芯耀
与非AI
86
智能手机和数据中心市场的系统公司正在回归垂直整合业务模式。而长期以来依靠Tier1的车厂，似乎将是垂直整合的下一个市场。而车厂们是否有意愿、资金、人才和企业文化为他们的下一代车型设计大型、差异化的SoC呢？
我们是否会看到福特会组建自己的半导体团队呢？这并非不可能。
西门子数字工业软件公司的自动驾驶和ADAS高级主管David Fritz说：“每家顶级的车厂都在打造他们自己的芯片。在未来12-18个月内，车厂将陆续宣布他们正在建造自己的芯片。”当被问及是否有一两家正在实现这一飞跃时，他说：“不仅仅是一两家。在全球范围内，每一家顶级车厂都在这么做。”
车厂将以苹果为榜样，苹果在2008年收购了P.A. Semi，这或许对整个电子行业来说是一个分水岭。苹果迈向垂直整合，开始设计自己的芯片，创新功能并开发差异化的系统。
简而言之，在全球智能手机市场上，苹果牢牢地将命运掌握在自己手中。
汽车行业似乎也一直在等待着领先的车厂去效仿，无论是通过设计自己的芯片还是收购一家半导体公司。
Fritz指出，车厂的这种活动属于西门子等设计服务公司的服务范围。Fritz的团队一直在与车厂合作设计大型SoC，其中一款产品将于2026年的车型中投入使用。
车厂对他们的计划保持沉默。Fritz承认，“这件事仍然是保密的”。
车厂释放出的信号
尽管如此，新冠疫情和芯片短缺使半导体成为每个车厂CEO的谈话要点。
不管他们对半导体有多少了解，如今的汽车高管们都渴望讨论芯片战略。
车厂们预计半导体紧张的现象将在今年下半年结束，尽管汽车芯片供应商警告说，其影响将一直持续到2023年。
福特和通用已经与半导体代工厂和MCU巨头签署了新的协议或伙伴关系。这些声明在一定程度上是对半导体短缺的回应，但也表明车厂希望看到他们的汽车架构在未来的发展。
车厂向投资者发出的信号是“我们有这个能力“。他们是否真的“明白”半导体业务是另一回事。
车厂正面临着无数的挑战。包括确保晶圆，整理SoC，了解芯片设计、制造、验证和测试过程的复杂性，以及管理整个供应链。
车厂官宣的背后福特CEO Jim Farley在最近的季度财务电话会议上指出：“也许我们在半导体方面经历的所有痛苦中最大礼物是，我们吸取了教训，我们不能像以前那样管理这些关键部件的供应链。”
福特希望与GlobalFoundries（GF）的非约束性协议将使福特能够确保产能。这项投资还将帮助GF更新传统节点，从而使某些功能不会下降。此外，GF还将更新旧节点，如15年前的130nm节点，以便用于BMS中的130nm芯片能够处理动力电池的400V充电架构。
双方均未透露福特是否提供资金或承诺在GF目前或未来的任何工厂储备产能，或涉及多少资金。虽然该协议提供了一些答案，以维持不需要先进工艺节点的设备的产能，但它并没有透露福特继续进行下一代ADAS车辆架构设计的计划，而GF也不具备应对这项任务的能力。
通用占据了市场另一端。除了现有的半导体短缺，通用似乎不太熟悉芯片行业的运作方式。
在去年秋末的一次投资者会议上，通用宣布，它计划用“北美制造的新设计（new designs made in North America）”来解决芯片短缺问题。
路透社援引通用总裁Mark Reuss的话说，该公司正在与七个芯片供应商合作开发三种新型微控制器系列，这将使未来汽车上的独特芯片数量减少95%。Reuss提到的供应商伙伴包括Qualcom、ST、TSMC、Renesas、NXP、Infineon和ON Semi。
不过，通用的声明引起了芯片行业观察人士们的注意。为了弄清通用的意图，他们给出了各种解释。IHS Markit高级首席汽车分析师Phil Amsrud推测，“通用可能要求四大公司，NXP、Infineon、ST和Qualcomm，通过使用相同的架构、相同的工艺节点和相同的引脚，使他们的零部件可以互换。”
他补充说，这将允许进行一些部件级别的验证，使通用更容易移动这些元件。
另一方面，西门子的Fritz说：“通用要求无差异的IC是没有意义的，因为IC短缺并不是由设计短缺造成的。”
通用寻找引脚兼容的MCU的概念也是过时的。所有MCU巨头，包括Infineon、NXP和ST，都在迅速整合ECU和设计差异化的SoC。
一位不愿透露姓名的MCU供应商证实，零部件互换是行不通的。然而，在为通用辩护时，该芯片公司人士解释说，半导体市场的这次危机使通用意识到，安装由如此多不同供应商的100多个ECU是不可持续的。该半导体公司人士说，通用现在希望规范和简化向通用提供这些MCU的供应路线。为此，通用首先缩减了MCU供应商的数量。其次，它要求剩下的供应商确保他们的每一个MCU都有多个供应链。
尽管头部车厂明显希望掌握半导体业务，但目前没有一家的芯片计划看起来是一致的。
追赶特斯拉模式
为了驾驭半导体设计流程，车厂需要的不仅仅是一两个来自硅谷的出色的芯片架构师，而是需要一个相当规模的半导体专家团队。
当被问及在车厂设置半导体设计团队的前景时，Fritz指出：“目前还没有一家公司的规模足够大。”
然而，许多车厂的目标是要成为下一个特斯拉。
特斯拉在2019年推出的FSD芯片，是由特斯拉的半导体设计团队开发的，该团队由前苹果的架构师Jim Keller和Peter Bannon领导。
在底特律参照特斯拉的路线，说起来容易做起来难。一位行业观察人士调侃道：“当底特律的车厂表现得好像他们正在重建Edsel（福特历史上最失败的一款车型）时，他们怎么可能成为特斯拉？”
尽管如此，一些设计服务公司、EDA供应商和较小的半导体设计公司正在努力提供帮助。Fritz说：“我们正在组建团队，西门子帮助他们如何使用工具、决定工艺节点、选择代工厂、演示如何验证设计、开发印刷电路板、设计外包装和原型系统。”
收购之路
Tirias Research的首席分析师Jim McGregor说：“由于特斯拉在设计芯片方面取得了成功，每家车厂都将其作为一种选择。然而，很少有人会成功，因为他们基本上必须收购或建立一个半导体公司。”
例如，福特会收购一家芯片公司吗？
Fritz说：“没有人跟我分享过这个。但这并不意味着他们没有考虑过这些事。我只是认为，那些聪明到知道应该这样做的人可能没有在他们公司内部找到相应的政治资本。”
在收购P.A. Semi之前，苹果花了不少时间，研究其供应商，向他们学习，同时建立自己的团队。
对于车厂来说似乎是不现实的。苹果之所以能够这样做，是因为智能手机芯片的出货量足够大，足以证明进入半导体市场的合理性，苹果也有足够的财力。
尽管如此，苹果和车厂之间的区别在于“平均售价”。他说，一个用于高级自动驾驶的大型SoC将需要150亿门的设计，成本高达2000美元。
他说：“试想，一个芯片和一个印刷电路板将取代60个印刷电路板、60个独立的芯片和60个独立的设计、软件堆栈。把芯片的成本放在一个新的汽车架构的背景下，这是很划算的。”
Fritz强调说：“车厂设计芯片不仅是不可避免的，且是唯一选择。这是车厂能够掌控自己命运的唯一方法。这只是一个谁能率先实现的问题。”
内部和外部的压力
然而，目前车厂面临着强大的内部阻力。考虑到下一代汽车中IC集成的前景，如今管理数百个MCU和PCB的数千人将会面临相应岗位的消失。决心抵制半导体设计团队的内部阻力似乎非常大。
还有一种外部压力。在制定芯片设计路线图的同时，车厂必须培育与外部主要SoC公司之间的关系。同时，车厂必须制定一条平行的路线，并要弄清楚如何与供应商的路线相协调。
而特斯拉则没有遇到这些挑战。特斯拉是从白纸开始，几乎没有什么包袱。
特斯拉就没事了吗？
这并不是说特斯拉不会犯错。尽管特斯拉具有显著的技术优势，但也有可能正在浪费机会。
CNBC最近报道说：“在冲击第四季度销售目标的压力下，同时又要应对广泛的半导体短缺，特斯拉决定删除两个ECU中的一个……通常在一些车型的转向架上。”这一疏忽的后果是，会严重影响到特斯拉后期的OTA。
领先的车厂认为特斯拉的安全策略是不负责任的。Fritz说：许多人对安全、网络安全和可靠性都很执着。我不得不说，未来几年最大的变化之一是用数学方法证明车辆将比人类司机更安全……而不是像特斯拉的方法。”
Fritz说，一家有远见的车厂正在研究数学模型，他们希望能在芯片中实现这一模型。“他们说，他们不打算把乘员的生命押在无法证明是正确的AI上。”
领先的车厂并不是为了跟上马斯克的步伐而设计新的芯片。通过不同于特斯拉的模式，他们可能会设计出有意义的芯片设计，将安全转化为一种竞争优势。
车厂涉足半导体业务带来了内部和外部的巨大变化。为了实现这一目标，他们将需要一个能够设计大型SoC的坚实、上规模的半导体设计团队，以及能够在与外部芯片供应商的现有交易中穿针引线的精明高管，同时为其下一代系统制定一个平行的半导体路线图。
