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智能網聯汽車的本質是智能和網聯嗎?

lhl545545 ? 來源:汽車工程師 ? 作者:汽車工程師 ? 2020-06-18 16:54 ? 次閱讀
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美國商務部宣布對出口規則進行更改。

其中最重要的一條,是任何使用美國設備、美國授權技術制造芯片的代工廠,都需要獲得美國的許可,才能將產品運送給中國制造商。公告發布即日起,只要生產中的訂單可以在 120 天寬限期內交付,仍可以運輸給公司。

這條規定直指中國首家全球前十半導體企業海思,以及海思背后的華為。

作為橫跨通訊、移動互聯網、物聯網、服務器、自動駕駛多個領域的頂級芯片設計公司,切斷了使用先進制造工藝的道路,與徹底封殺無異。

從孟晚舟被逮捕,到 1 年前美國商務部的禁令,再到如今的禁令升級,乃至昨天孟晚舟被正式宣判「有罪」,華為不斷被打壓,被欺凌,于是華為官博放出了傷痕累累的戰斗機,于是我們心中憤懣不平。

消費電子領域的重磅炸彈,似乎并未引起汽車世界的陣陣漣漪。

究其原因,有可能是汽車產業的全球化協作程度更高。博世、大陸、德爾福、麥格納、采埃孚、米其林。..汽車產業鏈各個方面的 Tier1 分居不同大洲、不同國家,三大件、白車身等部件都有數個國家、數十個供應商可供選擇。

特別是目前汽車的心臟部件,我們已經基本實現了自研,并且成熟度不低。就目前來看,單一國家的制裁已經無法壓住中國汽車工業的進步。

但目前終究是目前。

如果說我們如今依然處于汽油車邁向電動車的過渡時代,那么當目光跨越至將到未到的智能汽車紀元,再回過頭思考這次華為封禁事件,我們甚至認為,這有可能會扼殺中國智能網聯汽車未來三十年的發展。

做出以上判斷,首先是因為華為在智能汽車領域,其實已經比大多數人的印象中都要走得更深,更前。甚至在定義智能汽車的新「三大件」領域,已經有了敢為人先的勇氣與資本,這一點下面會詳細說。

另一個需要說在前頭的原因,則是我們曾經遭受的痛楚。回頭看看過去數十年,我們在電子科技領域因為落后吃過的苦,也許更能明白失去華為,對于中國智能汽車的傷害。

我們從華為成立之前說起。

「一定要有」的中國電子工業

故事要從上個世紀六十年代開始,那個時候任正非還沒入伍,所以這一段的主角自然不是他。

當時我們還很窮,但本著「一定要有,然后再講質量」的原則,我國已經具備了晶體管的制造能力。其中比較突出的一家制造單位,叫做山東電子設備廠,東方紅衛星上面就有來自山東電子設備廠的晶體管。

單說山東電子設備廠大家估計都不熟悉,但提起它市場化之后的名字——浪潮,大家應該有所耳聞。

浪潮曾經研發出第一批國產微型計算機,并主導研發了第一個中文尋呼機,而最終為浪潮定鼎的成就,是它造出了中國第一臺自主研發服務器。

這里插一句,在浪潮之前,美方進口的服務器都必須鎖在玻璃房子里,只能由美方人員維護,我們只能用不能碰。

正是浪潮的出現,讓我們開始擁有了產業化的計算機制造和定制能力,然后憑借更低的成本獲得市場。這就是「一定要有」原則的優勢,研發服務器,能給予我們應對芯片應用過程中需求和困難的經驗。

浪潮的崛起,就是我國電子科技領域第一階段的縮影。

如今的浪潮已經成為了世界第三大服務器制造商,行銷海內外多個國家,從 863 計劃的服務器研發唯一企業到帶領中國服務器走向世界,浪潮的成就絕對不能忽視。

隨著 20 世紀末期浪潮、聯想、方正、清華同方等一系列國產計算機制造商的崛起,我們也正式擁有了全球最大的計算機加工產業鏈。

第一階段我們走得穩當踏實,但卻在第二階段遇到了極大的阻礙。簡單點說就是,我們擁有圍繞頂級芯片設計并制造計算機的能力,但卻沒有制造頂級芯片的能力。

落后一個時代的芯片之痛

先說幾個好消息吧,還是由于「一定要有」原則的指導,我國已經擁有了完整的半導體芯片產業鏈。從 IC 設計、IC 制造,再到晶圓制造和封測,我們已經可以完全獨立完成。

比如芯片制造行業的最上游——EDA 工具(EDA 是電子設計自動化的簡稱,使用 EDA 工具是制造一塊芯片的第一步)方面,我國已經有了目前全球唯一能提供全流程設計解決方案的華大九天,另外還有廣力微、芯和等企業與美國對壘并且不落下風。

然后在中游產業鏈——芯片設計上面,我們擁有十大半導體里唯一的中國面孔海思,還有另一家首批拿出 5G 解決方案的紫光展銳,單論 IC 設計,這兩家都是全球前十。

但問題正好處在所謂的「下游」——芯片代工。

芯片產業鏈的「下游」和我們理解的下游根本不一樣,盡管處于工序的末端,但卻處于技術的頂端。負責制造芯片的光刻機,和航天發動機一樣被稱為人類工業的皇冠,而有能力戴上皇冠的,目前只剩下荷蘭 ASML。

只講兩件事:目前 7 納米以下的工藝,有且只有 ASML 能提供解決方案;目前光刻行業 107% 的利潤,屬于 ASML,沒錯,是 107%,日系德系光刻企業都在虧。

得益于「一定要有」原則,如果有一天 ASML 把槍口對準我們,我們當然不會餓死。目前最有能力完全脫離美國禁令為華為代工的國產芯片廠,叫做上海微電子。

作為 863 重點企業的上海微電子,也曾經遭受過「把圖紙都給你也研究不出來」的外國嘲笑,最終在 2007 年研發出我國第一臺投影光刻機,這一成就在電子工業領域不亞于當年我國第一顆原子彈。

上海微電子即將在 2021 年上馬最新工藝的光刻機——28 納米,還是一句話概括,這大概相當于 ASML 2010 年左右的能力。

至于「全村的希望」中芯國際和長鑫,由于還是采購了 ASML 的 14 納米光刻機,里面含有大量美國授權專利技術,120 天后能否順利給華為供貨仍未可知——而且 14 納米甚至無法滿足華為低端業務需求。

以上就是我們站在電子工業轉折點上面對的現實。我們擁有世界一流的基礎電子工業,世界準一流的芯片設計能力,以及世界二流的芯片制造能力。

而如果我們把中國芯的歷史映射到中國車,那么值得慶幸的是,我們前進的路上還沒有遇到來源于嫉妒和恐懼的欺壓。

中國車的目標是星辰大海

從 1956 年 7 月 14 日第一批解放牌汽車開進我們的歷史書算起,60 多年后的中國汽車工業,某種意義上說應該算「萬事俱備,只差沉淀」了。

以三大件為例,要發動機,如今國產汽車企業幾乎人手一款自研;要變速箱,雖然采埃孚愛信還是當紅炸子雞,但東安盛瑞也能造出可靠的 8AT;要底盤,傳祺海淘阿爾法羅密歐 166 平臺,上汽千方百計買羅孚 75 平臺的日子也早已遠去了。

更好的時代,出現在電動汽車世界里。

同樣是三大件(電機+電池+電控),如今國產電動汽車在話語權和產品力比起汽油世界更上一層樓。

要電機,蔚然動力了解一下,北汽比亞迪精進電動了解一下;要電池,寧德時代和比亞迪吵起架來整條供應鏈都要抖一抖,大眾入股國軒高科之前還得放棄投票權。

我們唯一相對弱勢的點在于電控,技術相對過硬的聯合電子,也還是中聯和博世的合資公司。但在功率半導體 IGBT 方面,以比亞迪、斯達半導體為首的國產陣營卻也闖出了一片天。

總體來說,電動汽車的核心技術方面,比起目前仍在爬雪山過草地的汽油車來說,中國面孔的未來更可期。

但機會中也有危機的蟄伏。

汽油車有三大件,電動汽車也有專屬的三大件,當歷史的齒輪轉到智能汽車那一格,屬于智能汽車的三大件——網聯芯片、自動駕駛解決方案、車機操作系統,也正在逐漸走上舞臺中央,把握它們的時代脈搏。

很遺憾的是,以上三大件,我們還沒有能力脫離巨人的陰影。

美國汽車工業翻盤的必殺技

再怎么高唱《星條旗》,美國人也必須承認,他們的傳統汽車工業已經淪陷了。

凱迪拉克再也造不出能代表美國夢的 Fleetwood Brougham;龐蒂亞克永遠留在了《霹靂游俠》的驚鴻一瞥里;福特家族只能守護底特律破產之后的每一次落日;曾經和通用福特一起統治世界的克萊斯勒,如今只能飛到歐洲與菲亞特抱團取暖。

但智能網聯汽車的到來,讓美國人發現他們翻盤的機會來了。

顧名思義,智能網聯汽車的本質,是智能和網聯。想要打造一臺時刻聯網處處智能的汽車,首要的就是大腦,也就是芯片。

先來說說聯網需要的芯片,這里提名三家廠商,博通高通、Marvell(中文名美滿)。在 LAN 有線網關、WLAN 無線網絡、V2X 車聯網方面,這三家是繞不過去的巨頭,如果單說 LAN 和 WLAN 芯片,這三個名字拿下了 3/4 的市場份額。

然后是負責思考的芯片,這里又分成兩個部分,自動駕駛芯片和數字座艙芯片 。

目前有能力制造 L2 以上級別自動駕駛解決方案,并有車企與之合作造出量產整車的芯片廠商,只有 Mobileye、英偉達特斯拉。博世、大陸、安波福當然也有輔助駕駛解決方案,但并非單純的芯片廠商,而且算力局限于 L2 級別。

至于數字座艙芯片,目前功能和性能最強大的車規級數字座艙芯片,均來自高通、英偉達和英特爾(參見特斯拉 MCU2、奔馳 MBUX 以及一眾造車新勢力)。

有了芯片還需要有提供軟件生態的操作系統。國產操作系統的辛酸史可以再起五千字,但寫到最后依然是辛酸——因為市面上可以選擇的車載操作系統,只有 Android、QNX,以及 Linux

還是用一句話總結,以上所有你了解過或者沒了解過的名字,均來自美國(QNX 來自加拿大黑莓,但加拿大和美國。..你懂的)。

以上就是美國試圖重掌汽車工業的底氣,當汽車連上網絡,當汽車試圖思考,過去數十年美國建立的信息科技霸權,那一個個芯片霸主共同筑起的技術壁壘,就將成為美國汽車工業重新加冕的臺階。

也就是說,我們完全進入智能汽車時代的時候,可能又會回到三十年前浪潮掙扎求存的那段日子。目之所及均是美國的技術,美國的品牌,美國的供應鏈,仰人鼻息,苦不堪言。

但三十年后的我們,已經有了獨立選擇的能力。

一家公司硬剛一個產業

去年,華為發布了全球首個 7 納米工藝車載 5G 模組——MH5000,這是華為在車載通信領域反殺高通和博通的第一刀。

用一句話定義 MH5000的話,應該是這樣的:它是目前全球已經商用的車載基帶芯片里面,功能最完善、工藝最先進的。

MH5000 做到了單芯片兼容 2/3/4/5G 網絡制式,也指同時支持 TDD/FDD 通信,還指同時兼容 5G 的 SA/NSA 兩種組網方式,以及在 Sub-6GHZ 頻段和毫米波頻段,均可實現業界最快下行速率。

聽不懂沒關系,反正就是又快又好,而且直到現在上汽和北汽搭載MH5000的實車即將上馬,大洋彼岸的美國人甚至還沒有推出相應的產品。

除了 MH5000,北汽最近還表示選用了華為最新的自動駕駛解決方案——MDC600。

MDC600 是華為 2018 年 3 月成立 MDC(Mobile Data Center,移動數據中心)研發團隊以來的硬件第一炮,而且雷聲大的同時雨點更大,它當時直接做到了自動駕駛運算方案算力第一(現在已經被英偉達 AGX Robotaxi 超越)。

MDC600 采用了多顆華為自主設計的 12 納米昇騰 310 AI 運算芯片,采取并行運算的形式工作。昇騰 310 最高效率功耗僅為 8W,在這基礎上可以提供 16TOPS 的 INT8 精度算力。

與之相比,目前英偉達的主力產品,16 納米工藝的 AGX Xavier 功耗為 30W,INT8 精度算力為 30TOPS。這么一比,華為還是又快又好,而且昇騰 310 還支持多核堆疊,MDC600 的極限性能可以達到 352TOPS,是特斯拉 FSD 芯片的兩倍有余。

除了硬件,華為的 MDC 團隊還要負責搞軟件。

稍微落后于基帶和自動駕駛芯片,華為的車載操作系統在今年 5 月份第一次進入大家的視野。

5 月 18 日,華為自動駕駛操作系統內核(含虛擬化機制)成功獲得業界安全領域最高等級功能安全認證(ISO 26262 ASIL-D),成為我國首個獲得 ASIL-D 認證的操作系統內核。

這里插一句,其實 ASIL-D 并不是強制認證,比如馬斯克當年照單全收啥認證都沒跑的英偉達 Drive PX2 硬件。

但華為儼然已經成為了國產車載操作系統的又一支新軍(還很有活力的前浪包括上汽的斑馬智行),而且挾軟硬一體化的優勢洶涌而來,這甚至是美國陣營里英偉達、高通、QNX、谷歌尚未具備的能力。

總結一下就是,華為已經事實上成為了我們面對美國汽車新霸權的底氣。

我們一定要選華為嗎?當然不一定,小鵬 P7 的英偉達方案也很成熟優秀,蔚來和 Mobileye 的深度合作也值得支持。

但如果有一天美國廠商決定在智能汽車領域向我們斷供,華為的意義就在于,我們能笑著反問一句:「Are you sure?」

對了,HiCar 戰略里面目前唯一沒有具體硬件產品的,是華為數字座艙,對標高通驍龍 820A 之流。考慮到搭載麒麟 990 5G 的手機平板現在都快賣斷貨了,汽車廠等一等也情有可原吧?

三十年太久,只爭朝夕

1986 年 9 月,日本通產省與美國商業部簽定了日美第一次半導體協議。

協議規定,日本在美國以及全球市場銷售半導體產品需要根據美方核算價格銷售,日本需完全開放半導體市場,且起碼要保證美國企業獲得 20%以上份額。

這是 80 年代美國對日本全方面收割的一個剪影,自此日本陷入了「消失的 30 年」,經濟停滯,被美國越拋越遠。

也是在同一年,國務院在組織了全國 200 多位科學家,進行了大半年的論證之后,決定開啟「國家高技術研究發展計劃」,也就是我們常聽到的 863。真正的東方巨人開始了漫長的追趕之路。

2016 年國家重點研發計劃開始實施,863 正式結束歷史使命。我們的高新科技產業也從制造向創造轉移,下一個三十年,我們希望用中國人民的智慧,而不是血汗,讓自己和下一代過上奧巴馬口中「我們的生活」(奧巴馬說過,如果 14 億人過上他們的生活,那將會是災難)。

孫丕恕帶領浪潮沖出中國的時候,幾乎不會想到僅僅十幾年之后,世界上最強的計算機,會用中國人自己設計的芯片制造;任正非欠債 200 萬身陷絕境的時候,也不會想到 20 年后他會成為中國創造的代言人;十年前我們都在吐槽國產車用三菱老舊的 4G63 的時候,也不會想到有一天我們的電動汽車可以跟百年豪門掰掰手腕。

前進的道路上總有艱難險阻,華為要面臨至暗時刻,中國汽車工業也尚未走出陰霾。但我們已經用了三十年走到黎明之前,沒有理由再重新掉入黑暗的深淵。

引用一句知乎大 V@史生的話,作為今天文章的結尾:

「科技是槍,也是玫瑰。有時人們持槍遠征,荒廢了玫瑰園;有時人們沉迷園藝,家園卻被鐵蹄踏平。而在那些偉大的故事里,人們手握鋼槍,身后鮮花盛開。」
責任編輯:pj

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