21世紀(jì)經(jīng)濟(jì)報(bào)道記者鄭植文孫燕上海報(bào)道
隨著汽車電子電氣架構(gòu)從分布式架構(gòu)向域集中式架構(gòu)演進(jìn),使用以太網(wǎng)作為車載通信的骨干網(wǎng),逐步成為主機(jī)廠的共識(shí)。
車載以太網(wǎng)芯片的市場(chǎng)需求也水漲船高:在車載以太網(wǎng)中,物理層芯片扮演著高速公路的角色,交換芯片則相當(dāng)于交通樞紐。兩者的結(jié)合,就組成了車內(nèi)骨干網(wǎng)絡(luò)通信架構(gòu),為智能化汽車提供高速的網(wǎng)絡(luò)通信支持。
2025上海車展前夕,裕太微聯(lián)合廣汽集團(tuán)發(fā)布了車規(guī)級(jí)千兆以太網(wǎng)TSN交換芯片——G-T01芯片。裕太微車載事業(yè)部總經(jīng)理郝世龍?jiān)诮邮?1世紀(jì)經(jīng)濟(jì)報(bào)道專訪時(shí)表示,車載高速有線通信有比較高的技術(shù)門檻,需要在各種惡劣的情況下,包括不受溫度、電磁、震動(dòng)干擾,穩(wěn)定、可靠地傳輸。
裕太微聚焦于高速有線通信芯片的研發(fā)和銷售,此前在工業(yè)、消費(fèi)類以太網(wǎng)領(lǐng)域已有技術(shù)積累,涉足車載以太網(wǎng)通信并非從零起步,但也面臨著挑戰(zhàn):車規(guī)級(jí)芯片的要求高于商規(guī)級(jí)、工規(guī)級(jí)——不僅要求數(shù)據(jù)有效、可靠地傳輸,還對(duì)質(zhì)量、研發(fā)體系有要求,芯片的質(zhì)量、功能安全、信息安全也有很高的標(biāo)準(zhǔn)。
展望未來,郝世龍頗為積極。他認(rèn)為,隨著國(guó)內(nèi)合建產(chǎn)業(yè)鏈共識(shí)的形成、產(chǎn)品競(jìng)爭(zhēng)力的提升,未來一到兩年內(nèi),車載以太網(wǎng)芯片市場(chǎng)有望爆發(fā)。“車載以太網(wǎng)技術(shù)因其高帶寬、低延遲等優(yōu)勢(shì),有望逐步替代傳統(tǒng)的總線技術(shù),特別是在汽車智能化的應(yīng)用領(lǐng)域,并有望逐步實(shí)現(xiàn)對(duì)整車現(xiàn)有車內(nèi)通信技術(shù)的全面替代。”
汽車智能化驅(qū)動(dòng)以太網(wǎng)芯片增長(zhǎng)
裕太微最新發(fā)布的YT9908系列和YT9911系列車規(guī)級(jí)千兆以太網(wǎng)TSN交換芯片,集成多個(gè)百兆PHY和千兆PHY, 支持多達(dá)8個(gè)TSN(時(shí)間敏感網(wǎng)絡(luò))協(xié)議。另外,內(nèi)置國(guó)密安全啟動(dòng)、AutoSAR接口和ASIL-D級(jí)別RISC-V MCU單元。
目前車載以太網(wǎng)芯片在單車上使用量較少。郝世龍介紹道,按以太網(wǎng)端口計(jì)算,單車使用量約有幾十個(gè),包括以太網(wǎng)物理層芯片(PHY)、以太網(wǎng)交換芯片(Switch)兩大類。其中,以太網(wǎng)物理層芯片的單車使用量在10顆左右,以太網(wǎng)交換芯片的單車使用量在1到4顆之間。
但隨著汽車智能化的不斷演進(jìn),《2023中國(guó)車規(guī)級(jí)芯片產(chǎn)業(yè)研究白皮書》指出,未來智能汽車單車以太網(wǎng)端口將從現(xiàn)在的10個(gè)左右增長(zhǎng)到100個(gè)以上,在L4/L5級(jí)別自動(dòng)駕駛汽車中搭載量將增長(zhǎng)到80—120片。
“車載通信芯片的發(fā)展依賴于汽車電子電氣架構(gòu)(EEA)的演進(jìn),而汽車電子電氣架構(gòu)的演進(jìn)又受到上層應(yīng)用需求的驅(qū)動(dòng)。”郝世龍指出,汽車智能化的發(fā)展,包括從L2到L3,甚至更高級(jí)別自動(dòng)駕駛演進(jìn)以及智能座艙、智能底盤的應(yīng)用需求,對(duì)車內(nèi)通信提出了高帶寬、低時(shí)延、穩(wěn)定、可靠、安全的要求。目前,車載以太網(wǎng)演進(jìn)速度很快,如在速率方面,正從百兆、千兆帶寬向2.5G甚至10G發(fā)展。
近日在投資者關(guān)系活動(dòng)記錄表中,裕太微也表示2025年將加速下一代車載芯片研發(fā),支持更高帶寬及多域融合。
在芯片這樣大投入、長(zhǎng)周期的行業(yè),研發(fā)費(fèi)用是關(guān)鍵指標(biāo)。以裕太微為例,2024年支出研發(fā)費(fèi)用2.94億元,占營(yíng)業(yè)收入的74.10%,較2023年研發(fā)費(fèi)用增長(zhǎng)32.40%。
“公司始終在做短期目標(biāo)、長(zhǎng)期目標(biāo)之間的平衡:如果過于注重短期,長(zhǎng)期發(fā)展可能沒有動(dòng)力。如果過于注重長(zhǎng)期,短期業(yè)績(jī)可能會(huì)承受壓力。”郝世龍指出,2024年裕太微實(shí)現(xiàn)減虧,背后是前些年研發(fā)投入所設(shè)計(jì)出的產(chǎn)品,迎來了新的市場(chǎng)機(jī)會(huì)。
另一方面,響應(yīng)汽車出海的趨勢(shì),汽車芯片也在出海。2017年成立的裕太微,自2023年開始出海。2024年,裕太微實(shí)現(xiàn)海外收入7375.73萬元,相較2023年增長(zhǎng)157.84%。
對(duì)于整個(gè)芯片設(shè)計(jì)行業(yè)而言,海外的應(yīng)用場(chǎng)景和客戶范圍更為廣泛,高速有線通信芯片的應(yīng)用同樣如此。談及下一步出海方向,郝世龍指出還是大型主機(jī)廠、Tier1的集聚地——?dú)W洲。
聯(lián)手突圍
從整車看,汽車芯片可分為計(jì)算芯片、控制芯片、通信芯片、功率芯片、驅(qū)動(dòng)芯片、傳感芯片、電源芯片、模擬芯片、存儲(chǔ)芯片、安全芯片十大類別。其中,汽車通信芯片的國(guó)產(chǎn)化率較低。
汽車通信芯片可以進(jìn)一步分為車載無線通信、車載有線通信兩大類。郝世龍指出,車載有線通信,特別是車載以太網(wǎng)芯片的國(guó)產(chǎn)化率只有約5%。
對(duì)于目前車載以太網(wǎng)芯片國(guó)產(chǎn)化率較低的原因,郝世龍認(rèn)為,一方面,2016年IEEE發(fā)布了首個(gè)車載以太網(wǎng)物理層標(biāo)準(zhǔn)IEEE 802.3bw,這一技術(shù)才正式進(jìn)入標(biāo)準(zhǔn)化階段——這對(duì)于汽車產(chǎn)業(yè)而言太新,車廠、Tier1又較為謹(jǐn)慎,因此直至去年才開始大規(guī)模使用。另一方面,以太網(wǎng)作為新的整車架構(gòu)網(wǎng)絡(luò)骨干,有非常高的安全、可靠要求,因此車廠、Tier1在選擇國(guó)內(nèi)芯片供應(yīng)商時(shí)更加謹(jǐn)慎。
而近幾年間,車企通過自建、合資、投資入股等方式布局各類汽車芯片。車企與芯片企業(yè),也從供需關(guān)系走向深度融合。
郝世龍進(jìn)一步指出,不同汽車芯片的融合模式有所不同:對(duì)于智駕算力芯片,出于技術(shù)、商業(yè)模式等考慮,不少車企選擇自研;對(duì)于通信芯片,車企和芯片企業(yè)更多是合作關(guān)系。“比如在車載以太網(wǎng)TSN交換芯片的研發(fā)過程中,車企把整車的需求轉(zhuǎn)化為汽車芯片的技術(shù)規(guī)格和需求,由我們進(jìn)行設(shè)計(jì)、研發(fā)、交付。交付后的測(cè)試、驗(yàn)證、上車、量產(chǎn)環(huán)節(jié),則是我們配合車企完成的。雙方合作實(shí)現(xiàn)了‘整車—零部件—芯片’的產(chǎn)業(yè)鏈打通。”
“汽車和芯片之間的融合,是近幾年產(chǎn)業(yè)發(fā)展的必然結(jié)果。”郝世龍解釋道, 2019年中國(guó)芯片產(chǎn)業(yè)首次遭遇美國(guó)大規(guī)模制裁,2021年到2023年全球汽車產(chǎn)業(yè)“缺芯潮”第一次讓車企和芯片企業(yè)產(chǎn)生交集,之后汽車電動(dòng)化和智能化的加速發(fā)展對(duì)車載芯片的需求大增,也加速了中國(guó)車載芯片企業(yè)的快速發(fā)展。
這種結(jié)合并非中國(guó)現(xiàn)象。在以太網(wǎng)芯片領(lǐng)域,美國(guó)有博通、美滿等以太網(wǎng)芯片企業(yè),也有通用、福特等車廠;歐洲有大眾、寶馬、奔馳等車廠,也有NXP、英飛凌等汽車芯片企業(yè)——汽車企業(yè)和芯片企業(yè)之間形成了緊密的技術(shù)合作和供應(yīng)鏈關(guān)系。
“這幾年我們也感受到了整車廠、Tier1對(duì)國(guó)產(chǎn)芯片廠商的觀念變化。”據(jù)郝世龍回憶,裕太微2020年推出百兆車載以太網(wǎng)物理層芯片時(shí),較難推廣給整車廠;但到了2023年推出千兆車載以太網(wǎng)物理層芯片、2025年推出車規(guī)級(jí)千兆以太網(wǎng)TSN交換芯片,客戶的訴求、期望和接受度上都有所變化。
郝世龍認(rèn)為,國(guó)際形勢(shì)的變化,將給國(guó)內(nèi)芯片廠商帶來機(jī)會(huì),能夠促進(jìn)產(chǎn)業(yè)鏈的自主可控。“但政治并非決定性因素,最終還是要回歸商業(yè)本質(zhì),即技術(shù)、產(chǎn)品和服務(wù)如何贏得市場(chǎng)。”
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