苹果A15、高通骁龙8、天玑9000、麒麟9000、猎户座2100,手机SoC直接决定了体验和档次,而这一幕正在汽车界上演。
最近一两年,除了“宁德时代”之外,“高通8155”逐渐成为了很多新车的重要卖点。不过不同的是,傍“宁德时代”的都是电动车,而傍“高通8155”的燃油车也有不少。而这些搭载“高通8155”芯片的车型,无一例外都在强调智能座舱,仿佛得“高通8155”者,得天下。
稍微熟悉一点高通手机SoC产品线的朋友应该知道,高通骁龙855曾经也是一代神U,而车规级的8155芯片,从命名上很难不让人与骁龙855联系起来。确实,高通8155由855修改而来,两者都采用了台积电7nm工艺。
为什么高通不直接把手机上的骁龙855卖给车企,车规级芯片与消费级芯片有哪些区别?高通8155在智能座舱芯片中到底实力几何?
不同于消费电子,芯片一旦和汽车扯上关系,标准和成本都会直线上升。
首先我们看一下消费级、工业级和车规级芯片之间的基本差异。从设计寿命上来说,消费级仅需3~5年即可,而车规级需要达到15年。不知道随着智能汽车换车周期的缩短,车规级芯片的设计寿命会不会相应缩短。
而在环境温度的要求方面,车规级也比消费级电子严苛很多,还记得iphone手机一到零下就充不进去电吗?另外,这里车规级的“-40~85℃”仅仅是指座舱芯片,如果是发动机附近的芯片,需要能够长时间承受100℃以上的高温。
考虑到各种恶劣的用车环境,车规级芯片在湿度、震动、粉尘、发霉、静电、电磁干扰、有害气体侵蚀等方面的要求,也比消费级芯片高得多。比如消费级芯片的湿度最高要求为40%~80%,而车载需要达到95%;再比如消费级芯片的加速度标准为5G,而车载需要达到50G。
此外,车规级芯片的可靠性认证是个费时又烧钱的过程。就拿AEC-Q100来说,共有7大类别41项测试,每项实验需要2500颗左右不同批次的芯片,也就是说光测试样品就要10万颗左右,时间跨度超过一年都很常见。
出于“稳定压倒一切”的原则,车规级芯片不得不阉割一些性能,同时研发周期也会被拉得很长。所以我们会发现,车规级芯片往往给人感觉实际体验不如同时代的消费级芯片。极高的测试标准、复杂的认证流程也让车规级芯片奇贵无比。
就拿高通8155芯片来说,部分渠道的零售价高达2995美元。虽然我们无法知道各家车企准确的大批量采购价格,但是岚图FREE近期推出了“智能无忧包”,其中主要为高通8155芯片的硬件升级,4999元的限时优惠价已经是在“赔本赚吆喝”了。
作为参考,高通8155车载芯片相比消费级的高通骁龙8在参数上存在不小的差距,而搭载后者的智能手机,有些整机甚至都不到3000元。
由此可见,高通8155芯片存在极高的溢价能力,那么对智能汽车来说,高通8155到底有多牛?
高通8155之所以能够大杀四方,全靠同行陪衬。
在“智能座舱”概念尚未兴起时,车机的功能往往仅限于蓝牙、收音机、MP3解码,附加一些基础的车控操作,消费者对于芯片的性能没有感知,车企也不会花大力气投入研发。
之后荣威、吉利、比亚迪等自主品牌开始重视“智能座舱”,不仅要有苹果CarPlay、百度CarLife,还要支持语音识别、APP安装、车联网。如果芯片的性能不够,很容易出现卡顿、死机的情况,这时候座舱芯片的重要性开始凸显。
其实智能座舱芯片可以看作是一台主机,它需要同时配备CPU(中央处理单元)、GPU(图像处理单元)、NPU(神经网络处理单元)、DSP(信号处理器)、RAM/ROM(内存)以及各种IO接口。
通俗来说,智能座舱芯片需要负责车内绝大多数电子元器件的协同。比如液晶仪表、中控屏、副驾驶娱乐屏、空调控制面板、HUD的显示;比如车内外摄像头、语音识别麦克风的信号采集分析;再比如车载APP、远程车控、OTA升级的数据传输。有些车型的智能座舱芯片甚至还要兼顾辅助驾驶功能,比如自动泊车、盲区监测等等。
而正如前面说到的,车规级芯片对稳定性的要求极高,毕竟这关乎行车安全,谁也不想开着开着液晶仪表乱码、全景影像黑屏、音响不受控制。所以从这个角度看,智能座舱芯片身上的担子很重。
我们都知道,手机SoC厂家就那么几个,起步更晚的车机SoC就更没几家了。可能是高通的实力太强,也可能是别家没把业务重心放在智能座舱芯片上,这也导致了现在高通8155“一家独大”的局面。
首先,高通8155基于ARM架构,运行的是安卓系统,这也让搭载了这款芯片的车机对于APP的兼容性更佳,在使用体验上更友好。而部分友商产品现在还在使用X86架构,底层仍为Linux系统。如果你不明白其中的差异,想想安卓平板和Windows平板哪个更好玩就知道了。
其次,高通8155最高支持3块4K屏幕或4块2K屏幕、4个麦克风、6个摄像头,另外它还支持Wi-Fi6、5G和蓝牙5.0。所以为什么这几年我们能看到很多配备3块及以上大屏的智能汽车,这一切都是高通8155的功劳。如果从这点来看,岚图FREE花4999元从820A升级为8155,似乎很有必要。
不过芯片这种东西,更新迭代的速度太快。2019年那会儿,高通820A还是香饽饽呢,小鹏P7、理想ONE、奥迪A4L都有搭载。可转眼才刚刚过去了3年时间,高通8155就吸走了几乎所有的高端市场,极氪001还因为820A芯片的卡顿问题受到吐槽。
那么,高通8155还能火多久呢?
高通8155在台上风光无限,高通8295在背后悄悄蓄力,智能座舱芯片向“钱”看。
根据IHS Markit的数据,目前我国市场座舱智能配置水平的新车渗透率约为48.8%,到2025年预计可超过75%,芯片厂商自然不会错过这一市场。智能座舱芯片,“钱”景广阔。
早在去年,高通第四代汽车数字座舱平台中的8295芯片就已经亮相。相比8155芯片,8295的制程工艺从7nm提升至5nm、AI算力从4TOPS提升至30TOPS、像素支持能力和3D渲染能力提升200%。预计2023年开始装车,首款车型为百度旗下集度品牌的首款量产车。
而且很有意思的是,过往智能座舱芯片的AI算力基本都不如同时代的手机,再加上工程研发周期较长,实际装车时已经不算先进。比如最近一两年才大量装车的高通8155芯片,本质上是骁龙855,而我们现在买的新手机,基本都是骁龙8、骁龙888、骁龙870,这里面差了好几年。
但是高通8295芯片拥有30TOPS的AI算力,已经是iPhone13上A15算力的2倍左右。再加上现在手机SoC普遍性能过剩,也就是说等到高通8295大量装车的时候,这块芯片相比当时的手机芯片依然非常能打。从这里也可以看出,芯片厂商对于智能座舱市场相当看重,毕竟汽车SoC的溢价更高。
如果我们想得再远一点,当智能座舱芯片的算力已经达到甚至远超智能驾驶芯片的算力,最后两者会不会合二为一?因为现在出于算力和安全考虑,绝大部分车型的座舱芯片和智驾芯片是隔离的,但是我相信,总有一天这两块芯片会合到一起。
照着这样的趋势发展,以后纯电动车不仅要拼电池供应商,还要拼芯片供应商。这会不会就和我们现在买手机一样,核心部件的供应商和型号,再加上内存容量,直接决定了价格段。
如果未来真是这样的话,像现在“高通8155”这样的芯片产品,会占到整车成本的多少呢?留给车企这个“组装厂”的利润空间,又还剩多少呢?
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