这一问题的结论也许并不重要,但通过刨根问底,有助于我们更好的理解汽车软件,更理性的看待这个时代。
观点一:硬件同质化严重了,只能靠软件来提高竞争力
观点一:汽车和几年前的手机发展相似,如今手机硬件同质化严重,竞争力主要来自软件生态;所以几年后的汽车也会硬件标准化,并且软件通过与标准化硬件的解耦,成为汽车竞争力的决定性因素。
这一观点相当主流。我们姑且不谈汽车会不会成为“大手机”,但手机硬件真的已经同质化了吗?那为何苹果、三星、华为、小米、OPPO等头部手机厂都在自研芯片,又为何华为手机会被美国卡脖子?当今全球的手机都在使用App Store及Google play两个高度同质化的软件生态,为什么消费者仍然愿意花近十倍的价格购买苹果、华为等高端机?如果我们看比手机历史更久的计算机行业,直到今日CPU、内存、显卡乃至轻量化材料等硬件仍是高端PC机的差异化卖点。
事实上,早在X86架构出现后,计算机领域的软硬件就以之为界出现解耦之势,但此后硬件和软件始终在交错发展。硬件领先时软件成为发展主旋律,随后一段时间内,在消费者需求带动下软件逐渐复杂化,硬件资源又成为了瓶颈。如今哪怕摩尔定律接近失效,头部PC企业仍未停止在硬件设计上的投入。似乎从没出现“先把硬件发展到头,再靠软件定义产品”的趋势。
计算机行业尚且如此,汽车行业过犹不及。无论是自动驾驶的线控技术和芯片技术、路车协同的MEC/RSU等,都有大量与软件算法无关的基础性问题尚未解决,类似计算机领域的软硬件交错前行甚至还未开始。而如果硬件的同质化难以发生,那软硬件解耦似乎就更难推动“软件定义汽车”了。解耦后的软硬件充其量只能在时间上实现同步开发,并不代表电子/机械硬件必须围绕软件来定义。诚然,软件在满足消费者需求上更灵活,但失败的代价也比硬件更小,硬件很难仅为了一个未经市场证明的软件/算法就去投入重资源进行升级、配合其批产。所以,与其说软件定义了汽车,还不如说“功能定义了汽车,软硬件齐头并进将功能实现”。
观点二:特斯拉已经进行了软件商品化的先河
观点二:特斯拉开创了软件商品化的先河,未来依托于面向服务架构的汽车付费软件、订阅生态将是车企的核心竞争力。
这一观点随着近年来SOA架构的落地愈发流行。持有这一观点的人常会举苹果靠软件生态战胜诺基亚的例子,并认为特斯拉是下一个苹果,如果传统车企不效仿就会像诺基亚一样被淘汰。但首先,苹果靠软件生态战胜诺基亚到底是不是事实就值得商榷。如果回看2007-2011年间的新闻和智能手机出货量变化,会发现苹果和Android软件生态也许只是压死诺基亚的最后一根稻草。在2007年App Store还未上架时,初代iPhone的问世就已经凭借简洁的外观、优秀的人机交互设计、高灵敏度大触屏、高效上网体验打得诺基亚节节败退,这些KSF似乎与软件关系不大。
其次,尽管FSD付费软件为特斯拉创造了相当的利润,但未必是吸引消费者购车的最关键要素。笔者身为特斯拉车主,购车时也同样看重其同等价格下的续航、快充、充电桩部署、造型、加速度、高灵敏中控大屏及并不鸡肋的人机交互设计,而支撑着这些优势的除了软件,行业领先的HW3.0、行业首个量产的SiC功率半导体、大电流超充等硬件、乃至业内一流的自动化和零库存管理等先进制造能力也同样关键。
再次,尽管SOA大幅提升了汽车软件的可拓展性,但在笔者看来,汽车软件未必真的会形成诸如App Store一样繁荣的生态。毕竟在另一个与人命相关的医药领域,一直在采用强制临床实验、严格准入上市、开处方购药的全周期“集权”模式,从未形成诸如手机软件般依靠SDK散养繁殖的高度开放生态。所以,不可否认,软件商品化及其背后的SOA架构已经成为了新时代车企的“必修课”,但它很难将汽车软件生态推动到手机软件生态般的丰富度;而就算汽车软件生态达到了这一丰富度,iPhone和特斯拉的例子都启发我们,也许仅靠繁荣开放的软件生态,仍难以定义汽车。
观点三:汽车电子架构有着大量的代码
观点三:汽车的代码长度已经超过了其他消费电子品,因此汽车已经是靠软件驱动的商品了。
观点三的漏洞:这一观点从技术角度看漏洞显而易见,但因常被引用且具有一定误导性,有必要做个澄清。汽车代码规模庞大是事实,例如发动机控制代码算上xml文件已达700万行,远超普通的计算机软件。但这种观点并没有考虑到代码效率问题。
汽车的嵌入式软件要求硬实时性,对操作系统的运行时间开销要求严格,这意味着每个任务都有明确且个性的激活时刻和截止时刻,因而任务间的调度设计也必须逐一考虑到每两个任务在时间上的相互关系,这种相互关系往往因产品功能及硬件个性而异,因此软件可复用的库较少,通常需要采取近乎枚举法的编程方式,效率显然不高。而计算机软件多采用解释型语言,大量功能场景可以复用现成的库,引用库的代码仅需寥寥数笔且不需要像嵌入式系统的编译型语言一样转化为繁琐的C代码,即可实现强大功能。这就造成了软件驱动汽车发展的“假象”。汽车软件代码产出多,但并不代表软件对汽车有决定性。
总结:软件定义不了汽车,软件在改变汽车
当然以上只是反驳的一些观点,攻击找漏洞很容易,难的是构建自己的论点,所以我们可以尝试结合现在汽车软件进行分析:软件究竟能不能定义汽车?
软件定义汽车 来自于?
“软件定义汽车”是如何流行的?
据网传,软件定义汽车的首次提出大约在2002-2007期间(尽管笔者没有找到,仅找到2002年GM的汽车SOA方案),但可以肯定的是,当时并未激起太多波澜。直到2016年由百度自动驾驶负责人提出后,该口号才成为流行语。到2017年,Adaptive AutoSAR的第一版R17-03被释放,Adaptive Car的概念被提出(图3),行业上首次给出了软件定义汽车的架构雏形,并沿用至今。之后,诸如英伟达黄仁勋及行业内外的其他意见领袖都对这一概念给出了更具体的解释,软件定义汽车逐渐成为了行业大流行。
而另一条故事线上,从2014年开始,特斯拉陆续实现了中控大屏、SOTA/FOTA、付费软件模式、大量的车载娱乐功能,并在2017年交付的Model3中实现了集中分布式电子电气架构。行业普遍觉得它为 “软件定义汽车”打了样。
一个汽车行业大流行的发展轨迹通常有两个关键要素:
第一要素:时代的火烧向汽车
在本质上,汽车并不能算一项技术,它是人类为获得更好的出行体验而集成各类新兴技术的载体。所以,汽车的流行趋势往往都由“时代的火”所点燃。
时代的“火”通常有两种方式烧向汽车。
一种方式是从需求端点燃,由行业主动完成的变革。这种需求或是时代大变革改变了人类的生活方式,让人们对出行产生了新的期许(比如1760年的工业革命让人类学会了借助机器提升生产效率,人类将这一期许带到出行领域,于1801年发明了最早的蒸汽动力汽车,人类进入汽车时代),亦或是汽车在满足人类出行需求上有明显的短板,工程师带着问题去时代趋势中寻找解决方案(例如1970年代,为解决机械断电器式点火带来的启动耗时长问题,汽车工程师去当时飞速进步的固态电子学中寻找答案,于是基于晶体管的电子点火技术被发明,汽车进入电子时代)。
另一种是从供给端点燃,由外力推动汽车行业的变革。每当跨时代的新技术出现,资本力量和新技术的利益相关企业都希望在汽车上寻找到技术的落地场景,从而在汽车这个规模巨大的市场中分一杯羹。而随着汽车已能满足人类出行的基本需求,同时资本力量在汽车产业链中愈发渗透,这种“外界先搭台吆喝,汽车行业再千呼万唤始出来”的方式逐渐成为了主流。软件定义汽车的这把“火”,正是在这种模式下被点燃的。
2000年代,当ICT行业提出软件定义汽车时,也提出了软件定义网络、软件能定义Radio等概念。那时的“时代之火”更多是由软件工程的兴起引发,软件工程界期望用软件将一切物理实体数字化,并借助软件在数字计算上的优势加快社会的发展。但在智能手机尚未出现的当年,资本界和软件工程界并不知道这把火该如何烧向汽车,转而将软件之火烧向了前景更明朗的网络/通信领域。说句题外话,当时的这把火确实点燃了通信领域,而通信领域的技术风潮也影响到了汽车行业,高带宽的Flexray总线就是在此期间被提出。
而到了2016年,数字化和智能化已经成为了时代的明确主题。5G通信、数据科学、人工智能、云计算等新兴基础技术开始崭露头角,它们与汽车的融合所带来的无限可能自然会让人类浮想联翩,而软件恰恰是这种融合得以实现的核心要素之一,这是天时。同时,智能手机和互联网行业逐渐进入成熟期,资本家和相关企业亟须寻找新的盈利曲线,这是地利。于是软件的火更旺盛地烧向了汽车。
然而,汽车作为重资产行业,身躯庞大。外界的吆喝除了“天时”“地利”加码外,还必须要“人和”才能真的将整个行业唤醒。这就是我们要讲的第二要素。
第二要素:冒险者的破局
外界的呼声要想真的撼动汽车行业这条大船,通常需要一个敢于冒险的人将梦想落地,进而引发鲶鱼效应。这时,传统车企将不得不接招,以避免被淘汰。历史上一个著名的例子是福特T型车的问世。
在1900年代,西方一二线城市的老百姓们对拥有汽车这一新鲜且更快速的出行工具充满期望。但受限于价格和制造效率,汽车仍是贵族的专享。直到1908福特T型车问世,依靠流水线作业将汽车的售价降低了80%,生产周期则从行业平均的每年百余辆提升到数十秒一辆。汽车飞入了寻常百姓家,汽车行业的大佬们这才意识到了危机,全部all in流水线生产,汽车平民化时代的大幕被掀开。
而促使“软件定义汽车”被汽车行业所重视的,则是特斯拉的出现。从2014年开始特斯拉在SOTA/FOTA、付费软件模式、车载娱乐功能上的一系列软件创新让汽车行业意识到了危机,于是欧美主流主机厂在2016年联手打造了AP AutoSAR以做好“迎敌”准备。而到了2019年,Model 3依靠卓越的软件功能及更低的售价吊打市场且市值超过GM后,传统车企真真切切地受到了冲击,“软件定义汽车”从此响彻云霄。