近日,小米YU7的上市引起了“车圈”震动。3分钟大定超20万辆、1小时大定超28.9万辆的消息让不少车企感到恐慌。不仅如此,小米把骁龙8 Gen3手机处理器芯片当作车机芯片用于小米YU7,同样引起了广泛热议。大家疑惑的是,将消费级芯片用于汽车靠谱吗?在行业对此进行讨论的同时,另有消息透露,小米正计划重构产品的芯片架构体系,未来将在手机、可穿戴设备及汽车等全品类产品中统一搭载自研玄戒O2处理器芯片,以实现生态协同与技术整合。行业不禁又问,不同平台的芯片实现统一真的可行吗? 据小米官方披露,新上市的小米YU7配备“四合一”域控制模块,车辆搭载4nm制程高通骁龙8 Gen3作为座舱SoC芯片,可实现1.35秒快速开机,以及15分钟整车OTA升级,胜过以往其他品牌OTA升级需1~2小时的情况。小米官方表示,通过车规级封装,小米YU7的车机核心板通过了AEC-Q104车规级测试,行业标准2倍以上严苛的耐久测试,覆盖超17类环境、280项测试场景,验证等效10年以上使用周期。 对此,有人并不看好。“消费级芯片根本通过不了ISO 26262车辆功能安全国际标准测试。”一位不愿具名的汽车芯片行业人士王勇(化名)表示,不可否认,高通骁龙8 Gen3消费级芯片性能比常用的高通8295车规级芯片快2倍,且成本只有车规级芯片的50%左右。但是,车规级芯片必须符合零下40℃至125℃极端环境、15年寿命验证及百万缺陷率仅允许10次的AEC-Q100车规级零部件认证,消费级芯片显然难以达到这一认证要求。他告诉记者,消费级芯片的工作温度上限为70℃,在高原或夏季暴晒条件下车内如果不开空调很容易超过这一温度值;同时,消费级芯片的缺陷率是百万分之500,设计寿命一般为3~5年。“如果仅仅是封装通过认证,不一定适合汽车使用。”他说。 王勇指出,特斯拉Model 3早期为了节约成本,也曾在车机系统中搭载消费级芯片,但这一方案带来的后果是,车辆在夏季高温的行驶途中,中控屏幕时常会突然黑屏,行车所需信息会瞬间消失。 不过,也有观点支持小米的做法。“小米的做法是一种探索,高通骁龙8 Gen3消费级芯片用于智能座舱车机系统有一定的可行性。”国家新能源汽车技术创新中心主任、总经理,中国汽车芯片产业创新战略联盟秘书长原诚寅在接受《中国汽车报》记者采访时认为,目前小米汽车只是将该消费级芯片用于车机系统,是因为该芯片有性能上的优势,只要能保证安全性、可靠性,处理一些声音、图像等信息交互没有问题。况且小米汽车采用了车规级的封装技术,增加了一些车规级的可靠性和安全性验证,这一探索性的做法逻辑上是正确的。对于芯片使用温度上限问题的担心,原诚寅认为,电动汽车用户在高温环境使用时会开空调,停放时一般也不会选择露天高温暴晒的场地,所以基本不必担心。 清华大学车辆与运载学院助理研究员颜宏伟也赞同原诚寅的观点,他认为,小米汽车将高通骁龙8 Gen3集成到“四合一”域控制模块的核心板中,使用模组级认证替代芯片级认证,这在行业内是允许的。“智能座舱系统分为车速显示等安全关键功能系统和娱乐系统等非安全功能系统,其中安全关键功能由独立安全车规级芯片负责,而骁龙8 Gen3仅处理非安全任务,且模组通过了车规级功能安全认证,即使失效也不会影响行车安全。”他说。不过,他也强调,通常情况下,消费级芯片的设计寿命较低,尽管小米宣称该芯片通过等效10年的加速测试,但仍有待在车载环境中经受时间检验。 既要降成本,也要保证质量 受访的行业人士认为,车企之所以将消费级芯片用于汽车,除了性能因素的考虑,也不乏成本方面的考量。 “降成本是小米汽车等车企维持高溢价的手段之一。”王勇认为,小米汽车今年一季度汽车业务毛利率高达23.2%,不仅超越奔驰的19.76%、保时捷的21.02%,更是超过已经盈利的新势力同行理想汽车的20.5%。消费级芯片可降低约50%的成本,再结合双5G通信、UWB钥匙等“科技标签”,小米YU7可以维持较高溢价。不过,更低成本的消费级芯片尽管可以带来更好的车机交互效果,但有限的寿命和消费级芯片的局限性,使其难以与长寿命、零失效的车规级芯片相比。对于车主来说,也不如“十年不黑屏”更重要。当然,如何在降低成本的同时又能保证真正高品质的车规级性能,是值得所有车企思考的问题。 “汽车芯片开发中要实现成本与性能及质量的平衡,需要采用技术创新+系统优化+仿真验证的综合方案。”在颜宏伟看来,从成本方面看,车企可以选择在非安全关键领域采用消费级芯片,利用其规模化效应降低成本;也可以通过多芯片模组或系统级封装整合功能,减少外部转接芯片数量;还可以通过提供低版本、标准版、专业版的芯片选项,满足不同车型需求。 对于提升性能与质量,颜宏伟认为,小米汽车在芯片设计上对消费级芯片进行车规级封装工艺改进,并进行系统级测试,就可以确保其在车载环境下的可靠性。同时,在功能安全设计上,采用硬件冗余和安全分区技术也可以确保可靠性,如小米YU7的仪表显示屏由两个独立处理器,即安全芯片+骁龙8 Gen3的方式,确保单一芯片失效不影响关键功能。此外,在长期可靠性验证方面,可以通过加速老化测试和实际路测模拟10年以上使用场景,验证芯片在极端条件下的稳定性。“随着技术的进一步发展,车规级芯片的定义可能从芯片扩展到系统级安全设计上,推动汽车电子向‘软件定义汽车’转型。”颜宏伟认为。 “从研发成本看,车规级芯片的研发费用比消费级芯片高出数倍,且车规级芯片出货量有限,这方面难以与消费级芯片相比,两者的成本回报周期有不小的差距。”原诚寅说。至于如何使车规级芯片成本具有竞争力,他认为,在开发时就要考虑将一款车规级芯片应用到多个车企、多个品牌的车型上,这样可以靠规模化降低成本、提高性价比;也可选择消费级芯片上车应用,当然在做出这一选择时,首先要考虑应用场景和应用环境,也要做足充分的验证,保证安全性、可靠性,杜绝后患。 是创新还是冒进? 对于汽车行业来说,将消费级芯片用于汽车,究竟是一次新的技术革命,还是一次冒险?是否值得更多企业参考? 王勇不认为这是一次创新。他指出,目前的行业标准和法规仅强制要求刹车、转向等核心控制模块必须使用车规级芯片,对于新兴且技术发展较快的智能座舱领域,相关标准、法规存在滞后,甚至仍有一些空白,所以也被看作是技术监管的“灰色地带”。但当今的一些汽车特别是智能电动汽车上,已经将仪表盘、疲劳监测、辅助驾驶等功能集成于智能座舱的芯片模块中。在ISO 26262车辆功能安全国际标准中,仪表安全等级被定为B级,需多重冗余设计保障。 不过颜宏伟认为这是一次行业的创新之举。他认为,无论从技术性能还是降成本等方面来看,这种探索都有一定的实际意义。相比较而言,以往车规级智能座舱芯片受限于可靠性要求,制程工艺普遍落后于消费级,如使用较多的高通车规级芯片8295是基于7nm制程,而消费级芯片高通骁龙8 Gen3为4nm制程。小米率先将这一消费级芯片引入车机,利用其算力优势可实现3D导航实时渲染、多任务流畅切换、8K视频解码等功能,可以充分体现其“高性能低功耗+高性价比”的优势。同时,依托高通骁龙平台在手机领域的广泛适配性,可以实现车机系统与手机、平板的无缝互联,加速跨终端生态融合,理论上也可以为车载语音交互、个性化服务奠定硬件基础。 近日,有消息称,小米自研的3nm制程的下一代玄戒O2芯片,可能将是手机、平板、汽车“通吃”的芯片。“未来车规级与消费级芯片的融合或将成为主流趋势。”颜宏伟认为,这一趋势由算力需求、成本压力和标准演进共同驱动。 对于车规级与消费级芯片的融合,原诚寅谨慎地认为,如果可能也是分阶段融合。他表示,这意味着同样一款芯片,在设计时就需要考虑到支持消费级和车规级产品,但现阶段在设计上是分开的,因为其各自在标准、要求上属于不同的量级,短期内尚难以融合。 (内容来源:中国汽车报网,作者:赵建国,2025.7.23) |