其實這麼多年以來,汽車行業一直都在各種 " 卷 "。20 年前,卷的是誰家的發動機功率大還安靜,15 年前卷的是誰家油耗低,到了 10 年前,卷的項目就變成了誰先推出了純電動車,誰家的續航首先突破了 " 不可能達到的 500 公裡 "。而到了現在,正如大家所見,車企們已經在車機芯片和車機系統上 " 卷 " 得難解難分了。
但對于不是 IT 極客的各位來說,聽着銷售們說着那些雲裡霧裡的什麼 "8155 芯片 ",什麼 " 高通 8 核芯片 ",又或是什麼 " 自研 XXX 車機系統 " 啥的,都難免一頭霧水不知所雲。所以今天我們的這篇長文的用意就在于此。我們希望能通過這篇文章,讓大家對車機系統,車機芯片有一些系統性的認識,也希望在文章的最後讓大家明白,一個好的車機,最重要的到底應該是什麼。
車機系統和車機芯片,是智能車機裡面軟件和硬件的專有稱謂。作為軟件部分,車機系統可以分為兩個部分,你看得到的 UI 界面,和你看不到,但對你的使用體驗影響巨大的系統架構。UI 界面很好解釋,就是你看到的、摸到的、能跟它交互的那個部分。UI 界面的設計好醜在很大程度上決定了人對一個車機系統的第一印象,所以這個部分是所有車企都會花大功夫去研究的。目前來看,除了極少數的一些可能因為自身軟件團隊實力不濟的小型車企之外,絕大多數車企在這個 UI 界面的設計,都還是很不錯的。
但車機的核心在于它的底層框架,也就是那個 UI 界面背後的,這個車機的真正内核。目前的車機按照類型來看大緻可以分為安卓車機、Linux 車機、WinCE 車機和類 UNIX 車機。關于這四種車機的具體區别,我們會在下面的段落中詳細說明。
車機是軟件,那麼車機芯片就是車機運行的基礎。顧名思義,車機芯片和你現在用的手機電腦上的芯片沒什麼不一樣,本質上都是一塊集成了很多功能的 SoC 芯片。也正如大家所知道的那樣,車機芯片的性能好壞,很大程度上決定了車機本身各項功能的運行流暢性,也在相當程度上會影響着一些輔助駕駛、人機交互功能的實現。所以這也是為什麼車機芯片如今對于車企們而言,具有如此重要地位的原因了。
下面,我們将就車機系統和車機芯片進行詳細展開。
首先大家要明白一個事實:對于用戶來說,車機架構的關鍵在于功能是否流暢,操作是否便利。但如果我們把眼光放長遠一些,真正優秀的車機,應該同時還需要具備:使用多年不卡頓、功能穩定不易出錯這兩個特點。這裡就很自然地出現了兩個相互對立的需求:基于用戶優先,應該優先考慮功能流暢和操作便利這兩點。而基于軟件開發工程的角度看,用戶需求應當讓位給系統穩定性。這兩個沖突,是我們下面文章展開的關鍵。
在前面的介紹中我們提到,目前主流的車機有安卓、WinCE、Linux 和類 UNIX 車機四種,但實際上在智能車機的發展曆史上,絕不僅限這 4 種,在早年,基于 JAVA 和 X86 架構的車機也曾經有過裝車量,但上述這兩種車機,随着智能手機的大規模流行,很快就被安卓車機全幹趴了。
安卓車機是目前最流行,裝車量最大,也是最常見的車機。基本上可以這麼說,現在 10 台搭載了智能系統的新車裡,有至少 8 台用的就是安卓車機。安卓系統本身其實在軟件上是一個效率非常低下的系統。首先,安卓系統基于 Linux 底層,在 Linux 之上用 JAVA 等編譯器再編譯出一個轉換層,再在轉換層之上用 ART 或其他編譯器編譯出一套 UI 界面。這種三層結構讓安卓在先天上就難以獲得很好的軟件穩定性。再加上因為多層轉譯所必然帶來的碎片,安卓系統本就是一個碎片量極大的系統,和 X86 系統相比也不遑多讓。而所謂碎片的意思說白了就是,安卓系統的設備用久了必然會越來越卡,正如您曾經用過的那些安卓手機一般。這是系統本身的缺陷所然。
而且安卓本身存在的不穩定性,也可能會在某些使用場景下發生緻命性崩潰現象。例如前幾年大家都知道的,某些國内外新勢力的車出現了 " 突然全車斷電 OTA,車主被困車内無法離開 " 的狀況,其實說白了,這鍋得安卓背。
但即便如此,安卓仍然是目前最好的車機,沒有之一。首先,安卓的生态非常完善,各類安卓應用以及相關的上下遊開發人員、技術、外包團隊等都很多,技術也都非常成熟。而且經過多年發展,如今安卓系統已經被挖掘出了無限的潛力,隻要硬件跟得上,理論上你可以在安卓車機裡堆無數的功能,什麼先進的語音助手,什麼車裡唱 K,又或者是什麼車門跳舞、車裡睡大覺模式之類的,隻要硬件跟得上,統統都可以實現,而且開發周期很短(但 DEBUG 周期非常長,所以很多車企這一步會省略,這也是很多車機時不時會有功能異常的關鍵原因)。
這也是安卓車機目前作為車機系統絕對主流的最重要原因。至于其他的幾種車機,它們在如今都屬于小衆車機。其中 Linux 車機主要是一些老款的歐美系傳統車企的車在用,它的特點是系統底層效率高而且很穩定,可用軟件也不少,但缺點在于,Linux 本身是一個很輕量化的系統,很多核心功能改動或者增加,都要依賴于大量的系統底層改進(相當于給系統打 MOD),而這些改動過需要大量人力和大量的時間。在如今這個車機系統進化幅度比手機還快的時代,Linux 相對的慢節奏,使得它無法和安卓抗衡。而且 Linux 的底層架構也決定着,這個系統的車機,UI 界面很難做得很好看很酷炫,這對于車企來說,自然讓 Linux 在和安卓的對決中,又少了一個重要砝碼。
WinCE 車機實際上在如今這個時代,已經不太能算得上 " 智能車機 " 了。WinCE 這個基于 Win9X 内核開發的古老軟件,幾乎隻出現在一些很早期的,智能汽車時代之前的車子的中控屏上,以最簡單的形态示人。如果您用過那些距今十幾年車齡的老車,您大概率會見過 WinCE 車機,就是那些隻有收音機、功能簡單的離線導航等幾種功能,不能裝軟件的,分辨率一看就很低的那種東西。可以說,WinCE 車機現在早已經被淘汰了。
至于類 UNIX 車機,其實說白了,指的就是 MacOS 和 iOS,使用者隻有蘋果一家。盡管目前蘋果确實在做車機,也确實是基于 iOS 為基礎開發,但考慮到現在汽車項目在蘋果内部的權重已經大大降低(蘋果認為現階段進入汽車領域不明智,不賺錢),不及 AR 項目,不及 iOS 項目,甚至不及 macOS 項目,所以目前看至少 3 年内,我們沒有機會在車上看到蘋果的車機。
其實不怕得罪的說一句:現在的車機芯片,全都是手機 " 玩剩下 " 的東西。在 2021 年之前,世界上有 4 家車機芯片供應商,分别是美國的高通、我國的華為海思以及我國的聯發科,還有韓國的三星。2022 年華為因為衆所周知的原因無法繼續供貨車機芯片,三星因為本身技術的原因實在搶不過,也退出了車機芯片行業,剩下的隻有高通和聯發科兩家。而聯發科盡管背靠台積電不擔心芯片制造問題,但因為聯發科本身把幾乎所有精力都放在了手機芯片端(MTK 要在手機芯片和高通拼命),它們因為技術和積澱不夠,在車機端芯片的實力也不太行(比三星強,但比高通差遠了),自然也就沒怎麼管車機芯片的升級換代。所以在 2023 年的當下,車機芯片基本上是高通一家獨大的局面。
高通旗下的車機芯片不多,但型号都取得非常複雜。我們按照時間順序看吧,在 2016--2018 年裝車的絕大多數号稱搭載了 " 高通 8 核芯片 "(請大家注意,這個宣傳詞現在仍然出現在部分低價位車型中)的車子中, 實際搭載的芯片叫骁龍 620A,這東西其實就是 2016 年中低端手機處理器骁龍 625 的車機版。這個芯片非常有意思,它的發熱量極低,而且性能并不算十分差,這是目前高通所有車機芯片裡,唯一一個不需要散熱的芯片。對于一些車内空間非常非常緊張的微型純電動車來說,620A 芯片是當下唯一的選擇。部分車型甚至會在車内的某些零部件(例如後排的空調和座椅控制面闆)上,給安裝上 620A 芯片。
到了 2018-2020 年,車機芯片最主流的是一種名為 " 高通 820A" 的芯片。熟悉手機 3C 的你一看這個名字估計就猜出來了,820A 芯片就是 2016 年高通骁龍 820 的車機版。相比起當年那個裝在手機上的 " 大火爐 " 芯片,車機版 820A 芯片弱化了 CPU 性能,強化了 GPU 性能,而且把 GPU 和 AI 計算綁定起來。這也是第一代擁有了一定程度上的 " 算力 " 的車機芯片。
820A 芯片最典型的搭載車型是小鵬 P7。P7 上的很多功能,不管是語音助手、智能的 UI 等等,靠的都是 820A 芯片相對強大的性能來實現的。直到如今,820A 芯片仍然是很多車上的标準車機芯片配置。實際上我們可以這麼說,在現階段,如果一台車沒有明确跟你說搭載了 8155 芯片的話,又在宣傳裡提到了類似于 " 高性能芯片 " 一詞的,搭載的大概率就是 820A 芯片。
820A 芯片其實哪怕放在今天,其實性能也夠。但從 2020 年下半年開始,電車們開始了瘋狂的 " 軍備競賽 ",車機屏幕不能隻是 1080P,得上 2K 的,4K 的,後排也要拉一個 2K 分辨率的高清大屏,車機的功能也開始爆發式增長,從一開始的導航語音助手之類的,發展到了開始能在車機裡唱歌,看 2K4K 視頻,要在車機裡聽 HiFi 級别的音響,要有什麼杜比全景聲之類的,中控台屏幕也越來越多,一個不夠搞兩個、三個,後排也得有屏幕。這些不斷增加的硬件需求,已經讓 820A 芯片實在難以應付了。
所以從 2021 年開始,新車們就開始陸陸續續搭載 8155 芯片了。8155 芯片其實就是 2019 年骁龍 855 芯片的車機版。和手機版相比,車機版的 8155 芯片甚至還更強了,CPU 性能不變,考慮到車機不需要考慮散熱問題和續航問題,GPU 性能通過大幅度超頻提升了 30%。855 芯片本來就很強的 AI 性能因為 GPU 超頻了,也變得更強。同時,8155 芯片也是目前唯一一個 5G 車機芯片,它的 X50 5G 基帶也許放在如今的手機上有點不夠看,但應付車子的 5G 數據上下行需求是綽綽有餘了。
因為有了這個 5G 基帶和 8155 更強的 GPU 算力,這個時代的車開始出現了一些諸如自動泊車、無人泊車、特定道路無人駕駛之類的能力。這些功能的實現,其實就是車機芯片性能強到一定程度之後的 " 性能外溢表現 "。
其實和 8155 芯片同時期發布的,還有一個名為 8195 的芯片,這是基于骁龍 865 芯片打造的車機芯片。但為啥沒多少車企用呢?原因有兩個,都很簡單:第一,高通有點 " 作死 ",給 8195 的批量出貨價格,是 8155 的近 3 倍!而且 8155 的本體骁龍 855 本就是一個超頻潛力極強的芯片,有點技術實力的車企都會買 8155 回來自己超頻用。超頻後的 8155 芯片,實際性能完全不輸 8195,甚至因為 GPU 性能強,還能小勝後者。畢竟骁龍 865 這玩意,本質上就是一個超頻版的 855。
2023 年開始,車機芯片領域下一個明星,就是 8295 芯片了。目前據我們所知,大家熟悉的所有有點聲量的車企,都已經在大批量進貨 8295 芯片了,預計在今年上海車展期間,你就能看見大批量的,搭載 8295 芯片的新車登場了。
8295 芯片是啥呢?其實就是骁龍 888。如果你熟悉手機芯片,看到這三個字母估計已經明白什麼回事了。不過我們有一說一,骁龍 888 在手機和平闆領域是一個極其失敗的芯片,但主要原因不是性能,是它那恐怖的發熱量和功耗。但火力全開的 888,性能是非常強勁的,哪怕放在 2023 年的今天,它的性能也一點都不虛。
在車機上,我們不需要考慮發熱量,被動散熱不行大不了上風扇嘛,車子的空間很大,不像手機那麼捉襟見肘,在車機上也不需要考慮功耗。畢竟 888 就算滿載,也就是 16W 功耗,車裡一塊高分辨率高刷屏幕的功耗分分鐘就是它的幾倍。所以在手機領域極其失敗的 888,在車機領域可以預見會很成功。
而且 8295 會成功的另一個因素在于,高通本身積壓了海量的 888 庫存,目前根據供應鍊的消息指出,8295 的供貨價格也就比 8155 高一點,遠遠低于當時 8195 的出貨價格。所以在強大性能 + 便宜價格的誘惑下,8295 短時間内取代 8155 芯片成為 2023-2024 年車機芯片的主流,是大概率的。
但其實說了那麼多,有一個事實我們必須指出的是,按照現在汽車智能化的節奏發展下去,再強的芯片,也會有卡頓的那一天。這個時間可能比你想象中要短很多。按照現在的發展速度看,按照現在安卓車機的功能遞增的速度看,820A 的芯片已經開始卡頓了,8155 芯片在 2 年内也會出現肉眼可見的卡頓和操作延遲。哪怕是 8295,流暢運行的時間也不會超過 3 年。
哪怕以後車企們祭出雙芯片、4 芯片這種方案,卡頓也是不可能避免的。在一台車短則五六年長則十幾年的生命周期裡,流暢運行隻有幾年的車機,很可能會在未來成為這台車上的最短的短闆。
這裡會派生出一個問題:怎麼盡可能保證車機的流暢時間變長一些?這裡無非兩種手段。第一是推出車機芯片升級服務,有新芯片了,車主可以去付費升級。這種方式就跟你去買新手機一樣的解決方式。但這種方式的問題在于,車企給每款車設定的 " 支持周期 " 是多久?會不會像小米那般,去年的旗艦手機今年就連系統 BUG 都不再解決?當一台車的 " 支持周期 " 結束了,車主是要忍着車機卡頓繼續用,還是換車?
另一種便是,車企持續對車機本身進行優化,盡可能讓車機保持一個良好運行的狀态。但這裡又有一個問題:按照安卓車機的特性看,要保證車機的持久穩定,功能就不能加得太多,當其他新車都有的某項新功能,自己的車卻沒有,車主會不會有意見?一旦加了新功能,那又回到了前述的第一種情況?怎麼平衡好這兩個問題的取舍?
這是一個非常難以回答的問題。如何平衡車輛生命周期中,因為車機性能下滑對車主造成的使用體驗下降,從而造成的車型口碑下滑,和新功能和車機穩定流暢之間的天然沖突。這對于所有車企來說都是個大難題。
作為媒體,我們當然希望車企站在消費者的角度出發,以車機的持久流暢為基礎,在保證了車機的穩定性和流暢度之後,再去考慮新功能的加入。畢竟這,才是汽車該有的使用形态。汽車不是手機,不能兩三年一換,車機的續航軍備競賽雖好,但這個度,是該所有車企認真考慮的。