車載電子這些年：顯示屏為何一夜爆發(fā)

這個(gè)世界總能發(fā)生許多讓你無(wú)法理解卻又相當(dāng)合理的事，比如說(shuō)原本應(yīng)該屬于“機(jī)器的浪漫”的汽車吧。也許很多人還覺(jué)得汽車中控仍舊停留在收音機(jī)加個(gè)液晶屏就能了事的時(shí)代，抱歉，那個(gè)時(shí)代已經(jīng)過(guò)去了，如今的汽車領(lǐng)域已經(jīng)在一夕之間便成了消費(fèi)電子領(lǐng)域的新寵兒——Carplay的發(fā)布以及實(shí)用化、Android auto的發(fā)布、還有NVIDIA甚至Intel的大舉進(jìn)入，一系列消費(fèi)電子領(lǐng)域廠商的大動(dòng)作來(lái)得突然且猛烈，好像要在一夕之間把汽車變成手機(jī)/平板電腦的延伸似的。凡提及汽車必討論馬力、扭矩、操控的景象，已經(jīng)被討論操作系統(tǒng)、人機(jī)交互界面甚至屏幕到底有多大所取代了。

不可否認(rèn)，隨著信息技術(shù)的進(jìn)步以及市場(chǎng)對(duì)車載呈現(xiàn)、娛樂(lè)和駕駛員輔助系統(tǒng)需求的變化，汽車正越來(lái)越多的電子化、按鈕化甚至屏幕化，玻璃座艙在現(xiàn)在的汽車領(lǐng)域看來(lái)已經(jīng)不再是一個(gè)遙不可及的夢(mèng)了。車載電子系統(tǒng)在廠商和用戶心目中的地位正變得越來(lái)越重要，車用芯片市場(chǎng)的火熱以及各種消費(fèi)電子芯片供應(yīng)商的大舉介入似乎并不應(yīng)該是一件值得奇怪的事。

但是，為什么是現(xiàn)在？為什么是現(xiàn)在這種……奇怪的局面？

Carplay在宣布后不久便快速實(shí)用化了

您不覺(jué)得奇怪么？為什么我們的駕駛艙在經(jīng)歷了幾十年的不變之后突然開始了翻天覆地的變化？為什么Carplay以及Android auto操作系統(tǒng)會(huì)在現(xiàn)在進(jìn)入汽車領(lǐng)域？為什么NVIDIA甚至Intel大舉進(jìn)入車載電子領(lǐng)域，卻沒(méi)聽(tīng)有誰(shuí)站出來(lái)表示不屑、緊張或者其他情緒，甚至好像這些新晉而來(lái)的廠商連競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手都沒(méi)有？車載電子領(lǐng)域原本是什么樣子的？現(xiàn)在又變成了什么樣子？到底有多少人打算加入到這樣一個(gè)龐大的新興市場(chǎng)當(dāng)中？它們的現(xiàn)狀以及未來(lái)又會(huì)是怎樣的呢？

好奇并且沿著問(wèn)題思考是我們一貫的特點(diǎn)，所以在接下來(lái)的一周時(shí)間里，就讓我們順著這新的一串“十萬(wàn)個(gè)為什么”來(lái)重新審視一下車載電子領(lǐng)域，一起來(lái)尋找我們所感興趣的答案吧。

　　長(zhǎng)路漫漫

汽車是一個(gè)龐大復(fù)雜的機(jī)械系統(tǒng)，其中的芯片類型及用途分類相當(dāng)廣泛龐雜。一般而言，我們所關(guān)注的車載電子領(lǐng)域主要集中在車內(nèi)的人機(jī)交互界面領(lǐng)域，與大量傳感器打交道的涉及機(jī)械控制及駕駛過(guò)程控制的ECM/PCM系統(tǒng)所在的汽車電子控制領(lǐng)域并不相同。換句話說(shuō)，車載電子領(lǐng)域的專注對(duì)象其實(shí)在“汽車”之外，它就像車上外掛的一臺(tái)獨(dú)立的電腦系統(tǒng)，主要職責(zé)在于呈現(xiàn)信息和完成娛樂(lè)應(yīng)用，行車電腦、導(dǎo)航、影音娛樂(lè)功能是它們服務(wù)的對(duì)象。雖然隨著技術(shù)的進(jìn)步和相互滲透，車載電子領(lǐng)域也存在聯(lián)通甚至具備接管一部分車輛駕駛及控制操作的可能（駕駛員輔助系統(tǒng)的延伸），但本質(zhì)上來(lái)講，它的主要服務(wù)對(duì)象還是呈現(xiàn)和交互而非控制的界面。

我們通常所說(shuō)的車載電子系統(tǒng)，并不是引擎控制等汽車電子控制領(lǐng)域

盡管已經(jīng)有了幾十年的發(fā)展歷程，但在相當(dāng)長(zhǎng)的一段時(shí)間里，車載芯片的發(fā)展都不是以性能為第一要?jiǎng)?wù)的。汽車是高速運(yùn)動(dòng)的機(jī)械，對(duì)安全性的考慮在車輛設(shè)計(jì)過(guò)程中所占的比例相當(dāng)大，車輛駕駛過(guò)程伴隨著的高溫/高溫差、震動(dòng)以及復(fù)雜電磁環(huán)境，其工作環(huán)境的惡劣程度是普通消費(fèi)電子芯片所無(wú)法想象的。所以自從電子系統(tǒng)進(jìn)入汽車領(lǐng)域之后，不論何種類型的車載芯片，其設(shè)計(jì)的第一考量都是兼容穩(wěn)定性，尤其是對(duì)運(yùn)行過(guò)程中穩(wěn)定性要求極高。一款芯片可能只有16bit甚至8bit的位寬，運(yùn)行頻率僅僅幾十或者幾百KHz，但卻要能夠承受零下40~零上85度的寬泛溫度區(qū)間變化且穩(wěn)定安全。性能要素，在很長(zhǎng)時(shí)間里都要給穩(wěn)定性讓路。

汽車更柯烈的使用環(huán)境是消費(fèi)類電子產(chǎn)品所無(wú)法比擬的

信息系統(tǒng)呈現(xiàn)的簡(jiǎn)單和單調(diào)所帶來(lái)的低需求增長(zhǎng)同樣是汽車領(lǐng)域長(zhǎng)期以來(lái)的特點(diǎn)。10年前，甚至是5年前，汽車所呈現(xiàn)給駕駛員的最主要的信息仍舊只是簡(jiǎn)單的速度、發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速、液溫、油量等等直觀的運(yùn)行數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)通過(guò)傳統(tǒng)的機(jī)械儀表就可以完成直觀呈現(xiàn)，完全不需要使用復(fù)雜的電子系統(tǒng)來(lái)加以模擬。即便是諸如CD以及收音機(jī)之類即便是今天仍舊是主力的車內(nèi)娛樂(lè)系統(tǒng)，也只需要一小塊液晶屏加幾個(gè)數(shù)字就能完成信息的傳遞和交互。緩慢的增長(zhǎng)和緩慢的變化節(jié)奏，是車載電子領(lǐng)域的又一大特色。

　　如此簡(jiǎn)潔的信息呈現(xiàn)曾經(jīng)就是我們與汽車交流的全部

特殊的需求和緩慢的需求增長(zhǎng)給了車載電子領(lǐng)域特別的環(huán)境和格局。這一領(lǐng)域的發(fā)展速度緩慢，競(jìng)爭(zhēng)相當(dāng)有限，高穩(wěn)定性低性能的需求同時(shí)導(dǎo)致了IP定制化盛行，每一家廠商都有自己的合作伙伴，廠商們通常都會(huì)針對(duì)為數(shù)不多的幾種固定應(yīng)用而與合作伙伴一起定制開發(fā)對(duì)應(yīng)的單片機(jī)系統(tǒng)，然后再將這些系統(tǒng)融入到車輛當(dāng)中。安逸、緩慢、有需求才有動(dòng)作，近似于區(qū)域循環(huán)式小農(nóng)經(jīng)濟(jì)體系的環(huán)境，是相當(dāng)長(zhǎng)一段時(shí)間里車載電子領(lǐng)域的主旋律。

群龍無(wú)首

車載電子領(lǐng)域的競(jìng)爭(zhēng)散漫到什么地步了呢？也許接下來(lái)這個(gè)話題有助于開啟我們的描述——我們先前說(shuō)過(guò)，這一領(lǐng)域的研發(fā)和生產(chǎn)過(guò)程通常都是以定制化方案為主的，而完成這些定制IP的主力是誰(shuí)呢？

不不不，我們知道您在想些什么，您猜錯(cuò)了，完成這些定制化方案的既不是某些我們所熟悉的響當(dāng)當(dāng)?shù)男酒?yīng)商，也不是什么專門性極強(qiáng)的設(shè)計(jì)公司。汽車電子領(lǐng)域的主力（如果算是的話……），是一群我們熟悉同時(shí)絕對(duì)出乎意料的廠商。[!--empirenews.page--]

日本瑞薩科技曾經(jīng)處在汽車電子領(lǐng)域的第一集團(tuán)

根據(jù)IHS iSuppli所統(tǒng)計(jì)的庫(kù)存及銷售情況顯示，包含車載電子領(lǐng)域在內(nèi)的汽車電子領(lǐng)域供應(yīng)商的第一集團(tuán)包括瑞薩電子（Renesas）、英飛凌（Infineon）、意法半導(dǎo)體(ST Micro electronics)、恩智浦（NXP）以及飛思卡爾（Freescale），進(jìn)一步擴(kuò)大范圍的話，愛(ài)特梅爾（ATMEL）以及賽靈思（Xilinx）也可以被算做這一領(lǐng)域的主要成員。其中瑞薩電子因?yàn)槊媾R財(cái)務(wù)困境，現(xiàn)在已經(jīng)將整個(gè)汽車電子業(yè)務(wù)外包給了臺(tái)積電（TSMC）。

臺(tái)積電、英飛凌、意法半導(dǎo)體、恩智浦……沒(méi)錯(cuò)，常年在車載電子領(lǐng)域“辛勤耕耘”的，其實(shí)是一幫在我們的慣常概念中被定義為“代工廠”的半導(dǎo)體供應(yīng)商。他們的IP研發(fā)實(shí)力雖然仍可以稱得上強(qiáng)大，但同專業(yè)的IP供應(yīng)商以及芯片級(jí)供應(yīng)商之間的差距還是相當(dāng)明顯的。真正職業(yè)的IP/芯片級(jí)供應(yīng)商在傳統(tǒng)的車載電子領(lǐng)域相當(dāng)稀少，我們所看到的第一集團(tuán)，即便擴(kuò)大范圍之后也只有Freescale、ATMEL以及xilinx而已，而且車載電子產(chǎn)品還都不是這些公司的主業(yè)。

英飛凌也在積極參與汽車電子領(lǐng)域，但顯然它的主要精力并不在此

不僅如此，就算是這樣的第一集團(tuán)成員，所擁有的年銷售額總和加在一起也不過(guò)是幾十億美元的級(jí)別，而且其中任何一位幾乎都面臨著數(shù)十天的龐大庫(kù)存壓力（以瑞薩為例，其平均DOI長(zhǎng)期超過(guò)九十天，也難怪會(huì)因?yàn)樨?cái)務(wù)問(wèn)題而把業(yè)務(wù)整體外包給TSMC……），這表明這些第一集團(tuán)成員的銷售情況其實(shí)并不理想，整個(gè)行業(yè)的需求滿足并不是由它們來(lái)主導(dǎo)完成的。大量車企的解決方案，實(shí)際上都是通過(guò)很多名不見(jiàn)經(jīng)傳的小公司甚至是院校機(jī)構(gòu)來(lái)實(shí)現(xiàn)的。原本龐大的產(chǎn)值，就這樣被分?jǐn)偤拖♂尩搅艘粋€(gè)相當(dāng)廣闊的群體當(dāng)中，以小規(guī)模內(nèi)循環(huán)甚至是微生態(tài)的形式被消化掉了。

我們?yōu)槭裁锤沂褂?ldquo;散漫”或者“小農(nóng)體系”這樣的形容詞，我想您應(yīng)該已經(jīng)能夠體會(huì)到了。

TSMC都間接的成了汽車電子領(lǐng)域的強(qiáng)者？

相對(duì)于我們所熟悉的消費(fèi)類電子領(lǐng)域，傳統(tǒng)意義上的車載電子領(lǐng)域整體結(jié)構(gòu)松散，并未形成有效的壟斷和資本集中，用戶的定制化和個(gè)性化傾向嚴(yán)重，主要依賴單片機(jī)和定制IP方案。因?yàn)槠囋诂F(xiàn)代社會(huì)的重要性以及龐大絕對(duì)數(shù)量，車載電子領(lǐng)域的市場(chǎng)非常龐大，但卻沒(méi)有一家企業(yè)能夠在其中起到領(lǐng)袖作用，引領(lǐng)行業(yè)前進(jìn)并對(duì)其進(jìn)行最有效的開發(fā)。這一領(lǐng)域的競(jìng)爭(zhēng)烈度明顯不如消費(fèi)電子領(lǐng)域，空隙和余地相當(dāng)多。

現(xiàn)在，您明白為什么NVIDIA甚至Intel大舉進(jìn)入車載電子領(lǐng)域，卻幾乎沒(méi)聽(tīng)到有誰(shuí)站出來(lái)表示表示，甚至連叫一聲的都沒(méi)有了吧。

change，we need

當(dāng)然，發(fā)展緩慢不代表沒(méi)有發(fā)展，即便是身處小農(nóng)經(jīng)濟(jì)體系當(dāng)中，在幾十年的積累之后，車載電子芯片的處理能力仍舊緩慢的進(jìn)步到了接近實(shí)現(xiàn)許多多媒體功能的等級(jí)，行車電腦，彩色中控屏幕，影音娛樂(lè)以及車載導(dǎo)航系統(tǒng)等應(yīng)用越來(lái)越多的進(jìn)入到汽車領(lǐng)域。雖然緩慢，但我們的駕駛艙確實(shí)是在逐漸發(fā)生著改變的。

　　可自定義顯示內(nèi)容的數(shù)字儀表板

在汽車領(lǐng)域之外，消費(fèi)類電子產(chǎn)品的興起也對(duì)用戶使用習(xí)慣以及信息呈現(xiàn)/交互形式的影響和改變，甚至連我們的生活習(xí)慣和節(jié)奏也在發(fā)生著足以影響汽車使用的變化，這些改變自然而然的被使用者帶入到了汽車領(lǐng)域。現(xiàn)在的汽車市場(chǎng)與傳統(tǒng)的汽車市場(chǎng)已經(jīng)有了巨大的不同，除了車輛的性能之外，豐富的娛樂(lè)配置和更具科技感的人機(jī)交互界面/駕駛員輔助系統(tǒng)在影響消費(fèi)行為的過(guò)程中所占的權(quán)重正在快速增長(zhǎng)。

　　平板電腦的出現(xiàn)改變了許多用戶對(duì)電子類產(chǎn)品的看法和使用習(xí)慣

在經(jīng)歷了漫長(zhǎng)的蟄伏之后，長(zhǎng)期處在穩(wěn)定性和低需求陰影之下的性能要素終于在環(huán)境的變化中得到了解放。在熟悉了消費(fèi)類電子產(chǎn)品并適應(yīng)了現(xiàn)代的生活節(jié)奏之后，人們對(duì)車載電子系統(tǒng)的功能性需求被迅速點(diǎn)燃并釋放出來(lái)，這些新的需求提出了更多與之相對(duì)應(yīng)的性能增長(zhǎng)要求，并推升了車載電子芯片的設(shè)計(jì)需求。多方面因素共同作用之后，車載人機(jī)交互界面已經(jīng)擁有了可以實(shí)現(xiàn)許多消費(fèi)電子領(lǐng)域盛行之功能的可能性。

于是，車載電子市場(chǎng)活絡(luò)了，Carplay來(lái)了，Android auto來(lái)了。

新大陸

作為一套基于智能移動(dòng)平臺(tái)研發(fā)的車載操作系統(tǒng)，Carplay所能夠?qū)崿F(xiàn)的功能主要包括蘋果手機(jī)上業(yè)已成熟的Siri，導(dǎo)航以及其他影音應(yīng)用，它還可以將車載的屏幕變成手機(jī)的鏡像屏幕來(lái)進(jìn)行投影式操作。Android auto的Google助手、Google Map、Google Play以及mirrorlink在功能上與Carplay基本相同。

Android auto的主要表現(xiàn)源自呈現(xiàn)型應(yīng)用

應(yīng)該不難看出，這些新興操作系統(tǒng)所帶來(lái)的應(yīng)用對(duì)車載電子芯片的性能需求主要集中在可編程通用任務(wù)處理、多媒體任務(wù)處理性能、顯示性能以及多任務(wù)并行處理性能方面，這些應(yīng)用明顯超出了傳統(tǒng)的單片機(jī)/定制IP解決方案的處理能力。最通俗易懂的解釋，就是需要車載電子系統(tǒng)像一臺(tái)PC或者智能移動(dòng)設(shè)備那樣，擁有性能優(yōu)秀的CPU和GPU系統(tǒng)。[!--empirenews.page--]

JEEP采用了全座艙可編程顯示系統(tǒng)

如果再考慮到車載系統(tǒng)原本的穩(wěn)定性及安全性需求，系統(tǒng)盡可能簡(jiǎn)化以降低故障概率的要求會(huì)再次打擊復(fù)雜的多組元單片機(jī)系統(tǒng)，更少組元構(gòu)成且性能強(qiáng)大的多功能可編程芯片才是符合當(dāng)前汽車電子領(lǐng)域需求的解決方案。所以，現(xiàn)在在智能移動(dòng)平臺(tái)上已經(jīng)非常成熟的SoC解決方案，就成了相當(dāng)理想的選擇。事實(shí)上甚至不用等到Carplay以及Android auto，更早之前已經(jīng)普及在產(chǎn)品線當(dāng)中的audi MMI系統(tǒng)等等傳統(tǒng)車載操作系統(tǒng)已經(jīng)開始將解決方案轉(zhuǎn)向了通用SoC解決方案。

現(xiàn)有的Audi MMI系統(tǒng)已經(jīng)轉(zhuǎn)向了NVIDIA的Tegra SoC解決方案

　　而車載電子領(lǐng)域傳統(tǒng)的耕耘者們，顯然并不具備快速拿出理想的SoC解決方案的實(shí)力。

接下來(lái)的事情就簡(jiǎn)單了，NVIDIA來(lái)了，Intel也來(lái)了，甚至高通和AMD也想來(lái)分一杯羹……極高的市場(chǎng)保有量、新興同時(shí)在自身技術(shù)水平上完全可以予以滿足的需求、還有原本松散的競(jìng)爭(zhēng)環(huán)境和缺乏競(jìng)爭(zhēng)力的“原住民”競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手，車載電子領(lǐng)域簡(jiǎn)直就像是一片充滿沃野的嶄新大陸，毫不費(fèi)力的吸引了吸引著數(shù)量龐大且已經(jīng)在各自的傳統(tǒng)領(lǐng)域殺的頭破血流，繼續(xù)新增長(zhǎng)點(diǎn)的芯片級(jí)供應(yīng)商。