自研基带芯片、自研射频芯片、自研自动驾驶芯片……一个月以来,关于苹果自研芯片的消息不胫而走,其主要供应链厂商的股价也随之浮动。从计算芯片到通信芯片,再到汽车类芯片,苹果的自研道路犹如“打怪升级”,目标难度越来越高。苹果的研发实力和供应链整合能力,能助力其跨越车用芯片的高门槛吗?

软硬兼施布局自驾市场 “大脑”即将登场?

苹果的造车计划几经沉浮,却一直暗潮涌动。2014年,苹果推出以自动驾驶电动汽车为目标,启动了“Titan”计划。但受制于发展方向、组织架构、技术挑战等因素,研发重点从造车转向了自动驾驶系统。苹果CEO Tim Cook曾在2017年表示,苹果正在研发自动驾驶系统,并将其视为重要的核心技术。

“我们正专注于自动驾驶系统,将会向自动驾驶和更多领域拓展。”Tim Cook在接受彭博社电视采访时表示,“我们把它看做孕育所有AI项目的摇篮,同时它也是我们所从事的最困难的AI项目。”

Tim Cook对于自动驾驶系统的定位,也解释了近期苹果对该项目组织架构的调整。据悉,苹果已经将自动驾驶系统的开发团队交由机器学习及人工智能战略高级副总裁John Giannandrea负责,该系统将用于苹果生产的汽车中。

苹果产品线向来注重“两条腿”走路,软件部署和加强核心硬件统治力总是同步进行。今年以来,苹果陆续申请了用于周边环境感知的“多传感器实时对齐和校准”系统、转向系统、车身结构性通风以及基于LiDAR的障碍检测系统等围绕感知、安全、车内娱乐的专利。

但基于传感系统的布局,还不足以构建自动驾驶架构。传感器是自动驾驶汽车的感觉器官,负责感知层面,要对传感器收集的信息进行决策、执行,还需要担当大脑工作的计算控制类芯片。据悉,苹果正与台积电合作研发自动驾驶芯片技术,并计划建厂生产“Apple Car”芯片,并与供应链展开洽谈。

研发与供应链两手抓能否攻破汽车行业壁垒?

如果说A系列手机芯片的推出,是让苹果自研“一战成名”,M1芯片的出现则是进一步点燃了市场对苹果自研体系的热情。赛迪顾问集成电路研究中心副总经理滕冉向记者表示,苹果A系列和M1的顺利上市,首先得益于苹果过硬的研发能力,包括庞大的研发团队和持续稳定的研发投入。其次是由于苹果相对封闭的生态模式,使其能够在软硬件协同标定和匹配方面优势明显。再次是由于苹果公司从芯片—硬件—软件—系统方面完善的系统整合能力,为产品的快速迭代升级提供良好的途径。

目前来看,处理器芯片只是苹果自研道路的开端。美国时间12月11日,苹果硬件工程高级副总裁Johny Srouji透露,苹果已经启动了首个基带芯片研发。该消息的释出,一度导致苹果基带芯片供应商高通的股价下挫。

业内专家向记者指出,对于计算类芯片来说,由于ARM等公司已经有了成熟的IP和参考设计,芯片设计方可以通过购买IP和参考设计,从而像搭建乐高一样对产品进行组合,通过优化力度形成性能差异。而无线通信类芯片的最大难度在于通信物理层和协议栈的设计,需要极其复杂的设计和测试验证,包括海量的实验室测试和外场测试,产品稳定周期多以年计。

而汽车芯片的研发难度,在于对可靠性和认证标准的更加严苛。“相比消费电子类芯片,自动驾驶芯片有着更长的研发周期和产业化周期,在技术方面尤其看重芯片的稳定性和一致性,在资金方面需要芯片企业长期的投入,研发期普遍超过5年,在认证方面需要获得Tier 1厂商和车厂的双重认证,时间周期较长。”滕冉表示。

自动驾驶对于智能化的追求,让芯片设计难上加难。赛腾微电子董事长黄继颇曾向记者表示,汽车向智能化系统演变的全过程中,由于对安全性、环境保护规定愈来愈高,因而对以MCU为代表的计算控制类芯片有了更高的要求。尤其是汽车电子控制的架构,已越来越多地采用域控制器加众多ECU的执行架构,而域控制器需要更高的算力,更强大的网络接口以及更低功耗,这些都对芯片公司的研发能力和芯片制程工艺提出更高的要求。

好在,苹果不是孤军奋战。在布局软硬件的同时,供应链业已闻风而动。Digitimes报道称,苹果已经开展了与车用电子供应链的合作洽谈。台积电除计划与苹果设厂研发车用芯片,也将利用氮化镓工艺协助消费型与商用型汽车向电气化趋势发展。同时,苹果的多年供应商富士康,也在近期进军电动车领域。

从苹果与高通签订为期6年的许可协议来看,苹果对于基带自研芯片有着打持久战的预期,经历6年积累的“Titan”计划亦是如此。外媒预测,“Apple Car”有望在2024年或2025年亮相,这意味着苹果造车的整体研发周期可能将在十年以上。十年磨一剑的“Apple Car”会采取何种产品形态,后续又将如何与苹果已有的产品线打通,也引发各方期待。