作者| 宇多田
封面| 电影《无可奈何》
今年,新势力们在规划新一代EE架构时,陆续把恩智浦的S32G拿掉了。
这是一枚时髦且昂贵的中央网关SoC。四舍五入,它此前应该是理想、蔚来与零跑的区域控制器中,除智驾、座舱以外的第三颗“大芯片”。
在旧汽车时代,99.9%的网关都非常弱,1000颗200k的MCU,负责1000种数据分发,只能做单线程任务——车窗或车灯的简单开关。
但智驾与座舱,加速了一切。
大算力SoC、花哨的座舱能力与OTA升级,迫使“数据传输量”与“加解密难度”飙升,让自带A核算力、更适配高级操作系统Linux的大网关芯片应需而生。
而S32G,便是业内最有名的一颗。
但2025年太特殊了。
这是一个“国内销量持续萎缩”与“出海尚未形成气候”的尴尬节点,OEM手里关于“车本身”的科技牌也都出完了。因此,用料的全面降本,小到一根电源都不能幸免。
因此,另一个有趣的技术趋势也出现了:
常年舆论导向,让“智驾”与“座舱”在主机厂内部的受重视程度,远远大于其他区域控制器。因此,无论两者哪边的SoC,其A核算力增速都超乎了产业预料。
于是,左右两股力一使劲,把网关SoC挤出去了。
“以后,要么放智驾算力那边,要么放座舱CPU里面。‘以太网网关’可以跟座舱放一起,用做OTA完全没问题。一颗几十美金的网关SoC完全可以被替代。” 一位产品经理指出。
所以,取而代之的方案,便是一颗驾或舱SoC,外加一颗高等级MCU。
这种降本操作并不少见。
还记得当年禾赛激光雷达是如何降本的吗?用另一颗FPGA和高端MCU,替代赛灵思的ZU3。
以上这个微小的变化,的确映射出了整个车载零部件市场微妙的替换走向。但是,这绝对不意味着大多国产MCU厂商有进入OEM供应链的机会。
因为中国高端MCU公司,太少了。
01
难以撼动
每次听到媒体又在吹“国产汽车MCU崛起,国际大厂拉了”的时候,都要叹口气。
有时候我们会思考,究竟一家OEM会在什么情况下,放弃这群用40年把“安全可靠”做得稳如老狗的海外老厂,转而选择一家没经过时间验证的创业公司。
而且是在大厂拥有强大价格优势的前提下。
事实上,广义上的中国MCU市场,与国内其他产业一样,长年处于“低端互撕”状态。特别是消费电子分支,几分几毛的东西遍地都是。
“举个例子,工业有一家叫普冉科技的,圈内的昵称叫‘8毛’。意思是最贵的MCU也只有8毛钱。这些MCU一般就是给空调冰箱做个小开关,的确很简单。
你说的‘大家觉得MCU很low’,指的是这个。” 一位Top大厂工程师指出。
在汽车产业,同样有低端货。
128k~256k的“按键开关”必然是能替的,16位单片机也被兆易创新与国民技术用Arm m0+核的产品抢占了不少份额。
而这些,都是传统汽车架构里的活化石了(事实上,恩智浦9S12与瑞萨RL78这些演进了几十年的16位产品,直到今天在中国仍有不小的市场)。
但是,诸如英飞凌TC397这些外挂在英伟达Orin后面的MCU,每颗却高达十几美金。
此外,遍布底盘、制动、转向以及动力域的MCU细分市场,远未到被撼动的地步。
因为这些区域,都跟人命相关。
“目前国内做的好的高端MCU公司极少。如果要算的话,芯驰做的还不错,另外矽力杰也刚发力。” 他说。
你有思考过吗?为何不少智驾SOC内部集成了MCU安全岛,但还是有很多主机厂不放心,强行外挂一颗英飞凌397或芯驰E3650?
某南部主机厂一20万以上车型,BMS(电池管理系统)也用了两颗英飞凌Aurix。工程师解释:
“这里面的MCU如果宕机了,那么触发的直接反应要么是‘发动不了’,要么是‘途中靠边停车’。”
“安全”也是一场主机厂老板的心理战,特别是小米事件后。
02
鲸吞虎据
为确保供应链安全,主机厂从不可能只绑定一家芯片公司。
因此,几乎每一辆车上都有全球车规MCU四巨头——英飞凌、瑞萨、恩智浦与ST(意法)的大量料号。
与智驾座舱不同,汽车MCU产业古老且成熟,这些大厂地位并不突出,反而是传统Tier1垄断了一定话语权。
因此,MCU大厂在每个汽车模块,必有一个Tier1阵营大腿——
譬如,英飞凌在“智驾”上抱住了英伟达,但动力底盘域却是博世的老朋友;瑞萨历来归属日系车阵营,但智驾域控却选择与博世结盟。
而ST,则与斯特兰蒂斯有历史渊源。
举个例子,即便“小线控”(保留机械)市场被国产公司侵蚀了20%~30%的份额,但大线控(完全电信号操控)时代尚未到来,底盘域依然被博世大陆等两三个巨头牢牢把持。
那么,MCU就能被这些Tier1拿到一个漂亮价格。
当然,还有一个更隐秘的原因。
动力与底盘域要切换至以太网,将会触及到“旧时代CAN协议制定者”——
博世的根本利益。
包括英飞凌、恩智浦与瑞萨在内,任何一家MCU要进入底盘,都要集成博世的CAN控制器,付后者一笔软件授权费;想进入发动机,则要集成博世GTM IP,同样要交一笔授权费。
这也是当下汽车几个子区域“以太网覆盖缓慢”的根缘之一,部署范围远小于CAN。
当然,高端MCU在车端铺量,也必须建立在“融合”的基础上——
你要具备让OEM“把1000多个小盒子合成一个高算力MCU”的充分必要性。
以动力域为例,已经有主机厂开始拿英飞凌的TC387做车载电源、电机驱动与VCU的融合。
“因为国内低端小车的功率不高,动力总成比较小,适合做统一管理。”
截止目前,在“电子电气架构”从分散到集中的变化中,“座舱”与“动力”的融合驱动力最明显。这也是国产头部可以率先打入新势力座舱域的根本原因之一。
但底盘域,特别是制动与转向,与安全强相关,没有看到特别明显的“融合”迹象。这也是英飞凌、瑞萨等大厂国内市场份额相对稳固的一个缘由。
因此,至少在严格遵循“最高功能安全等级”ASIL-D的模块,汽车MCU格局还未被打破。
03
谁值得信任
据了解,为了降本,国内有OEM的10万以下车型,在一些关键区域换掉了等级达到ASIL-D(最高等级)的车规MCU。
这些隐秘举动,涉及到了一个存在很久的产业争议:
“功能安全”等级到底有用吗?它被很多人吐槽过“形式化”过于严重。
坦率讲,这个耗资千万也不一定能通过的冗长验证流程,就跟大型互联网公司的安全部门一样:
不出事永远是最边缘的团队,出了事则全公司陪葬。
事实上,至少在欧洲,一旦发生汽车伤亡事故,第一个被查看的便是 “功能安全评估报告”。如果核心零部件的ASIL等级不符,企业将面临天价赔偿。
此外,从产品角度,“功能安全”也是高端MCU存在的意义。因为MCU的片上flash容量,与安全等级关系紧密——
“8M以下的主流MCU很少能达到ASIL-D。
因为D级的AutoSar操作系统与安全库的代码量,就是B等级的好几倍。一通认证搞下来,不仅钱见底了,时间也得耗上一两年。” 一位产品经理指出。
因此,所谓“高端车规MCU”,其实被称为“高安全MCU”更加合适。
很有趣,虽然国内主机厂在“非关键模块”不甚在意功能安全,但海外主机厂却视之如命。它更是决定Tier1与芯片公司能否拿到海外订单的关键。
因为“功能安全”约等于信任,与西方契约精神同源。
先举个熟悉的例子。
Momenta能拿到海外车企项目的关键之一,就是跑通了英伟达OrinX的Safety版本,俗称“功能安全版”。工程师们被这一套东西搞得面容扭曲,为此至少准备了一年。
“要把cuda推理代码重新搞一遍,还要换QNX操作系统,那标准文档还长得让人恶心,每条都要过好久。好在做的早。”
早做的高端MCU也是如此。
芯驰在2022年打入理想座舱的一个重要背景,是无人不知的缺芯潮。后者的车控芯片恩智浦K389一直严重短缺,而市面上的D级产品也极少。
另外,大家也清楚,除了国家有意支持,国内OEM总想搞点新鲜东西来证明自己的“创新能力”。而能配合定制化的,也只有“求存心切”的国产芯片了。
“做得早,好处是肉眼可见的。
通常来讲,所有零部件都一样。OEM会先给一个偏门小项目,做好了才慢慢有更多机会。
当下,头部车规MCU也陆续拿到了一些主机厂的底盘项目,与线控密切相关。”
04
软件之喉
高端车载MCU替换难的另一个隐秘原因,与智驾SoC有些类似。
MCU虽然没有复杂的计算核,但各家的CPU架构却截然不同。
英飞凌与瑞萨均有自己独立设计的IP,譬如前者著名的自研CPU架构Tricore。而恩智浦与ST则是ARM架构。
这意味着,想换MCU,就要切换编译器和debug(调试器)。
而MCU工具链市场,长期被第三方嵌入式工具——GNS、IAR、Tarking以及HighTec垄断。
这些成立于上世纪70~80年代的软件巨头,与整个嵌入式产业同步崛起,深入参与了大厂每一代MCU架构的设计。
其中,美国GHS与瑞萨深度绑定,荷兰Tarking则与英飞凌友谊深厚。
实际上,尽管debug有开源工具,譬如工业大佬Segger,开源了调试器Jlink的部分协议。但对于“安全大于一切”的车载MCU,这个领域也几乎被Lauterbach(谁不知道大名鼎鼎的T32)和PLS等大厂垄断。
“开源”在这里不受欢迎。
因此,面对工具链大厂,Top国产芯片商既没有话语权,也为了项目上“不给甲方添麻烦”,不得不绑定所有商用编译器。
“基本要维护4个版本,将一部分软件工作量摊到内部。”一位国产芯片人士说。
为了不浪费在编译器上的采购成本,国产汽车MCU头部只能“合纵连横”,譬如先从Tasking入手。作为工业巨头,后者也刚进汽车不久,亟需硬件朋友给自己打广告。
但好在,芯片厂商只需要维护驱动包MCAL的工具链。OEM花钱更大的头,在驱动上层的AutoSar上。
目前,车载MCU基于AutoSar CP的操作系统国际大厂是Etas和Vector。2021~2023年巅峰时期,这两家曾日赚斗金:
那时候,两家百分百只按“项目”做授权。如果一个项目绑定了芯片、MAL、编译器、ECU和主机厂,其中任何一个要素发生变化,那么就要再收一份钱。
国产虽有价格便宜近50%的东软和普华,但代码质量与以太网版本仍逊色于国际大厂。
以上,高端车载MCU替换之难,一目了然。
X十万/个的“工具链账号”,X百万的“操作系统与工程服务费”…项目啥都没做,主机厂这么多钱就先烧进去了。
“即便投入几百万,你也不确定能不能回本,毕竟车都不知道能卖多少辆。”一位国产芯片从业者指出,这的确是客户在抱怨的事实。
05
值不值得?
看到这里,很多人另一个困惑也呼之欲出:
高端MCU商用工具链市场,怎么从未有一家中国公司?
原因也非常简单。
在这个份额总共也就几十亿美金的垂直市场,如果想抗衡4个彼此竞争了40年的老厂牌,你要先投入几千万美金、用N年做出新工具后,再用N年把每一个代码过一遍“功能安全”认证。
这是投入前提,不是成功前提。
即便做出来,从供应链安全角度,主机厂也不会独选一家,那为何还要让一群工程师陪你找bug?
如果说国产智驾SoC工具链最大的幸运在于“人工智能竞争没有错位太久”,那么汽车MCU工具链…则显得毫无商业价值。
真是一个令人扼腕的现实。
实际上,国内大部分创业公司聚集在OS层也是有原因的。
这不仅是“整个链条中‘最有利可图’的部分”,也因为几家AutoSar 国际大厂均采用“源代码交付”形式。
嗯,先给钱就给白盒。
这就是为何国内有如此多宣称“自研”的主机厂、Tier1和中间件公司。
所谓“自研团队”,很可能是一个懂ETAS或Vector的工程服务队伍,擅长帮主机厂把整个运行环境跑通。
另外,密码运算模块HSM在2024年被写入信息安全强标后,也被人嗅到了创业发财契机,譬如伊世智能与知从科技。
但降本正盛,HSM算法的命运或许会跟“汽车中间件”一样,被主机厂一口吃掉。
当然,AutoSar软件大厂们如今的日子也没那么好过了。
OS的项目与平台授权费用已不复当年,BSW也能一次性买断。现在为了项目,他们也愿意跟国产芯片厂做一些商务模式的变革。
一切,都是为了生存。
这种环境下,在中国从来都很难成功的2B软件工具创业,将会愈加艰难。
06
写在最后
眼见过去两年,外资芯片大厂的国内员工虽裁撤量惊人,但在“汽车”上,却仍然保留了强大战斗力。
不过,随着OEM勒紧裤腰带,英飞凌与瑞萨的日子也不好过。
Top大厂的FAE工程师们充分学习了国产厂商的服务态度,天天驻场改代码。
“OEM连外部电源线也想换便宜的。虽然我们警告过可能供电不足,但他们会要求‘可否从硬件端改写代码来保证供电’。
唉,大家也都挺难的。”
另一边,国产头部虽依旧弱小,市场份额远小于国际四大厂,但也有芯驰这种做得早的高端MCU好歹出货了百万片。
“这个市场的新机会,取决于供应链出现的分割苗头吧。主机厂也被要求多支持国产。
所以,才有矽力杰和紫光这种企业也开始进入汽车市场。但我们也在用价格杀他们,譬如在项目上遇到过芯驰。
他们还需要很长时间的验证,才有机会大量出货。”
跟智驾SoC一样,汽车高端MCU只会出现1~2个国产赢家。