汽車(chē)換芯片，到底貴在哪里？

作者：何律衡，編輯：李墨天

上個(gè)月小鵬汽車(chē)眾籌換芯片，P7車(chē)型三天達(dá)到眾籌目標(biāo)，老車(chē)主花4999元，即可將座艙芯片從高通820A升級(jí)到最新款8295。

雖然小鵬自稱業(yè)內(nèi)首例，但這個(gè)“首例”對(duì)應(yīng)的其實(shí)是眾籌模式。拋開(kāi)眾籌，“換芯不換車(chē)”在車(chē)圈不算少見(jiàn)。

汽車(chē)換芯上一次引發(fā)大規(guī)模討論是在2022年，時(shí)值老車(chē)型集體迎來(lái)系統(tǒng)卡頓，恰逢爆款芯片8155上車(chē)潮，車(chē)企紛紛祭出老車(chē)換芯服務(wù)。

更早之前，特斯拉就提供過(guò)老款硬件付費(fèi)升級(jí)的服務(wù)，價(jià)格感人。

無(wú)論哪種模式，安撫的都是消費(fèi)者“換車(chē)趕不上換芯”的焦慮。伴隨著消費(fèi)者對(duì)汽車(chē)價(jià)值認(rèn)知的重塑，座艙芯片正迭代出自己的“消費(fèi)電子周期”。

汽車(chē)的消費(fèi)電子化

隨著新能源車(chē)滲透率急劇提高，絕大多數(shù)車(chē)企和消費(fèi)者都慢慢感受到了汽車(chē)“消費(fèi)電子化”的趨勢(shì)。除了少部分倒車(chē)影像選配的日系車(chē)，即便是燃油車(chē)，也用上了越來(lái)越大的屏幕和越來(lái)越多的座艙功能。

當(dāng)“軟件定義汽車(chē)”的口號(hào)開(kāi)始落地踐行，軟件在差異化中的位高權(quán)重，體現(xiàn)為頻繁更換的操作系統(tǒng)和競(jìng)賽式的OTA更新：

理想兩個(gè)OS去年總計(jì)OTA更新了11次，蔚來(lái)三個(gè)OS OTA更新了9次，小鵬有Xmart1-4和天璣系統(tǒng)XOS五個(gè)OS，OTA更新了29次[1]。

而在頻繁O(jiān)TA中不斷進(jìn)步的車(chē)載娛樂(lè)系統(tǒng)，讓芯片算力愈發(fā)捉襟見(jiàn)肘。

今年年初，特斯拉在v12系統(tǒng)升級(jí)中，推送了Cybertruck同款全屏可視化UI，超過(guò)200萬(wàn)車(chē)主無(wú)緣全新界面，癥結(jié)就是老芯片帶不動(dòng)新系統(tǒng)。

特斯拉的座艙芯片經(jīng)過(guò)兩次大的迭代，第一次是2017年從英偉達(dá)Tegra 3換成英特爾Atom A3950，第二次是2021年從Atom A3950迭代到AMD Ryzen V1000系列。這次被門(mén)檻卡住的，就是搭載Atom A395的車(chē)型。

按照特斯拉的銷(xiāo)量粗略估計(jì)，2018到2021年四年里，特斯拉賣(mài)出了204萬(wàn)輛車(chē)（配備Atom A3950），2022到2023兩年賣(mài)出了315萬(wàn)輛車(chē)（配備V1000），按照5-6年的換車(chē)周期，還在使用Atom A3950車(chē)型的車(chē)主不在少數(shù)。

也就是說(shuō)，如果算上更老一批車(chē)主，將近一半的車(chē)主無(wú)緣新系統(tǒng)更新。當(dāng)AMD車(chē)主更新完系統(tǒng)開(kāi)始使用新的界面，英特爾車(chē)主僅僅得到了一個(gè)“細(xì)微的修復(fù)”，背刺感瞬間拉滿。

當(dāng)越來(lái)越多車(chē)型進(jìn)入換代周期，車(chē)載娛樂(lè)系統(tǒng)發(fā)揮越來(lái)越重要的作用，芯片性能給老車(chē)主帶來(lái)的的心理落差也就越來(lái)越強(qiáng)。

并非車(chē)企沒(méi)有預(yù)見(jiàn)到芯片性能的落伍，恰恰相反，大部分車(chē)型在立項(xiàng)時(shí)，已經(jīng)選擇了當(dāng)時(shí)市場(chǎng)上最好的芯片。

舉例來(lái)說(shuō)，蔚來(lái)ES8在2015年左右立項(xiàng)，座艙芯片選擇了英偉達(dá)Tegra X1。這款芯片應(yīng)用量最大的終端產(chǎn)品是任天堂的Switch，考慮到Switch“滿屏的游戲性”，其性能可想而知。

但問(wèn)題是，Tegra X1作為英偉達(dá)Tegra系列頂配，直接上了20nm制程（特斯拉用的Tegra 3是40nm），已然是2015年的蔚來(lái)能買(mǎi)到的最頂級(jí)的芯片。

與之類似，極氪首款量產(chǎn)車(chē)極氪001在2016年立項(xiàng)時(shí)，高通第二代智能座艙820A發(fā)布不久，也算是一代網(wǎng)紅芯片。結(jié)果高通驍龍8155發(fā)布后，8155成了車(chē)企智能化繞不過(guò)的神秘代碼，極氪大手一揮，花了三個(gè)小目標(biāo)讓2.5萬(wàn)名車(chē)主免費(fèi)升級(jí)。

由于集中式電子電氣架構(gòu)的存在，新能源車(chē)可以直接改寫(xiě)運(yùn)行在硬件上的軟件，即“硬件預(yù)埋，軟件升級(jí)”——先把算力堆上去，再通過(guò)OTA慢慢迭代。但這種消費(fèi)電子化的思路代入汽車(chē)，卻遇到了嚴(yán)重的錯(cuò)配問(wèn)題。

由于汽車(chē)的出貨量，芯片設(shè)計(jì)公司不會(huì)為汽車(chē)專門(mén)定制一款芯片，因此，無(wú)論是高通8155還是當(dāng)下的8295，都是基于手機(jī)SoC“魔改”而來(lái)。AMD的V1000/V2000系列，同樣基于PC的Zen架構(gòu)CPU和Radeon GPU二次開(kāi)發(fā)，可以有效攤薄研發(fā)成本。

也就是說(shuō)，芯片設(shè)計(jì)公司產(chǎn)品迭代的“基準(zhǔn)”，其實(shí)是手機(jī)和PC這類消費(fèi)電子產(chǎn)品的周期。這種情況下，消費(fèi)電子1-3年的更新周期，與汽車(chē)5-8年的更新周期，出現(xiàn)了錯(cuò)配。

Tegra 3曾讓初代Model S用一塊17英寸大屏取代了中控臺(tái)上的所有儀表和開(kāi)關(guān)，V1000實(shí)現(xiàn)了馬斯克在車(chē)?yán)锿妗顿惒┡罂?2077》的目標(biāo)。但激動(dòng)之心過(guò)盡千帆，當(dāng)初攻占市場(chǎng)的先進(jìn)芯片，轉(zhuǎn)頭落后成了攻向車(chē)企自己的矛。

零部件殘酷的淘汰賽在消費(fèi)電子產(chǎn)業(yè)屢見(jiàn)不鮮，在汽車(chē)產(chǎn)業(yè)已經(jīng)顯露出猙獰。

換芯片貴在哪里？

2022年，面對(duì)蔚來(lái)車(chē)主免費(fèi)換芯片的呼聲，李斌當(dāng)時(shí)在蔚來(lái)APP的車(chē)友群直言，20萬(wàn)輛車(chē)升級(jí)換芯得花費(fèi)20億元，確實(shí)扛不住。

按照李斌的口徑，給一輛車(chē)換芯片的成本在1萬(wàn)元左右，與極氪當(dāng)年平均每個(gè)1.2萬(wàn)元的數(shù)字也吻合。雖說(shuō)高端芯片向來(lái)不便宜，但即便在兩年前缺芯期間，8155在公開(kāi)渠道的售價(jià)也“只有”1000元人民幣左右。

換一個(gè)芯片成本就加個(gè)零，原因主要有兩點(diǎn)：

一是給汽車(chē)換一顆芯片，實(shí)際上是更換了搭載芯片的整個(gè)“域控制器”。以PC為例，雖然表述上是更換CPU，實(shí)際上是更換了包括CPU、內(nèi)存、存儲(chǔ)顆粒在內(nèi)的整塊主板，成本自然水漲船高。

由于PC的零部件高度通用化，只要主板能夠兼容，更換CPU和顯卡理論上只要有一把螺絲刀就行。但車(chē)載娛樂(lè)系統(tǒng)集成度非常高，座艙芯片與MCU、內(nèi)存、電源管理芯片等電子元件被嚴(yán)謹(jǐn)?shù)嘏挪荚谝徽麎K主板上，再打包進(jìn)外殼嚴(yán)絲合縫的域控制器里。

在車(chē)型開(kāi)發(fā)過(guò)程中，核心的座艙芯片會(huì)與周?chē)?a class="article-link" target="_blank" href="/tag/%E5%85%83%E5%99%A8%E4%BB%B6/">元器件和電路一并設(shè)計(jì)，根據(jù)一套相對(duì)固定的元件組合進(jìn)行定制，座艙芯片換了，其他的零部件也要一并更換，牽一發(fā)而動(dòng)全身。

蔚來(lái)針對(duì)最老款車(chē)型推出的方案里，不僅更換了8155芯片和對(duì)應(yīng)的主板，還包含環(huán)視攝像頭、車(chē)內(nèi)攝像頭、雨量光線傳感器等一整套零部件，成本可想而知。

小鵬眾籌換芯不支持8155升級(jí)至8295，按照官方解釋，一個(gè)重要原因是同時(shí)更換座艙控制器和智駕控制器，升級(jí)成本比820A升級(jí)8295反而高了1萬(wàn)元。

二是在單純的硬件成本之外，還有相當(dāng)規(guī)模的軟件開(kāi)發(fā)成本。

雖然大體原則與PC類似，但如上文所說(shuō)，車(chē)企拿到手的并不是一顆芯片，而是一個(gè)集成了主板、存儲(chǔ)、通信等模塊的域控制器。

這個(gè)過(guò)程中，車(chē)企主要聚焦于上層的算法與應(yīng)用，而大部分的連接、通信與中間件都由大量的軟件供應(yīng)商完成。

用一個(gè)不太嚴(yán)謹(jǐn)?shù)谋确?，?dāng)一款車(chē)型確定使用A芯片，那么與之配套的一系列軟件都會(huì)基于A芯片開(kāi)發(fā)。一旦更換為B芯片，那么對(duì)應(yīng)的軟件架構(gòu)也需要為B芯片重新適配。同時(shí)，車(chē)企還要像新車(chē)研發(fā)一樣，走完整個(gè)測(cè)試和驗(yàn)證流程。

小鵬的眾籌換芯即便成功，車(chē)主也要等到2025年下半年才能順利更換，原因就在于大量的開(kāi)發(fā)和適配工作。

PC零部件隨拆隨裝的基礎(chǔ)是高度通用性，汽車(chē)零部件相當(dāng)于“八國(guó)聯(lián)軍”，每國(guó)軍隊(duì)色指揮系統(tǒng)自成一派，相互配合還得安排翻譯。

再加上拆機(jī)、裝機(jī)、后期測(cè)試花費(fèi)的人力成本，于車(chē)企而言，換芯絕不算是好生意，更多是為了維護(hù)車(chē)主粘性提供的補(bǔ)償性服務(wù)。

之前提供免費(fèi)換芯的車(chē)企大多都有一個(gè)特點(diǎn)：銷(xiāo)量低，干脆心一橫當(dāng)一筆營(yíng)銷(xiāo)費(fèi)用花出去，換一個(gè)良心車(chē)企的美名。但車(chē)越賣(mài)越多，再良心的車(chē)企也要對(duì)著三張表仔細(xì)算算賬了。

跨界巨頭降維打擊

2022年的8155上車(chē)潮，儼然一部高通座艙芯片推介大電影，看完全片的消費(fèi)者或許記不清哪些車(chē)用上了8155，但起碼都留下了一個(gè)模糊印象——不用高通芯片的車(chē)不是好車(chē)。

同一年，高通營(yíng)收大漲31.68%，其中汽車(chē)業(yè)務(wù)增幅高達(dá)36%，8155顯然立了大功。

汽車(chē)一直是高通營(yíng)收增長(zhǎng)最快的業(yè)務(wù)之一，但直到2017年以后，全球智能手機(jī)市場(chǎng)飽和，作為支柱業(yè)務(wù)的手機(jī)SoC揮別高增長(zhǎng)，高通這才真正對(duì)汽車(chē)業(yè)務(wù)認(rèn)真起來(lái)。

8155是這種認(rèn)真的成果。和前代820A“魔改”自驍龍820類似，8155同樣能在高通手機(jī)產(chǎn)品線中找到自己的“兄弟”驍龍855，但“魔改”的工程量大不相同。8295推出后，高通如入無(wú)人之境，驚醒了廝殺多年的老對(duì)手們。

英特爾拼起性價(jià)比，第一代SDV SoC目標(biāo)替代幾年前的8155和V1000；AMD V2000車(chē)規(guī)版本千呼萬(wàn)喚始出來(lái)；聯(lián)發(fā)科0幀起手“業(yè)界首顆3nm”，還拉上英偉達(dá)做“座艙-智駕”聯(lián)合方案。

2024年，從消費(fèi)電子產(chǎn)業(yè)跨界而來(lái)的巨頭們將座艙芯片殺成一片紅海，反而是瑞薩、恩智浦這些老牌列強(qiáng)逐漸沉寂。智能座艙對(duì)高性能異構(gòu)芯片的訴求，讓傳統(tǒng)汽車(chē)半導(dǎo)體公司多少有些不適應(yīng)，卻正中高通和聯(lián)發(fā)科的下懷。

如果說(shuō)四五年前，智能座艙還是一個(gè)新興的概念，那么時(shí)至今日，當(dāng)智能化深度介入消費(fèi)者的購(gòu)車(chē)決策，車(chē)企恐怕又要面對(duì)一個(gè)Wintel式的問(wèn)題：新車(chē)型的研發(fā)周期需要與芯片設(shè)計(jì)公司的迭代節(jié)奏匹配。

一顆座艙芯片在整車(chē)成本中的恐怕不到5%，但它勢(shì)必會(huì)影響消費(fèi)者的購(gòu)車(chē)決策，繼而影響車(chē)企的新車(chē)迭代節(jié)奏。

車(chē)規(guī)級(jí)芯片從發(fā)布到驗(yàn)證成熟上車(chē)一般需要4-5年，8155發(fā)布于2016年，開(kāi)始量產(chǎn)上車(chē)是在2021年下半年；以此類推，8295發(fā)布于2019年，因此大規(guī)模上車(chē)在今年。

在這個(gè)語(yǔ)境下，“首發(fā)高通驍龍”的PPT爭(zhēng)奪戰(zhàn)，恐怕還將在汽車(chē)市場(chǎng)上演，這也意味著汽車(chē)對(duì)產(chǎn)品的定義權(quán)進(jìn)一步喪失。

雖然各家芯片公司的產(chǎn)品策略和技術(shù)路線各有不同，但共同的思路都是與同代的移動(dòng)/PC產(chǎn)品線共享核心與架構(gòu)，繼承了消費(fèi)電子產(chǎn)品高性能的同時(shí)，大幅度攤薄研發(fā)成本。車(chē)企上馬自研之前，恐怕都得對(duì)照著自己的銷(xiāo)量，掂量掂量成本能不能攤下來(lái)。

過(guò)去的制造業(yè)，汽車(chē)與消費(fèi)電子兩大帝國(guó)隔著楚河漢界：

一個(gè)以穩(wěn)定性和可靠性建立基石，車(chē)企在環(huán)環(huán)相扣的供應(yīng)鏈中對(duì)零部件精挑細(xì)選，牢牢把持著硬件迭代節(jié)奏，在消費(fèi)者漫長(zhǎng)的購(gòu)車(chē)周期中做技術(shù)的小步快跑；

一個(gè)以靈活性深挖護(hù)城河，新技術(shù)落地完全以消費(fèi)者變化莫測(cè)的需求為導(dǎo)向，貫徹“用戶即是上帝”的終極要義，在有限的產(chǎn)品生命周期中實(shí)施酷烈的優(yōu)勝劣汰。

座艙芯片帶著一眾消費(fèi)電子巨鱷殺入汽車(chē)供應(yīng)鏈，肉體還桎梏于迭代不急不緩的車(chē)機(jī)，靈魂卻換上了年年殺瘋了的消費(fèi)芯片。“軟件定義汽車(chē)”借由座艙芯片正在初步顯化，芯片可能不會(huì)定義汽車(chē)，但卻開(kāi)始被納入汽車(chē)迭代的坐標(biāo)系。

換芯與換車(chē)的選擇，恐怕還將在未來(lái)的一段時(shí)間里，繼續(xù)讓購(gòu)車(chē)者左右為難。

參考資料：

[1] 2023 OTA年榜：蔚小理特華誰(shuí)最強(qiáng)，AutoLab

[2] 被中國(guó)車(chē)企神化的高通8155，車(chē)東西

[3] 國(guó)產(chǎn)車(chē)換芯，高通又贏麻了，遠(yuǎn)川研究所

[4] 特斯拉智能座艙迭代：它仍是最不一樣的企業(yè)，2030出行研究室

[5] “常用常新”可不止軟件：來(lái)自官方的車(chē)機(jī)硬件升級(jí)二三事，超級(jí)充電站

[6] 蔚來(lái)的2024款，到底是不“改了個(gè)寂寞”，電動(dòng)星球

編輯：李墨天視覺(jué)設(shè)計(jì)：疏睿
責(zé)任編輯：何律衡