汽车行业在许多方面都处于巨大而迅速的变化之中。原始设备制造商（OEMs）正在探索新的功能和特性以添加到他们的车辆中，包括Chiplets、电气化、智驾功能，以及新的车辆架构，这些架构将决定如何颠覆车辆设计。所有这一切都取决于所涉及的汽车生态系统参与者之间的关系。以下是最近在底特律举行的 AutoSens 会议上举行的一个小组的摘录，其中包括西门子 EDA混合和虚拟系统副总裁 David Fritz ；GlobalFoundries汽车副总裁兼总经理 Kamal Khouri ；和 Arteris IP解决方案和业务发展副总裁Frank Schirrmeister。
汽车生态关系随着Chiplet的变化而变化
SE：最近人们经常讨论Chiplet的影响。这对当今汽车生态系统参与者之间的关系意味着什么？
Fritiz：将Chiplet想象成没有封装的独立芯片，并且能够通过英特尔提出的名为 UCIe的新通信协议连接多个小芯片，这很像PCIe。这个想法是，与其构建一个巨大的单片芯片，不如去高通、三星或恩智浦，获得单独的小芯片，然后将它们组装在一起。这是优化域控最好的解决方案。Imec已经创建了一个Chiplet联盟——许多与我们合作了很长一段时间的公司一起加入了这个联盟——但问题是Chiplet到底应该做什么？功能是什么？你如何将实际的工作量放在这些小芯片上？你如何进行功率和性能分析？我们一直在与Imec联盟中的许多公司合作，帮助他们做出这些决定，而Imec试图将所有这些问题整合在一起并对其进行标准化的定义。
Khouri：Chiplet证明了摩尔定律并不适用于所有应用程序这一事实。正如我们所见，您需要专门的技术来解决各种难题。例如，Single-digit nanometer（个位数纳米）可能对AI和高性能计算非常有用，但对驱动泵或汽车座椅控制器的电机却不是那么好。而且它对你的雷达不太好。但是因为你想让所有这些计算和传感组件尽可能靠近彼此，优化该解决方案，优化功耗，这很好地证明了我们需要解决的技术类型以及问题的多样性。
Schirrmeister：Chiplet带来了很多挑战。对于汽车生态系统，这是一个很好的机会。从OEM到Tier 1，Tier 2，以及IP端，然后是工具支持端。举个例子，OEM将决定将某些芯片一起使用，他们需要互相讨论。UCIe是等式的起点。那就是流媒体接口，这是绝对必要的。在那之上，你有一个完整的协议栈。OEM将决定某些组件需要相互通信并询问使用什么协议。对于支持大多数协议的IP供应商来说，这很棒。像CHI这样的接口来自AMBA的一部分，还有其他一些稍微竞争的位。有 UCIe，还有Bunch of Wires等等。还有其他潜在连接机制，因此OEM将做出该决策。然后，设计链中的每个人都需要保持一致，并确保这些东西适合在一起。然后这些工具将能够分析这一切，它是如何组合在一起的，IP供应商将提供底层构建块，然后由代工厂实施。
Fritiz：所有这些都是绝对正确的，但这到底意味着什么？我们都是工程师，因此很容易深入细节。让我们把自己从中拉出来一分钟。大约六年前，我曾说过，在大约五年后，地球上几乎所有决定要在行业转型之后取得成功的OEM都将至少考虑构建自己的SoC。当时这个提议并没有得到很好的回应，因为我错了，他们中的大多数人都在五年前就在考虑这个问题。他们已经走得更远了，但学到的东西是，做一个非常大的单片SoC所需要的专业技术、技能、知识和成本真的使它非常难做。这意味着如果你有能力采用这些芯片，这些已经存在的Chiplet，你所要做的就是将它们以不同的方式封装并拥有自己的引脚，那么你就可以有一些符合你需求的东西，你不必投资1亿美元，或是 5 亿美元来做一些这些芯片。现在的问题是谁来生产Chiplet。我们看到像高通、三星和英特尔这样的公司，甚至是 Tier 2 恩智浦、英飞凌——他们正在考虑这个问题。IP 供应商 [Arm、Arteris IP、Synopsys 等] 也是其中的一部分。如果你有能力缩小规模并说，这正是我们所需要的，而且我们已经从客户那里获得了肯定，我可以只开发及验证这些Chiplet。如果你有多家公司制造这些芯片，然后你作为OEM或Tier 1 所要做的就是把它们放在一起，并决定用什么引脚输出，那么你就有了一个理想的解决方案。或者说，在不投资数千亿美元使其发挥作用的情况下，我们能得到的最接近理想的解决方案。
SE：这其中一个基本部分是制造。代工厂在 Chiplet 以及在生态系统中如何将各位聚集在一起？
Khouri：单个小芯片将在一些工艺节点或一些工艺技术上得到制造，这将是取胜的一个关键点。然后，我们将开始关注封装技术和小芯片封装设计的概念。你需要在硅上做什么，以便能够更容易验证和更容易修复错误？我们不要假装问题已经解决了。这是一个宏大的概念，有很多工作要做，从代工厂到EDA工具，我们如何验证，我们如何在现场调试。有很多工作要做，但我认为我们都同意这个概念是好的。
Fritz：工作才刚刚开始。
Schirrmeister：这也是唯一的出路。我们最好搞清楚这一点，因为正如 Kamal 指出的那样，摩尔定律迫使我们这样做，因为这是一种比 “摩尔” 更有效的途径。选择 Chiplet 有两方面的原因。当你有现有的Chiplet，你现在想集成，而且它们需要与现有的芯片一起工作，让我们不要忘记等式的另一面。现在仍然有SoC，但我们不要误认为这是超越摩尔定律的唯一出路。制造是非常重要的。集成和工具都很重要。同样吸引人的是时间表。然后，还有一种权力动态，必须加以观察。在最近的麦肯锡/GSA活动中，他们正在谈论Tier 0.5 的出现，其中OEM和 Tier 1正在讨论并试图弄清楚这类型公司，但然后将它全部渗透到工具、知识产权和下面的代工厂中，以实现它。因此，我们需要解决一系列全新的沟通挑战，但这是唯一的出路。我们最好搞清楚。
SE：这也是关于发现和创造价值的。关于关系的价值和产生价值，你能给出什么样的建议？
Khouri：这场讨论正在引发对若干年前的回忆，当时我们正坐在那里辩论下一代汽车架构的问题。人们会上台来问：”它是集中式的吗？它是中央计算吗？它是分布式的吗？是分布式吗？是域控制吗？首先，我强烈建议我们不要试图找到一种寻找问题的解决方案。具体来说，我们试图用 Chiplet 来解决什么问题，而我们在其他方面无法解决？我认为这很重要。这是一项很酷的技术，不要误会我的意思。我们都是工程师，我们喜欢解决事情。但我建议在这方面要谨慎。这使我们回到了关于所有领域问题，甚至从 OEM 问起，我们需要为你解决的问题是什么，我们不能用我们今天所拥有的已经证明的东西有效地解决。理解这个问题的陈述，从OEM到谁是 Tier 1，到IP供应商，到EDA工具。这很关键，这也是为什么需要开放沟通渠道的一个例子。
Fritz：采取一点不同的方法可能是有用的。我想说整个汽车生态系统正在被颠覆。我的意思是说，过去，Tier 2会与他们的客户交谈，他们会设计一些芯片，然后交给Tier 1。Tier 1将做一些整合，与 OEM 交谈，然后将其出售给 OEM。OEM 会说，这就是我想要的东西。这个是最接近的。因此，这是我要买的。OEM 已经了解到，当你进入大型中央计算，当你进入高计算复杂性时，这个过程是行不通的。你正在投入感知堆栈，你正在投入各种人工智能，因为供应商不一定了解你实际需要完成的事情的深度。因此，我说的颠倒是指，为什么OEM 真的会关心你的缓存有多大？或者有多少个CPU内核？他们为什么不直接说，’这是我的KPI’，因为他们在过去的50年里一直在这样做，而现在已经行不通了。现在，Tier 1感到被挤压了，因为有外部公司进来，直接与他们的客户对话，而他们无法控制这种对话。所有 Tier 1 都在问他们如何保持相关性。他们通过与这些正在做新事情的半导体公司沟通来保持相关性，试图弄清楚所有这些是如何运作的，以及所有这些是如何结合在一起的，以便他们能够向OEM提供一些东西。现在，我认为有可能在这一过渡时期生存下来的 Tier 1，正在与OEM紧密合作。这些被剥离出来的公司正是 Tier 0.5。 富士康是一个例子，它正作为Tier 0.5快速崛起。有很多发展都是把东西放在一起的需求凝聚起来的结果。
为什么汽车生态系统的关系正在发生变化
SE：良好的汽车生态系统关系如何为终端消费者创造价值？
Khouri：作为一个合同制造商，过去我们的客户是大多是无晶圆厂或轻晶圆厂的半导体公司。他们会设计一个芯片，并将该芯片给到Tier1。然后，Tier1将为OEM设计一个模块或ECU。但是，这阻碍了OEM精进技术的能力，并将产业链分解成一个更加相互关联的生态系统/供应链，以帮助他们实现特性和能力。然而，这背后也有一个经济模式。叠加利润率的概念是我们资本主义社会最常见的运作方式，我制造了一些东西，我把它卖给你，你把你的利润率加上后再卖给其他人。有些东西的组成部分是有价值的，供应链上的每家公司都在增加利润。但其实也有部分是没有价值的，只是被转嫁。而购买汽车的终端消费者最终要为此买单。因此，从经济角度和技术角度来看，供应链的优化是刻不容缓的。
Schirrmeister：对于消费者来说，这可以归结为对安全技术和便利性的信心，换言之，消费者的体验。有趣的是，消费者实际上需要的不止一个OEM。有汽车OEM，但如果你看一些OEM的演讲，他们常常把手机OEM、健康OEM、邻近的OEM挂在嘴边，他们都需要相互配合。当我上车时，我希望手机能尽可能地与汽车无缝连接。理想情况下，当我离汽车五英尺远时，我的车就应该同步我手机上的相关信息。这就是便捷之处。假设有一个设计链条能有效解决这个问题，这将提升消费者体验。代工技术需要符合ISO 26262标准，半导体IP和芯片设计工具需要符合TCL的要求。这就是信心的部分。然后，还有一个用户体验的便利性，消费者已经习惯了使用他们的手机。如果能在他们进入汽车时不会被打断，用户体验也会上升一个等级。
Fritz：我的看法与此略有不同。对终端用户——消费者来说，重要的是我们真正实现了我们的承诺。如果你看一下四五年前自动驾驶汽车的炒作趋势，其实如今它并没有什么实质性的变化。消费者可能会想：我们什么时候才能真正看到自动驾驶汽车？虽然我看到有几辆自动驾驶汽车在San Jose或San Francisco附近行驶，但还没有完全准备好。而它本来应该现在就在这里。马斯克说我们会在2024年实现自动驾驶。
Khouri：在四年前，你不可能反对自动驾驶汽车，因为人们会看不起你。
Fritz：我们需要设定更好的预期。我们这些搞技术的人知道，你可以把最坏的情况考虑进去，然后将其严重性加倍考虑来模拟真实发生的情况。自动驾驶汽车也是如此。他们被过度炒作，人们都低估实现自动驾驶的难度，而现在我们正在了解它背后的复杂性。我们知道这将需要新的技术，如Chiplet、高端建模、高速互连等。例如，我们需要在3nm以下，使所有的东西都能一起工作。但事实是，我们还没有达到。人们看到一个OEM宣布与GlobalFoundries合作，希望在这个OEM和那个AI公司之间建立一个价值10亿美元的关系。所有这些事情都发生了，但我们并没有真正从中看到很多好处重要的是，让我们诚实地说，这就是它要发生的时候，然后我们让它发生。我们不会让它发生是因为我们知道OEM有一个非常艰难的工作，因为往往有很多的DNA是抵制变化的。他们仍然必须交付当前的车型，这是一项足够大的工作。然而，他们需要找到他们的路线图中何时会与第四级、第五级的东西相交。这种情况是如何发生的？当我们与这些客户接触时，了解所有这些是我们工作的一部分。我们可以说，这是你如何实现这一过渡。这是我们如何作为合作伙伴一起工作，帮助你在你的组织、技能组合、文化和其他一切方面做出改变。
SE：如果一个OEM和一个AI公司合作开发Chiplet，这是否意味着它将是专有的，你的产量将减少，因为它是他们的专利？
Fritz：Chiplet背后的部分原因或理由是你建立了AI加速器Chiplet，它集合许多不同的来源，以帮助你的扩产。
Schirrmeister：你实际上可以将那个特定的加速器应用于更多的人，然后因为在OEM层面的可组合性，他们可以在OEM层面与软件一起进行区分并提供其独特的价值–而不必进行1亿美元的投资和做特定的定制SoC运行。这就是我们的初衷。现在，有一些方法可以达到这个目的，但我们还没有完全达到。我们仍在摸索正确的协议。它是Bunch of Wires还是UCIe？我们正在弄清协议栈的问题。我是否在UCIe上使用AXI？还是在AFS或UCIe上使用CHI？作为一个生态系统，我们需要弄清楚这些非常有趣的挑战。这些挑战无处不在。它来自于OEM的功能，它通过Tier1 IP的集成来进行。我们是否支持正确的协议？从制造的角度来看，它是否具有成本效益？在我们弄清这一切的时候，至少需要十年或二十年。
SE：什么是Tier 0.5，有什么影响？
Schirrmeister：GSA和麦肯锡想出了这个词。当我问他们同样的问题时，他们说这是OEM和Tier 1之间的一种新的、非常紧密的合作。在这种合作中，他们有过去只是单向需求，然后以瀑布模式发挥，而现在的模式变成了敏捷。人们确实在这方面进行了非常密切的互动。这就是Tier 0.5的含义，它是一个调整过程。可能会有一些公司被剥离出来，成为这Tier 0.5，它们与OEM和Tier 1的关系都将更为密切。
Fritz：Aptiv和Magna是Tier 0.5的两个例子，他们想做整车的整合。你把你的商标贴在底盘上，然后就可以走了。这就是他们的目标。
Schirrmeister：准备好爆米花，观察设计链的变化，以及权力的依赖性如何随着时间的推移而变化。弄清楚这一切是如何形成的。有些人将会赢，有些人将会输。在未来5到10年内，这是一个有趣的过程。
SE：你什么时候看到Chiplet进入汽车领域？
Schirrmeister：虽然有很长的时间，但作为IP供应商，我们看到在我们这个层面上的讨论。我们看到今天正在进行，因为人们在问三年后他们需要哪些协议，以确保他们的Chiplet能够与其他Chiplet对等，因为他们需要一定的时间来实现它。对于这一点，Arm几个月前在欧洲的GSA论坛上做了一个很好的演讲，谈到作为一个IP供应商，他们需要在下一个产品周期前至少五年准备好他们的可交付成果。你必须以新的方式思考。你会得到某些东西，你会犯一些需要纠正的错误。至于Chiplet何时会变得迫在眉睫并成为解决方案，可能是三到五年的范围，但对问题和解决方案的讨论需要在今天进行。
Fritz：Chiplet并不适用于汽车的所有部分。它实际上适用于高端中央计算类型的–IVI、ADAS、AD等。如果你只想要一个网关，或者如果你只想要一个ECU来控制转向或传动，那就没有什么意义了。
来源：“车轮上的电脑”公众号 2023-06-20/28 编译自：semiengineering
英文原文链接：
https://semiengineering.com/automotive-relationships-shifting-with-chiplets/
https://semiengineering.com/why-auto-ecosystem-relationships-are-changing/