Yulong · 6月8日

汽车和芯片公司的绑定和协作

这段时间做研究,觉得很明显的汽车科技开始在全球范围内被重新组合。重点从之前的三电开发之外,开始聚焦在软件和芯片上。以大众、通用和丰田这样的公司,开始选择战略芯片伙伴、操作系统生态和软件战略。以大众汽车软件子公司Cariad为例,在软件开发之外,还希望依靠与合作伙伴共同开发的芯片。智能汽车的自动驾驶、信息娱乐和不断更新需要更强大、但更标准化的SOC芯片和中央计算平台。

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▲图1.核心芯片的战略绑定和下一步合作

Part 1 大众的两步走战略

为了在大型项目Artemis或Trinity的关键芯片技术方面赶上特斯拉等竞争对手,大众希望从一开始就参与规划系统。下一步是汽车和半导体制造商之间的协同设计,在平等的基础上共同确定哪些系统最有效。从长远来看,从2021年到2027年,汽车半导体每年将保持7%的健康增长,到2030年预计近50%的汽车制造成本将与电子产品相关,这是由车辆电气化和自动驾驶水平不断提高推动的。

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▲图2.大众认为的能力是建立在完全的电子化能力上的

汽车芯片的价值量很大,而且和汽车特性直接相关,所以主机厂也确实越来越关注汽车芯片的质量和性能,具体来说电子系统的可持续性,包括稳健性、弹性、可靠性和功能安全性。对于汽车企业来说,功能安全是最重要的,保护驾驶员免受系统故障的意外后果,这远远超出了常规测试、软件模拟和电子系统建模的标准做法。

最先进的片上系统(SoC)电气测试覆盖率将达到99.4%,数十亿个晶体管中有0.6%未经测试。汽车企业更深入地挖掘其供应链,以识别和消除潜在危害的根本原因,其中部分可能是在半导体制造过程中产生的。

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▲图3.质量开发策略

大众选择博世和美国芯片集团高通作为合作伙伴。循序渐进,与高通的合作中,最初使用现有的芯片设计,之后将更多地放在定制芯片的开发上,需要极高的计算能力和更低的功耗。

芯片供应安全,目前必须提前大约五年向半导体制造商承诺你想在未来购买哪些芯片以及购买多少,与传统零件供应商的采购关系正在被逐步淘汰的。汽车企业需要建立深入了解高性能半导体的能力。目前看下来并不在制造层面做投资,更多围绕现在的芯片供应商深入合作,在一定的阶段在芯片层面去构建自己的壁垒。

这个最初是来自2021年的采访:

Volkswagen plans to design and develop its own high-powered chips for autonomous vehicles, along with the required software, Chief Executive Herbert Diess said,“To achieve optimal performance in light of the high demands that exist for cars, software and hardware have to come out of one hand,”Volkswagen did not plan to build semiconductors but wanted to own patents if possible, Diess said, adding that the group’s software unit Cariad would develop the expertise and expand.

Part 2 其他汽车企业的动向

目前有这样的明确的计划,主要包括现代起亚,韩国汽车制造商希望开发自己的芯片,以减少对芯片制造商的依赖。从现代起亚的角度来看,国内可以合作的企业主要是三星集团,目前竞争的情况对三星来说并不是很有利,按照目前韩国半导体在手机竞争领域的态势,下个阶段围绕现代企业的整车需求,合作的可能性还是很大的。

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▲图4.现代的芯片战略 

丰田则是和电装成立芯片合资企业(“MIRISE”),进行下一代车载半导体的研究和先进开发。致力于三个技术开发领域:电力电子、传感和SoC(片上系统)。在电力电子领域,利用半导体材料技术以及丰田和电装在电气化技术积累的制造和设计技术,以内部生产(包括合同制造)为中心进行研发。在传感领域,公司将致力于内部生产的开发以及与联合开发伙伴的合作。在SoC领域,公司将加强确定未来移动性最佳SoC规格的能力。

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▲图5.Denso在电子领域的投入

小结:在汽车芯片SOC的领域,美国高通、英伟达走在了前面,但是最重要的SoC芯片和下一代半导体的需求,如何解决每个国家车企和供应商都要自己的考虑。

作者:朱玉龙
来源:汽车电子设计
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