隨著網(wǎng)聯(lián)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。麥肯錫在最近一份報告中，探討了汽車行業(yè)發(fā)生的變化，特別是5G和邊緣計(jì)算的增長可能帶來的機(jī)會。麥肯錫還研究了半導(dǎo)體企業(yè)在未來幾年可能獲得的價值，如果企業(yè)愿意以新的眼光看待他們的產(chǎn)品、能力、組織和運(yùn)營能力，以及他們進(jìn)入市場的方法。

01 、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)新的主要驅(qū)動因素：自動駕駛、連接、電氣化和共享——如汽車共享服務(wù)（圖1）。這些被統(tǒng)稱為ACES趨勢，它們將對計(jì)算和移動網(wǎng)絡(luò)需求產(chǎn)生重大影響。自動駕駛的效果可能最大，因?yàn)樗枰叩能囕d計(jì)算能力來實(shí)時分析大量傳感器數(shù)據(jù)。其他自動駕駛技術(shù)、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，越來越嚴(yán)格的車輛安全要求更快、更可靠的移動網(wǎng)絡(luò)和極低的延遲。

有了ACES功能，行業(yè)參與者現(xiàn)在有三種主要的切入點(diǎn)：車載、云和邊緣（圖2）。

為了確保技術(shù)案例滿足可行性，公司必須決定在何處以及如何在可用的計(jì)算資源之間平衡云、邊、端。這可以滿足日益嚴(yán)格的安全需求，并交付更好的用戶體驗(yàn)。為了平衡云、邊、端，可能需要考慮多個因素，但有四個因素可能特別重要。首先是安全問題，因?yàn)閷Τ丝桶踩陵P(guān)重要的功能需要極快的反應(yīng)時間。其他需要考慮的因素包括延遲、計(jì)算復(fù)雜度和數(shù)據(jù)傳輸?shù)男枨?，這取決于數(shù)據(jù)的類型、數(shù)量和異構(gòu)性。

如今，網(wǎng)聯(lián)汽車通常依賴于車載計(jì)算或云計(jì)算來處理。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，并在車機(jī)端進(jìn)行緩沖，以提供更好的用戶體驗(yàn)。相比之下，自動緊急制動系統(tǒng)（AEBS）等事故預(yù)防工作需要非常低的延遲和高水平的計(jì)算能力，這可能意味著它們最好在車輛上處理。 在計(jì)算和連接方面的進(jìn)步有望實(shí)現(xiàn)許多新的和先進(jìn)的汽車用例（圖4）。這些發(fā)展可能會改變云邊端之間的側(cè)重點(diǎn)。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(diǎn)，重點(diǎn)探討了汽車應(yīng)用。

02 、5G和邊緣計(jì)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(yàn)，速度可達(dá)每秒10千兆比特，比4G技術(shù)快5到10倍。這可能增強(qiáng)高帶寬應(yīng)用，如車內(nèi)信息娛樂、車輛遠(yuǎn)程操作和實(shí)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(diǎn)和終端用戶設(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）：從理論上講，5G的延遲可以降低到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)鍵的功能應(yīng)用，例如信息娛樂和智能交通管理，可能會開始從終端或云端轉(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云、邊、端的其中一個。未來，他們可能會將邊緣計(jì)算與端或云處理相結(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(shí)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)的最終決定將在車輛上做出。最終，可能需要跨車輛、邊緣基礎(chǔ)設(shè)施和云管理大量實(shí)時和非實(shí)時數(shù)據(jù)，以實(shí)現(xiàn)高級功能。因此，邊緣和云之間的數(shù)據(jù)交換必須是無縫的。

03、不斷變化的行業(yè)動態(tài)和新的機(jī)遇

不斷發(fā)展的汽車價值鏈將為行業(yè)內(nèi)和外部技術(shù)參與者提供許多新的機(jī)會。到2030年，網(wǎng)聯(lián)汽車應(yīng)用創(chuàng)造的總價值可能超過5500億美元，而2020年約為640億美元（圖5）。

互聯(lián)性的增加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的間隔維護(hù)計(jì)劃或反應(yīng)性維護(hù)/維修。在特定時期內(nèi)需要維修的車輛數(shù)量很少可見，這導(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，從而改善流程。

先進(jìn)網(wǎng)聯(lián)汽車應(yīng)用的推出速度在很大程度上取決于5G和邊緣計(jì)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)應(yīng)用的激增，對這些關(guān)鍵功能的需求正在上升。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)、乘客或座艙的監(jiān)控。

我們預(yù)計(jì)，更大的5G和邊緣技術(shù)的可用性可能會擴(kuò)大新興應(yīng)用的列表（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(jì)約30%的價值可能由5G和邊緣實(shí)現(xiàn)（2020年為5%），這與我們關(guān)于先進(jìn)連接的跨部門報告基本一致。 傳統(tǒng)參與者進(jìn)入鄰近領(lǐng)域，以及來自傳統(tǒng)上不在汽車價值鏈中的行業(yè)的新參與者，如通信系統(tǒng)供應(yīng)商（CSPs）、超大規(guī)模計(jì)算企業(yè)和軟件開發(fā)人員，都可以加速價值創(chuàng)造。英特爾、英偉達(dá)和臺積電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，新進(jìn)入者可能會爭奪更大份額的總價值。

預(yù)計(jì)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(jì)將繼續(xù)基于現(xiàn)有能力發(fā)揮完善的硬件開發(fā)作用。汽車、零部件、設(shè)備和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Magna Steyr等合同制造商的服務(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)大價值鏈來增加市場份額。例如，為汽車原始設(shè)備制造商創(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終端和邊緣軟件系統(tǒng)或?yàn)槠囋荚O(shè)備制造商提供以軟件為中心的解決方案來獲取額外的價值。同樣，為了獲取額外價值，超大規(guī)模計(jì)算企業(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?yàn)楹贤圃焐烫峁┑能浖脚_。

04 、新興生態(tài)系統(tǒng)原型

當(dāng)玩家采取戰(zhàn)略行動去提升自己在市場中的地位時，我們便能夠期待著兩種類型的玩家生態(tài)系統(tǒng)的形成。在一個封閉的生態(tài)系統(tǒng)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，就像大眾汽車一樣，也可能由一群原始設(shè)備制造商定義。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。遵循這種模式的玩家應(yīng)該在系統(tǒng)的基礎(chǔ)上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)。

表6描述了每種生態(tài)系統(tǒng)模型的優(yōu)缺點(diǎn)。

05 、價值鏈動力學(xué)

新興的網(wǎng)聯(lián)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。對于每個域，公司可以提供軟件服務(wù)、軟件平臺或硬件（圖7）。

隨著汽車連接的發(fā)展，我們預(yù)計(jì)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原始設(shè)備制造商和供應(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，開發(fā)時間可以減少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)體部門創(chuàng)造價值提供了另一個機(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，它使產(chǎn)品的差異化能力大大傾向于軟件。

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，原始設(shè)備制造商專注于汽車系統(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)模計(jì)算企業(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，原始設(shè)備制造商除了為車輛創(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，以及專門為自己使用的邊緣或云應(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原始設(shè)備制造商帶來昂貴的影響，使網(wǎng)絡(luò)安全成為優(yōu)先考慮的事項(xiàng)。5G和邊緣基礎(chǔ)設(shè)施結(jié)合起來，可能為管理與預(yù)防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）的市場，并通過大量的軟件產(chǎn)品來補(bǔ)充其片上系統(tǒng)AI設(shè)計(jì)能力，這些軟件覆蓋了整個自動駕駛堆?！獜牟僮飨到y(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，該公司傳統(tǒng)上是一家網(wǎng)絡(luò)設(shè)備供應(yīng)商和消費(fèi)級電氣和電子（E&E）設(shè)備的生產(chǎn)商，以及邊緣和云基礎(chǔ)設(shè)施的制造商。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。

06 、汽車價值鏈上的新機(jī)遇和新戰(zhàn)略

汽車連接性的提高將為半導(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，而不是只專注于軟件、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端、云和邊緣計(jì)算之間的側(cè)重。

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)大他們的軟件業(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)，通過利用他們在汽車行業(yè)和邊緣和云計(jì)算方面的經(jīng)驗(yàn)，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(jì)算能力更高的更先進(jìn)節(jié)點(diǎn)和效率更高的芯片組相關(guān)的機(jī)會。 半導(dǎo)體公司可以通過與高度關(guān)注汽車應(yīng)用的超大規(guī)模計(jì)算企業(yè)和邊緣技術(shù)企業(yè)建立戰(zhàn)略伙伴關(guān)系，來利用其邊緣和云能力。 一級供應(yīng)商 一級供應(yīng)商可以考慮集中精力，使其成為“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(jì)算生態(tài)系統(tǒng)中新興的產(chǎn)品，一級供應(yīng)商可能會考慮招聘能看到更大前景、能夠更好地設(shè)計(jì)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(diǎn)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(yàn)。 原始設(shè)備制造商 原始設(shè)備制造商可以利用5G技術(shù)，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，從而利用顛覆性優(yōu)勢。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)有的價值鏈參與者的合作時，原始設(shè)備制造商需要記住兩件事：填補(bǔ)人才和能力的差距（例如，在芯片開發(fā)方面），有效地管理多樣化的投資組合。

CSP CSP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)模計(jì)算企業(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V2X應(yīng)用需求，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，包括基于邊緣的基礎(chǔ)設(shè)施即服務(wù)和平臺即服務(wù)。

超大規(guī)模計(jì)算 超大規(guī)模計(jì)算企業(yè)可以通過快速行動，與各種價值鏈參與者合作，測試和驗(yàn)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，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)。他們還將受益于調(diào)整他們的云和邊緣產(chǎn)品組合，或擴(kuò)展云可用性區(qū)域，覆蓋V2X用例推出和現(xiàn)實(shí)測試的領(lǐng)先位置。如果超大規(guī)模計(jì)算企業(yè)想要在汽車價值鏈中增加他們的云和邊緣產(chǎn)品，他們可以考慮一系列的合作伙伴關(guān)系，比如與原始設(shè)備制造商進(jìn)行測試和驗(yàn)證。

5G和邊緣計(jì)算的好處是真實(shí)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(diǎn)。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，也不是每個人都在抓住它們。 建立伙伴關(guān)系和生態(tài)系統(tǒng)，將網(wǎng)聯(lián)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)在與原始設(shè)備制造商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原始設(shè)備制造商縮短產(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。

審核編輯：郭婷