汽車域控制器行業(yè)研究報(bào)告

1、 汽車域控制器行業(yè)研究報(bào)告智能汽車的“大腦” 報(bào)告綜述：域控制器解決汽車軟硬件升級(jí)桎梏，開(kāi)啟智能駕駛新時(shí)代傳統(tǒng)汽車 E/E 架構(gòu)采用分布式，功能系統(tǒng)的核心是 ECU，智能功能的升級(jí)依賴 于 ECU 和傳感器數(shù)量的累加。隨著單車智能化升級(jí)的加速，原有智能化升級(jí)的 方式面臨著研發(fā)和生產(chǎn)成本劇增、安全性降低、算力不足等問(wèn)題。面對(duì)種種智能 化升級(jí)的桎梏，特斯拉 Model 3 的推出引領(lǐng)了汽車 E/E 架構(gòu)集中化的趨勢(shì)，將原 本相互孤立的 ECU 相互融合，域控制器也由此應(yīng)運(yùn)而生。在以域控制器為功能 中心的集中化 E/E 架構(gòu)下，芯片算力和軟件算法的提升將成為汽車智能化升級(jí)的 核心。域控制器架構(gòu)下，汽

2、車智能化升級(jí)的研發(fā)邊際成本將顯著降低，并且智能 化升級(jí)的邊際成本將逐步遞減，從而推動(dòng)汽車智能駕駛的加速滲透。硬件先行、軟件賦能，域控制器開(kāi)啟汽車軟硬件軍備競(jìng)賽域控制器作為未來(lái)汽車運(yùn)算決策的中心，其功能的實(shí)現(xiàn)依賴于主控芯片、軟件操 作系統(tǒng)及中間件、應(yīng)用算法等多層次軟硬件的有機(jī)結(jié)合。分別來(lái)看，主控芯片目 前多采用異構(gòu)多核的 SoC 芯片，競(jìng)爭(zhēng)的焦點(diǎn)主要在于 AI 單元的有效算力、算力 能耗比、成本等。軟件操作系統(tǒng)及中間件主要負(fù)責(zé)對(duì)硬件資源進(jìn)行合理調(diào)配，以 保證各項(xiàng)智能化功能的有序進(jìn)行。其中，軟件操作系統(tǒng)競(jìng)爭(zhēng)格局較為穩(wěn)定，多以 QNX 和 Linux 及相關(guān)衍生版本為主。應(yīng)用算法則是基于操作系統(tǒng)之上

3、獨(dú)立開(kāi)發(fā) 的軟件程序，是各汽車品牌差異化競(jìng)爭(zhēng)的焦點(diǎn)之一。為實(shí)現(xiàn)智能汽車的持續(xù)進(jìn)化， 整車廠往往會(huì)選擇“硬件超配、后續(xù)軟件迭代升級(jí)”的方式。因此，域控制器作 為未來(lái)智能汽車的“大腦”，以主控芯片為代表的高性能硬件將率先量產(chǎn)上車， 而操作系統(tǒng)及應(yīng)用軟件等則會(huì)隨著算法模型不斷迭代持續(xù)更新，逐步釋放預(yù)埋硬 件的利用率，從而實(shí)現(xiàn)軟件定義汽車。域控制器產(chǎn)業(yè)鏈之下，Tier1、科技公司等多方勢(shì)力各抒己長(zhǎng)參與其中根據(jù)產(chǎn)業(yè)鏈生態(tài)，域控制器產(chǎn)業(yè)鏈可分為兩大陣營(yíng)。一類是以華為昇騰、特斯拉 FSD 芯片為硬件基礎(chǔ)的全棧式解決方案供應(yīng)商。憑借自身的技術(shù)優(yōu)勢(shì)實(shí)現(xiàn)了從 底層硬件到軟件架構(gòu)的全覆蓋，具備軟硬件一體化的性能優(yōu)勢(shì)

4、。另一類則是開(kāi)放 式的供應(yīng)鏈生態(tài)，由 AI 芯片公司、軟件供應(yīng)商、Tier1 系統(tǒng)集成商和整車廠組 成。其中底層的 AI 芯片公司是域控制器的基礎(chǔ)，軟件供應(yīng)商和算法提供商（部 分為整車廠自研）賦能，Tier1 進(jìn)行系統(tǒng)集成，最終由整車廠落地驗(yàn)證。目前典 型的第一陣營(yíng)包括“特斯拉”、“華為+長(zhǎng)安”、“Mobileye+蔚來(lái)”等，開(kāi)放式陣營(yíng) 包括“小鵬+德賽西威+英偉達(dá)”、“理想+德賽西威+英偉達(dá)”、“高通+長(zhǎng)城”等。 在汽車智能化加速滲透的背景下，域控制器作為智能化的核心零部件將最為受 益，看好在域控制器中卡位核心環(huán)節(jié)的相關(guān)公司。1、 域控制器解決軟硬件升級(jí)桎梏，開(kāi)啟智能駕駛新時(shí)代1.1、 傳統(tǒng)

5、汽車采用分布式架構(gòu)，功能升級(jí)僅依賴于 ECU 數(shù)量的累加傳統(tǒng)汽車 E/E 架構(gòu)采用分布式，功能系統(tǒng)的核心是 ECU，智能功能的升級(jí)依賴于 ECU 數(shù)量的累加。ECU 誕生于上世紀(jì) 70 年代，初始定義為 Engine Control Unit（發(fā) 動(dòng)機(jī)控制單元），用于特指電噴發(fā)動(dòng)機(jī)的電子控制系統(tǒng)。而隨著集成電路技術(shù)以及汽 車電子行業(yè)的快速發(fā)展，ECU 的含義逐漸廣義化為 Electronic Control Unit（電子控 制單元）。從用途上看，ECU 即為汽車專用的微控制器，可在大量傳感器、總線數(shù)據(jù) 流以及執(zhí)行器等零部件的配合下實(shí)現(xiàn)對(duì)汽車狀態(tài)的操控。從結(jié)構(gòu)上看，ECU 的核心 是中央處理器

6、 CPU（包括微控制器 MCU 或微處理器 MPU），連接在 CPU 周邊的還 包括存儲(chǔ)器（DDR、FLASH）、輸入/輸出接口（I/O）、數(shù)模轉(zhuǎn)換器（A/D）等。在傳 統(tǒng)的分布式架構(gòu)之下，汽車智能功能的升級(jí)依賴于 ECU 和傳感器數(shù)量的增加。隨著單車智能化升級(jí)的加速，原有智能化升級(jí)的方式面臨著研發(fā)和生產(chǎn)成本劇增、 安全性降低、算力不足等問(wèn)題，傳統(tǒng)分布式架構(gòu)亟需升級(jí)。根據(jù)頭豹產(chǎn)業(yè)研究院數(shù) 據(jù)統(tǒng)計(jì)，2019 年中國(guó)汽車 ECU 單車平均裝載量已達(dá)到 25 個(gè)，商用車平均 ECU 裝載 量為 35 個(gè)，個(gè)別高端車如奧迪 A8L，其裝配的 ECU 數(shù)量早在 2013 年就已超過(guò) 100 個(gè)。同時(shí)，由

7、于 ECU 數(shù)量的激增，對(duì)汽車線束長(zhǎng)度、傳輸速度等方面都有這更高的 要求，這都將為汽車的研發(fā)、生產(chǎn)、安全等多方面帶來(lái)挑戰(zhàn)。具體來(lái)看，（1）研發(fā)成 本方面：在汽車功能的開(kāi)發(fā)過(guò)程中，每個(gè)零件都有其對(duì)應(yīng)的供應(yīng)商，整車廠需要與這 些供應(yīng)商分別溝通協(xié)作，甚至合作研發(fā)。因此，當(dāng)單車智能化功能激增時(shí)，將使得整 個(gè)汽車開(kāi)發(fā)周期大幅增長(zhǎng)，伴之而來(lái)的亦是人力、物力成本的劇增。（2）生產(chǎn)成本方 面：由于汽車內(nèi)部的裝配空間有限，當(dāng) ECU 數(shù)量達(dá)到 100 多個(gè)以上、線束長(zhǎng)度達(dá)到 5km 時(shí)，已很難實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化生產(chǎn)，相反將更多的依賴于人工。此外，在汽車智能化時(shí) 代，汽車的生產(chǎn)已不再是以出廠銷售為終點(diǎn)，同時(shí)需要連續(xù)的整車

8、 OTA 升級(jí)。因此 若是分布式的架構(gòu)之下，難以做到眾多 ECU 之間的快速協(xié)同升級(jí)。（3）安全性問(wèn)題： 更加智能化功能的實(shí)現(xiàn)不僅僅需要單個(gè) ECU 算力的大幅提升，同時(shí)亦要求各個(gè) ECU 之間可以進(jìn)行高效的信息數(shù)據(jù)交換，并留予適當(dāng)?shù)乃懔θ哂啵员銘?yīng)對(duì)各類突發(fā)情 況，保障駕駛安全。而分布式架構(gòu)下，各個(gè) ECU 之間多通過(guò) LIN/CAN 等總線相連， 傳輸速度本身有限，難以滿足智能汽車內(nèi)部信息高效流轉(zhuǎn)的需求。1.2、 域控制器誕生解決功能升級(jí)桎梏，推動(dòng)智能駕駛大時(shí)代加速到來(lái)面對(duì)分布式架構(gòu)對(duì)汽車智能化升級(jí)的桎梏，特斯拉引領(lǐng)了汽車 E/E 架構(gòu)由分布式向 域控制器/中央計(jì)算升級(jí)的歷史性變革。201

9、7 年，特斯拉在量產(chǎn)的 Model3 車型中首 次落地了區(qū)域集中式的 E/E 架構(gòu)（由一個(gè)中央計(jì)算模塊、三個(gè)區(qū)域控制器構(gòu)成）。由 此不僅實(shí)現(xiàn)了不同 ECU 之間的協(xié)同控制、統(tǒng)一升級(jí)，同時(shí)還可以節(jié)省算力、降低布 線成本。同時(shí)，E/E 架構(gòu)的集中化亦將有效降低智能化功能升級(jí)的邊際成本，從而推 動(dòng)智能化升級(jí)的加速。特斯拉的顛覆性創(chuàng)新和成功亦為海內(nèi)外傳統(tǒng)整車廠及造車新 勢(shì)力帶來(lái)了極大的示范效應(yīng)，加速汽車智能化時(shí)代的到來(lái)。2018 年豐田提出將在未 來(lái) L3 級(jí)量產(chǎn)車型中采用的“Central & Zone 架構(gòu)”（按物理空間將整車對(duì)稱分為多個(gè) 區(qū)域）。2019 年華為提出“CC 架構(gòu)”（智能座艙+整車

10、控制+智能駕駛）。2020 年，安波福發(fā)布智能汽車“SVA 架構(gòu)”（中央計(jì)算群+四個(gè)分區(qū)）。此外，還有大眾、寶馬等均 提出了全新的 E/E 架構(gòu)（分別為 E3 架構(gòu)和 EEA 分層架構(gòu)）?？梢钥吹剑瑹o(wú)論是 Tier1、 整車廠等傳統(tǒng)玩家還是造車新勢(shì)力、科技公司等產(chǎn)業(yè)鏈新生力量，在對(duì) E/E 架構(gòu)設(shè) 計(jì)都開(kāi)始由分布式向集中方向升級(jí)。E/E 架構(gòu)集中化的本質(zhì)是對(duì)汽車中孤立 ECU 的 集成和融合，域控制器也由此應(yīng)運(yùn)而生。同時(shí)，在以域控制器為功能中心的集中化 E/E 架構(gòu)下，芯片算力和軟件算法的提升將成為汽車智能化升級(jí)的核心。根據(jù)博世等 Tier1 所提出的六個(gè) E/E 架構(gòu)發(fā)展階段來(lái)看，目前新興的

11、集中化 E/E 架構(gòu)大致集中于 以汽車功能劃分“域集中/融合”階段和以汽車物理空間劃分的“車電腦和分區(qū) ECU”階 段。車電腦和分區(qū) ECU 的 E/E 架構(gòu)在集中化程度要高于功能域集中/融合，而長(zhǎng)期看 未來(lái)都會(huì)向車云計(jì)算的階段發(fā)展。1.2.1、 基于功能劃分 E/E 架構(gòu)下的域控制器（以博世、大陸等 Tier1 為代表） 博世、大陸等傳統(tǒng) Tier1 將汽車 E/E 架構(gòu)按功能劃分為動(dòng)力域（安全）、底盤(pán)域（車 輛運(yùn)動(dòng)）、信息娛樂(lè)域（座艙域）、自動(dòng)駕駛域（輔助駕駛）和車身域（車身電子）五 大區(qū)域，每個(gè)區(qū)域?qū)?yīng)推出相應(yīng)的域控制器，最后再通過(guò) CAN/LIN 等通訊方式連接 至主干線甚至托管至云端

12、，從而實(shí)現(xiàn)整車信息數(shù)據(jù)的交互。 動(dòng)力域控制器：主要負(fù)責(zé)動(dòng)力總成的優(yōu)化與控制，在新能源車中主要是指電驅(qū) 和電控系統(tǒng)的集成化。其中，電驅(qū)系統(tǒng)的集成以三合一技術(shù)路線為主流，也即將 電機(jī)、電控（逆變器）與減速器集成為電驅(qū)橋。電控系統(tǒng)的集成則傾向多合一模 塊，通常將變壓器、車載充電機(jī)、加熱器等進(jìn)行集成，甚至?xí)⒄嚳刂破鳎╒CU） 等包含在內(nèi)。2020 年 1 月，合眾汽車團(tuán)隊(duì)研發(fā)的 PDCS 動(dòng)力域控制器搭載于哪 吒汽車并通過(guò)了搭載車輛測(cè)試，正式進(jìn)入了量產(chǎn)應(yīng)用階段。2020 年 9 月華人運(yùn) 通發(fā)布的首款智能汽車高合 HiPhi X，亦搭載有由聯(lián)合電子合作研制的動(dòng)力域控 制器。 底盤(pán)域控制器：主要負(fù)責(zé)

13、具體的汽車行駛控制，主要包括助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)（EPS）、 車身穩(wěn)定系統(tǒng)（ESC）、電動(dòng)剎車助力器、安全氣囊控制系統(tǒng)以及空氣懸架、車 速傳感器等等。與動(dòng)力域類似，底盤(pán)域內(nèi)所涉及的控制系統(tǒng)大多都具備較高的安 全等級(jí)要求，需要符合 ASIL-D 安全等級(jí)（ASIL 系列中最高安全等級(jí)）。因此底 盤(pán)域亦具備著較高的行業(yè)門(mén)檻，目前多數(shù)底盤(pán)域控制器仍處于實(shí)驗(yàn)室階段。 車身域控制器：主要負(fù)責(zé)車身功能的整體控制，本身技術(shù)門(mén)檻較低且單車價(jià)值 量不高，其本質(zhì)是在傳統(tǒng)車身控制器（BCM）的基礎(chǔ)上，集成了無(wú)鑰匙啟動(dòng)系 統(tǒng)（PEPS）、紋波防夾、空調(diào)控制系統(tǒng)等功能而成。此外，由于涉及安全等級(jí)較 低，隨著汽車 E/E 架構(gòu)的

14、進(jìn)一步集中化，有望率先實(shí)現(xiàn)與智能座艙域的融合。 自動(dòng)駕駛域控制器：承擔(dān)了自動(dòng)駕駛所需要的數(shù)據(jù)處理運(yùn)算及判斷能力，包括 對(duì)毫米波雷達(dá)、攝像頭、激光雷達(dá)、GPS、慣性導(dǎo)航等設(shè)備的數(shù)據(jù)處理工作。同 時(shí)，自動(dòng)駕駛域控制器亦負(fù)責(zé)車輛在自動(dòng)駕駛狀態(tài)下底層核心數(shù)據(jù)、聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)的 安全保障工作，是推動(dòng)自動(dòng)駕駛邁向 L3 及以上更高等級(jí)的核心部件。此外，由 于自動(dòng)駕駛域控制器需要更強(qiáng)的 AI 算力以及算法的支持，因而參與研制的廠商 眾多。除傳統(tǒng)汽車產(chǎn)業(yè)鏈內(nèi)的整車廠及供應(yīng)商以外，還包括有英偉達(dá)、高通、地 平線、黑芝麻等海內(nèi)外 AI 芯片龍頭廠商，以及阿里、谷歌、QNX、華為等自動(dòng) 駕駛操作系統(tǒng)供應(yīng)商。目前來(lái)看，除特

15、斯拉 Model3、小鵬 P7 等少數(shù)車型以外， 絕大多數(shù)已量產(chǎn)的自動(dòng)駕駛域控制器尚未達(dá)到 L3 級(jí)自動(dòng)駕駛級(jí)別。根據(jù) ICVTank 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，2020 年全球 ADAS 相關(guān)控制器市場(chǎng)規(guī)模將達(dá)到 155.9 億美 元，其中大部分均為 L3 級(jí)以下輔助駕駛控制器（ECU），而預(yù)計(jì)到 2025 年全球 自動(dòng)駕駛域控制器市場(chǎng)規(guī)模有望達(dá)到 19.8 億美元。 座艙域控制器：主要負(fù)責(zé)汽車座艙電子系統(tǒng)功能，匯集了集成液晶儀表、中控多 媒體及副駕駛信息娛樂(lè)的一體化系統(tǒng)。其發(fā)展過(guò)程經(jīng)歷了由傳統(tǒng)的“機(jī)械物理按 鍵”到“中控液晶顯示屏”，再到“中控+儀表盤(pán)一體化設(shè)計(jì)”的進(jìn)程。同時(shí)，由于其 涉及安全等級(jí)較低、成

16、本相對(duì)可控，發(fā)展速度將顯著快于自動(dòng)駕駛域控制器。根 據(jù) ICVTank 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，2020 年全球智能座艙域控制器有望達(dá)到 80 萬(wàn)套，預(yù)計(jì) 2025 年全球智能座艙域控制器出貨量將達(dá)到 1300 萬(wàn)套?？傮w來(lái)看，以上所分的五大功能域中，目前的競(jìng)爭(zhēng)焦點(diǎn)主要集中于智能座艙域和自 動(dòng)駕駛域。我們認(rèn)為主要原因如下：（1）從供應(yīng)體系上看，在汽車整體 E/E 架構(gòu)集中 化的進(jìn)程中，由中控系統(tǒng)升級(jí)而來(lái)的智能座艙域與新興的自動(dòng)駕駛域的供應(yīng)體系較 為完整。相反，其他各個(gè)域是對(duì)傳統(tǒng)功能系統(tǒng)的進(jìn)一步集成，因而更容易產(chǎn)生供應(yīng)商 之間的利益沖突。以動(dòng)力域?yàn)槔?，電機(jī)、電池模組以及電機(jī)控制器等零部件此前均由 不同廠商供應(yīng)

17、、整車廠負(fù)責(zé)協(xié)調(diào)各方進(jìn)行整合裝配，因而在集中化的趨勢(shì)中各個(gè)供 應(yīng)商之間會(huì)存在利益相互蠶食的沖突。因此，可以看到目前所提出的動(dòng)力域解決方 案都是由極個(gè)別龍頭供應(yīng)商牽頭或是整車廠自研而成，如特斯拉的集成化三電系統(tǒng)、 華為的多合一電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng) Drive ONE（集成電機(jī)、MCU、PDU、OBC、DCDC、減速 器、BCU 七大部件）等、長(zhǎng)城歐拉自研的三合一電驅(qū)橋等。（2）從技術(shù)角度來(lái)看，動(dòng)力域不但涉及的安全等級(jí)要求會(huì)更高，同時(shí)還需要考慮各部件配合過(guò)程中整體的 NVH 水平、是否存在相互間的電磁干擾（EMC）以及如何控制和提升整套系統(tǒng)的冷 卻和效率等多方面因素，因而整體開(kāi)發(fā)難度較大。與動(dòng)力域類似，底盤(pán)

18、包括支撐動(dòng)力 系統(tǒng)的內(nèi)部框架，以及除發(fā)動(dòng)機(jī)以外的所有驅(qū)動(dòng)部件。在自動(dòng)駕駛向更高級(jí)別的發(fā) 展進(jìn)程中，駕駛員將逐步減少對(duì)車輛的操控時(shí)間，因而對(duì)底盤(pán)域中傳感器和控制器 都具有更加精確的時(shí)序要求和更為嚴(yán)格的最大延時(shí)要求。因此，動(dòng)力域及底盤(pán)域在 當(dāng)下的行業(yè)發(fā)展初期都具備較高的技術(shù)壁壘，并非現(xiàn)階段多數(shù)廠商的競(jìng)爭(zhēng)焦點(diǎn)。此 外，由于車身域技術(shù)門(mén)檻和安全要求等級(jí)較低，未來(lái)則有望率先融入智能座艙域共 同研制開(kāi)發(fā)。1.2.2、 基于區(qū)域劃分的集中化 E/E 架構(gòu)（以特斯拉、豐田、安波福為代表）以區(qū)域進(jìn)行劃分的域控制器是以車輛特定物理區(qū)域?yàn)檫吔鐏?lái)進(jìn)行功能劃分，相較于 純粹以功能為導(dǎo)向的域控制器，其集中化程度更高。例如

19、車輛前區(qū)域控制器、左區(qū) 域控制器、右區(qū)域控制器等。典型的按區(qū)域劃分 E/E 架構(gòu)的廠商為特斯拉，Model3 的三個(gè)區(qū)域控制器則分別為前車身控制模塊、左車身控制模塊和右車身控制模塊。 其中，左右車身控制模塊把部分基礎(chǔ)功能按區(qū)域進(jìn)行對(duì)稱劃分，兩者分別負(fù)責(zé)各自 區(qū)域內(nèi)的內(nèi)外部燈光、門(mén)鎖、車窗、駐車卡鉗等。而相對(duì)于左車身控制器，右車身控 制模塊還具有兩個(gè)獨(dú)有的功能熱管理和自動(dòng)泊車輔助系統(tǒng)。前車身控制模塊則主 要負(fù)責(zé)為整車中各個(gè)控制器進(jìn)行電源分配，可以在實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)各個(gè) ECU 用電情況，及 時(shí)切斷部分處于靜態(tài)但功耗高的ECU 供電。此外，前車身控制模塊還包括車前大燈、 雨刮器等傳統(tǒng) BCM 的功能。除此

20、之外，豐田的 Central & Zone 架構(gòu)、安波福的 SVA 架構(gòu)均采用類似的區(qū)域劃分解決方案。2、 硬件先行、軟件賦能，域控制器開(kāi)啟汽車軟硬件軍備競(jìng)賽域控制器作為未來(lái)汽車運(yùn)算決策的中心，其功能的實(shí)現(xiàn)依賴于主控芯片、軟件操作 系統(tǒng)和中間件、應(yīng)用算法等多層次軟硬件的有機(jī)結(jié)合。分別來(lái)看：（1）域控制器的主 控芯片目前多采用異構(gòu)多核的 SoC 芯片，由 AI 單元、計(jì)算單元和控制單元三部分異 構(gòu)而成，每個(gè)單元完成各自功能。其中，AI 單元專注于進(jìn)行人工智能模型的運(yùn)算， 是自動(dòng)駕駛域中最核心的單元。目前海內(nèi)外領(lǐng)先的車載 AI 芯片廠商包括英偉達(dá)、 Mobileye、高通、地平線等。（2）軟件操作

21、系統(tǒng)方面，廣義而言包含系統(tǒng)內(nèi)核、基礎(chǔ) 軟件以及中間件等，主要負(fù)責(zé)對(duì)硬件資源合理調(diào)配，以保證各項(xiàng)智能化功能有序進(jìn) 行的。其中系統(tǒng)內(nèi)核競(jìng)爭(zhēng)格局穩(wěn)定，主要以 QNX、Linux 及其衍生版本為主。中間 件則多由 Vector、ETAS、德賽西威等第三方廠商或整車廠進(jìn)行開(kāi)發(fā)。（3）應(yīng)用算法 則是基于操作系統(tǒng)之上獨(dú)立開(kāi)發(fā)的軟件程序，亦是各個(gè)品牌汽車差異化競(jìng)爭(zhēng)的焦點(diǎn)。 此外，為實(shí)現(xiàn)智能汽車的持續(xù)進(jìn)化，整車廠往往會(huì)選擇“硬件超配、后續(xù)軟件迭代升 級(jí)”的方式。因此，域控制器作為未來(lái)智能汽車的“大腦”，以主控芯片為代表的高 性能硬件將率先量產(chǎn)上車（例如，小鵬汽車現(xiàn)有自動(dòng)駕駛能力處于 L2.5 級(jí)別，但已 在 P

22、7 車型上預(yù)埋 Xavier 芯片、14 個(gè)攝像頭等的方式，為后續(xù) L3 級(jí)的自動(dòng)駕駛留下 了升級(jí)空間。），而操作系統(tǒng)及應(yīng)用軟件等則會(huì)隨著算法模型不斷迭代持續(xù)更新，逐 步釋放預(yù)埋硬件的利用率，從而實(shí)現(xiàn)軟件定義汽車。2.1、 芯片為基：主控芯片邁向異構(gòu)多核 SoC，AI 芯片加速域控制器落地2.1.1、 主控芯片向“CPU+XPU”異構(gòu)升級(jí)，車載 SoC 芯片將為競(jìng)爭(zhēng)焦點(diǎn)主控芯片是域控制器中的核心部件，其結(jié)構(gòu)形式正由 MCU 向異構(gòu)式 SoC 芯片方向 升級(jí)。域控制器實(shí)際是此前多個(gè) ECU 的融合，其目的在于讓一個(gè)高度集成的主控芯 片實(shí)現(xiàn)對(duì)多個(gè)智能化功能的控制。最早 ECU 中的主控芯片為 CP

23、U，其設(shè)計(jì)的目的主 要是用于邏輯控制（是與非、加或減），因此其構(gòu)造中大量的空間用于布置控制單元 與存儲(chǔ)單元，計(jì)算單元的占比很少，這就導(dǎo)致在面向汽車智能化功能所需要的大規(guī) 模運(yùn)算時(shí)，CPU 的算力難以滿足。相比之下，以圖像運(yùn)算為目的開(kāi)發(fā)的 GPU 擁有更 多的計(jì)算單元，體現(xiàn)出更強(qiáng)的算力優(yōu)勢(shì)。GPU 與 CPU 并非替代品，而是屬于共生關(guān) 系，只是由于內(nèi)部結(jié)構(gòu)的不同導(dǎo)致其擅長(zhǎng)的應(yīng)用領(lǐng)域有所不同。最初的 GPU 主要應(yīng) 用場(chǎng)景是視頻游戲領(lǐng)域，伴隨著人工智能技術(shù)在視覺(jué)領(lǐng)域的應(yīng)用，基于視覺(jué)的自動(dòng) 駕駛方案逐漸變?yōu)榭赡?，這就需要在汽車中原有主控芯片（CPU）的基礎(chǔ)上加裝擅長(zhǎng) 視覺(jué)算法的 GPU 芯片，從而

24、形成“CPU+GPU”的解決方案。同時(shí)，由于汽車芯片的計(jì) 算單元在設(shè)計(jì)時(shí)需考慮算力、功耗體積等問(wèn)題，因此出于硬件資源的最優(yōu)化，往往將 CPU 和 GPU 集合成為異構(gòu)多核的 SoC 芯片。不過(guò)，“CPU+GPU”也并非最優(yōu)的解決方案，因?yàn)?GPU 雖然具備較強(qiáng)的計(jì)算能力，但 成本高、功耗大，由此又逐步引入了定制化的 FPGA 芯片和 ASIC 芯片。其中，F(xiàn)PGA 是半定制型芯片，相對(duì)于 GPU 有明顯的性能和能耗優(yōu)勢(shì)，產(chǎn)品技術(shù)也已較為成熟。 ASIC 是定制型芯片，可以更加有針對(duì)性的進(jìn)行硬件層次的優(yōu)化，從而獲得更優(yōu)的性 能、能耗比。同時(shí)，由于需要定制化的研發(fā)，ASIC 芯片的設(shè)計(jì)研發(fā)周期較長(zhǎng)

25、、資金 需求較大，因此在技術(shù)路線尚不明確的背景下大規(guī)模流片的性價(jià)比不高，但對(duì)于最 終使用芯片的客戶而言，二次開(kāi)發(fā)的成本及時(shí)間都會(huì)大大減少?？傮w來(lái)看，單一類型 的微處理器，無(wú)論是 CPU、GPU、FPGA 還是 ASIC，都無(wú)法滿足更高階的智能駕 駛需求，域控制器中的主控芯片會(huì)走向集成“CPU+XPU”的異構(gòu)式 SoC（XPU 包括 GPU/FPGA/ASIC 等）。根據(jù) HIS 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，2020 年全球車載 SoC 芯片市場(chǎng)規(guī)模將 達(dá)到 40.12 億美元，并在 2020-2025 年間 CAGR 有望達(dá)到 15.4%。2.1.2、 AI 芯片開(kāi)啟域控制器算力競(jìng)賽，國(guó)內(nèi)新興芯片廠商快速跟進(jìn)隨

26、著人工智能算法模型在智能駕駛領(lǐng)域的應(yīng)用，AI 計(jì)算單元逐步被集成至主控芯片 內(nèi)，并由此開(kāi)啟車載主控芯片的算力競(jìng)賽。異構(gòu) SoC 芯片的應(yīng)用一定程度加速了域控制器的落地，奧迪在 2017 年發(fā)布新款 A8 時(shí)投產(chǎn)了全球首個(gè) L3 級(jí)域控制器 zFAS。 該域控制器的計(jì)算平臺(tái)共搭載四枚芯片異構(gòu)式 SoC 芯片，最終由德?tīng)柛＜隙伞?具體包括：Mobileye 提供的視覺(jué)處理芯片 EyeQ3（ASIC），英偉達(dá)提供的 Tegra K1 芯 片（GPU+CPU），英特爾提供的 Cyclone V 芯片（FPGA），英飛凌提供的 Aurix TC297T 芯片（MCU）。zFAS 的量產(chǎn)開(kāi)創(chuàng)了全球自動(dòng)

27、駕駛域控制器的先河，但僅憑 SoC 芯片 的疊加仍難以支撐自動(dòng)駕駛中人工智能算法模型（卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等）所需要的算力。 根據(jù) OpenAI 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，在過(guò)去 7 年間隨著 AI 模型由 Alexnet 發(fā)展至 AlphaGoZero 時(shí)，其算力需求提升了 30 萬(wàn)倍。因此，具備更強(qiáng)人工智能模型運(yùn)算能力的 AI 芯片 逐步被引入汽車領(lǐng)域，并開(kāi)啟了行業(yè)內(nèi)多家芯片廠商的算力競(jìng)賽。廣義上而言，所有 面向人工智能領(lǐng)域的運(yùn)算芯片都可以稱之為 AI 芯片。正如 GPU 作為專用圖像處理 器與 CPU 協(xié)同工作一樣，AI 芯片也將會(huì)作為 CPU 的 AI 運(yùn)算協(xié)處理器集成于異構(gòu) 式 SoC 中，專門(mén)處理 AI

28、應(yīng)用所需要的并行矩陣運(yùn)算需求，而 CPU 作為核心邏輯處 理器，統(tǒng)一進(jìn)行任務(wù)調(diào)度。此外，由于人工智能對(duì)于運(yùn)算效率的要求較高，AI 芯片 的主要類型為 GPU、FPGA 和 ASIC。AI 芯片需求迸發(fā)推動(dòng)車載芯片競(jìng)爭(zhēng)格局重塑，國(guó)內(nèi)新興 AI 芯片廠商迎來(lái)重大發(fā)展機(jī)遇。傳統(tǒng)的汽車產(chǎn)業(yè)鏈中的車載芯片市場(chǎng)份額高度集中，根據(jù) ICVTank 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)， 2019 年全球汽車半導(dǎo)體市場(chǎng) CR8 仍高達(dá) 68%，多年來(lái)一直被恩智浦、德州儀器、英 飛凌等巨頭壟斷。不過(guò)，以上龍頭廠商多聚焦于 MCU 等芯片領(lǐng)域，隨著汽車智能時(shí) 代的加速到來(lái)，車載芯片中的邏輯芯片和存儲(chǔ)芯片需求占比大幅增加。根據(jù) ICVTank

29、 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，未來(lái)車載邏輯芯片及存儲(chǔ)芯片的市場(chǎng)份額占比將從 2019 年的 12%（50 億 美元）和 8%（36 億美元），增長(zhǎng)至 2025 年的 15%（102 億美元）和 12%（83 億美 元）。其中，車載 AI 芯片需求的迸發(fā)吸引英偉達(dá)、英特爾、高通、華為等傳統(tǒng)消費(fèi)級(jí) 芯片巨頭紛紛進(jìn)軍汽車產(chǎn)業(yè)。同時(shí)，車載芯片需求結(jié)構(gòu)的變化亦為國(guó)內(nèi)新興芯片廠 商帶來(lái)了快速切入汽車產(chǎn)業(yè)鏈的機(jī)遇。例如，國(guó)內(nèi) AI 芯片新勢(shì)力地平線，已憑借其 “征程”AI 芯片與海內(nèi)外多家車廠建立合作，成功切入汽車產(chǎn)業(yè)鏈，為長(zhǎng)安汽車、上 汽集團(tuán)、奧迪等多家整車廠提供“AI 芯片+算法 IP+開(kāi)發(fā)平臺(tái)”的完整解決方案。成立 于

30、 2016 年的黑芝麻智能科技 2019 年成功的發(fā)布了國(guó)內(nèi)首款車規(guī)級(jí)智能駕駛芯片華 山一號(hào) A500，目前已與博世、中國(guó)一汽等多家 Tier1 或整車廠建立合作。2.2、 軟件賦能：引入嵌入式智能車載系統(tǒng)，軟件定義汽車時(shí)代加速到來(lái)伴隨著域控制器的誕生，汽車軟件亦將從簡(jiǎn)易的裸機(jī)程序向更為復(fù)雜的嵌入式操作 系統(tǒng)升級(jí)。自上世紀(jì) 80 年代以來(lái)，隨著微處理器在汽車領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用，以“微處理 器+裸機(jī)程序”的解決方案已完全取代了早期汽車中使用的機(jī)械或液壓元件。在這一 階段，汽車軟件工程師通過(guò)直接在 ECU 上寫(xiě)入代碼來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)硬件資源的調(diào)用，其優(yōu)點(diǎn)在于功能穩(wěn)定安全、反應(yīng)靈敏，且不會(huì)出現(xiàn)死機(jī)等狀況，但缺點(diǎn)

31、在于功能單一且升 級(jí)過(guò)程復(fù)雜。然而，隨著域控制器的誕生，亟需嵌入式操作系統(tǒng)的引入來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)主控 芯片、傳感器等硬件資源的合理調(diào)配，從而保證多項(xiàng)智能化功能的協(xié)調(diào)進(jìn)行。廣義的 車載操作系統(tǒng)從結(jié)構(gòu)上看與其他終端的操作系統(tǒng)基本一致，以 AGL 操作系統(tǒng)（Linux 組織專門(mén)為汽車領(lǐng)域而研發(fā)的開(kāi)源系統(tǒng)）為例，主要包含系統(tǒng)內(nèi)核、中間件、應(yīng)用算 法軟件以及汽車領(lǐng)域特有的安全層四部分。其中系統(tǒng)內(nèi)核的開(kāi)發(fā)難度最大，出于性 價(jià)比的考慮，目前少有廠商自行研制，因而其行業(yè)格局較為穩(wěn)定，以 QNX 和 Linux 及相關(guān)衍生版本為主。部分軟件研發(fā)實(shí)力較強(qiáng)的公司（特斯拉、華為、阿里等）會(huì)基 于開(kāi)源的 Linux 內(nèi)核進(jìn)行定

32、制化改造，形成具備差異化競(jìng)爭(zhēng)力的系統(tǒng)內(nèi)核。中間件是 基礎(chǔ)軟件中的一大類，是對(duì)底層軟件模塊的封裝和接口標(biāo)準(zhǔn)化，處于操作系統(tǒng)內(nèi)核 和應(yīng)用層之間，起到了承上啟下的作用，是實(shí)現(xiàn)軟硬件解耦的重要組成部分。大多數(shù) 整車廠商會(huì)從這一層開(kāi)始進(jìn)行軟件架構(gòu)定制化研發(fā)。應(yīng)用算法則是基于操作系統(tǒng)之 上獨(dú)立開(kāi)發(fā)的軟件程序，亦是各汽車品牌差異化競(jìng)爭(zhēng)的焦點(diǎn)之一。進(jìn)一步來(lái)看，根據(jù)安全等級(jí)要求的不同，汽車嵌入式操作性系統(tǒng)大致可分為實(shí)時(shí)操 作系統(tǒng)和非實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)。分別來(lái)看：（1）所謂實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)，是指系統(tǒng)接收到輸入 信號(hào)后，能夠在短時(shí)間內(nèi)處理完畢并予以反饋，并且其處理任務(wù)的（最遲）完成時(shí)間 是確定可知的。實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)具備較高的安

33、全性與可靠性，因此往往應(yīng)用于車控領(lǐng) 域，包含傳統(tǒng)的車輛動(dòng)力、底盤(pán)、車身以及新興的自動(dòng)駕駛等。此前在車控領(lǐng)域的操 作系統(tǒng)已經(jīng)歷了兩輪標(biāo)準(zhǔn)化工作：OSEK/VDX 和 AUTOSAR。OSEK/VDX 主要對(duì)操 作系統(tǒng)和網(wǎng)絡(luò)管理進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化；AUTOSAR 從軟件架構(gòu)、開(kāi)發(fā)方法、開(kāi)發(fā)工具三方面 進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化。目前，已有多家企業(yè)擁有成熟的車控操作系統(tǒng)產(chǎn)品和解決方案，包括德 國(guó)的 Vector、ETAS，加拿大的 QNX，美國(guó)的 Mentor Graphics 等，而在智能化趨勢(shì) 下又新興出特斯拉 Version、大眾 VW.OS、華為 AOS/VOS 等多種實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)。（2） 非實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)則廣泛應(yīng)用

34、于座艙娛樂(lè)等領(lǐng)域，更加注重兼容性與開(kāi)發(fā)生態(tài)。此類操作系統(tǒng)多以 Linux 內(nèi)核改造或移植移動(dòng)端的操作系統(tǒng)而來(lái)，包括 Linux 衍生的 AGL、 微軟的 Windows Automotive、谷歌的 Android Auto、阿里 AliOS 等等。同時(shí)，許多新 興操作系統(tǒng)提供平臺(tái)式解決方案，也即在一個(gè)軟件架構(gòu)之下根據(jù)所應(yīng)用領(lǐng)域的不同 使用不同的系統(tǒng)內(nèi)核，典型的是華為的鴻蒙操作系統(tǒng)即包括座艙操作系統(tǒng) HOS、智 能駕駛操作系統(tǒng) AOS、智能車控操作系統(tǒng) VOS 三種。可以看到，眾多互聯(lián)網(wǎng)或科技 廠商正通過(guò)強(qiáng)大的軟件研發(fā)能力進(jìn)入汽車產(chǎn)業(yè)鏈，成為軟件 Tier1，也由此催生了龐 大的汽車軟件市場(chǎng)。

35、根據(jù) McKinsey 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，2020 年全球汽車軟件開(kāi)發(fā)（包括操作 系統(tǒng)內(nèi)核、中間件、應(yīng)用軟件等）市場(chǎng)規(guī)模將達(dá)到 200 億美元，時(shí)至 2030 年該市場(chǎng) 規(guī)模將達(dá)到 500 億美元，2020-2030 年其復(fù)合增長(zhǎng)率將達(dá)到 9%，軟件定義汽車時(shí)代 正加速到來(lái)。3、 域控制器供應(yīng)鏈之下，多方勢(shì)力各抒己長(zhǎng)參與其中域控制器供應(yīng)鏈將形成兩大陣營(yíng)，即以華為、特斯拉為代表的全棧式供應(yīng)商，以及 以英偉達(dá)、高通、地平線等為代表的開(kāi)放式供應(yīng)體系。其中，全棧式解決方案供應(yīng)商 憑借自身的技術(shù)優(yōu)勢(shì)實(shí)現(xiàn)了從底層硬件到軟件架構(gòu)的全覆蓋，具備軟硬件一體化的 性能優(yōu)勢(shì)。而開(kāi)放式的供應(yīng)鏈生態(tài)，主要由 AI 芯片公司、軟

36、件供應(yīng)商、Tier1 系統(tǒng)集 成商和整車廠組成。其中底層的 AI 芯片公司是域控制器的基礎(chǔ)，軟件供應(yīng)商和算法 提供商（部分為整車廠自研）賦能，Tier1 進(jìn)行系統(tǒng)集成，最終由整車廠落地驗(yàn)證。 目前典型的第一陣營(yíng)包括“特斯拉”、“華為+長(zhǎng)安”、“Mobileye+蔚來(lái)”等，開(kāi)放式陣 營(yíng)包括“小鵬+德賽西威+英偉達(dá)”、“理想+德賽西威+英偉達(dá)”、“高通+長(zhǎng)城”等。在 汽車智能化加速滲透的背景下，域控制器作為智能化的核心零部件將最為受益，看 好在域控制器中卡位核心環(huán)節(jié)的相關(guān)公司。3.1、 全棧式解決方案供應(yīng)商，軟硬件兼顧自成體系3.1.1、 華為：昇騰 AI 芯片+MDC計(jì)算平臺(tái)+鴻蒙 OS 以昇騰

37、系列 AI 芯片為基礎(chǔ)，構(gòu)建華為 MDC 中央智能計(jì)算平臺(tái)。目前，華為針對(duì)智 能駕駛領(lǐng)域已經(jīng)成功研制出了車規(guī)級(jí) AI 芯片昇騰 310 和昇騰 910。其中，昇騰 310 單片算力為 16TOPS，而其功耗僅為 8W，功耗比與特斯拉 FSD 芯片相當(dāng)，主要應(yīng)用 于邊緣計(jì)算等低功耗領(lǐng)域；昇騰 910 單片算力達(dá)到 512TOPS，同時(shí)作為一款高集成度 SoC 芯片，除了基于達(dá)芬奇架構(gòu)的 AI 核外，還集成了多個(gè) CPU、DVPP 和任務(wù)調(diào) 度器，因而具有自我管理能力，可以充分發(fā)揮其高算力的優(yōu)勢(shì)。而基于昇騰系列芯 片，華為推出了 MDC300 和 MDC600 智能計(jì)算平臺(tái)。其中，MDC300 的

38、 AI 單元由 四顆華為昇騰 310 芯片組成，計(jì)算單元搭載華為的鯤鵬芯片，控制單元?jiǎng)t搭載是英 飛凌 TC397 芯片，整體算力達(dá)到 64TOPS，滿足 L3 級(jí)自動(dòng)駕駛；MDC600 是基于 8 顆昇騰 310 芯片，同時(shí)還整合了 CPU 和相應(yīng)的 ISP 模塊，整體算力可達(dá) 352TOPS， 適用于 L4 級(jí)別自動(dòng)駕駛。除此之外，華為即將發(fā)布 MDC 210 和 MDC 610 智能駕駛 計(jì)算平臺(tái)。MDC 210 可提供 48TOPS 算力，主要面向 L2+級(jí)自動(dòng)駕駛，MDC 610 可 提供 160TOPS 算力，面向 L3-L4 級(jí)別自動(dòng)駕駛。綜合來(lái)看，MDC 集成了華為自研 的 Ho

39、st CPU 芯片、AI 芯片、ISP 芯片與 SSD 控制芯片，并通過(guò)底層的軟硬件一體 化調(diào)優(yōu)，在時(shí)間同步、傳感器數(shù)據(jù)精確處理、多節(jié)點(diǎn)實(shí)時(shí)通信、最小化底噪、低功耗 管理、快速安全啟動(dòng)等方面領(lǐng)先業(yè)界。相比當(dāng)前業(yè)界其他自動(dòng)駕駛計(jì)算平臺(tái)，華為 MDC 具有高性能、高安全可靠、高能效、低時(shí)延的技術(shù)優(yōu)勢(shì)。華為智能汽車軟件解決方案包括三個(gè)操作系統(tǒng)+一個(gè)跨域集成軟件框架。（1）鴻蒙座 艙操作系統(tǒng) HOS：華為針對(duì)汽車座艙的使用場(chǎng)景、上層應(yīng)用軟件和底層硬件對(duì)接的 需求，進(jìn)行了定制化開(kāi)發(fā)，打造了鴻蒙座艙操作系統(tǒng) HOS。鴻蒙座艙操作系統(tǒng) HOS 可實(shí)現(xiàn)座艙軟硬件解耦，同時(shí)對(duì)語(yǔ)音交互、視覺(jué)識(shí)別，音頻優(yōu)化等核心能

40、力開(kāi)發(fā)了基 礎(chǔ)服務(wù)。該系統(tǒng)支持與車企聯(lián)合定義開(kāi)放接口，使得其合作伙伴可以快速開(kāi)發(fā)，共同 構(gòu)建應(yīng)用生態(tài)。（2）智能駕駛操作系統(tǒng) AOS：針對(duì)智能駕駛打造的實(shí)時(shí)操作，目前 已通過(guò) ASIL-D 等安全認(rèn)證，成為業(yè)界首個(gè)獲得 Security & Safety 雙高認(rèn)證的商用 OS 內(nèi)核。（3）智能車控操作系統(tǒng) VOS：該系統(tǒng)原生支持異構(gòu)多核，模型化工具鏈，兼 容 AUTOSAR?？梢允沟迷瓉?lái)多 ECU 的集中開(kāi)發(fā)變得簡(jiǎn)單高效。同時(shí)，該系統(tǒng)相比 于現(xiàn)有的車控系統(tǒng)將更加開(kāi)放，不僅支持華為自己的微處理器芯片，而且會(huì)支持世 界范圍內(nèi)包括恩智浦、英飛凌在內(nèi)的眾多芯片。（4）華為 Vehicle Stack：

41、是面向服務(wù) （SOA）的跨域集成軟件框架，相當(dāng)于歐洲傳統(tǒng)車企聯(lián)盟所創(chuàng)造的 AUTOSAR。在此軟件架構(gòu)之下，可以各個(gè)操作系統(tǒng)之間互聯(lián)互通，使能整車特性快速開(kāi)發(fā)、驗(yàn)證、部 署，同時(shí)還支持豐富的自動(dòng)化工具鏈，車型開(kāi)發(fā)周期可縮短 68 個(gè)月。3.1.2、 特斯拉：FSD AI 芯片+HW 域控制器+Autopilot 操作系統(tǒng)特斯拉開(kāi)啟智能駕駛計(jì)算平臺(tái)先河，主控芯片由合作開(kāi)發(fā)轉(zhuǎn)向自研 FSD。早在 2014 年 10 月，特斯拉已經(jīng)在其 Model S 和 Model X 兩款車型中搭載自動(dòng)駕駛系統(tǒng) Autopilot1（智能駕駛域控制器 HW1.0），這款域控制器是在 Mobileye 的 Eye

42、Q3 芯片 基礎(chǔ)上建立而成，可支持 L2 級(jí)自動(dòng)駕駛。2016 年，特斯拉與 Mobileye 的合作破裂， 主控芯片供應(yīng)商轉(zhuǎn)向英偉達(dá)，并于同年基于英偉達(dá) DRIVE PX2 芯片推出自動(dòng)駕駛域 控制器 HW2.0，搭載于 Model S 和 Model X 兩款車型中。但 HW2.0 本質(zhì)上仍為一個(gè) 過(guò)渡產(chǎn)品，線路板上存在大片留白，未達(dá)到汽車芯片高度集成化的特征。因此，僅僅 10 個(gè)月后特斯拉便推出了 HW2.5 作為進(jìn)階版本，這款產(chǎn)品算力超 6TOPS，可以服務(wù) 于 L2L3 級(jí)自動(dòng)駕駛。由于 DRIVE PX2 芯片過(guò)低的效率和超出掌控的技術(shù)內(nèi)核，特 斯拉與英偉達(dá)間三年的合作最終宣告停止

43、。特斯拉自研的 Autopilot 操作系統(tǒng)是以 Linux 內(nèi)核為基礎(chǔ)深度定制化改造而成。開(kāi)源 的 Linux 內(nèi)核不僅為特斯拉節(jié)省了大筆研發(fā)費(fèi)用，同時(shí)其高自由度利于特斯拉實(shí)現(xiàn) 更多差異化功能。在 2012-2019 年間特斯拉已完成超過(guò) 142 次的 OTA 升級(jí)（潛在問(wèn) 題改善 11 次、全新功能導(dǎo)入 67 次、交互界面邏輯等優(yōu)化 64 次），涉及自適應(yīng)巡航、 自動(dòng)緊急剎車系統(tǒng)、360全景視圖、并道輔助等多項(xiàng)功能，系統(tǒng)版本從 2014 年的 V6.0 已迭代至目前的 V10.0。3.1.3、 Mobileye：EyeQ 系列芯片是以攝像頭為解決方案的 ADAS 領(lǐng)域絕對(duì)龍頭公司 EyeQ

44、 系列芯片在 camera-based ADAS 市場(chǎng)的市占率已超過(guò) 70%。Mobileye 于 1999 年在以色列成立，主要致力于汽車計(jì)算機(jī)視覺(jué)領(lǐng)域的研究。在公司成立之初的 近十年內(nèi)，公司一直專注于研發(fā)，在這過(guò)程中并沒(méi)有推出任何的的系統(tǒng)和模型。2008 年，公司推出了其第一款提供 L1 輔助駕駛功能的產(chǎn)品 Eye Q1 芯片，算力為0.0044TOPS。2010 年，推出 Eye Q2 芯片，算力為 0.026TOPS。以上兩款面向 L1 級(jí) 輔助駕駛的芯片為公司奠定了在低級(jí)別輔助駕駛領(lǐng)域的龍頭地位。2014 年，公司推 出的 EyeQ3 芯片算力為 0.256TOPS、功耗比為 0.1

45、024TOPS/W，可以滿足特斯拉基于 視覺(jué)解決方案的 L2 級(jí)自動(dòng)駕駛的技術(shù)需求，也由此開(kāi)啟了 Mobileye 的快速成長(zhǎng)期。 2014-2019 年公司 EyeQ 系列芯片出貨量 CAGR 高達(dá) 45.2%。同時(shí)，依賴于 EyeQ 系 列芯片在視覺(jué)處理方面的強(qiáng)悍能力，Mobileye 在 camera-based ADAS 市場(chǎng)的市占率 已超過(guò) 70%。2017 年，公司被英特爾以 153 億美元現(xiàn)金收購(gòu)。傳統(tǒng)黑盒子封閉模式拖累公司發(fā)展進(jìn)程，EyeQ5 開(kāi)放軟件架構(gòu)爭(zhēng)奪高階自動(dòng)駕駛領(lǐng) 域。Mobileye 的芯片銷售是黑盒子模式，也即 Mobileye 的專有視覺(jué)解決方案采用緊 密耦合的

46、 EyeQ 芯片以及 Mobileye 自家感知軟件。對(duì)于剛剛起步或技術(shù)能力不足的 車企來(lái)說(shuō)，芯片廠商自帶通用算法可以極大縮減成本，加速車型成型并實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)。然 而，Mobileye 成熟的解決方案亦帶來(lái)了其軟件架構(gòu)的封閉性，車企難免成為自動(dòng)駕 駛研發(fā)平臺(tái)的附庸，失去對(duì)自動(dòng)駕駛研發(fā)的控制權(quán)。因此可以看到，當(dāng)特斯拉、小鵬、 理想等造車新勢(shì)力在邁向 L3 級(jí)及以上自動(dòng)駕駛等級(jí)時(shí)均未再采用 EyeQ 系列芯片。 為此，Mobileye 自 2020 年所發(fā)布的 EyeQ5 開(kāi)始，提供了開(kāi)放版 EyeQ5 芯片和封閉 版 EyeQ5 芯片的組合，其中開(kāi)放版中芯片可執(zhí)行第三方的程序代碼，支持車企自行 編譯

47、程序。同時(shí)，英特爾目前正傾全力開(kāi)發(fā)支持 EyeQ5 新芯片的工具鏈，為向高階 自動(dòng)駕駛領(lǐng)域發(fā)展奠定基礎(chǔ)。3.2、 產(chǎn)業(yè)鏈單一環(huán)節(jié)供應(yīng)商，各抒己長(zhǎng)共建生態(tài)鏈(1) 德賽西威：IPU03 自動(dòng)駕駛域控制器+智能座艙域控制器聯(lián)手英偉達(dá)為小鵬 P7 打造國(guó)內(nèi)首款 L3 級(jí)自動(dòng)駕駛域控制器。IPU03 具備較高技術(shù) 含量和價(jià)值量，搭載于 2020 年 4 月發(fā)布上市的小鵬 P7，實(shí)現(xiàn)了國(guó)內(nèi)自主品牌零部件 企業(yè)真正意義上的域控制器規(guī)?；慨a(chǎn)。作為德賽西威小鵬汽車英偉達(dá)三方合 作的產(chǎn)物，IPU03 搭載英偉達(dá) Xavier 芯片，并基于操作系統(tǒng) QNX Safety OS 操作系 統(tǒng)，算力可達(dá) 30TOPS

48、，可以實(shí)時(shí)處理多傳感器所采集得的數(shù)據(jù)，并計(jì)算整理自身駕 駛狀態(tài)以及周邊環(huán)境的數(shù)據(jù)信息。通過(guò)該控制器與不同傳感器配置的配合，能夠在 多種高低速場(chǎng)景下實(shí)現(xiàn) L3 級(jí)有條件自動(dòng)駕駛或智能化駕駛輔助功能，包括但不限于 自主變道，城市道路塞車自動(dòng)跟車、自動(dòng)泊車 APA 等。此外，德賽西威近日與英偉 達(dá)和理想汽車達(dá)成合作，宣布共同開(kāi)發(fā)基于英偉達(dá) Orin 芯片的新一代自動(dòng)駕駛域控 制器，為理想汽車 2022 年推出的全尺寸增程式智能 SUV 提供較好的硬件基礎(chǔ)，助 力理想汽車實(shí)現(xiàn)輔助駕駛到自動(dòng)駕駛的全功能覆蓋。2020 年 9 月，德賽西威首款自主研發(fā)的智能座艙域控制器在瑞虎 8 PLUS 上首次亮 相。

49、該域控制器基于 6 核瑞薩 R-CAR 系列高性能芯片，采用雙系統(tǒng)的軟件架構(gòu)。其 中 QNX Hypervisor2.0 虛擬機(jī)保障了儀表功能安全，而 Android 9.0 系統(tǒng)可讓用戶受 到豐富的信息娛樂(lè)功能。此外，該款域控制器通過(guò)以太網(wǎng)技術(shù)實(shí)現(xiàn)了前后排屏幕互 控的功能，同時(shí)支持 OTA 軟件迭代升級(jí)，前后排卡拉 OK、語(yǔ)音游戲等功能，為用 戶帶來(lái)更加人性化舒適體驗(yàn)。(2) 偉世通：攜手奔馳推出業(yè)界首款座艙域控制器Smart Core 偉世通于2018年3月與奔馳共同推出了業(yè)界首款智能座艙域控制器產(chǎn)品Smart Core。 2020 年在 CES 上，偉世通展出了與騰訊和廣汽合作打造的新一

50、代 Smart Core。作為 全球首款搭載第三代高通驍龍汽車座艙平臺(tái)的智能座艙域控制器，Smart Core 在廣 汽全新純電平臺(tái)首款車型 Aion LX 上實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)。同時(shí)，騰訊為 Smart Core 搭載了其 車聯(lián) TAI 汽車智能系統(tǒng)的核心技術(shù)與能力，并注入了其豐富的內(nèi)容生態(tài)，在實(shí)現(xiàn)高 效人機(jī)互動(dòng)和車身控制的前提下大幅提升用戶體驗(yàn)度。此外，Smart Core 將數(shù)字儀 表，信息娛樂(lè)和車身控制界面這三個(gè)座艙域首次整合到單個(gè)域控制器中，大幅減少 控制信號(hào)的等待時(shí)間、整車線束長(zhǎng)度和系統(tǒng)成本。在安全性方面，Smart Core 部署了硬件安全墻等措施，并要求所下載數(shù)據(jù)需要先得到汽車經(jīng)銷商的簽

51、署授權(quán)，有效防 止可疑應(yīng)用程序侵入 Smart Core 的安全部分。3.2.2、 以地平線、英偉達(dá)為代表的 AI 芯片供應(yīng)商(1) 英偉達(dá)：Drive 系列智能計(jì)算平臺(tái)，可滿足 L2L5 級(jí)自動(dòng)駕駛需求英偉達(dá)是一家建立于 1993 年的專業(yè)人工智能計(jì)算公司，并在 1999 年實(shí)現(xiàn)了對(duì) AI 芯 片中 GPU 的定義。憑借強(qiáng)大的 GPU 實(shí)力，英偉達(dá)迅速實(shí)現(xiàn)了對(duì)老牌 CPU 芯片企業(yè) 英特爾的追趕甚至超越。在 2015 年國(guó)際消費(fèi)類電子產(chǎn)品展覽會(huì)上，英偉達(dá)首次發(fā)布 用于自動(dòng)駕駛的 DRIVE PX 智能計(jì)算平臺(tái)，搭載 Tegra X1 芯片，該計(jì)算平臺(tái)可通過(guò) 深度學(xué)習(xí)和計(jì)算機(jī)視覺(jué)實(shí)現(xiàn)對(duì)環(huán)境的感

52、知，借此實(shí)現(xiàn)自動(dòng)巡航和泊車等 L2 級(jí)自動(dòng)駕 駛功能。2016 年英偉達(dá)再次發(fā)布 DRIVE PX 系列二代產(chǎn)品DRIVE PX2，搭載兩顆 二代 Tegra 芯片，整體算力達(dá)到 24TOPS，也是自該款芯片開(kāi)始英偉達(dá)與特斯拉建立 合作。2017 年，英偉達(dá)推出 PX2 的升級(jí)版本DRIVE AGX Xavier，首次搭載 Xavier AI 芯片，功耗比提升至 1TOPS/W。目前，相比 Mobileye 的芯片，在 L3 及以上級(jí)別 的自動(dòng)駕駛芯片領(lǐng)域，英偉達(dá)已經(jīng)取得的明顯的領(lǐng)先地位，其 Drive PX2 和 Drive Xavier 已經(jīng)得到普及。2020 年英偉達(dá)再次發(fā)布 DRIVE

53、 AGX Orin，旨在打造一個(gè)面 向 L5 級(jí)自動(dòng)駕駛的軟件定義汽車平臺(tái)，該產(chǎn)品性能可達(dá)上一代 Xavier 系統(tǒng)級(jí)芯片 的 7 倍，算力最高可達(dá)到 200TOPs，計(jì)劃于 2022 年在蔚來(lái) ET7 車型中首次量產(chǎn)。(2) 地平線：征程系列 AI 芯片+Matrix 自動(dòng)駕駛計(jì)算平臺(tái)地平線是一家新興的國(guó)內(nèi)邊緣 AI 芯片企業(yè)，針對(duì)自動(dòng)駕駛 AI 芯片，地平線推出了 Journey 2芯片，采用TSMC 28nm HPC+工藝，芯片算力超4TOPS，功耗比超2TOPS/W。 這是國(guó)內(nèi)首款車規(guī)級(jí)AI芯片，2020年已邁入量產(chǎn)階段并搭載于長(zhǎng)安 UNI-T座艙域。 此外，地平線目前正在研發(fā)的 Jo

54、urney 3 芯片，該芯片基于自研的 BPU2.0 架構(gòu)，目 前已通過(guò) AEC-Q100 認(rèn)證，算力級(jí)別以匹配 L4/L5 級(jí)自動(dòng)駕駛為目標(biāo)。除此之外， 地平線打造了 Matrix 自動(dòng)駕駛中央計(jì)算平臺(tái)。該計(jì)算平臺(tái)是由征程 2 架構(gòu)加速的車 規(guī)級(jí)計(jì)算平臺(tái)，結(jié)合深度學(xué)習(xí)感知技術(shù)，在被動(dòng)散熱的硬件上實(shí)現(xiàn)強(qiáng)大的感知計(jì)算 能力，為高級(jí)別自動(dòng)駕駛提供了穩(wěn)定可靠的高性能感知系統(tǒng)。提供單路和四路輸入 的兩種選擇，可滿足模塊化需求。(3) 黑芝麻：華山系列 AI 芯片+FAD 域控制器黑芝麻成立于 2016 年，公司主攻嵌入式圖像和計(jì)算機(jī)視覺(jué)領(lǐng)域，為 ADAS 及自動(dòng)駕 駛提供包括芯片在內(nèi)的完整的落地方案。

55、2019 年，黑芝麻科技推出了首款 AI 芯片 華山 A500，該芯片算力為 5-10TOPS，功率效率已達(dá)到 4TOPS/W，采用 28nm 工 藝，面向 L2L2.5 級(jí)自動(dòng)駕駛，已在比亞迪相關(guān)車型上實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)。雖然適配的自動(dòng) 駕駛等級(jí)較低，但 A500 有極大的效率優(yōu)勢(shì)和成本優(yōu)勢(shì)，A500 的成本僅有特斯拉 FSD 的三分之一。此外，黑芝麻科技于 2020 年 6 月再次推出了 A1000 芯片，該芯片效率 達(dá)到 6TOPS/W，算力達(dá)到 4070TOPS，采用 16nm 工藝（A1000L 芯片算力為 16TOPS）。目前，黑芝麻科技正在研發(fā)第三代芯片A2000，這款芯片算力將達(dá)到 200TOPS