撰文 / 塗彥平
編輯 / 黃大路
設計 / 師 超
2016年7月的一天，Mobileye創始人Shashua宣布：“EyeQ3晶片将會是 Mobileye和特斯拉公司的最後一次合作。”
随後，特斯拉CEO馬斯克作出回應：合作的中止不會影響特斯拉自動駕駛技術的程序。
馬斯克之是以雲淡風輕，是因為彼時特斯拉已經與英偉達暗通款曲。
2016年年初，英偉達釋出了被創始人黃仁勳稱為“世界上第一個面向自動駕駛汽車的超級計算機”的Drive PX2。
這一年10月，特斯拉基于英偉達Drive PX2開發出全新的駕駛輔助硬體，MCU晶片采用英飛淩TriCore系列産品。這意味着特斯拉找到了能滿足它自研算法需求的算力晶片。
當然，自動駕駛的旗手絕不會止步于此。
2019年4月，特斯拉的硬體更新到3.0版本，采用了第一代自主研發的FSD1.0晶片，甩開了英偉達和英飛淩。
就這樣，特斯拉走通了從依賴供應商晶片和算法到自研算法和晶片的全過程，成為軟硬一體政策執行得最為成功的整車廠。
随着智能駕駛技術繼續向深處開掘，自動駕駛行業軟硬一體的趨勢更加明顯。軟硬一體化系統的大規模量産能力逐漸成為高階智駕競争的勝負手，越來越多的車企想追上特斯拉的腳步。
何為軟硬一體？
從本質上來說，軟硬一體其實是一種産品設計模式，它将軟體和硬體系統內建在一起，以提高系統效率和性能。
拿手機領域來說，無論是蘋果以一己之力完成從晶片到作業系統及其他核心軟體的研發，還是安卓（作業系統廠商）+ARM（晶片廠商）深度綁定，都屬于軟硬一體。
手機産業有軟硬一體，汽車産業也有軟硬一體。
9月5日，辰韬資本等在上海舉辦2024自動駕駛軟硬協同發展論壇，并釋出了2024年度《自動駕駛軟硬一體演進趨勢研究報告》。
《報告》給“軟硬一體”下了一個定義。
軟硬一體中的“軟體”，主要指的是智能駕駛系統的軟體和算法，其中可能包括應用層、中間件、作業系統等；
軟硬一體範疇中的“硬體”，包括各類傳感器、高性能計算晶片、域控制器以及圍繞核心計算晶片的其他晶片和電子元器件，但主要讨論的是對象是高性能計算晶片。
而軟硬一體描述的是自動駕駛公司、要做自動駕駛的晶片廠商和主機廠具備的軟硬體協同的研發能力和開發模式。基于軟硬一體的能力和開發模式，公司可以提供軟硬一體的産品。
三種模式
基于這個概念的界定，《報告》将軟硬一體不同的開發模式分為三種：
其一，“重軟硬一體”模式，由同一個公司完成晶片、算法、作業系統/ 中間件的全棧開發。典型例子包括海外的Mobileye、特斯拉、英偉達（開發中）以及國内的華為、地平線、Momenta（開發中）等。
其二，“輕軟硬一體”模式，部分自動駕駛解決方案公司雖然采用第三方晶片，但具備極緻的優化能力和豐富的産品化傳遞經驗，能夠最大化發揮該款晶片的潛能。典型案例包括卓馭（大疆）、Momenta 等。
此外，還有一種情況是從“重軟硬一體”模式衍生出更加輕量化的模式，将軟硬耦合程度最深的AI算法和SoC晶片做深度綁定，作為标品向客戶提供。同時，其他軟體子產品和硬體子產品由生态合作夥伴來提供。
盡管有這幾種模式的劃分，但一家公司采用的是軟硬一體還是軟硬解耦戰略，是要具體情況具體分析的。
比如，英偉達為自己的晶片開發算法，這是軟硬一體；而某個算法公司一直基于英偉達晶片提供解決方案，基于英偉達晶片進行深度适配，這也是軟硬一體。隻不過，前者是“重軟硬一體”，後者是“輕軟硬一體”。從另一角度看，英偉達的晶片可以跟多家的算法适配，這就屬于軟硬解耦政策。
再比如，一家主機廠或算法公司從供應商的晶片切換到自研晶片的過程，也屬于軟硬解耦；但切換完成後，則又是“重軟硬一體”。
軟硬一體方案為何成為行業的主流選擇？《報告》認為，成本驅動是主要因素。
比如，特斯拉自研的FSD晶片盡管在工藝上跟英偉達orin具有一代的差距，晶片的代工成本上僅為後者的三分之一，但是在整體功能實作效果上卻表現更優。
整車廠的選擇
特斯拉的自動駕駛方案經曆了三個階段：從供應商“重軟硬一體”方案（早期跟Mobileye合作階段），到自研算法配合第三方晶片“輕軟硬一體”方案（跟英偉達合作階段），再到近年來自研晶片走上“重軟硬一體”之路。
在這個過程中，無論算法還是晶片特斯拉都有了自己的心得。
在算法上，特斯拉采用的BEV+Transformer的感覺+融合+預測方案，以及從FSD12.3起開始推送的子產品化端到端方案，引領了行業智駕算法的發展。
在晶片上，特斯拉前期使用Mobileye EyeQ3、英偉達Drive PX2，後期選擇自研的FSD晶片。自研的一代晶片2019年流片，采用14nm工藝；二代晶片2023年釋出，采用7nm 工藝。
算法的持續突破為特斯拉帶來了軟體優勢，而自研晶片和工具鍊又讓他們可以把這些軟體優勢快速轉化為産品力，最終表現為車輛自動駕駛系統的領先。
特斯拉珠玉在前，蔚小理等中國車企也在相似的道路上摸索前行。
以理想為例，早期跟特斯拉一樣使用Mobileye提供的“重軟硬一體”方案，2020年之後開始使用地平線的晶片，并在地平線的幫助下開始自研算法，走向了“輕軟硬一體”。此後，理想又基于英偉達的Orin自研高階智駕的算法，仍然堅持“輕軟硬一體”戰略。
在自研算法之外，據報道，理想也已經啟動智駕晶片的研究，預計今年年内完成流片。
蔚來早期同樣使用Mobielye提供的“重軟硬一體”方案；後面連續幾年基于英偉達Orin自研算法，走上“輕軟硬一體”。
今年7月蔚來科技日上，創始人李斌宣布蔚來神玑NX9031流片成功。這是全球首顆 5nm 智能駕駛晶片，無論是晶片還是底層軟體均已實作自主設計。後續如果該晶片能夠量産可用，蔚來也将走上“重軟硬一體”模式。
目前，小鵬已經擁有Xpliot/XNGP/XNGP+全系列自動駕駛/輔助駕駛架構，全部由小鵬自研，并基于英偉達晶片實作。《報告》指出，小鵬目前屬于行業内對“輕軟硬一體”路線執行得最堅決的造車新勢力。
今年8月小鵬MONA M03上市釋出會上，小鵬汽車董事長、CEO何小鵬宣布宣布小鵬自研的圖靈晶片已經在8月23日成功流片。該晶片是專為L4級自動駕駛設計，并為AI大模型量身定制。這也預示着小鵬可能從“輕軟硬一體”逐漸邁向“重軟硬一體”。
《報告》認為：總體的趨勢是，“輕軟硬一體”基本上都會轉向“重軟硬一體”。“輕軟硬一體”基本上隻是個過渡形态，而從“輕軟硬一體”切換到“重軟硬一體”的過程，則是軟硬解耦。
輕舟智航生态市場負責人高建雄認為：“軟硬一體和軟硬解耦可能會長期共存，針對于不同産品或者不同選擇，有一些選擇讓供應商解耦合作，有一些會選擇自研，并不是非此即彼的東西。”
三類不同公司的軟硬一體政策
從軟硬一體政策上來講，整車廠的選擇針對不同的配置有差異化。
通常，針對低階智駕配置更傾向于采用供應商軟硬一體方案。而高階自駕配置會傾向于采用自研算法+平台型第三方晶片“輕軟硬一體”政策，或者更進一步自研晶片做“重軟硬一體”方案。
對于整車廠來說，如果自研晶片能夠實作比較好的投入産出比，整車廠也會有比較強的動力和技術實力做自研晶片。
《報告》對晶片研發的盈虧平衡點做了一個粗略估算：“以7nm制程、100+TOPS 的高性能SoC為例，其研發成本高于1 億美元（包含人力成本、流片費用、封測費用、IP 授權費用等等），若以售價100 美元、毛利率50% 計算，其盈虧平衡點為200萬片晶片出貨量。”
因為晶片研發的盈虧平衡點還受制程、售價、研發投入等多方面影響，是以，《報告》表示目前行業普遍看法是：自研晶片出貨量低于100萬片，很難投入産出比平衡。
基于此，天準科技域控産品負責人汪曉晖認為，“隻有長期在市場上占有一定的比例，才能夠符合商業邏輯的投入産出比。主機廠自己做軟硬一體這種模式可能會存在，但不會太多，頂多1-2家。”
辰韬資本執行總經理劉煜冬總結了晶片公司和軟體公司的軟硬一體政策：對于晶片公司來說，需要持續不斷做更多軟體方面的投入來建構護城河；對于軟體公司來說，更好的政策是更多深度适配更多的晶片。
《報告》總結了采用軟硬一體政策的三個判定标準：技術成熟度（算法技術架構已經收斂）；技術平權度（有很多公司掌握了晶片設計技術/方案）；總收益（市場回報能夠覆寫軟硬一體的成本）。
“三個标準，滿足其中一條時公司就具備考慮軟硬一體的條件，滿足其中兩條時公司就會具有推動軟硬一體的動力，如果三條全部滿足則軟硬一體就是公司在目前的最優選擇政策。”