科技猎紧咬特斯拉、追赶英伟达，中国车企造芯的野心和困局
紧咬特斯拉、追赶英伟达，中国车企造芯的野心和困局
连线出行
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造芯不易，为什么还必须要上?
图片来源@视觉中国
文丨连线出行，作者丨王古锋，编辑丨黄依婷
又一家车企加入了自研芯片大军。
一位芯片行业从业者在接受36氪采访时称，小鹏汽车自研芯片计划已经启动了数月之久。从目前整体情况看，小鹏在造芯上以“小步试错”的打法进行，其团队规模成员不足10人，规模尚不大。
汽车芯片，已成为车企们争先恐后抢夺的新赛道。在此之前，自主造芯的车企包括蔚来、比亚迪、东风、零跑等，他们研发的芯片各不相同：
以蔚来、小鹏、零跑为代表的新能源车企主要研发软件芯片，即自动驾驶芯片，其意图在于控制整车自动驾驶辅助系统，进而控制整车的智能系统；
比亚迪、吉利等传统车企则主要研发硬件芯片，如比亚迪的长项在电池管理芯片，吉利汽车研发的用于控制车内音响、车灯等硬件设备的中控芯片，将于2023年装车。
车企扎堆造芯，离不开一个重要的原因——掌握自研技术，以减少对芯片供应链的依赖。
从去年年底以来，汽车缺芯潮在整个行业蔓延。
今年3月底，由于缺芯，蔚来宣布其江淮汽车工厂将临时停产。
近期，上汽大众对外表示，一季度其产能受到芯片短缺的影响，部分车型出现了阶段性的停产，上汽大众相关负责人还表示，芯片断供已成为全球行业性的问题，对全球汽车厂商都造成了一定的影响。
汽车缺芯，让自研成为不得不做的事情。
不过，参照过去特斯拉、华为等“前辈”的造芯经验，自研芯片是个异常艰难的过程。从设计研发、制造到流片等各个流程，芯片要求的高工艺并非常人可以驾驭。
在这种情况下，各家自研的芯片，何时能派上用场？自研芯片最终在市场上又能有多大的竞争力？
扎堆“造芯”
2020年6月，小鹏汽车举办了一场粉丝互动活动，何小鹏身着蓝色西装，头戴深蓝的工人帽，带领着十几名小鹏汽车的车主参观广东肇庆的小鹏汽车智能网联科技产业园。
何小鹏表示，“我们自己把Tier 1做完，除了没做芯片，其他的都做了。”
何小鹏带领车主参观，图源小鹏汽车官微
如今，小鹏汽车把制造芯片的计划也提上了日程。
据36氪消息，小鹏汽车造芯已经筹备了数月，芯片项目的牵头人是小鹏北美公司首席运营官Benny Katibian，国内负责人是小鹏汽车联席总裁夏珩。
Benny Katibian来自芯片巨头高通，加入小鹏后，将负责自动驾驶项目的硬件、架构和系统设计方面的工作，同时还将作为联络人，处理与英伟达、高通等芯片企业的关系。
夏珩则是小鹏汽车的联合创始人，曾就职于广汽研究院，负责广汽新能源汽车及智能汽车的控制系统开发工作。
目前，小鹏汽车的芯片团队人数在10人以内。这一规模与英伟达号称2000人的汽车芯片研发团队相比，确实有些小。
但据36氪援引小鹏高层的发言，在进展顺利的情况下，小鹏或在今年底或者明年初对芯片进行流片，造芯计划很快将进入快马加鞭的行程。
相比于同行，小鹏入局造芯的时点并不算早，在其之前，多家车企早已扎堆造芯。
去年10月，据多家媒体报道，蔚来创始人李斌正积极推动造芯计划，包括对芯片企业进行大量的调研，并联合理想汽车创始人李想、小鹏汽车创始人何小鹏与芯片初创公司黑芝麻商讨定制方案，组建造芯联盟。
与此同时，李斌已经在思考最终架构并组建芯片团队，挑选硅基（芯片核心原材料）背景的技术负责人。
据36氪消息称，2020年，蔚来通过可转债和增发股票等形式募资超过200亿元，其中部分投入自研芯片。
综合两家车企芯片研发的情况，李斌和何小鹏并没有一次性大笔投入造芯，而是一步步“摸着石头过河”。
据36氪报道援引芯片从业者观点，特斯拉自研芯片的经历可以成为很好的借鉴经验，蔚来、小鹏这些车企，只要“抄作业”就好了。
特斯拉的造芯历程，亦是“一步一脚印”。
起初，特斯拉一边用着英伟达Xavier、一边自研芯片，并聘请了原AMD的首席架构师Jim Keller主导芯片研发团队。
在第一款FSD芯片研发成功后，特斯拉宣称这是“世界上最好的自动驾驶芯片”，并频频与英伟达的Drive PX芯片做对比，如宣传其芯片算力是英伟达的7倍。
拿英伟达作为对比标杆，恰恰说明特斯拉的芯片，有诸多借鉴前者的地方。
特斯拉FSD芯片，图源特斯拉官微
后来者蔚来和小鹏，亦可以借鉴英伟达和特斯拉。
理想汽车CTO王凯曾表示，自研专用芯片的逻辑是先把算法跑通，英伟达拥有成熟的工具链，可帮助车企快速建立自研算法。
造车“三兄弟”还在小步探索，另一边，传统车企的造芯进程已步入正轨。
以比亚迪为例，2008年，比亚迪收购了破产的芯片公司宁波中纬积体电路，正式踏上自研之路；2018年，比亚迪成功研发第一代车规级MCU芯片（用于小型计算设备控制，如仪表盘、汽车测控系统），实现了国产车规级MCU芯片从0到1的突破。
与此同时，比亚迪也在探索汽车智能芯片。
今年1月，多家媒体报道，比亚迪已经拿到了华为麒麟的技术文档，并着手打造车规级的麒麟芯片。这款芯片的命名为麒麟710A，采用14nm工艺，并由中芯国际代工，该款芯片或将用于汽车数字座舱领域，提升车辆和人在交互上的服务水平。
作为定位各异的两家企业，华为瞄准智能汽车服务，比亚迪立足打开新能源汽车市场，两家优势可以很好地互补。
吉利则在2019年开启了“中国芯”战略，李书福还曾表示采购备库存的同时，也在迅速推动国产品牌芯片的导入，以及自主研发设计的芯片，“我们自主研发的中控芯片将会在2023年实现装配上车。”
从造车新势力到传统车企，造芯已然成为各家企业下一个围攻之地。
汽车芯片不得不造
如果核心的芯片技术都掌握在海外企业手里，那么可能产生什么后果？
这是过去数年时间里国产手机厂商集体面临的问题，作为仅有的手机高端芯片供应商，高通在手机的性能、版本迭代上，频频对国产手机厂商“卡脖子”。
同样的境遇蔓延到汽车领域。在自动驾驶芯片行业，英伟达堪称另一个高通。
国产“造车三兄弟”，都将用上英伟达所供应的芯片。2020年，理想汽车和英伟达签了一份协议，在2022年推出的新一代智能SUV将率先使用英伟达的Orin芯片。
蔚来和小鹏也不例外，在昨晚的小鹏新品发布会上，小鹏新车型P5搭载的是英伟达Xavier自动驾驶芯片；今年1月，根据英伟达官方消息，蔚来新一代电动汽车也将采用英伟达的Orin芯片。
这也将导致造车供应链受制于人。
当前汽车行业缺芯潮的蔓延，问题就出在芯片供应商产能吃紧。
一枚汽车芯片的的成品路径包括四大环节：设计公司进行芯片设计，制造公司进行芯片制造，封测公司进行样品检验，最终到汽车公司进行组装。
对于蔚来、小鹏等尚不具备自研和自造芯片的企业来说，不论上游哪个环节出现问题，都可能出现芯片短缺的问题。今年3月31日，台积电总裁魏哲家在给上游IC设计厂商的信件中提到，在过去的12个月里，台积电让产能利用率超过100%运行，但仍然无法满足所有客户的订单需求。
近期，蔚来旗下的江淮工厂停产也证明这一事实。3月26日，蔚来汽车发布公告，由于缺芯，自2021年3月29日起，合肥的江淮蔚来制造工厂停产5个工作日。
在蔚来汽车2020年四季度财报及全年财务业绩电话会上，蔚来董事长李斌也表示，受芯片供应的影响，蔚来的1万辆电动车的月产能也将下滑至7500辆。
相比之下，比亚迪董事长王传福则于近日表示，由于提前布局芯片自研，目前全球汽车行业经历的缺芯停产问题，比亚迪没有受到影响。
销量数据也显示如此，今年1-3月，比亚迪汽车销量累计54751辆，同比增长146.72%。
比亚迪3月产销报告，图源比亚迪公告
即便解决了产能问题，车企也要面临芯片高昂的成本。
据中国汽车芯片产业创新战略联盟秘书长原诚寅介绍，我国汽车芯片的平均费用2019年约400美元/车，2022年将达到600美元/车。
成本因素是特斯拉自研汽车芯片的重要动机。
马斯克就曾不止一次抱怨过英伟达汽车芯片昂贵的问题。2019年，在自研芯片取得突破进展后，特斯拉硬件工程副总裁Pete Bannon透露，其自研的AI芯片速度比英伟达芯片更快，但成本只有英伟达的80%。
芯片技术受制于人，还意味着汽车性能表现将受制于国外芯片。
英伟达发布的第一代Xavier自动驾驶芯片，虽然成为不少新能源车企的选择，但是从功耗、算力表现上却并没有太大的亮点。这也导致了不少新能源车主抱怨其自动驾驶平台智能属性差、耗电快等问题。
类似的案例，在手机领域也曾发生。2016年苹果推出AirPods并引爆TWS耳机市场，但由于高通芯片迟迟不支持TWS的蓝牙技术，导致安卓机市场一直没有真正的TWS产品。直到2019年联发科、高通、华为相继实现技术突破，解决蓝牙连接问题，才让TWS耳机正式打入安卓机市场。
夺回核心自主权，在供应链、成本和性能方面不受制于人，成为车企扎堆造芯的原因。像蔚来、小鹏这样的造车新势力，即便还在亏损，却依旧做好了大举投入造芯计划的准备。
芯片行业，向来是个长周期的行业，入局越早者，越能占据先发优势。从这一点来说，汽车芯片走向自研刻不容缓。
何时能真正用上？
如果梳理蔚来和小鹏走向芯片自研的时间点，启动时间均在2020年，但就汽车芯片所处的赛道而言，这一时间已经有点晚了。
特斯拉和英伟达在2019年就已经发布了汽车芯片，其纳米制程在10nm左右。
参照特斯拉和英伟达的研发历史，一款汽车芯片研发周期，最快也要四年左右。
以特斯拉为例，其造芯计划始于2014年Autopilot部门诞生。
在2015年11月，马斯克连发数条Twitter在线招人，其目标就是为Autopilot招揽人才，团队成员将由马斯克亲自面试。一个月之后，前AMD首席架构师Jim Keller加盟特斯拉，担任Autorpilot硬件副总裁。
但此后，特斯拉的造芯计划陷入沉寂。直到2018年8月，在特斯拉Q2财报会议上，Autopilot团队高管集体亮相，才公布了其自研芯片的进展。特斯拉表示，搭载Autopilot芯片的Model S/X和Model 3将于2019年3月20日和4月12日量产。
推出第一款汽车芯片，特斯拉耗费了近四年的时间。
英伟达的情况亦类似。在做第一款汽车芯片Xavier的时候，英伟达CEO黄仁勋曾表示，这枚芯片是耗时四年、由2000余名工程师、投入超过20亿美元取得的成果。
黄仁勋在2019年GTC大会，图源英伟达发布会
以目前蔚来、小鹏的造芯计划来看，顺利的情况下，其量产时间应该也不会早于2023年。
对此，李斌曾乐观表示：“自研自动驾驶芯片并不难，比手机芯片容易，蔚来会保持自己的竞争力。”
但事实可能并非如此，特斯拉和英伟达已经把芯片赛道的战火烧得更加猛烈了。自2019年以后，两家企业都公布了下一代汽车芯片的计划，直指5nm制程技术。
今年1月，据韩媒Asia-E报道，特斯拉将与三星再次合作，推出最新一代的FSD芯片将采用5nm工艺，将应用于下一代自动驾驶计算平台HW4.0，并预计于2021年第四季度实现量产。
在英伟达2019年的GTC大会上，黄仁勋表示，将带着4年的心血，让最新一代的Orin芯片在2022年实现量产。据“英伟达中国”介绍，这样一款芯片采用5nm技术工艺，将集合英伟达新一代GPU架构和CPU内核，同时搭配深度学习加速器和计算视觉加速器。
一位自动驾驶汽车从业者告诉连线出行，目前多数研发的汽车自动驾驶芯片技术工艺集中在20-40纳米。当汽车芯片走向5nm高精尖技术，这无疑会增加国产造芯的难度。
从国产手机的经验来看，芯片技术上的一步落后，往往会导致步步落后。
2014年，小米曾耗资十几亿美元成立松果电子造芯，但三年以后，其推出的第一代芯片澎湃S1却跟不上时代步伐。澎湃S1采用的是28纳米技术，但主流芯片如高通、华为均已达到了10纳米技术。
相较于后者，澎湃S1在散热、性能表现上均不如人意，遭受众多质疑，最终以失败流产。
更进一步，当国产汽车芯片进化至高精尖领域，国产车企或面临国外技术限制风险。
在芯片领域，国内的高精尖技术，比如技术工艺已经达到了5nm的麒麟芯片，均由台积电、三星等企业代工。但因为芯片行业的复杂性和全球性，这些企业的设备不少都会用到美国的软件和技术专利，这就成为了美国能够“卡”企业脖子的原因。
以华为事件为例，在2020年8月，华为海思为已经能够设计并研发5nm的芯片，但美国政府扩大了对华为的封杀措施，在出售给华为的芯片中不允许使用美国技术，这也导致台积电、三星等企业不能为华为海思芯片进行代工。
作为国内唯一挺进5nm技术的麒麟芯片，由此成为绝版。
造芯之路不易，手机企业的造芯经验，早已表明这是一个“过五关斩六将”的历程，这其中，即便是巨头也备受挑战。
但这又是一条不得不走的道路，关乎着企业对自身命运的掌控力与对产业链的话语权。
正如李斌所说，在未来新能源汽车走向深度竞争的情况下，核心竞争最终将回归产品和服务。这些产品和服务最终体现在汽车厂商的自研实力。
就造芯这件事而言，国产车企当需做好最坏的打算，在这场艰难的持久战里，保持长期战斗力。
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