汽車電子正在成為軟件定義系統。

回顧過去五年，當包括所有機械、機電和電子系統在內時，汽車一直是量產中最復雜的產品。在此期間，電子系統已經增強和/或取代了機械和機電系統，而且還有更多正在開發中。

這意味著汽車的電子系統遲早會成為量產中最復雜的電子設備，并且可能已經達到了這一區別。是的，飛機的零件可能更復雜，超級計算機的電子設備可能更復雜，但它們的年產量并不是數千萬。

汽車電子迅速增加了所有汽車中的軟件內容——有些比其他的更多。有許多文章聲稱，一輛最先進的汽車擁有超過 1 億行的軟件代碼。我還沒有看到 1 億這個數字中包含的內容的詳細分類，如果有人有這樣的數據，那將非常有用。毫無疑問，隨著高級駕駛輔助系統 (ADAS)、連接性、網絡安全、自動駕駛和其他功能的擴展，未來汽車電子和軟件內容將顯著增長。

我沒有看到很多從戰略問題、軟件細分、關鍵技術和其他重要問題的角度討論汽車軟件的故事。本專欄著眼于這些差異，并對當前的汽車軟件行業提出看法。硬件和軟件之間存在非常重要的差異，這些差異會影響如何在汽車軟件中取得成功。

在過去的二十年里，汽車軟件取得了長足的進步。在 1990 年代，汽車軟件主要是控制驅動電子設備和簡單娛樂系統的嵌入式軟件。這些系統的軟件復雜性不斷增加，但很少有（如果有的話）嵌入式系統的代碼大小在 100 萬行范圍內。汽車 OEM 及其一級供應商自行開發了這些嵌入式系統。

這種情況在 1990 年代后期發生了變化，當時信息娛樂和嵌入式導航系統的特性和功能不斷增長，需要操作系統 (OS) 來管理軟件的復雜性。該操作系統將高科技行業帶入了汽車軟件，包括 QNX、Green Hills、Wind River、微軟等。在過去十年中，Linux 等開源軟件在汽車軟件中也變得很重要。

創造制造市場使用概念

下圖顯示了汽車硬件和軟件的不同之處。但是該圖的結構需要一些背景和解釋。該圖顯示了可用于任何類型的產品或行業的四個階段。“創造”階段是產品的研發和設計。“制造”階段是產品的生產，包括所有零件的成本、制造成本和供應鏈。第三階段是產品的“營銷”，包括廣告、銷售和分銷渠道——本質上是將產品送到客戶手中的所有活動和成本。第四個階段是客戶的“使用”階段，對于汽車行業來說是相當長的。

create-make-market 概念是我在德州儀器 (TI) 學到的東西，因為它在 1970 年代和 1980 年代被大量使用。我在 IHS Markit 工作時添加了使用階段。我在報告和/或演示文稿中利用這四個階段的見解作為分析許多汽車細分市場的工具，包括軟件、電動汽車 (BEV)、3D 打印等。

該圖側重于硬件和軟件四個階段中每個階段的個別重要性。但也有關于硬件和軟件如何影響汽車在每個階段的成功的評論。

硬件階段

圖的頂部顯示了汽車硬件四個階段的關鍵特征。硬件“創建”階段決定了電子功能集，并繼續突出。芯片行業為最重要的硬件部件提供了更多未來。硬件生態系統變得越來越重要，包括所有開發系統和其他硬件設計工具。汽車電子中使用的處理器平臺的生態系統也越來越重要。硬件“創造”階段的成本以數百萬或數千萬美元計算，但由于產量以數十萬輛為單位，因此每輛車的成本很低。

由于所有硬件電子部件的成本或物料清單 (BOM) 成本，“制造”階段是最昂貴的階段。管理硬件供應鏈、制造設備、人員成本等等也需要成本。總體而言，電子硬件成本僅占汽車總成本的一小部分，但隨著單個電子零件成本的下降，它一直在增加。所有電子硬件系統的典型成本從 3,000 美元到 8,000 美元不等——豪華車的價值更高。

硬件的“市場”階段因組件和系統類型而異。在大多數情況下，硬件市場階段通過一級供應商成為汽車電子系統的一部分。

硬件能力對汽車銷售的影響也越來越大。這種間接影響來自硬件功能創建的所有理想功能。未來將流行的新興功能包括 ADAS、網絡安全硬件、可升級硬件和自動駕駛功能。

汽車使用階段通常持續 10 到 15 年，有時甚至更長。如此長的使用壽命需要出色的硬件可靠性來限制 OEM 和供應商的保修和召回成本。“使用”階段也是售后市場供應商擁有最大機會的階段——尤其是在保修期到期之后。由于需要新的電子硬件系統，大量車禍也創造了重大機會。

軟件階段

該圖的底部顯示了汽車軟件四個階段的關鍵特征。該軟件是純數字的，具有與硬件非常不同的特性。但是，該軟件當然完全依賴于其相關的硬件。

“創建”階段是軟件中最難的部分，通常是軟件業務中成本最高的階段。大型軟件項目的開發時間很長，包括在經濟上可行的情況下糾正盡可能多的錯誤的困難測試程序。任何大型軟件平臺都不會沒有錯誤，并且在軟件的整個生命周期中都會發現新錯誤。對網絡安全的需求本質上在已完成的代碼中創造了一類新的軟件錯誤——黑客可以滲透到各種負面用途的網絡安全弱點。由于大多數汽車程序員不是網絡安全技術專家，他們不知道如何避免容易受到黑客攻擊的代碼序列。

軟件“創建”階段還需要非常強大的生態系統來開發新程序并測試生成的軟件。汽車行業取得了良好的進展，并正在利用或使用開源軟件開發系統。

“制作”階段通常是成本最低的階段，因為軟件可以免費運行在硬件系統上。有一些軟件特許權使用費，但通常是硬件零件成本的一小部分。軟件的“制作”階段實質上是將程序加載到汽車的電子系統中。軟件何時以及如何加載到電子系統中也具有靈活性。

軟件的“市場”階段因細分市場和系統類型而異。在大多數情況下，軟件“市場”階段也會通過一級供應商成為汽車電子系統的一部分。

軟件功能對汽車銷售的影響也越來越大。這種間接影響基于軟件實現人機界面 (HMI) 或功能可用性的程度。軟件可用性影響涉及所有不斷增長的功能——聯網汽車功能、OTA 升級、功能升級、ADAS 和未來的自動駕駛功能。糟糕的軟件可用性會給汽車帶來負面評價，并降低未來的銷售潛力。這種負面趨勢一直是高級信息娛樂系統的問題，也是蘋果和谷歌最近在信息娛樂-智能手機集成系統方面取得成功的原因之一。

汽車“使用”階段通常持續 10 到 15 年，在許多國家有時甚至更長。如此長的使用壽命將需要大量軟件錯誤修復。OTA 需要降低修復和更新軟件錯誤的成本，以限制 OEM 和軟件供應商的保修和召回成本。

“使用”階段是軟件在軟件即服務 (SaaS) 和云軟件領域看到巨大增長機會的階段。基于 SaaS 的網絡安全是非常有前景的機會。修復錯誤的 OTA 和功能軟件更新已被標記為領先的使用階段機會。通過 SaaS 提供的信息娛樂內容也處于有希望的增長曲線上。車禍也創造了機會，因為新的硬件系統需要新的軟件。

審核編輯：湯梓紅