汽车系统软件开发成本占整车成本比例有多大？

汽车内部的软件系统控制着整个汽车的电子系统，纵使对于许多业内人士来说，汽车内部软件系统的成本究竟有多少，他们也很难给出一个准确的答案，很多情况下这些都是不对外的。而估算成本之所以如此困难，在很大程度上是因为涵盖了各种各样的软件组件、平台和系统；从底层汇编控制到顶层人机交互页面都极其复杂。

整车层级

第一步是要了解在汽车供应链中有多少软件组件的使用，如下图所示，图中间的四个模块是软件数据从处理器传到系统再到ECU模块，最后传到整个网络中。

在每个层级上，对应的供应商都需要开发软件和接口来供用户使用，有了数据出入的接口才能为上下层级所使用。并且表中还标明了每个层级软件研发的成本占整个电子系统研发成本的份额。

在下图每个层级之间的连线部分还有一个十分重要的信息，通常购买产品的总成本中一部分是软件部分的价值，当然不同系统之间的价格是不一样的，有些时候差别很大。而左右两侧的文字信息则包含了：左侧蓝色的信息显示了软件层级信息涵盖了汽车整车供应链，从处理器到ECU的模块控制，在每个步骤中软件的重要性也都有所不同；而右侧绿色的部分则罗列出来更多软件开发流程的细节透视，对于不同的细节有着独到的见解。

汽车软件成本分析预测图（图源：EETimes   Egil Juliussen）

流程层级

细分数据流层级内包括微处理器、 GPU、基于单片机的传感器、控制器和其他电子设备以及新出现的AI 专用处理器芯片等等一系列的软件程序。并且越来越多的片上系统封装(system-on-chip，soc)、系统性封装的元件的使用将更加增加系统的复杂性。

现在很多高科技公司推出的元件都给使用者提供特殊目的的传感器，很多行业巨头和OEM厂商也开始设计自主研发的传感器芯片，还有一些OEM厂商在特斯拉的带领下，大力发展电动汽车所用的控制芯片。

当然流程层级的软件目前主要集中在硬件控制上，如 CAN、以太网和其他电子总线的软件驱动程序。所以为了摄像机、雷达和激光雷达等传感器配备驱动的特殊控制芯片正变得越来越重要。而且还要有许多中间件来确保硬件驱动运行时的引导和加载正常，同时嵌入式网络安全软件和网络安全硬件也将会得到越来越多的使用。

到2020年，制造这些产品的软件研发成本约占系统研发预算的15% ，而到2030年估计将增至35%。软件在产品中的价值估计为客户所支付价格的3% 至8% ，随着内置软件越来越多，处理器的内存越来越大，这个比例可能会增加。

模块到ECU层级

模块到 ECU 层的数据流，处理器为子系统和模块提供支持。为了增加更多的电子设备，并且可能包括多处理器的多个子系统，这个层级的通信能力变得无比重要。各种各样的供应商在这个层次上竞争，其产品通常包括系统和软件到模块级的集成。通常这个层级的软件会作为硬件子系统、传感器和执行器的中间件，例如 AUTOSAR，还添加了具体功能的应用软件给开发者使用，所有这些软件组件都可能成为 ECU 软件平台。

据统计2020年，创建这些模块或系统的软件研发成本占系统研发总成本的30% 左右，软件在产品中的价值估计为系统用户所支付价格的8% 至15% ，而随着模块内存的增加和软件功能的增加，这个比例可能会增加。

系统层级

对于系统层级其包括许多ECU和许多由ECU管理的基于单片机的系统，电控单元系统和处理器的集成也变得越来越流行，这些集成系统的驱动软件的开发也变得越来越重要。

纵观这些软件开发商这主要是一些一级供应商，随着自动驾驶系统的量产，一些高科技公司需要投入更多来确保在未来的竞争中不落下风。在系统层面所需的软件功能是全面的：主要应用如车载娱乐系统、远程信息处理、导航和 ADAS等，它们都需要先进的操作系统、具有云功能通信能力的应用软件平台。

在这个层级据统计2020年，制造这些产品的软件研发成本约占系统研发成本的20%，预计到2030年增长到40% 。软件在产品中的价值估计为原始设备制造商客户所支付价格的12% 至25% ，随着ECU将拥有越来越多的客户端和云活动软件平台的能力，这个层级开发成本也可能会上升。

ECU网络层级

ECU 网络层级囊括了所有的ECU组成一个系统，通过使用诸如以太网、 CAN、 LIN 等总线的网络连接。总控制ECU在这个层级发挥了重要作用，并且创建了新的平台来管控网络数据信息。

主控ECU通常是由行业领导者来开发并且推动的，其主要任务是为了多个不同层级的系统和软件进行集成，主控ECU在不通过数据信息流下能发挥充分效用，但是目前业内还处于初步发展阶段，还有许多需要学习改进的地方。

但是不可否认主控的ECU应用是相当广泛的，所有ECU应用平台都通过总线进行网络通信，相信在未来的十年后，主控ECU软件平台将协同以太网网络一起成为业界主流。

2020年，开发和整合所有这些产品的软件研发成本将在15% 的范围内，预计到2030年，这主控ECU层级的电子系统研发总成本将增加到35% 。

汽车购买者

而对于消费者来说，购买整车的价格没有在上述的表格中所体现，下表是对汽车软件所占成本在2020年的估计和对2030年的预测。由于每辆汽车使用的电子产品种类繁多，所以2030年的预测是推测性的，但趋势是明确的ーー每辆汽车的软件价值增长还会持续很长一段时间。

消费者购买汽车的软件价值占比(来源: EETimes   Egil Juliussen)

其中物料清单(BOM)是为了使用ECU而采用的各种软件支付的使用费。据估计到2020年，一辆普通汽车的软件版税从150美元到300美元不等，到2030年将增长到250美元到500美元；而分配给一辆普通汽车的软件开发成本预计将从2020年的500-900美元增加到2030年的900-1500美元左右。

而在汽车交付后的使用阶段，汽车OEM厂商仍然需要为召回和软件维护或Bug修复支付一定的软件维护成本。这些费用估计在2020年为150-450美元，但是到了2030年增至250-650美元。美国汽车制造商对每辆普通汽车的预计寿命软件成本:到2020年，这三类产品的总成本范围为800至1650美元，预计到2030年将增至1400至2650美元。

不仅如此，作者还估算了所说的硬件上的免费软件或者运行软件所需的硬件成本：到2020年，预估汽车电子硬件的价格在4,000美元至9,000美元之间，而到了2030年，电子硬件成本预计将增至7,000至15,000美元，其中ADAS 和自动驾驶技术的增长是到2030年其总成本大幅增长的一个关键原因。

对OEM厂商来说，这里会存在一个好消息是，新技术会带来新的软件开发机会，但是随之的开发成本可能也会上升。作者预估了2030年在美国销售的汽车软件价格范围在2000到5000美元之间。

无论是在每个层级的软件开发在未来ADAS和自动驾驶技术的加持下都会有着成本增长，当然其复杂度和内部元件的使用数都会增多，所以越来越多的厂商希望开发出通用的平台来兼容车身控制的各个层级ECU，而作为消费者的我们也乐于见到越来越多便宜但是功能强大的汽车出现。

文章来源：Projections for Rising Auto Software Cost for Carmakers  --------Egil Juliussen，EETimes

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