作者｜涂明

編輯｜劉景豐

一種空前的變化，正在中國汽車供應鏈上悄然發生。

(相關資料圖)

5月25日，理想汽車創始人、董事長兼CEO李想公開稱，理想汽車開始大量使用中國本土供應商，如在汽車芯片上與地平線、芯馳科技深入合作，在存儲器上與長鑫存儲聯合研發，在激光雷達上選擇由禾賽進行大規模交付......

尤其是芯片領域，在理想的L系列汽車上，芯片的國產化率已經超過了25%。

在理想汽車上，中國汽車芯片產業顯現出一片新氣象。

放在一年前，中國汽車芯片的前景還是一片迷茫。據車百智庫數據，截止去年6月，中國汽車的國產芯片供給度也僅有5%左右。長期以來，汽車半導體這個在全球擁有近600億美元市場規模的高科技產業，并未給中國企業留下一席之地。

但時至今日，受全球汽車產業智能化、電動化變革的影響，疊加復雜國際貿易環境下的供應鏈危機，歐美半導體巨頭們曾憑借專利壁壘與產品優勢締造出的“壟斷鐵幕”，已然裂出了一道縫隙。而以芯馳科技、地平線為代表的中國汽車芯片企業，正嘗試從這條縫隙中，殺出一條血路。

時代為中國汽車芯片企業打開了一扇可以翻身的窗，機會就在眼前。

一方面，美國對華的技術封鎖與全球汽車供應鏈的動蕩，讓中國整車廠和Tier 1都急于建立自主可控的本土車芯供應體系。

更重要的是正在快速變化的市場需求。汽車消費市場的個性化傾向愈發明顯，在“軟件定義汽車”的大思路下，車企的創新倒逼芯片等底層硬件要具備更強的擴展性、兼容性和靈活性。

在此背景下，汽車電子電氣架構出現歷史性變化，“中央計算架構”應運而生。高通、英偉達等芯片企業均將這一變革作為戰略發展方向，理想、寶馬、上汽等車企也紛紛推進E/E架構演變進度。

芯馳科技CTO孫鳴樂告訴「甲子光年」，汽車電子電氣架構的發展歷程呈現出從分布式ECU到域控制器，再到中央計算的清晰脈絡，“這種升級是由車廠來引領的，是車廠定制化開發需求的體現”。

在這種變化中，中國芯片企業似乎更能抓住機會。芯馳科技聯合創始人仇雨菁表示，“這種變化考驗的是公司針對市場變化的快速響應能力，從發展的角度來看，創新型企業的節奏更符合市場需要”。

在4月舉辦的上海車展中，芯馳便發布了第二代中央計算架構SCCA2.0。

如今，中國車芯企業的發展已經初步成勢。地平線憑借以人工智能為核心的軟硬結合能力拿下了國內L2+智駕芯片的近半市場份額。芯馳科技則憑借“全場景”車規芯片的布局，在智能座艙、智能駕駛、中央網關和高性能MCU四大領域都突破量產大關，在2022年達成百萬片級出貨。

如果能繼續抓住國產化替代與汽車電子電氣架構升級兩大機遇，國產汽車芯片企業的未來還會更加可期。一場中國車芯企業對國際芯片巨頭發起的“攻堅戰”已然打響。

1.迎向車廠的進化本能

在2023年的上海車展上，一位寶馬全球采購高管在芯馳科技的一架透明汽車模型前駐足良久。在這架汽車模型的透明外殼下，芯馳科技新發布的第二代中央計算架構SCCA2.0被可視化呈現。

芯馳科技董事長張強、聯合創始人仇雨菁等人正在向寶馬采購團隊講解SCCA2.0情況

所謂中央計算架構，就是將原本分散在汽車各個功能區的域控制器統一起來，形成汽車的“大腦”，用一個“大腦”來管理智能座艙、自動駕駛以及整車的車身控制等。

相比于第一代中央計算架構，芯馳SCCA2.0搭載了其最新發布的X9SP智能座艙芯片和V9P智能駕駛芯片，性能更優，算力更強，也更加安全可靠，能更好地滿足車企對電子電氣架構的“歸一化”需求。

對于寶馬這樣的車廠而言，在保持芯片功能持續升級的同時，將汽車電子電氣架構“歸一化”，是毋庸置疑的剛性需求。

早在2017年，寶馬就將“中央計算架構”的設想寫入自己的電子設計創新報告書上，而“允許軟件在新硬件上可重復利用和自我迭代”成為車廠鐘愛這一架構的核心因素。

原因無他，實在是此前分散式的電子電氣架構太過難用，不僅系統的軟硬件升級成本高昂，而且線路過于復雜，電子器件供應鏈管理難度極大。

例如，在21世紀初，一款寶馬豪華車型上的ECU（汽車電子控制單元）數量多達40余個，汽車底盤上的線束復雜成了一團亂麻，但對應的功能也不過制動、空調、座椅、雨刷等寥寥數種。此時的汽車電子毫無架構可言，硬件資源復用率幾乎為0，浪費嚴重，且工程冗雜度高。

博世智能駕駛與控制事業部產品經理曾介紹，在當時，即使是經驗最豐富的汽車電子系統工程師，在檢修ECU系統故障時，也“只能逐個排查每個獨立的ECU，光定位故障發生在哪里，就要花很長時間 ”。

冗雜的系統令汽車制造成本激增，車廠對此越來越難以忍受，由此倒逼上游供應商調整架構。

2012年，德國Tier 1龍頭企業博世提出了電子電氣架構的六段式分析框架，將汽車電子系統進行集成，鼓勵對汽車電子進行模塊化設計。汽車電子電氣架構由此從分布式走向“域控制器”模式，汽車在動力、底盤、娛樂等系統中的電子控制器開始集成在一個或幾個強大的ECU上，硬件效率因此提升。

為了讓汽車在功能更豐富、更個性化的同時保持電子系統的精簡性，2017年，寶馬和大眾進一步提出“中央計算架構”概念，希望再次提升汽車電子硬件的擴展性、兼容性和靈活性。

這種變化反映的是車企的“進化本能”。

在“軟件定義汽車”的大思路下，車廠為了強化汽車功能的創新性，讓軟件的迭代速度越來越快，迭代周期從年縮短到了季，且目前正在以月為單位跑步前進。與之相對的是硬件漫長的迭代周期，芯片開發從設計到流片再到驗證、應用開發直到量產上車，短則2年，長則需要5、6年。

在分布式ECU架構與域控制器時代，軟件無法在不同的硬件上復用，芯片不動，軟件就沒法動，而替換芯片的成本又極高，動輒上千萬元。比如，在2022年，某國產電動車以高通8155芯片為基礎的智能座艙系統，升級費用便高達1.3萬元，特斯拉信息娛樂系統的升級價格，也在1.3~1.5萬元之間。

除了成本，座艙智能化和駕駛自動化還要求芯片為汽車帶來更大的算力支持與更高的網速支持，傳統電子電氣架構難承其重，只有在中央計算架構下，芯片的算力才能在統一的管理與調度下得到充分發揮。

2021年，寶馬的iNEXT系統便應用了中央計算+EE架構；同年，特斯拉的中央計算模塊也應用在了Model S上——向中央計算架構轉型已然成為車廠的發展趨勢。

“接下來幾年，大部分主流車企都會往中央計算架構轉，到2030年，這種架構會上車大部分車型”，孫鳴樂判斷。

工程角度只是車企渴望推行中央計算架構的原因之一，供應鏈管理同樣是車企希望優化的痛點。

曾有一名車企的物料采購負責人向媒體透露，他每年的主要工作就是協調180多種汽車物料背后的60多家供應商，“一輛車按照100多顆MCU（微控制器）來算，60多種料號，只要有一個供應商缺貨，這輛車就不能上線”。

隨著汽車消費市場遇冷，車企開始從價格、功能到產能全方面內卷，供應鏈不給力是不可容忍的缺陷。因此，減少汽車芯片使用數量，削減電子供貨商名單，成了車企的一大要務，而中央計算架構無疑響應了車企這一需要。

中央計算架構是大勢所趨，但在當下，它的落地依舊困難。

全球范圍內，擁有中央計算架構芯片量產能力的企業少之又少，恩智浦、德州儀器等傳統巨頭因為路線選擇、設計風險、運營成本等問題，還在搖擺，國內更是幾乎只聞概念。

而芯馳科技正是中國少數幾家開始探索車芯中央計算架構的企業，在全球范圍看，芯馳也是最早發布完整中央計算架構方案的公司之一。

這就不難解釋，今年上海車展上，中國車芯的后起之秀——芯馳科技的中央計算架構，已經可以吸引寶馬在內的海內外頂級車企考察團隊久久駐足。

汽車電子電氣架構的大革命，正為中國車芯企業提供彎道超車的機會。

仇雨菁表示，“PC時代涌現出了英特爾，手機時代則催生了高通。現在是智能汽車的時代，既要確保極高的安全性，又要求算力的大幅提升、軟件的迅速迭代，深刻理解這些需求，與車企一起向前演進，才能成為新時代車芯的龍頭。”

2.過五關，斬六將

眼下，在全球范圍內，一場中央計算架構革新戰已經打響。

今年初，韓國LG宣布與高通、麥格納分別達成合作，推動中央計算平臺的預研開發工作；國內，理想、小鵬、埃安等車企也已經開始研發新一代中央計算E/E架構；4月29日，德賽西威也發布了第一代中央計算平臺“Aurora”。

中央計算架構賽道的玩家眾多，但具備量產能力的企業屈指可數。強如英偉達、高通，其中央計算平臺產品的預期交付時間，最早也要等到2024年。

知易行難的背后，是中央計算架構中依舊存在的一系列技術難題。

最基礎的困難是企業的芯片能力。“車未來的架構變成什么樣子，很大程度上取決于芯片的能力。缺少芯片，架構再好也沒有用武之地。”

想要打造好一款中央計算芯片，至少要有能力將智能座艙、輔助駕駛/自動駕駛、網絡連接、車輛控制等多種類型的芯片集合在一起，每款芯片都不能有短板，這對芯片企業布局的全面性要求極高。

在芯片布局的全面性上，芯馳科技有著天然的優勢。

2020年1月，芯馳科技“9系列”汽車芯片便成功完成初始化驗證，且在最開始的頂層設計階段就預設好了智能座艙芯片X9、中央網關芯片G9、智能駕駛芯片V9三大產品矩陣。緊接著，2022年4月，芯馳科技再次發布了一款新的芯片，高性能MCU芯片E3，標志著芯馳科技在車控領域也完成了布局。

頭代產品推出只是吹響開場哨，后續芯片能否快速完成性能的迭代升級更為關鍵。在2023年車展上，芯馳科技公布了其智能座艙、智能駕駛兩款核心芯片的升級產品。

在智能座艙領域，芯馳推出了具備12個ARM CPU內核的芯片X9SP。相比前一代，X9SP的CPU性能提升了2倍，GPU性能提升1.6倍。在智能駕駛領域，芯馳最新的V9P芯片支持算子數量達到100多個，CPU性能高達70KDMIPS，整體AI性能高達20TOPS，據聞今年下半年還會有幾倍于此的產品推出。

芯馳科技的X9SP智能座艙芯片

在同時推動四大產品線研發、量產的基礎上，實現X9、V9兩款芯片的大升級，芯馳只花了兩年。這種速度不可謂不快。在汽車廠商的軟件迭代周期越來越短的今天，高效就是最大的競爭優勢。

只是快、性能好，還是不夠，中央架構能否具備足夠的靈活度，能否滿足車企定制化需要，同樣重要。

曾在國際半導體巨頭歷練多年的仇雨菁對芯片、架構、軟件三者的關系十分清楚，早在十多年前，她就曾在飛思卡爾率隊做出過在全球車規級芯片中市占率領先的產品。

仇雨菁表示，“車企最后能研發出什么系統、應用什么軟件，還是要看芯片的能力是否足夠強。從這個角度看，芯片的底層設計至關重要，它能支持什么架構，是汽車上層應用算法千變萬化、汽車形態千人千面的關鍵。”

初始布局全面，為芯馳推出中央計算架構贏得了先發優勢，也為芯馳后續的架構升級提供了足夠的想象空間。

孫鳴樂表示，基于已有的四大產品線，芯馳中央計算架構中的每一個主芯片都是自研的，“靈活性會更好，不會因為某些地方使用了其它產品而對整個架構產生限制。”

布局全面只是實現中央計算架構的入場券，并不意味著芯片企業必然能將之落地。

汽車芯片對安全性的要求近乎苛刻，而中央計算又是一個復雜系統，涉及到的功能安全需求跨度極大。要同時確保不同功能類型的芯片，在設計、制造、產品交付、全生產流程等多環節絕對安全，PPM（百萬不合格率）接近于0，其中難度可想而知。

孫鳴樂認為，實現這一架構最大的難點就是如何保證安全性，“中央計算架構會把傳統意義上不同安全級別的應用集成在一起，有些是ASIL B級別，有些則ASIL D級別，而不論這些芯片以前是什么安全要求，集成到一起后，就必須全部向安全級別最高的ASIL D看齊。”

時至今日，芯馳依舊是中國為數不多的“四證合一”的車規芯片企業之一。它同時獲得了AEC-Q100可靠性認證、ISO26262 ASIL D功能安全流程認證、ISO26262 ASIL B功能安全產品認證以及國密信息安全產品認證。

回顧芯馳的整個歷程，先是提早做好頂層設計，布局全產品矩陣，然后在安全性上壓下重注，以此在中央計算架構的變革浪潮中取得先機。芯馳科技董事長張強多次強調，“汽車供應鏈一直都是對‘預判性要求特別高’的產業，要看到未來趨勢，從一開始就提前布局”。

3.以先見得先行

眼下，一種變化正在汽車供應鏈中悄然發生：

一方面，汽車主機廠要求車芯成本進一步下探的呼聲日益強烈；

另一方面，高性能MCU與功率芯片短缺，車企對汽車芯片升級速度加快的需求正在增加。

針對前者，摩根士丹利近期的報告指出，“車用半導體今年的毛利率基本會被壓縮，車芯廠商正面臨降價壓力。”

而針對后者，據Auto Forecast Solutions數據，由于芯片短缺，今年全球汽車市場已減產約30.46萬輛，市場呼喚芯片企業進一步縮短車芯量產周期。

以上種種變化，都在呼喚芯片企業布局高性能關鍵芯片產品，同時能夠為車企提供高性價比的方案。提升量產能力，用量產攤薄邊際成本，從而幫助車企實現價格下探，這對芯片企業來說至關重要。

速度一直是芯馳的核心優勢，在其剛剛創立僅16個月的時候，就接連完成了16納米車規SoC芯片的流片。從2020年5月，其“9系列”三款大型域控級SoC產品初次發布，到獲得百萬片的訂單開始量產，芯馳也僅用了一年。

快速量產的背后，是芯馳用“先見”換來的“先行”。

芯馳在芯片設計上是平臺化的，其四款芯片的設計均基于相同的平臺，既能適配不同車型，還能幫助客戶敏捷開發、快速迭代，這對降低車企的研發成本也很有幫助。

隨著汽車市場的價格大戰愈演愈烈，汽車芯片比生態、較性能、拼量產、卷成本的全面戰爭時代已經拉開序幕，中央架構賽場的開場哨剛剛吹響，而誰能在這場廝殺中走到最后，還要交給市場與時光來慢慢驗證。

在智能汽車時代的新機遇下，中國芯片產業能否誕生出如英特爾、高通、德州儀器這樣的公司，值得我們拭目以待。