汽車 OEM 正在努力應(yīng)對影響其業(yè)務(wù)和技術(shù)各個部分的一系列變化，從關(guān)稅威脅和不斷變化的地緣政治聯(lián)盟，到新的車輛架構(gòu)、更嚴格的市場窗口，以及 OEM 與其供應(yīng)商之間關(guān)系和優(yōu)先事項的根本重新排序。

這些發(fā)展沒有一致性，也沒有解決它們的最佳途徑。一些 OEM 正試圖將所有內(nèi)容都整合到內(nèi)部，以更緊密地集成芯片、軟件和服務(wù)。其他公司繼續(xù)與分層供應(yīng)商合作，幫助交付他們的產(chǎn)品。還有一些公司正在尋找新的關(guān)系來補充或取代舊的關(guān)系，在有意義的地方打破孤島，并重新思考進入市場的策略。

控制垂直領(lǐng)域是目標，但如何最好地做到這一點非常復雜。關(guān)于客戶正在和將要尋找什么，人們需要更多的猜測，并且更加關(guān)注芯片、IP 和軟件——許多汽車制造商都是相對較新的領(lǐng)域，背負著很多傳統(tǒng)包袱。與此同時，隨著新技術(shù)的實施，核心關(guān)系正在發(fā)生變化。一級供應(yīng)商可能不知道他們的 OEM 客戶在設(shè)備層面想要做什么，或者芯片將如何在整個車輛中使用。他們可能知道 OEM 正在添加某種程度的 ADAS 功能，但這些知識的深度通常因 OEM 而異。同樣，OEM 不太可能知道他們需要哪些傳感器陣列，或者將使用哪些特定相機分辨率或幀速率的詳細信息。

一些 OEM 比其他 OEM 更好地管理了這一過渡，而一些 OEM 比其他 OEM 更積極地應(yīng)對這一轉(zhuǎn)變。在短時間內(nèi)經(jīng)歷了多次架構(gòu)轉(zhuǎn)變后，老牌汽車制造商采取更加規(guī)避風險的方法進入一個領(lǐng)域也就不足為奇了，他們制定了加強對垂直領(lǐng)域的控制，同時保持更完整的客戶-供應(yīng)商關(guān)系的計劃。因此，目前可能仍有 OEM、一級和二級供應(yīng)商的知識庫需要密切的合作伙伴關(guān)系，但正在制定計劃，以在未來改變這些關(guān)系。

“生態(tài)系統(tǒng)面臨巨大的挑戰(zhàn)，”Imagination Technologies 的質(zhì)量、功能安全和網(wǎng)絡(luò)安全總監(jiān) Andrew Johnston 表示。“這本質(zhì)上是現(xiàn)代科學和現(xiàn)代工程，從哲學上講，這包括大數(shù)據(jù)、機器學習——以及訓練、推理等。這是一種非?，F(xiàn)代的動態(tài)。然后，有很多現(xiàn)代的、復雜的技術(shù)，而且是非常軟件密集型的。傳統(tǒng)上，汽車行業(yè)在軟件方面做得不是很好。即使對于具有離散和簡單功能的傳統(tǒng)控制算法，開發(fā)高質(zhì)量的軟件也仍處于學習曲線上。像 ISO 26262 這樣的標準有助于為這些合理的傳統(tǒng)控制系統(tǒng)提供質(zhì)量，但現(xiàn)在我們必須將這一理念外推到更復雜的控制系統(tǒng)中。同時，該技術(shù)本身就很復雜，無論是前端的傳感器，還是攝像頭、激光雷達或雷達類型的傳感器。信號處理鏈也是如此，即基本的計算處理，無論是 CPU、GPU 還是兩者的組合，還是 NNA 和 DSP。這包括所有這些有趣的事情，而且它們都很復雜。

其他人則指出了類似的發(fā)展?！巴蝗恢g，OEM 們意識到，'哦，我最終可以創(chuàng)建自己的小芯片作為區(qū)別于其他競爭對手的秘訣，'”Cadence 汽車解決方案集團總監(jiān) Robert Schweiger 說?！耙患壒?yīng)商也可以說，'我可以做一兩個這樣的小芯片，因為我們相信我們在這個領(lǐng)域有很多專業(yè)知識，我們可能應(yīng)該創(chuàng)建一個小芯片。'您不需要創(chuàng)建一個完整的芯片，因為您不僅解耦了 SoC 功能，而且還從成本角度將整個單片 SoC 分成了多個部分。但是，如果您設(shè)計一個小芯片，而不是使用完全集成和封裝的 SoC，則成本會更低，因此制作小芯片的負擔會更低。特別是，您不需要為每個功能以 3nm 制造。還有其他函數(shù)無法縮放。PHY 是一項完美的技術(shù)。它的擴展性不是很好。也許它可以在 28nm 中。

這在很大程度上是基于 OEM 的專業(yè)知識。Schweiger 說：“對于一些擁有大量 PHY 專業(yè)知識的公司來說，他們可以使用非常成熟的技術(shù)節(jié)點，這種節(jié)點要便宜得多，產(chǎn)量更高，所有這些好處都可以從中獲得。“然后，只有從事 AI 處理部分的人需要走到最前沿，因為他們需要最高的性能，而 PCIe PHY 接口沒有 60nm 或 7nm 可供選擇。它僅提供 5、3 或 4nm 版本。這意味著，如果您想擁有最快的 UCIe 接口，而 UCIe 支持的協(xié)議之一是 PCIe，這就是為什么您需要使用最先進的工藝節(jié)點 — 以最高性能版本提供所有這些接口。有趣的問題是，誰在提供汽車供應(yīng)鏈中的哪些小芯片，以及誰在整合所有東西。

確保所有這些系統(tǒng)無縫協(xié)同工作以及龐大而復雜的軟件堆棧的集成挑戰(zhàn)非常復雜。它甚至擁有自己的生態(tài)系統(tǒng)?！癘EM 突然之間必須以某種方式將所有這些整合在一起，讓一切順利進行，”Imagination 的 Johnston 說。“這很難，從某種意義上說，僅僅讓它發(fā)揮作用就很困難。但是，要讓它具有高完整性、安全性、可靠性、可靠性、可用性——這就困難了幾個數(shù)量級。因此，全球每個人都處于學習曲線上。在半導體層面，我們試圖預測該市場將走向何方，并真正了解客戶的需求，無論是二級供應(yīng)商、一級供應(yīng)商還是 OEM，并嘗試將一些點連接起來，制造出最適合高市場成功和客戶滿意度的產(chǎn)品。這真的很有挑戰(zhàn)性。

至少其中一些基礎(chǔ)是傳統(tǒng)的電氣/電子 （E/E） 架構(gòu)，這些架構(gòu)正在被更新的方法所取代。

“ECU 的歷史可以追溯到 1970 年代，當時是汽車中的單個 ECU，”Siemens Digital Industries Software 汽車和運輸戰(zhàn)略副總裁 Nand Kochhar 說。“當時的目標是控制排放。然后它開始長大。我們引入了制動功能，引入了安全功能、安全氣囊，ECU 不斷成倍增加。硬件和軟件從供應(yīng)商傳到 OEM，他們建立在這種關(guān)系之上。到 2000 年代，一些豪華車已經(jīng)開始引入 1 級和 2 級 ADAS 功能，并且有專門的 ECU。我是福特的安全主管，我絕不會讓任何人接觸安全控制模塊。我會告訴信息娛樂人員，'你可以做任何事情，但這是在需要時提供安全氣囊或在需要時提供安全帶的原因，沒有其他人在亂搞它，因為每個功能都是專門為此而設(shè)計的。現(xiàn)在，當一輛豪華汽車有 150 個 ECU 時，從復雜性的角度來看，將所有這些組合在一起開始變得不可能。

擁有那么多 ECU 也是低效的?！八璧牟季€量、哪個功能需要去哪里以及管理所有這些 — 這就是演變成下一代架構(gòu)的原因，許多公司都在過渡到下一代架構(gòu)，”Kochhar 說?！皬牧汩_始的汽車公司沒有所有的遺留和歷史，并且能夠快速跳轉(zhuǎn)到域控制器和中央計算單元作為架構(gòu)，這構(gòu)成了車輛的基礎(chǔ)。每家公司的決定都不同。歸根結(jié)底，要確保在調(diào)用所有這些功能時滿足硬件和軟件的要求。

這種演變正在改變 OEM 和各級供應(yīng)商之間的基本關(guān)系。

“沒有一個答案，也沒有明確的答案，”科赫哈爾說?！爱敶箨懠瘓F和博世將硬件和軟件捆綁在一起時，商業(yè)模式將按該捆綁收費。但現(xiàn)在你可以想象 7 到 10 家不同的公司會帶來這些之間的集成。每個人都在努力保護自己的 IP 并保持獨立，這對 OEM 來說是另一個噩夢。即使您開始進行協(xié)調(diào)，考慮到跨項目所需的時間，在新聞中聽到 X 公司的發(fā)布被推遲，而 Y 公司有這么多的召回也就不足為奇了。所有這些情況都促成了他們轉(zhuǎn)向這種域控制器模型的原因，在這種模型中，他們與相同的供應(yīng)商合作，但現(xiàn)在采用了一種新的方法。并非每個 OEM 都會決定開發(fā)自己的 CPU，但他們對芯片要求非常清楚，芯片開發(fā)商會開發(fā)它。在 ECU 以上的級別，他們將與該供應(yīng)商合作。但在車輛層面，OEM 將控制這一點。所以現(xiàn)在交易和商業(yè)模式正在發(fā)生變化。他們?yōu)槭裁葱枰顿M？以前，硬件是出售的，但他們包括免費的軟件，所以價格是固定的?，F(xiàn)在有不同的角色和職責。這就是行業(yè)正在經(jīng)歷的轉(zhuǎn)型。

由于全球汽車銷售放緩，汽車銷售放緩，但電動汽車前景光明
，目前尚不完全清楚這種組織轉(zhuǎn)型的速度有多快?！八兄С?ADAS、自動駕駛、ADAS 連接等的技術(shù)都與車輛 [銷售] 增長有關(guān)，”Rambus 硅 IP 業(yè)務(wù)開發(fā)總監(jiān) Adiel Bahrouch 說?！拔覀兠媾R的市場需求受限，這給價格、利潤率、研發(fā)工作等帶來了壓力。我們看到一些 OEM 宣布縮減他們的設(shè)計團隊或擺脫某些部門。但與此同時，我們看到全球電動汽車銷量正在上升，預計這種情況將繼續(xù)下去。

從地區(qū)來看，中國在電動汽車采用率方面處于領(lǐng)先地位，其次是歐洲，美國落后于第三位。“美國市場有 10% 以電動汽車為主，其余仍然是傳統(tǒng)的傳統(tǒng)汽車，”Bahrouch 說?！皳?jù)預測，美國和歐洲預計將在 2030 年或 2035 年迎頭趕上。因此，在 10 年內(nèi)，[美國和歐洲] 的采用率或多或少將上升到 60% 到 80%——所有這些都是由零排放法規(guī)推動的。

電動汽車對半導體的發(fā)展非常重要。根據(jù)大量研究，混合動力和全電動汽車的半導體含量是內(nèi)燃機汽車的兩倍多。

“這很好，因為這意味著電動汽車市場將支持半導體的增長，”Bahrouch 說?！芭c此相關(guān)的是電池管理系統(tǒng)，用于監(jiān)控電池的健康狀況，以及用于優(yōu)化充電和放電的充電狀態(tài)，以保持電池處于良好的健康狀態(tài)，并保護車輛免受過度充電或過熱的影響，這也與安全有關(guān)。這些系統(tǒng)對于電動汽車來說是獨一無二的，還有電機控制系統(tǒng)來控制電池和電機之間的電流，以最大限度地提高車輛的續(xù)航里程，這是 OEM 將其車輛與其他車輛區(qū)分開來的重要標準之一。

合作伙伴關(guān)系比以往任何時候都更加重要
沒有一家公司可以單獨完成所有這些工作，因此 OEM 繼續(xù)在其生態(tài)系統(tǒng)中保持戰(zhàn)略和共生關(guān)系?！叭绻慊氐?2024 年 9 月，我們看到了一個完美的例子，”Siemens Digital Industries Software 半導體和電子副總裁 Michael Munsey 說。“這就像汽車和半導體交匯的地方。例如，Analog Devices 是一家擁有汽車部門并開發(fā) ECU 的老牌公司，它意識到現(xiàn)成的 ECU 正在下降。作為一家半導體公司，他們不一定想投入大量資金來建造新的晶圓廠，因為并不是每個人都有 190 億美元的資金。相反，他們與塔塔集團簽署了一份諒解備忘錄，塔塔集團剛剛從印度政府獲得了一大筆贈款來建造晶圓廠。因此，現(xiàn)在 ADI 可以使用下一代晶圓廠。此外，塔塔汽車還不想邁出發(fā)展半導體設(shè)計小組來做 ECU 的步驟，但他們?nèi)匀恍枰?ECU。猜猜他們將為誰定制 ECU？Analog Devices 的 S S S TAnalog Device 將在哪里構(gòu)建這些設(shè)備？在塔塔正在建造的晶圓廠中。所以你會看到這些共生關(guān)系的發(fā)生。如果您是特斯拉公司，并且是市場上的新公司，您可能可以投資構(gòu)建內(nèi)部所需的基礎(chǔ)設(shè)施。但是，當你查看供應(yīng)鏈并開始在公司之間建立更多此類關(guān)系以能夠交付這項技術(shù)時，還有其他方法可以在這方面發(fā)揮創(chuàng)意。

Rambus 的 Bahrouch 對此表示贊同，并指出他看到 OEM 正在積極尋找合作伙伴。“OEM 過去是一家集成商，他們會指定他們的需求、一級供應(yīng)商的支持，并提供車輛所需的所有系統(tǒng)。然后 OEM 會將所有這些系統(tǒng)集成到汽車中。但 OEM 對內(nèi)容或使用的技術(shù)一無所知。這種情況已經(jīng)改變。您現(xiàn)在看到 OEM 正在改變他們在這個價值鏈中的角色。他們中的一些人開始建立自己的內(nèi)部軟件部門的能力，以便控制該軟件的價值，并通過該軟件和他們將提供的所有服務(wù)來區(qū)分他們的品牌。擁有數(shù)據(jù)或控制數(shù)據(jù)或服務(wù)的人擁有業(yè)務(wù)模型。現(xiàn)在，您可以為這些數(shù)據(jù)庫服務(wù)收費。其他 OEM 甚至繞過了一級和二級，開始自己構(gòu)建 SoC。這是另一個層次。因此，不僅是軟件，還有硬件，這意味著他們的商業(yè)模式正在發(fā)生變化。

第三層也在發(fā)生變化，這是半導體、IP 和 EDA 工具提供商所在的位置。他說：“我們在行業(yè)中看到的是，如今我們還與 OEM 直接溝通，以了解他們的路線圖和半導體戰(zhàn)略，并確保我們的硬件硅 IP 符合他們對下一代片上系統(tǒng)的未來需求?！八圆皇窍乱淮窍乱淮?，比如五年后，以確保當需求存在時，我們的路線圖支持 OEM 的愿景。這是新的。在過去的兩三年里，情況發(fā)生了變化。

隨著整個汽車生態(tài)系統(tǒng)中關(guān)系的變化，角色和責任也必須隨之變化，打破汽車公司內(nèi)部幾十年來一直存在的功能孤島。

“現(xiàn)在真正擁有權(quán)力的人——正在構(gòu)建新架構(gòu)的傳統(tǒng) OEM——正在構(gòu)建車輛來維持軟件和所有這些東西，而不是處理遺留問題，”Synopsys 系統(tǒng)軟件副總裁 Marc Serughetti 說?！斑@對現(xiàn)有的 OEM 來說是一個巨大的挑戰(zhàn)。挑戰(zhàn)歸結(jié)為他們希望如何應(yīng)對現(xiàn)在必須經(jīng)歷的轉(zhuǎn)型以保持競爭力，并設(shè)定一條使他們具有相關(guān)性的前進道路。他們?nèi)绾胃櫵麄儞碛械乃羞z產(chǎn)？今天我們看到他們在這種轉(zhuǎn)變中遇到了重大問題，因為他們試圖以某種方式將傳統(tǒng)和新事物結(jié)合在一起，這使得問題比尋找新事物和一張白紙要困難得多。歸根結(jié)底，這是一個集成問題。這是關(guān)于如何將新事物與舊事物相結(jié)合，并一起驗證所有這些。

遷移到 SDV
未來的方向是軟件驅(qū)動的車輛架構(gòu)，但從硬件驅(qū)動的架構(gòu)遷移并非易事。

“原始設(shè)備制造商正在努力解決這個問題，在這方面遇到了相當大的困難，”Serughetti 說?！斑@是一個擺動的鐘擺，靜止不動。兩年前，OEM 會說，'我什么都要做。我要做半導體。我要做軟件。我要做 X、Y 和 Z。我需要擁有該軟件。我需要擁有這個。我們現(xiàn)在看到的可能是鐘擺向另一個方向擺動，因為他們意識到，'我該怎么做？需要改變什么？這是一場需要發(fā)生的數(shù)字化轉(zhuǎn)型。它不會在一天內(nèi)發(fā)生。您需要功能更強大、功能更強的 SoC。您需要一個適當?shù)能浖_發(fā)基礎(chǔ)設(shè)施。雖然這有很多技術(shù)，但也有方法論方面。有人員和組織方面。這也需要發(fā)展。這種轉(zhuǎn)變不可能隨便發(fā)生。這不僅僅是技術(shù)轉(zhuǎn)型。這是一種組織和方法的轉(zhuǎn)變。您如何開始集成與之配套的工具？可能會有更多的企業(yè)軟件。此外，我們?nèi)匀惶幱谄噧?nèi)的嵌入式世界中。您如何開始關(guān)注嵌入式方面和企業(yè)軟件開發(fā)方面，并將這些方面結(jié)合起來？其他行業(yè)也解決了一些問題。你只需要弄清楚如何將它們應(yīng)用于汽車的這個特定領(lǐng)域，一個分布式的嵌入式系統(tǒng)，具有安全性、安保要求，所有這些都結(jié)合在一起。這種心態(tài)必須隨著演變的發(fā)生而改變。這就是行業(yè)轉(zhuǎn)型的方式。標準是實現(xiàn)這一目標的一種方式，但也有協(xié)作。以前，汽車生態(tài)系統(tǒng)非常孤立。現(xiàn)在，存在關(guān)于 OEM 應(yīng)該在哪些方面脫穎而出以及應(yīng)該在哪些方面進行合作的問題。

將新技術(shù)引入車輛
汽車 OEM 面臨的最大挑戰(zhàn)之一是如何將新技術(shù)注入到成熟的流程中，同時引導必要的合作伙伴關(guān)系，以推動整個公司通過技術(shù)向前發(fā)展。所有這些都必須在關(guān)注客戶需求的同時進行，并且必須及時交付。

“上市時間是關(guān)鍵，因為所有這些系統(tǒng)都變得非常復雜，軟件變得非常復雜，硬件也變得非常復雜，”Rambus 的 Bahrouch 觀察到。“裁員是必要的。存在安全問題和安全問題。需要額外的安全和安保技術(shù)。與此同時，我們的客戶期望更快的應(yīng)用程序生命周期，即車輛、新車型、新技術(shù)的生命周期。擁有軟件定義汽車的目標是能夠通過軟件無線按需為汽車添加功能。因此，如果客戶想要擁有一項功能，他只需通過應(yīng)用程序添加它，支付一個月的費用，然后在不需要它時禁用它，因為它都在那里。硬件就在那里，所以基礎(chǔ)就在那里?？梢蕴砑榆浖?。然后，客戶可以增強他的駕駛體驗。但為了做到這一點，上市時間變得非常關(guān)鍵。

其中一些已經(jīng)在發(fā)生。Bahrouch 以 SoC 設(shè)計為例?！癝oC 開發(fā)很容易需要 3 到 4 年，至少需要 2 到 3 年。然后，作為 ECU 的一部分，這種芯片開發(fā)又是一年。然后我們會進行一些安全和安保測試和合規(guī)性，之后該 ECU 將集成到您的汽車中。這意味著下一個模型很容易需要五到七年的時間。這種情況需要改變?，F(xiàn)在，客戶的期望已經(jīng)不同了。這個開發(fā)時間最多需要減少到三到四年。因此，芯片和軟件開發(fā)必須快兩年。這也是你現(xiàn)在看到軟件的原因之一。軟件開發(fā)不會等到硬件準備好。他們正在利用數(shù)字孿生。他們正在利用硬件模型、云功能等，在硬件甚至不存在時開始軟件開發(fā)。一旦硬件到位，期望軟件和硬件都能順利、無縫地工作，并且它們都向左移動。其他技術(shù)正在支持這種更快的上市時間，并試圖支持或滿足客戶的期望。如果一個 OEM 決定不這樣做，而另一個 OEM 決定這樣做，無論是中國 OEM 還是歐洲 OEM，這將是該 OEM 能夠在功能、更新、部署、發(fā)布等方面支持和管理并滿足客戶要求的關(guān)鍵區(qū)別。這就是為什么可靠、強大的安全和安保系統(tǒng)上市時間是一個大問題，也是一個大問題。

汽車生態(tài)系統(tǒng)面臨的最大挑戰(zhàn)是掌握所有這些事情，從影響供應(yīng)鏈的全球行業(yè)動態(tài)，到它如何影響車輛投入生產(chǎn)。

“我們必須密切關(guān)注這些事情，”西門子的 Kochhar 說?！昂孟⑹牵覀兌加幸恍┻^去事件的經(jīng)驗可以借鑒——例如，多年前日本的海嘯，當時我們無法獲得用于開發(fā)黑色涂料的材料，我們不得不停止生產(chǎn)，因為我們無法生產(chǎn)任何具有這種顏色的東西。這是一種性質(zhì)的破壞。然后我們研究了大流行的中斷，以及它是如何演變的，將大量制造業(yè)帶回美國，帶回了大量投資。規(guī)劃了哪個工廠，它將如何發(fā)展？哪種電池技術(shù)將回歸？哪一個會改用固態(tài)技術(shù)而不是鋰離子？我們將如何處理電池回收？這些都與 OEM 面臨的業(yè)務(wù)挑戰(zhàn)有關(guān)，他們必須始終面臨這些挑戰(zhàn)。