隨著聯(lián)網(wǎng)汽車生態(tài)系統(tǒng)的發(fā)展，它將影響多個價值鏈，包括汽車、電信、軟件和半導(dǎo)體。在本文中，我們探討了改變該行業(yè)的一些最重要的變化，特別是5G和邊緣計算的增長可能帶來的機(jī)會。我們還研究了半導(dǎo)體公司如果愿意以新的眼光看待他們的產(chǎn)品、組織和運(yùn)營能力及其進(jìn)入市場(go-to-market，GTM)的方法，他們在未來幾年可能會獲得的價值。

　　汽車軟件和電子設(shè)備的新時代

　　四個眾所周知的技術(shù)趨勢已經(jīng)成為汽車工業(yè)創(chuàng)新的關(guān)鍵驅(qū)動因素：自動駕駛(autonomousdriving,)、互聯(lián)互通(connectivity)、電氣化(electrification)和共享移動(sharedmobility，比如汽車共享服務(wù))?？偟膩碚f，這些被統(tǒng)稱為“ACES”趨勢，它們將對計算和移動網(wǎng)絡(luò)需求產(chǎn)生重大影響。

　　其中，自動駕駛的影響可能最大，因為它需要更高的車載計算能力來實時分析大量傳感器數(shù)據(jù)。其他自動技術(shù)、空中下載(over-the-air，OTA)更新和第三方服務(wù)集成也需要汽車內(nèi)外的高性能和智能連接。同樣地，越來越嚴(yán)格的車輛安全需求要求更快、更可靠的移動網(wǎng)絡(luò)和極低的延遲。

　　借助ACES，行業(yè)參與者現(xiàn)在有三種主要的工作負(fù)載位置選擇：車載、云和邊緣。

　　為了確保用例滿足技術(shù)可行性的閾值，公司必須決定在可用計算資源中的何處以及如何平衡工作負(fù)載。這可以讓用例滿足日益嚴(yán)格的安全要求，并交付更好的用戶體驗。為了平衡跨車載、邊緣和云計算的工作負(fù)載，可能需要考慮多個因素，其中有四個因素可能尤為重要：安全、延遲、計算復(fù)雜度和數(shù)據(jù)傳輸?shù)男枨?mdash;—這取決于數(shù)據(jù)的類型、數(shù)量和異構(gòu)性。

　　如今，聯(lián)網(wǎng)汽車的使用案例通常依賴于車載計算或云計算來處理工作負(fù)載。例如，導(dǎo)航系統(tǒng)可以容忍相對較高的延遲，并可能在云中更好地運(yùn)行;OTA更新通常通過云數(shù)據(jù)中心交付，并在干擾最小的情況下通過Wi-Fi下載;而信息娛樂內(nèi)容源自云端，并機(jī)載緩沖，以提供更好的用戶體驗。相比之下，自動緊急制動系統(tǒng)(AEBS)等事故預(yù)防工作負(fù)載需要非常低的延遲和高水平的計算能力，這可能意味著它們最好通過車載計算處理。

　　在計算和連接方面的進(jìn)步有望實現(xiàn)許多新的、高級的用例。這些發(fā)展可能會改變工作負(fù)載的位置。特別重要的是，5G移動網(wǎng)絡(luò)的推出可能允許更多的邊緣處理。鑒于這些相關(guān)技術(shù)的重要性，我們詳細(xì)探討了它們的特點，重點聚焦汽車應(yīng)用。

　　5G和邊緣計算的好處

　　5G技術(shù)有望提供高帶寬、低延遲、可靠性和分布式功能，更好地滿足聯(lián)網(wǎng)汽車用例的需求。它對汽車應(yīng)用的好處主要有三個方面：

　　增強(qiáng)型移動寬帶(EMBB)：5G可能提供更快、更統(tǒng)一的用戶體驗，速度可達(dá)每秒10千兆，比4G技術(shù)快5到10倍。這可能增強(qiáng)高帶寬用例，如車內(nèi)信息娛樂、車輛遠(yuǎn)程操作和實時人機(jī)界面渲染。

　　大規(guī)模物聯(lián)網(wǎng)(IoT)：通過每平方公里支持多達(dá)100萬個連接，5G網(wǎng)絡(luò)可以有效地支持來自道路上的汽車、連接的基礎(chǔ)設(shè)施端點和最終用戶設(shè)備的大量并發(fā)連接。這可能會消除汽車和其他設(shè)備由于大量連接而無意中與移動網(wǎng)絡(luò)斷開連接的可能性。

　　超低延遲通信(URLLC)：5G延遲理論上可以降低到1毫秒，是4G的5到15倍。這意味著5G可以將高速和高可靠性結(jié)合起來，無需在兩者之間進(jìn)行權(quán)衡。這對于自動駕駛車輛的目標(biāo)跟蹤、智能電網(wǎng)關(guān)鍵基礎(chǔ)設(shè)施的保護(hù)和控制，以及航空和機(jī)器人等應(yīng)用的遠(yuǎn)程控制和過程自動化都很重要。

　　這些好處可能有助于在汽車行業(yè)中更多地使用邊緣應(yīng)用程序。非安全關(guān)鍵型工作負(fù)載，例如信息娛樂和智能交通管理，可能會開始從車載或云端轉(zhuǎn)移到邊緣。最終，5G連接可以減少延遲，使某些安全關(guān)鍵功能可以開始通過邊緣基礎(chǔ)設(shè)施得到增強(qiáng)，而不僅僅是依賴于機(jī)載系統(tǒng)。

　　目前大多數(shù)汽車應(yīng)用程序都傾向于只依賴于單個工作負(fù)載位置。未來，他們可能會將邊緣計算與車載或云處理相結(jié)合，以提供更高的性能。例如，智能交通管理系統(tǒng)可以利用外部數(shù)據(jù)(例如，其他車輛的遙測數(shù)據(jù)、實時交通監(jiān)控、地圖和相機(jī)圖像)增強(qiáng)車輛的傳感器數(shù)據(jù)，從而改善車載決策。數(shù)據(jù)可以存儲在多個位置，然后由交通管理軟件融合。與安全相關(guān)的最終決定將在車載位置做出。最終，可能需要跨車載、邊緣基礎(chǔ)設(shè)施和云管理大量實時和非實時數(shù)據(jù)，以實現(xiàn)高級用例。因此，邊緣和云之間的數(shù)據(jù)交換必須是無縫的。

　　不斷變化的行業(yè)動態(tài)和新機(jī)遇

　　不斷發(fā)展的汽車價值鏈將為行業(yè)內(nèi)外技術(shù)參與者提供許多新的機(jī)會。到2030年，聯(lián)網(wǎng)汽車使用案例創(chuàng)造的總價值可能超過5500億美元，而2020年這一數(shù)字約為640億美元。

　　不斷增加的互聯(lián)性為整個汽車價值鏈的參與者提供了改善運(yùn)營和客戶服務(wù)的機(jī)會。以汽車的預(yù)測性維護(hù)為例，售后市場的維護(hù)和維修現(xiàn)在主要包括遵循固定間隔的維護(hù)計劃或反應(yīng)性維護(hù)/維修。對特定時期內(nèi)需要維修的車輛數(shù)量缺乏可見性，導(dǎo)致了服務(wù)調(diào)度、更換部件訂購和庫存等方面的效率低下。利用遠(yuǎn)程汽車診斷技術(shù)進(jìn)行預(yù)測性維修，可以為原始設(shè)備制造商(OEM)和經(jīng)銷商提供啟動和管理維修流程的機(jī)會，從而改善維修流程。

　　先進(jìn)聯(lián)網(wǎng)汽車用例的推出速度在很大程度上取決于5G和邊緣計算的可用性。多種因素匯聚在一起加速了這一進(jìn)程。由于消費(fèi)者和行業(yè)用例的激增，對這些關(guān)鍵促成因素的需求也正在上升。在短期內(nèi)，可以通過增強(qiáng)4G現(xiàn)有服務(wù)來產(chǎn)生價值，包括導(dǎo)航和路由、智能停車、集中和自適應(yīng)交通控制，以及對司機(jī)、乘客或包裹的監(jiān)控。

　　我們預(yù)計，更大的5G和邊緣可用性可能會擴(kuò)大可行用例的列表(包括技術(shù)上和財務(wù)上)，以指數(shù)方式提升邊緣價值。展望2030年，我們估計約30%的價值可能由5G和邊緣實現(xiàn)(2020年為5%)。

　　傳統(tǒng)參與者進(jìn)入鄰近領(lǐng)域，以及非傳統(tǒng)汽車價值鏈中的新行業(yè)參與者，如通信系統(tǒng)供應(yīng)商(CSPs)、超大規(guī)模企業(yè)和軟件開發(fā)人員，都可以加速價值創(chuàng)造。英特爾(Intel)、英偉達(dá)(Nvidia)和臺積電(TaiwanSemiconductorManufacturingCompany)等廠商都在增加汽車軟件功能，從而帶來更大的協(xié)同效應(yīng)和垂直整合效益。除了加速價值創(chuàng)造之外，新參與者可能會爭奪更大份額的總價值。

　　預(yù)計汽車硬件價值鏈將根據(jù)OEM的類型而分化。傳統(tǒng)汽車制造商及其價值鏈預(yù)計將繼續(xù)基于現(xiàn)有能力完善硬件開發(fā)角色。汽車、零部件、設(shè)備以及用于從汽車到云的各種應(yīng)用程序的芯片，可能繼續(xù)主要由專門生產(chǎn)這些應(yīng)用程序的公司生產(chǎn)。非傳統(tǒng)或有發(fā)展?jié)摿Φ钠噺S商可以與老牌汽車整車廠合作開發(fā)汽車平臺，并利用整車廠的服務(wù)或合同制造商的服務(wù)來完成傳統(tǒng)的價值鏈。

　　老牌企業(yè)可能會尋求通過擴(kuò)大核心業(yè)務(wù)、提升技術(shù)?；驍U(kuò)大價值鏈足跡來增加市場份額。例如，為汽車OEM創(chuàng)造先進(jìn)的芯片組是半導(dǎo)體制造商的核心業(yè)務(wù)，但他們也可以通過提供車載和邊緣軟件系統(tǒng)，或為汽車OEM提供“以軟件為中心”的解決方案來獲取額外的價值。同樣地，為了獲取額外價值，超大規(guī)模企業(yè)可以創(chuàng)建終端用戶服務(wù)，例如為汽車OEM廠商提供的信息娛樂應(yīng)用程序或為合同制造商提供的軟件平臺。

　　新興生態(tài)系統(tǒng)原型

　　當(dāng)參與者采取戰(zhàn)略行動去提升自己在市場中的地位時，我們便可期待兩種類型的參與者生態(tài)系統(tǒng)形成。一種是封閉的生態(tài)系統(tǒng)，其中成員資格受到限制，專有標(biāo)準(zhǔn)可能由單個參與者定義，也可能由一群OEM定義。另一種是任何公司都可以加入的開放生態(tài)系統(tǒng)，通常支持一套民主化的全球標(biāo)準(zhǔn)，并向共同的技術(shù)堆棧演進(jìn)。在極端的例子中——存在公共接口和真正開放的標(biāo)準(zhǔn)——每個參與者可能都在自己的領(lǐng)域，專注于自己的核心能力。

　　混合生態(tài)系統(tǒng)也將存在。遵循這種模式的參與者會混合使用開放和封閉的元素。例如，這可能適用于具有特定專業(yè)知識或核心能力的整車廠和價值鏈供應(yīng)商的系統(tǒng)。

　　動態(tài)發(fā)展的價值鏈

　　新興聯(lián)網(wǎng)汽車價值鏈中的公司為五個領(lǐng)域開發(fā)產(chǎn)品：道路和物理基礎(chǔ)設(shè)施、車輛、網(wǎng)絡(luò)、邊緣和云。對于每個領(lǐng)域，公司可以提供軟件服務(wù)、軟件平臺或硬件。

　　隨著汽車互連性的發(fā)展，我們預(yù)計硬件和軟件將會脫鉤。這意味著硬件和軟件可以獨(dú)立開發(fā)，每個都有自己的時間軸和生命周期。這一趨勢可能會鼓勵OEM和供應(yīng)商共同定義技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，并可能加快創(chuàng)新周期和上市時間。大型跨國半導(dǎo)體公司已經(jīng)證明，通過硬件和軟件開發(fā)的解耦和并行化，可以將開發(fā)時間減少40%。此外，支持這種分離的目標(biāo)架構(gòu)具有強(qiáng)大的中間件層，為半導(dǎo)體部門提供了另一個創(chuàng)造價值的機(jī)會。該中間件層可能由至少兩個相互鏈接的域操作系統(tǒng)組成，它們可以處理各自域的解耦。硬件和軟件的脫鉤是汽車創(chuàng)新的一個關(guān)鍵方面，它將產(chǎn)品的差異化能力嚴(yán)重傾斜于軟件。

　　新的機(jī)會。在軟件層，公司可以通過幾種不同的方式獲得價值。在開放的生態(tài)系統(tǒng)中，參與者將廣泛采用具有相對公共接口的互操作性標(biāo)準(zhǔn)。在這種情況下，公司可能會保持在其傳統(tǒng)領(lǐng)域內(nèi)。例如，半導(dǎo)體廠商可能專注于跨領(lǐng)域和棧層為特定客戶生產(chǎn)芯片組，OEM專注于汽車系統(tǒng)，而CSP則專注于連接層，可能還會專注于邊緣基礎(chǔ)設(shè)施。類似地，超大規(guī)模企業(yè)可能會從云/邊緣服務(wù)中獲取價值。

　　相比之下，在封閉的生態(tài)系統(tǒng)中，公司可能會定義專有的標(biāo)準(zhǔn)和接口，以確保與成員技術(shù)的高水平互操作性。例如，在一個封閉的生態(tài)系統(tǒng)中，OEM除了為車輛創(chuàng)建軟件服務(wù)和平臺外，可能還會開發(fā)分析、可視化功能，以及專門為自己所用的邊緣或云應(yīng)用程序。汽車差異化的來源可能包括即插即用(plug-and-play)功能的信息娛樂功能、傳感器融合算法等自動駕駛功能和安全功能。

　　雖然軟件是創(chuàng)新的關(guān)鍵推動者，但它引入的漏洞可能會給OEM帶來昂貴的代價，使網(wǎng)絡(luò)安全成為優(yōu)先考慮的事項。將5G和邊緣基礎(chǔ)設(shè)施結(jié)合起來，可能會為管理、預(yù)防和響應(yīng)相關(guān)的安全事件提供更大的靈活性。

　　硬件廠商可以利用他們的專業(yè)知識來提供先進(jìn)的軟件平臺和服務(wù)。例如，英偉達(dá)已經(jīng)進(jìn)入了高級駕駛輔助系統(tǒng)(ADAS)市場，并通過大量的軟件產(chǎn)品來補(bǔ)充其片上系統(tǒng)(system-on-a-chip)AI設(shè)計能力，這些軟件覆蓋了整個自動駕駛堆棧——從操作系統(tǒng)和中間件到感知和軌跡規(guī)劃。

　　一些公司也在轉(zhuǎn)向不同的堆棧層。以華為為例，傳統(tǒng)意義上，該公司是一家網(wǎng)絡(luò)設(shè)備供應(yīng)商和消費(fèi)級電氣和電子(E&E)設(shè)備生產(chǎn)商，以及邊緣和云基礎(chǔ)設(shè)施制造商。但目前，該公司的目標(biāo)是各種車輛堆棧層，包括基礎(chǔ)車輛操作系統(tǒng)、E&E硬件、汽車專用E&E、軟件和電動汽車平臺。未來，華為還可能會針對邊緣和云領(lǐng)域開發(fā)車輛、監(jiān)控傳感器、人機(jī)界面、應(yīng)用層以及軟件服務(wù)和平臺。

　　汽車價值鏈上的新機(jī)遇和新戰(zhàn)略

　　更高的汽車互連性將為半導(dǎo)體公司和汽車價值鏈上的其他公司帶來無數(shù)機(jī)會。在所有領(lǐng)域，他們都可以從“成為解決方案提供者”中受益，而非只專注于軟件、硬件或其他組件。當(dāng)他們向前邁進(jìn)并試圖獲取價值時，公司可能會從重新審視其核心戰(zhàn)略的要素中受益，包括他們的能力和產(chǎn)品組合。

　　半導(dǎo)體公司

　　與物聯(lián)網(wǎng)和數(shù)據(jù)中心一樣，汽車半導(dǎo)體市場是全球半導(dǎo)體行業(yè)中最有前途的細(xì)分市場之一。將自己從硬件制造商轉(zhuǎn)變?yōu)榻鉀Q方案提供商的半導(dǎo)體公司，可能會發(fā)現(xiàn)更容易將自己的業(yè)務(wù)與競爭對手區(qū)分開來。例如，他們可能通過開發(fā)針對其系統(tǒng)架構(gòu)優(yōu)化的應(yīng)用軟件來贏得客戶。半導(dǎo)體公司也可以在編配層找到新的機(jī)會，這可能使他們能夠平衡車載、云和邊緣計算之間的工作負(fù)載。

　　當(dāng)半導(dǎo)體公司審查他們目前的產(chǎn)品時，他們可能會發(fā)現(xiàn)他們可以擴(kuò)大自己的軟件業(yè)務(wù)，并生產(chǎn)更多的特定用途的芯片，如先進(jìn)的駕駛輔助系統(tǒng)的微控制器，智能座艙和電源控制系統(tǒng)，并通過利用他們在汽車行業(yè)和邊緣和云計算方面的經(jīng)驗進(jìn)行大規(guī)模生產(chǎn)。除了軟件之外，半導(dǎo)體公司可能還會找到多種機(jī)會，包括與計算能力更高的更先進(jìn)節(jié)點和效率更高的芯片組相關(guān)的機(jī)會。

　　為了提高與特定用途芯片相關(guān)的能力，半導(dǎo)體廠商需要更好地理解OEM和消費(fèi)者的需求，以及對專用硅的新要求。半導(dǎo)體公司可以通過與高度關(guān)注汽車用例的超大規(guī)模企業(yè)和邊緣企業(yè)建立戰(zhàn)略伙伴關(guān)系，來利用其邊緣和云計算能力。

　　一級供應(yīng)商

　　一級供應(yīng)商可以考慮集中精力，使其成為具有更高堆?？刂泣c的“0.5級”系統(tǒng)集成商。另一個重大轉(zhuǎn)變是，他們可以利用現(xiàn)有的能力和資產(chǎn)為新車開發(fā)操作系統(tǒng)、ADAS、自動駕駛和人機(jī)界面軟件。

　　為了生產(chǎn)汽車計算生態(tài)系統(tǒng)中新興的產(chǎn)品，一級供應(yīng)工商可能會考慮招聘具有遠(yuǎn)見、能夠更好地設(shè)計出符合終端用戶期望的產(chǎn)品的全棧員工。他們也可以考慮把重點放在低成本國家和高增長市場上，這些市場有價格差異化、定制化或規(guī)格較低的產(chǎn)品，這些產(chǎn)品已經(jīng)在高成本經(jīng)濟(jì)體中得到了檢驗。

　　原始設(shè)備制造商(OEM)

　　OEM可以通過將業(yè)務(wù)和伙伴關(guān)系模式轉(zhuǎn)向服務(wù)解決方案，從而利用5G和邊緣計算能力。他們還可以利用現(xiàn)有的資產(chǎn)和能力來構(gòu)建封閉或開放的生態(tài)系統(tǒng)應(yīng)用程序，或者專注于高質(zhì)量的合同制造。主要的OEM高增長產(chǎn)品可能包括與移動性、共享移動性和電池相關(guān)的服務(wù)模式。在尋求與其他新的和現(xiàn)有的價值鏈參與者合作時，OEM需要記住兩件事：填補(bǔ)人才和能力的缺口(例如，在芯片開發(fā)方面)，有效地管理多樣化的投資組合。

　　云服務(wù)提供商(CSP)

　　CSPs必須保持網(wǎng)絡(luò)投資與汽車價值鏈的發(fā)展同步，以確保充分的5G/邊緣服務(wù)可用性。為此，他們可能需要與進(jìn)入這一領(lǐng)域的汽車OEM或超大規(guī)模企業(yè)建立合作關(guān)系。為了達(dá)到最佳效果，CSP將確保其核心連接資產(chǎn)能夠滿足“車到一切”(vehicle-to-everything，V2X)用例需求，并創(chuàng)建支持高度自動駕駛的路線圖。然而，對于CSP來說，連接性本身只占整體價值的一小部分，公司將從擴(kuò)大其產(chǎn)品組合中受益，包括基于邊緣的IaaS和PaaS。超越傳統(tǒng)連接核心的演進(jìn)可能需要支持更敏捷工作環(huán)境的組織結(jié)構(gòu)和操作模型。

　　超大規(guī)模企業(yè)

　　超大規(guī)模企業(yè)可以通過快速行動，與各種價值鏈參與者合作，測試和驗證跨領(lǐng)域的優(yōu)先用例，從而取得進(jìn)展。他們還可以與行業(yè)參與者建立合作關(guān)系，在其核心云和新興邊緣領(lǐng)域推動特定于汽車的標(biāo)準(zhǔn)。為了確定他們所有的潛在機(jī)會——以及最有吸引力的機(jī)會——超級規(guī)模公司應(yīng)該首先分析他們現(xiàn)有的資產(chǎn)和能力，比如他們現(xiàn)有的云基礎(chǔ)設(shè)施和服務(wù)。如果超大規(guī)模企業(yè)想要在汽車價值鏈中增加他們的云和邊緣足跡，他們可以考慮一系列的合作伙伴關(guān)系，比如與OEM進(jìn)行用例測試和驗證。

　　5G和邊緣計算的好處是真實的，而且很快就會到來，但沒有哪一家公司能獨(dú)自做到這一點。如今，許多汽車公司的技術(shù)路線圖中并沒有明確指出已經(jīng)出現(xiàn)的大規(guī)模機(jī)遇，也并非每個人都在把握這些機(jī)遇。

　　建立伙伴關(guān)系和生態(tài)系統(tǒng)，將聯(lián)網(wǎng)汽車推向市場并獲取價值是至關(guān)重要的，一些半導(dǎo)體公司已經(jīng)在與OEM和價值鏈上的其他企業(yè)建立牢固的關(guān)系。汽車行業(yè)的ACES趨勢發(fā)展迅速;半導(dǎo)體公司必須迅速行動，尋找機(jī)會，完善現(xiàn)有戰(zhàn)略。這些努力不僅有助于提高他們的利潤，還可以讓一級汽車制造商和OEM縮短產(chǎn)品和服務(wù)的上市時間，這將加速智能汽車的采用——這對所有人都有利。