关于消费级芯片“上车”的那些事儿

最近，随着激光雷达等智能硬件成本的逐步降低，行业开始关注起自动驾驶AI芯片的发展，不少“中国芯”也在布局这一领域。但汽车芯片有很多分类，除了负责自动驾驶的AI芯片之外，智能座舱的芯片也是关乎到日常体验的重要细节，并且智舱芯片在燃油车上也广泛搭载，应用更加广泛。不过，由于现阶段中高端智舱芯片市场基本被高通垄断，竞争不明显，导致大多数人对这一领域反而不太关注。

上周集度在发布首款车型ROBO－01时，更多的关注度都集中在对开门布局、可升降激光雷达、可折叠异形方向盘等亮点，而笔者关注到另一个细节：ROBO－01带来了高通骁龙第四代智能座舱芯片骁龙8295。

无独有偶，上周苹果新一代Carplay也正式公布，不少人开始讨论苹果ARM架构的A系列芯片可能会被“塞”进车机里。因为目前的CarPlay理论上来说更像是一个投屏功能，其运算均在iPhone端完成。而新一代CarPlay已经接管了车辆的行车电脑，对信息有实时处理需求，不可能再由iPhone完成运算。

而且，往“屏幕”里塞SoC这事儿苹果不是没干过，年初发布的Studio Display显示器时苹果就内置了一颗A13处理器，就算力来说吊打高通移动端骁龙855系列，不少网友戏称手里的智能手机还没有一台显示器性能强。何况苹果已量产发布的还有A14、A15系列，功耗与性能相对高通来说简直就是外星科技。

那么问题来了，车规级芯片与消费级芯片到底有哪些区别？二者之间的算力差值有多大参考意义？苹果A13能直接“上车”吗？如果可以，按照目前移动设备中苹果与高通之间的差距，苹果进入之后是否会全面压制高通，并改变智舱芯片的市场格局？采用了高性能智舱芯片后，就一定能得到优秀的体验？

1． 车机芯片比智能手机更早出现

要说清楚车规级芯片与消费级芯片之间的差异，还要提到一个关键词：传统整车域控制MCU。

早期汽车是纯机械产品，那时的发动机并没有电子控制器、车窗也只有机械式控制，所以不需要任何芯片。近几十年中，汽车逐步实现电气化。注意，是逐步，一次新增一个功能，则为其配一个MCU（Micro Control Unit）。

这种发展方式，也构成了传统整车控制域的芯片应用基本特征：分布式，单车平均45个MCU，遍布全车；低性能，8位与16位MCU占80％以上，制程大多在40nm，最高也就28nm，性能能高到哪去；低成本，很便宜，量大管饱。

而早期的车机，比如像上图这类就采用MCU控制，只有收音机的功能，高配一些的车型可能会加入AUX音频接口，这是最早期的“车机芯片”，主要由NXP公司提供，当年NXP在行业的地位基本等同于今天的高通。

后来车机开始出现一个小屏幕，但屏幕无法触控，功能上加入了支持USB播放的多媒体和离线导航等等。这类车机芯片大多由意法半导体、德州仪器等公司提供，性能不强，胜在可靠，当然也不存在版本迭代、OTA升级的可能，新车从买来到报废，功能都是一成不变的。

而我们今天谈论的智舱（车机）芯片，主要指SoC（system of Chip），它集成了CPU、NPU、GPU等一系列处理器。以往MCU是一个单元，而如今的SoC成为了一个系统级芯片，自带4G／5G、WiFi、蓝牙、GPU等等功能，这与手机上的CPU架构完全一致，所以，才出现了高通将骁龙820魔改为820A“上车”的情况。

也正因为此，有数码爱好者用手机上的消费级SoC与智舱SoC进行对比，因为目前上相对主流的高端智舱芯片骁龙8155P确实是骁龙855魔改而来，而骁龙855又有着大量的移动端用户。于是很多人提出疑问，为什么不上更新的骁龙888、骁龙8Gen1，而是用前代SoC骁龙855进行魔改呢？

2． 消费级芯片不能与车规级芯片直接对比

这其中的原因，是大多数人还不了解车规级芯片与消费级芯片真正的差异，二者除了功能趋同、处理任务类似之外，还有着可靠性、安全性、稳定性方面的巨大差异。

而差异的源头，主要是因为两者的使用环境不同。

比如，车辆电器元件的设计使用寿命至少在15年以上，包括智舱芯片也是如此，而消费级芯片通常来说在5年左右，这就导致了要“上车”的SoC必然在性能压榨上相对保守。比如车规级8155P和骁龙855都是由4个A76大核与4个A55小核组成，但8155P的八个核心都进行了降频处理，就是为了满足更长的使用寿命。

同时，由于平台的不同，车规级芯片对散热、功耗等要求会更低。所以，哪怕是相同的“四大四小”结构，8155P虽然峰值性能或许不如高频骁龙855，但在性能释放上会更有优势，长期高负载也不会出现过热降频（骁龙855在日常使用中并不能时刻保持高频）的问题。

其次，因为工作环境的不同，车规级芯片要承受的温度在－40℃到150℃之间，而消费级芯片的温度要求是0℃－70℃，还有湿度、粉尘、抗震以及信息安全等等各项性能指标，车规级芯片的各方面要求都高上不少。

再加上芯片完成车规级认证也是一个相当耗时的流程，要经过电气特性、加速寿命模拟、晶圆制造可靠性、加速环境压力等等一系列测试后才能获得认证，而这个认证时间通常在2年左右。

不同的工作环境与强度决定了车规级芯片与消费级芯片朝向了两个不同方向发展，前者要在可靠、稳定、安全、长寿命的前提下提升性能，这对于研发能力、试验时间、测试过程的要求都会更高；后者主要以性能升级为主，在可控的功耗下实现更强算力。

基于这些原因，车规级SoC的研发成本也会比消费级SoC高上不少，再加上车规级芯片出货量与智能手机比起来差太多，所以平摊到每个芯片的成本又会多出一大截。此前岚图FREE推出“智能无忧包”从骁龙820A升级到骁龙8155P的价格是4999元，已经是赔本赚吆喝，而购买一台搭载骁龙855芯片的手机，哪怕在骁龙855推出当年，最低仅要2500元左右，这还包括了屏幕、摄像头等一台完整手机所需要的其他成本。

所以，这时候我们再回头来看苹果芯片“上车”的问题就相对清晰了。首先，根据苹果的说法是明年就会有搭载新一代CarPlay的车型上市，根据车规级芯片的认证时间大概反推，苹果必然用不上A13以后推出的SoC。其中A12已经有了多个版本（A12、A12X、A12Z）运用于iPhone、iPad等产品，全球数亿用户帮苹果跑了多年测试，是最有可能上车的芯片之一，而A12在移动CPU天梯榜上与骁龙855性能差距大概在13％左右。

同时，高通在骁龙8155P之前已经有了两代产品经验，比如第一代用于练手和试探的骁龙620A以及第二代开始大放异彩的骁龙820A，而苹果目前的消费级芯片虽然全系转入ARM架构，理论上拥有了“上车”的可能性，但苹果在车规级芯片的研发经验上还远没有高通丰富。所以，哪怕苹果的第一代车规级芯片随着新一代CarPlay一并上市，其性能调度也一定是偏向于保守，如果真是A12，性能上的保守调教完全有可能将其与骁龙8155P之间的性能差距降低至5％左右，在车机实际使用过程中因性能差异的感知会非常小。

再加上高通骁龙8295已经开始逐步进入市场，未来2年内苹果的车规级芯片想要在性能上压制高通可能性不大。再加上CarPlay封闭的生态，并非所有车机（国内大多数车企研发的车机依然是基于Android与Linux系统）都能用上苹果的SoC。所以，哪怕苹果进入智舱芯片这一领域，对目前行业格局的影响还是比较小的。

3． 芯片算力并非流畅体验的唯一因素

最后，我们再来聊聊体验的问题。

智舱SoC的性能，只是优秀体验的一部分，算力能决定的只有上限，下限在哪个位置，还要看各主机厂程序员的水平。

实际上，智舱与车机的流畅性体验与其系统架构、软件优化也有很大关系，优化不好的骁龙8155P体验可能还不如骁龙820A。比如初期理想ONE搭载的骁龙820A在体验上就超过了不少自主品牌的骁龙8155P，此前极氪001所采用的骁龙820A也有人反映出卡顿的问题，而同期采用骁龙820A的小鹏P7却丝般顺滑。

再比如，问界M5上所使用的麒麟990A单凭算力其实也不如骁龙8155P，但鸿蒙OS却最大程度上发挥了麒麟990A的性能，软件优化足够好，让鸿蒙OS车机版的实际体验达到了目前顶级水平。

所以，作为消费者也无需迷信芯片算力，一切皆以实际体验为准。智能汽车时代并非简单地堆砌硬件，像老罗说的“别装逼，大家都是供应商方案组合厂”，这一套在智能汽车上就行不通了。

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