個測試和驗證流程。

小鵬的眾籌換芯即便成功，車主也要等到2025年下半年才能順利更換，原因就在于大量的開發(fā)和適配工作。

PC零部件隨拆隨裝的基礎(chǔ)是高度通用性，汽車零部件相當(dāng)于“八國聯(lián)軍”，每國軍隊色指揮系統(tǒng)自成一派，相互配合還得安排翻譯。

再加上拆機、裝機、后期測試花費的人力成本，于車企而言，換芯絕不算是好生意，更多是為了維護車主粘性提供的補償性服務(wù)。

之前提供免費換芯的車企大多都有一個特點：銷量低，干脆心一橫當(dāng)一筆營銷費用花出去，換一個良心車企的美名。但車越賣越多，再良心的車企也要對著三張表仔細(xì)算算賬了。

跨界巨頭降維打擊

2022年的8155上車潮，儼然一部高通座艙芯片推介大電影，看完全片的消費者或許記不清哪些車用上了8155，但起碼都留下了一個模糊印象——不用高通芯片的車不是好車。

同一年，高通營收大漲31.68%，其中汽車業(yè)務(wù)增幅高達(dá)36%，8155顯然立了大功。

汽車一直是高通營收增長最快的業(yè)務(wù)之一，但直到2017年以后，全球智能手機市場飽和，作為支柱業(yè)務(wù)的手機SoC揮別高增長，高通這才真正對汽車業(yè)務(wù)認(rèn)真起來。

8155是這種認(rèn)真的成果。和前代820A“魔改”自驍龍820類似，8155同樣能在高通手機產(chǎn)品線中找到自己的“兄弟”驍龍855，但“魔改”的工程量大不相同。8295推出后，高通如入無人之境，驚醒了廝殺多年的老對手們。

英特爾拼起性價比，第一代SDV SoC目標(biāo)替代幾年前的8155和V1000；AMD V2000車規(guī)版本千呼萬喚始出來；聯(lián)發(fā)科0幀起手“業(yè)界首顆3nm”，還拉上英偉達(dá)做“座艙-智駕”聯(lián)合方案。

2024年，從消費電子產(chǎn)業(yè)跨界而來的巨頭們將座艙芯片殺成一片紅海，反而是瑞薩、恩智浦這些老牌列強逐漸沉寂。智能座艙對高性能異構(gòu)芯片的訴求，讓傳統(tǒng)汽車半導(dǎo)體公司多少有些不適應(yīng)，卻正中高通和聯(lián)發(fā)科的下懷。

如果說四五年前，智能座艙還是一個新興的概念，那么時至今日，當(dāng)智能化深度介入消費者的購車決策，車企恐怕又要面對一個Wintel式的問題：新車型的研發(fā)周期需要與芯片設(shè)計公司的迭代節(jié)奏匹配。

一顆座艙芯片在整車成本中的恐怕不到5%，但它勢必會影響消費者的購車決策，繼而影響車企的新車迭代節(jié)奏。

車規(guī)級芯片從發(fā)布到驗證成熟上車一般需要4-5年，8155發(fā)布于2016年，開始量產(chǎn)上車是在2021年下半年；以此類推，8295發(fā)布于2019年，因此大規(guī)模上車在今年。

在這個語境下，“首發(fā)高通驍龍”的PPT爭奪戰(zhàn)，恐怕還將在汽車市場上演，這也意味著汽車對產(chǎn)品的定義權(quán)進(jìn)一步喪失。

雖然各家芯片公司的產(chǎn)品策略和技術(shù)路線各有不同，但共同的思路都是與同代的移動/PC產(chǎn)品線共享核心與架構(gòu)，繼承了消費電子產(chǎn)品高性能的同時，大幅度攤薄研發(fā)成本。車企上馬自研之前，恐怕都得對照著自己的銷量，掂量掂量成本能不能攤下來。

過去的制造業(yè)，汽車與消費電子兩大帝國隔著楚河漢界：

一個以穩(wěn)定性和可靠性建立基石，車企在環(huán)環(huán)相扣的供應(yīng)鏈中對零部件精挑細(xì)選，牢牢把持著硬件迭代節(jié)奏，在消費者漫長的購車周期中做技術(shù)的小步快跑；

一個以靈活性深挖護城河，新技術(shù)落地完全以消費者變化莫測的需求為導(dǎo)向，貫徹“用戶即是上帝”的終極要義，在有限的產(chǎn)品生命周期中實施酷烈的優(yōu)勝劣汰。

座艙芯片帶著一眾消費電子巨鱷殺入汽車供應(yīng)鏈，肉體還桎梏于迭代不急不緩的車機，靈魂卻換上了年年殺瘋了的消費芯片?！败浖x汽車”借由座艙芯片正在初步顯化，芯片可能不會定義汽車，但卻開始被納入汽車迭代的坐標(biāo)系。

換芯與換車的選擇，恐怕還將在未來的一段時間里，繼續(xù)讓購車者左右為難。

參考資料：

[1] 2023 OTA年榜：蔚小理特華誰最強，AutoLab

[2] 被中國車企神化的高通8155，車東西

[3] 國產(chǎn)車換芯，高通又贏麻了，遠(yuǎn)川研究所

[4] 特斯拉智能座艙迭代：它仍是最不一樣的企業(yè)，2030出行研究室

[5] “常用常新”可不止軟件：來自官方的車機硬件升級二三事，超級充電站

[6] 蔚來的2024款，到底是不“改了個寂寞”，電動星球

編輯：李墨天視覺設(shè)計：疏睿
責(zé)任編輯：何律衡