汽車電子正在成為軟件定義系統(tǒng)。

回顧過(guò)去五年，當(dāng)包括所有機(jī)械、機(jī)電和電子系統(tǒng)在內(nèi)時(shí)，汽車一直是量產(chǎn)中最復(fù)雜的產(chǎn)品。在此期間，電子系統(tǒng)已經(jīng)增強(qiáng)和/或取代了機(jī)械和機(jī)電系統(tǒng)，而且還有更多正在開(kāi)發(fā)中。

這意味著汽車的電子系統(tǒng)遲早會(huì)成為量產(chǎn)中最復(fù)雜的電子設(shè)備，并且可能已經(jīng)達(dá)到了這一區(qū)別。是的，飛機(jī)的零件可能更復(fù)雜，超級(jí)計(jì)算機(jī)的電子設(shè)備可能更復(fù)雜，但它們的年產(chǎn)量并不是數(shù)千萬(wàn)。

汽車電子迅速增加了所有汽車中的軟件內(nèi)容——有些比其他的更多。有許多文章聲稱，一輛最先進(jìn)的汽車擁有超過(guò) 1 億行的軟件代碼。我還沒(méi)有看到 1 億這個(gè)數(shù)字中包含的內(nèi)容的詳細(xì)分類，如果有人有這樣的數(shù)據(jù)，那將非常有用。毫無(wú)疑問(wèn)，隨著高級(jí)駕駛輔助系統(tǒng) (ADAS)、連接性、網(wǎng)絡(luò)安全、自動(dòng)駕駛和其他功能的擴(kuò)展，未來(lái)汽車電子和軟件內(nèi)容將顯著增長(zhǎng)。

我沒(méi)有看到很多從戰(zhàn)略問(wèn)題、軟件細(xì)分、關(guān)鍵技術(shù)和其他重要問(wèn)題的角度討論汽車軟件的故事。本專欄著眼于這些差異，并對(duì)當(dāng)前的汽車軟件行業(yè)提出看法。硬件和軟件之間存在非常重要的差異，這些差異會(huì)影響如何在汽車軟件中取得成功。

在過(guò)去的二十年里，汽車軟件取得了長(zhǎng)足的進(jìn)步。在 1990 年代，汽車軟件主要是控制驅(qū)動(dòng)電子設(shè)備和簡(jiǎn)單娛樂(lè)系統(tǒng)的嵌入式軟件。這些系統(tǒng)的軟件復(fù)雜性不斷增加，但很少有（如果有的話）嵌入式系統(tǒng)的代碼大小在 100 萬(wàn)行范圍內(nèi)。汽車 OEM 及其一級(jí)供應(yīng)商自行開(kāi)發(fā)了這些嵌入式系統(tǒng)。

這種情況在 1990 年代后期發(fā)生了變化，當(dāng)時(shí)信息娛樂(lè)和嵌入式導(dǎo)航系統(tǒng)的特性和功能不斷增長(zhǎng)，需要操作系統(tǒng) (OS) 來(lái)管理軟件的復(fù)雜性。該操作系統(tǒng)將高科技行業(yè)帶入了汽車軟件，包括 QNX、Green Hills、Wind River、微軟等。在過(guò)去十年中，Linux 等開(kāi)源軟件在汽車軟件中也變得很重要。

創(chuàng)造制造市場(chǎng)使用概念

下圖顯示了汽車硬件和軟件的不同之處。但是該圖的結(jié)構(gòu)需要一些背景和解釋。該圖顯示了可用于任何類型的產(chǎn)品或行業(yè)的四個(gè)階段。“創(chuàng)造”階段是產(chǎn)品的研發(fā)和設(shè)計(jì)?！爸圃臁彪A段是產(chǎn)品的生產(chǎn)，包括所有零件的成本、制造成本和供應(yīng)鏈。第三階段是產(chǎn)品的“營(yíng)銷”，包括廣告、銷售和分銷渠道——本質(zhì)上是將產(chǎn)品送到客戶手中的所有活動(dòng)和成本。第四個(gè)階段是客戶的“使用”階段，對(duì)于汽車行業(yè)來(lái)說(shuō)是相當(dāng)長(zhǎng)的。

create-make-market 概念是我在德州儀器 (TI) 學(xué)到的東西，因?yàn)樗?1970 年代和 1980 年代被大量使用。我在 IHS Markit 工作時(shí)添加了使用階段。我在報(bào)告和/或演示文稿中利用這四個(gè)階段的見(jiàn)解作為分析許多汽車細(xì)分市場(chǎng)的工具，包括軟件、電動(dòng)汽車 (BEV)、3D 打印等。

該圖側(cè)重于硬件和軟件四個(gè)階段中每個(gè)階段的個(gè)別重要性。但也有關(guān)于硬件和軟件如何影響汽車在每個(gè)階段的成功的評(píng)論。

硬件階段

圖的頂部顯示了汽車硬件四個(gè)階段的關(guān)鍵特征。硬件“創(chuàng)建”階段決定了電子功能集，并繼續(xù)突出。芯片行業(yè)為最重要的硬件部件提供了更多未來(lái)。硬件生態(tài)系統(tǒng)變得越來(lái)越重要，包括所有開(kāi)發(fā)系統(tǒng)和其他硬件設(shè)計(jì)工具。汽車電子中使用的處理器平臺(tái)的生態(tài)系統(tǒng)也越來(lái)越重要。硬件“創(chuàng)造”階段的成本以數(shù)百萬(wàn)或數(shù)千萬(wàn)美元計(jì)算，但由于產(chǎn)量以數(shù)十萬(wàn)輛為單位，因此每輛車的成本很低。

由于所有硬件電子部件的成本或物料清單 (BOM) 成本，“制造”階段是最昂貴的階段。管理硬件供應(yīng)鏈、制造設(shè)備、人員成本等等也需要成本?？傮w而言，電子硬件成本僅占汽車總成本的一小部分，但隨著單個(gè)電子零件成本的下降，它一直在增加。所有電子硬件系統(tǒng)的典型成本從 3,000 美元到 8,000 美元不等——豪華車的價(jià)值更高。

硬件的“市場(chǎng)”階段因組件和系統(tǒng)類型而異。在大多數(shù)情況下，硬件市場(chǎng)階段通過(guò)一級(jí)供應(yīng)商成為汽車電子系統(tǒng)的一部分。

硬件能力對(duì)汽車銷售的影響也越來(lái)越大。這種間接影響來(lái)自硬件功能創(chuàng)建的所有理想功能。未來(lái)將流行的新興功能包括 ADAS、網(wǎng)絡(luò)安全硬件、可升級(jí)硬件和自動(dòng)駕駛功能。

汽車使用階段通常持續(xù) 10 到 15 年，有時(shí)甚至更長(zhǎng)。如此長(zhǎng)的使用壽命需要出色的硬件可靠性來(lái)限制 OEM 和供應(yīng)商的保修和召回成本?！笆褂谩彪A段也是售后市場(chǎng)供應(yīng)商擁有最大機(jī)會(huì)的階段——尤其是在保修期到期之后。由于需要新的電子硬件系統(tǒng)，大量車禍也創(chuàng)造了重大機(jī)會(huì)。

軟件階段

該圖的底部顯示了汽車軟件四個(gè)階段的關(guān)鍵特征。該軟件是純數(shù)字的，具有與硬件非常不同的特性。但是，該軟件當(dāng)然完全依賴于其相關(guān)的硬件。

“創(chuàng)建”階段是軟件中最難的部分，通常是軟件業(yè)務(wù)中成本最高的階段。大型軟件項(xiàng)目的開(kāi)發(fā)時(shí)間很長(zhǎng)，包括在經(jīng)濟(jì)上可行的情況下糾正盡可能多的錯(cuò)誤的困難測(cè)試程序。任何大型軟件平臺(tái)都不會(huì)沒(méi)有錯(cuò)誤，并且在軟件的整個(gè)生命周期中都會(huì)發(fā)現(xiàn)新錯(cuò)誤。對(duì)網(wǎng)絡(luò)安全的需求本質(zhì)上在已完成的代碼中創(chuàng)造了一類新的軟件錯(cuò)誤——黑客可以滲透到各種負(fù)面用途的網(wǎng)絡(luò)安全弱點(diǎn)。由于大多數(shù)汽車程序員不是網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)專家，他們不知道如何避免容易受到黑客攻擊的代碼序列。

軟件“創(chuàng)建”階段還需要非常強(qiáng)大的生態(tài)系統(tǒng)來(lái)開(kāi)發(fā)新程序并測(cè)試生成的軟件。汽車行業(yè)取得了良好的進(jìn)展，并正在利用或使用開(kāi)源軟件開(kāi)發(fā)系統(tǒng)。

“制作”階段通常是成本最低的階段，因?yàn)檐浖梢悦赓M(fèi)運(yùn)行在硬件系統(tǒng)上。有一些軟件特許權(quán)使用費(fèi)，但通常是硬件零件成本的一小部分。軟件的“制作”階段實(shí)質(zhì)上是將程序加載到汽車的電子系統(tǒng)中。軟件何時(shí)以及如何加載到電子系統(tǒng)中也具有靈活性。

軟件的“市場(chǎng)”階段因細(xì)分市場(chǎng)和系統(tǒng)類型而異。在大多數(shù)情況下，軟件“市場(chǎng)”階段也會(huì)通過(guò)一級(jí)供應(yīng)商成為汽車電子系統(tǒng)的一部分。

軟件功能對(duì)汽車銷售的影響也越來(lái)越大。這種間接影響基于軟件實(shí)現(xiàn)人機(jī)界面 (HMI) 或功能可用性的程度。軟件可用性影響涉及所有不斷增長(zhǎng)的功能——聯(lián)網(wǎng)汽車功能、OTA 升級(jí)、功能升級(jí)、ADAS 和未來(lái)的自動(dòng)駕駛功能。糟糕的軟件可用性會(huì)給汽車帶來(lái)負(fù)面評(píng)價(jià)，并降低未來(lái)的銷售潛力。這種負(fù)面趨勢(shì)一直是高級(jí)信息娛樂(lè)系統(tǒng)的問(wèn)題，也是蘋(píng)果和谷歌最近在信息娛樂(lè)-智能手機(jī)集成系統(tǒng)方面取得成功的原因之一。

汽車“使用”階段通常持續(xù) 10 到 15 年，在許多國(guó)家有時(shí)甚至更長(zhǎng)。如此長(zhǎng)的使用壽命將需要大量軟件錯(cuò)誤修復(fù)。OTA 需要降低修復(fù)和更新軟件錯(cuò)誤的成本，以限制 OEM 和軟件供應(yīng)商的保修和召回成本。

“使用”階段是軟件在軟件即服務(wù) (SaaS) 和云軟件領(lǐng)域看到巨大增長(zhǎng)機(jī)會(huì)的階段?；?SaaS 的網(wǎng)絡(luò)安全是非常有前景的機(jī)會(huì)。修復(fù)錯(cuò)誤的 OTA 和功能軟件更新已被標(biāo)記為領(lǐng)先的使用階段機(jī)會(huì)。通過(guò) SaaS 提供的信息娛樂(lè)內(nèi)容也處于有希望的增長(zhǎng)曲線上。車禍也創(chuàng)造了機(jī)會(huì)，因?yàn)樾碌挠布到y(tǒng)需要新的軟件。

審核編輯：湯梓紅