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中国和亚太地区Stefan Mandl

随着汽车制造业新势力的崛起和近期疫情的影响，汽车设计和制造业正逐步采用更具创新性和敏捷性的发展流程。2021-2022年，全球半导体行业面临诸多挑战，这也给汽车制造业带来了发展Citizen代理限制。新的敏捷过程可以帮助汽车公司更好地应对这一挑战。

近日，西部数据联合Coughlin Associates为了分析敏捷工作流程在汽车行业的应用，发布了白皮书[1]。数据存储分析师Tom Coughlin在白皮书中，采用更快、更好、更有效敏捷流程的汽车企业将具有明显、可衡量的竞争优势，原因如下：1） 这些企业使用的部件更符合主流半导体产品；2) 工作速度更快，可实现多线程同步运行；3) 早期执行可以降低成本，提高盈利能力。

此外，实现先进的驾驶功能和信息娱乐需要更多的汽车电子设备。与此同时，电动汽车的产量继续增长，对数据存储和内存的需求也在增加。事实上，汽车中使用的软件代码已经超过了战斗机、笔记本电脑和社交媒体网站，预计将继续显著增长。

对比软件代码量

存储器和内存在实现更灵活的汽车设计和制造方面发挥着越来越重要的作用。

Tom Coughlin在白皮书中，讨论了汽车制造商在优化和促进未来生产力时需要考虑的四个快速变化因素，包括：

1. 开发和认证过程 – 加快上市速度，快速过渡到更新技术

2. 硬件技术 – 采用最新的半导体技术，实现竞争优势和先发优势，节约成本

3. 平台 – 创建可升级、无依赖、快速实施的硬件和软件平台，实现持续增量改进

4. 协作 – 利用反馈闭环，确保未来需求可预测，尽量避免干扰需求

开发和认证过程

多年来，传统汽车公司一直在努力缩短新车型的开发周期。随着越来越多的竞争对手在汽车开发过程中采用尖端半导体企业的快速开发模式，传统汽车公司需要缩短开发时间，在汽车行业采用创新技术。

此外，在新冠肺炎疫情期间，汽车公司利用人工智能技术实现制造过程中的自动化发展，进一步加快响应速度。在2021年4月的一次行业活动中，宝马介绍了如何利用数字双胞胎技术实时优化汽车装配厂的运营，包括多个机器人功能[2]。

数字双胞胎是实体设备或系统的计算机模型，可以准确模拟建模实体的属性和操作。这些计算机模型可以用来优化和测试建模实体，实际操作速度比设备或系统快。数字双胞胎技术的不断改进将加快汽车设计和制造创新的发展。

数字孪生技术 – 加快物理和机械设计过程的优化和测试

汽车研究中心 (CAR) 的Brett Smith在很大程度上，汽车公司是由其制造工艺驱动的。利用技术提高工厂质量、产量和产量对行业创新至关重要。

硬件技术

半导体已成为现代汽车中最重要的组成部分之一，汽车原始设备制造商将半导体采购作为首要任务。原始设备制造商正转向半导体供应商（包括OEM）直接采购，而不是将半导体视为二级组件，从分包商处采购。

2021年11月，福特汽车及芯片供应商Global Foundries开展合作，增加公司短期和长期半导体芯片供应[3]。越来越多的半导体原始设备制造商将高通等芯片供应商视为一流的组件供应商和关键合作伙伴， 赋予下一代汽车更多新功能。

在2022年CES会上，高通指出，随着行业向电动汽车发展，(EV)[4]发展方向，公司用于互联网和智能车辆Snapdragon数字底盘的许多新功能将发挥越来越高的价值。数字底盘中值得特别注意的功能包括车辆数字双胞胎系统，它可以管理车辆的整个生命周期，并允许测试最新的软件，然后将其推到边缘和车辆。此外，软件定义的车辆方法可以在云托管和基于微服务的架构中运行一些与底层硬件架构无关的应用。

这一理念为车辆的设计、开发、测试、诊断和更新提供了新的机遇。该架构考虑了需要严格匹配硬件和嵌入式软件的功能，以确保安全性和低延迟，提高灵活性，以微服务的形式更好地运行各种功能。

电动汽车需要达到传统汽车的预期寿命，远远超过许多大众消费设备。因此，通过升级硬件，可能需要使用模块化、刀片或盒子的新硬件架构来延长车辆的整体寿命。

将车辆的某些功能从严格的硬件控制转变为软件控制将是保持车辆功能并更换硬件（包括半导体）的重要因素。它有助于更灵活地购买组件，以避免未来汽车半导体的短缺。模块化的硬件升级方法也将有助于车辆在整个生命周期中保持最新状态。

除了这些芯片和软件定义架构外，新的产品设计方法还可以帮助降低光刻节点（大众市场半导体）产品通过汽车公司认证，包括数字双胞胎技术，减少对物理测试的依赖，并转向与软件定义架构相关的平行汽车系统设计方法，从而设计科技行业常用的敏捷设计过程。

平台

许多因素促使车辆使用更多的半导体设备，包括内存和存储器。半导体用于高级驾驶员辅助系统 (ADAS) (包括嵌入式AI系统)、车辆通信、信息娱乐和远程信息处理、动力传动系统控制，甚至用于车身和提供方便的功能。此外，电动汽车的增长将进一步促进对汽车电子产品需求的增加。

根据S&P Global Mobility（前身为IHS Markit在美国轻型汽车生产领域，存储集成电路的数据 (IC) 而且传感器将成为销量最高的七大类汽车半导体产品之一，到2030年，年使用量预计将超过10亿件。据估计，2020年，内存和存储器占汽车半导体设备的7%[6]。

S&P Global Mobility据估计，到2031年，45-110纳米半导体产量感器的巨大需求，到2031年，45-110纳米半导体产量的累计年增长率 (CAGR) 42.9%。

据S&P Global Mobility预测10-18纳米内存，用于人工智能分析，以存储来自这些传感器和其他电子功能的信息IC（LPDDR、DRAM和NAND闪存)复合年增长率将达到28.4%。到2031年，美国轻型汽车生产所需的内存IC5亿元将达到12亿元。

电动汽车(包括混合动力)的销量持续增长。例如，在美国，电动汽车的市场份额从2019年的4.3%上升到2021年的9.5%[7]。未来，政策支持将促进这一需求的持续增长。例如，拜登总统呼吁到2030年，无排放汽车销量达到50%，许多汽车制造商宣布在电动汽车领域投入大量资金——福特宣布5年内投资300亿美元[9]；通用汽车表示，到2025年，公司将投资350亿美元；梅赛德斯-奔驰表示，到2026年，公司将投资600亿欧元；大众将在五年内投资1000亿美元[12]。许多汽车公司宣布，到2030年及以后，他们销售的大部分汽车都将是电动汽车。

电动汽车将需要更多的电子产品ADAS（包括AI）、信息娱乐、云通信、动力系统控制和方便功能将促进汽车半导体需求的激增，包括固态存储和内存数量的增长，这与汽车的功能无关。

协作

随着汽车开发了更多的独立功能，产生了多样化的海量数据，管理所有这些应用程序都需要战略规划、精心协调和智能执行能力。半导体供应商、主要供应商和原始设备制造商必须采用并遵循与软件定义相关的结构和基于并行设计方法的敏捷工作流程。这是整个行业成功的核心。

敏捷意味着保持积极的反馈闭环。反馈闭环对电子元件制造商、主要供应商和汽车制造商非常重要，因为新功能的实现要求元件供应商改进其产品，可以协调未来新功能的设计。同样，处理器、传感器和数据存储技术的进步也需要及时传达给汽车制造商和主要供应商，以便他们能够使用最新的功能。这种强大的反馈机制就像一个结缔组织，可以更有效地协调整个行业和电子元件供应商。” 中国和亚太地区Stefan Mandl 谈道。

作为全球存储架构提供商，西部数据的一个重要反馈闭环是与汽车系统设计师合作，帮助他们准确计算汽车的潜在数据工作负载。如果在设计车辆系统时没有提前计划，则在使用寿命结束前，ADAS、eCockpit或者信息娱乐系统中的存储空间可能会耗尽。

Stefan Mandl因为已经知道存储设备的耐久性取决于写入的数据TB为单位)，这将根据存储容量而变化。每个设备都有一个限制，因此根据车辆生命周期内的实际系统工作负载来确定数据写入要求是非常重要的。

对于硬件工程师来说，了解基于软件的车辆未来的工作负荷正成为一个更困难的挑战。他们应该根据大容量软件更新的潜在事故场景，以及如何读取和写入存储设备来提前计划。

西方数据还认为，企业可以通过组建更多的跨职能团队来实现更高的敏捷性，这些团队将继续合作以实现共同的目标。对于传统的工作结构，独立的团队将争夺资源，并可能经常出现交接、沟通错误、重复工作和延迟。

Stefan Mandl新一代汽车系统需要管理大量的传感器、摄像头数据和丰富而复杂的车载应用程序，这对车载存储系统提出了更高的挑战。西部数据有闪存和HDD这两个核心技术优势可以提供高性能、大容量、高可靠性的存储解决方案，以支持汽车边-云新数据架构在汽车领域的应用。同时，西部数据公司在全球跨职能项目、制造和营销团队中实施了严格的管理体系，以更有效的方式将新车推向市场，并利用创新成果帮助行业取得更大的成功。”

[1]汽车行业敏捷工作流的用例https://tomcoughlin.com/wp-content/uploads/2022/04/The-Case-for-Agile-Workflows-in-the-Auto-Industry-0422pdf.pdf

[2] 宝马集团和NVIDIA2021年4月13日，宝马新闻稿将虚拟工厂计划提升到一个新的高度。

[3] GlobalFoundries2021年11月18日，福特新闻稿与福特合作，应对汽车芯片供应短缺，满足日益增长的需求。

[4] CES 2022: Snapdragon2022年1月4日，高通博客如何推动汽车行业转型？

[5] IHS Markit美国轻型车半导体定制2021年6月，需求预测

[6] 2019年5月，美国国际贸易委员会贸易行政简报。

[7] 半导体和汽车有什么好处？CAR Bernard Swiecki在SEMICON West 2021上的演讲

[8] 2021年8月5日，1年8月5日，拜登推动逐步淘汰汽油车，推出更严格的污染法规。

[9] 2021年5月26日，福特宣布向电动汽车投资300亿美元，让投资者惊叹于底特律新闻

[10] 2021年6月16日，通用汽车宣布将对电动汽车和自动驾驶汽车的投资增加到350亿美元。

[11] 2021年12月2日，监事会确认商业计划：梅赛德斯-奔驰未来将投资600亿欧元，梅赛德斯-奔驰新闻稿

[12] 大众将电动汽车投资增加到1000亿美元，CNN，2021年12月9日。