2022年自動駕駛芯片行業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈及業(yè)務(wù)布局分析

1、2022年自動駕駛芯片行業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈及業(yè)務(wù)布局分析1.算力角逐時(shí)代，高級別自動駕駛芯片量產(chǎn)在即自動駕駛產(chǎn)業(yè)鏈：自動駕駛芯片是實(shí)現(xiàn)自動駕駛的硬件支撐自動駕駛產(chǎn)業(yè)鏈包含了感知層、決策層和執(zhí)行層。根據(jù)技術(shù)層級，由激光雷達(dá)、地圖、攝像頭等組成的感知層通過搜集車身周邊的環(huán)境信息，將其傳導(dǎo)到?jīng)Q策層，根據(jù)算法和相應(yīng)平臺得出 駕駛決策，最終由制動系統(tǒng)等下達(dá)控制指令，完成智能駕駛的信息閉環(huán)。自動駕駛芯片是自動駕駛決策層的重要組成部分，是實(shí)現(xiàn)自動駕駛的硬件支撐?！叭颉毙酒窬殖醅F(xiàn)端倪車載計(jì)算芯片包含自動駕駛芯片、智能座艙芯片和車身控制芯片等。目前，車載芯片的演化主要體現(xiàn)在智能座艙、自動駕駛域。智能座艙芯片由中控屏芯

2、片升級演化而來，主要參與者包括傳統(tǒng)汽車芯片供應(yīng) 商以及新入局的消費(fèi)電子廠商，國產(chǎn)廠商正從后裝切入前裝；自動駕駛域控制器為電子電氣架構(gòu)變化下新產(chǎn)生的計(jì)算平臺，處于領(lǐng)先地位 的包括英偉達(dá)、Mobileye，高通、華為也重點(diǎn)布局該領(lǐng)域，國內(nèi)也有地平線、黑芝麻、芯馳科技等創(chuàng)業(yè)企業(yè)參與。芯片廠商通過技術(shù)上的分立實(shí)現(xiàn)生態(tài)差異化自動駕駛域的應(yīng)用層涉及的范疇較窄，會造成芯片 生態(tài)相對分立。自動駕駛雖然有各種各樣的應(yīng)用場景，比如AVP、TJP 、 HWP等等，但本質(zhì)上都是同一類應(yīng)用，即自動駕駛生態(tài)中 涉及的應(yīng)用范疇遠(yuǎn)窄于手機(jī)。因而，如果核心算法開源， 就會失去差異化。在這種情況下，英偉達(dá)、高通等芯片廠 商具有通

3、過技術(shù)上的分立實(shí)現(xiàn)生態(tài)差異化的動機(jī)。自動駕駛芯片市場空間前景廣闊自動駕駛相關(guān)模塊滲透率有望快速提升。消費(fèi)者對輔助駕駛、自動駕駛功能的付費(fèi)意愿較強(qiáng)，相關(guān)模塊滲透率有望快速提升。羅蘭貝格調(diào)研結(jié)果顯示，認(rèn)為輔助駕駛（L2）與自動 駕駛（L2.5/3）功能重要的消費(fèi)者比例已經(jīng)分別高達(dá)88%與80%，其中對于L2中單個(gè)功能愿意支付的費(fèi)用為2200-4100元，對L2.5/3中單 個(gè)功能愿意支付的費(fèi)用則高達(dá)3800-4900元。消費(fèi)者較強(qiáng)的付費(fèi)意愿有望帶動智能駕駛相關(guān)模塊滲透率快速上升?！癈PU+GPU+XPU”異構(gòu)主控SoC芯片漸成主流自動駕駛時(shí)代，“CPU+GPU+XPU”的異構(gòu)主控SoC芯片逐漸成為

4、主流。目前自動駕駛汽車的芯片平臺主要為異構(gòu)分布硬件架構(gòu)，由AI單元、計(jì)算單元和控制單元三部分組成，通常包含CPU、GPU、FPGA、ASIC 等幾類芯片。以上幾種芯片各有優(yōu)勢，因而由CPU+GPU+XPU+其他功能模塊（如基帶單元、圖像信號處理單元、內(nèi)存、音頻處理器等）組 成的異構(gòu)主控SOC芯片成為當(dāng)前自動駕駛汽車的主流選擇，單個(gè)SoC芯片是一個(gè)完整的計(jì)算單元，可以去獨(dú)立負(fù)責(zé)智能座艙域、自動駕駛域 等智能汽車中較為復(fù)雜的領(lǐng)域。2.智能座艙芯片：一芯多屏漸成主流，高通領(lǐng)跑智能座艙催生汽車產(chǎn)業(yè)鏈變革智能座艙潮流變革汽車產(chǎn)業(yè)鏈結(jié)構(gòu)。智能座艙產(chǎn)業(yè)鏈清晰。上游產(chǎn)品為軟硬件原材料、與底層軟件。下游 為主機(jī)

5、廠，組裝整車設(shè)備并交付消費(fèi)者，擁有最終定價(jià)權(quán)。在電動化、 智能化、網(wǎng)聯(lián)化、共享化的汽車“新四化”推動下，汽車產(chǎn)業(yè)供應(yīng)鏈 的轉(zhuǎn)型整合也在加速。座艙芯片的算力將支撐需求向“主動智能，內(nèi)容+服務(wù)”轉(zhuǎn)變用戶使用需求的轉(zhuǎn)變提高對高算力智能座艙SoC芯片 的需求。 進(jìn)入智能駕駛時(shí)代，用戶對汽車座艙功能的需求維度將不 再局限于傳統(tǒng)的“安全+被動智能”，未來座艙芯片的算力 需要支撐用戶需求向“主動智能，內(nèi)容+服務(wù)”等多重需求 的轉(zhuǎn)變，滿足用戶人機(jī)共駕、內(nèi)外聯(lián)合與應(yīng)用為王三大應(yīng) 用場景的需求 ?！耙恍径嗥痢钡陌l(fā)展趨勢也對座艙芯片的性能、算力提出 都更高要求。從技術(shù)角度上看，影響座艙算力需求的因素 至少有22個(gè)，

6、每一個(gè)因素都會對算法及上層應(yīng)用產(chǎn)生不同 的影響，對于同樣的算法，是多個(gè)影響因子共同起作用， 這將導(dǎo)致對算力的要求大幅提高。交互屬性激增，大屏化、多屏化趨勢明顯滲透率上升的同時(shí)，液晶儀表盤和中控屏正呈現(xiàn)出大屏化、多屏化趨勢。截止2021年1-11月，液晶儀表盤平均尺寸為9.2英寸，其中售價(jià)在30萬元以上的車型液晶儀表盤平均尺寸達(dá)到11.2英寸，而10萬元以下 車型則往往在6.5英寸以下；中控屏平均尺寸為10.5英寸，其中售價(jià)在30萬元以上的車型中控屏平均尺寸達(dá)11.0英寸，而10萬元以下車型 則在9.5英寸左右。3.發(fā)力自動駕駛，高通汽車戰(zhàn)略清晰聚焦四大領(lǐng)域，汽車版圖不斷擴(kuò)大在數(shù)字座艙領(lǐng)域，高通

7、已經(jīng)推出了4代智能座艙平臺 在車載網(wǎng)聯(lián)和C-V2X領(lǐng)域 ，方案涵蓋了眾多產(chǎn)品的組合，其中全球首 款面向C-V2X的高通9150C-V2X芯片組，C-V2X參考平臺將應(yīng)用在未 來多家搭載驍龍平臺的汽車廠家產(chǎn)品上，近期將會出現(xiàn)多個(gè)應(yīng)用車型 在市場上。在自動駕駛領(lǐng)域，早前推出的面向ADAS、AD的Snapdragon Ride平 臺在2021年的1月得到了擴(kuò)招支持，新的SoC加入后，將支持多層級的 ADAS/AD功能、有條件自動駕駛的主動安全（L2/L2+級別）、全自 動駕駛系統(tǒng)（L4級別）。在云側(cè)終端管理領(lǐng)域，提供集成式安全網(wǎng)聯(lián)汽車服務(wù)套件和生命周期 管理OTA升級，為客戶帶來新服務(wù)和收益。從戰(zhàn)略

8、規(guī)劃看高通進(jìn)軍汽車領(lǐng)域的信心高通預(yù)計(jì)，汽車業(yè)務(wù)目標(biāo)市場規(guī)模5年翻5倍，汽車業(yè)務(wù) 營收10年CARG23.49%。2021年11月，高通公司認(rèn)為，在市場規(guī)模方面，未來高通汽車的 目標(biāo)市場規(guī)模將從現(xiàn)在的30億美元提升至2026年的150億美元，年 復(fù)合增長率達(dá)到36%；其中智能網(wǎng)聯(lián)、智能座艙和自動駕駛將是增 長的主要趨勢。營收方面，2021財(cái)年，高通汽車業(yè)務(wù)營收為9.7億 美元（約合62億元人民幣），占高通總營收不到4%，但其增長速 度已經(jīng)超越手機(jī)業(yè)務(wù)。高通預(yù)計(jì)，5年后的營收規(guī)模將達(dá)35億美元， 10年后將達(dá)80億美元，復(fù)合增速達(dá)23.49%。重生態(tài)策略下高通的汽車客戶版圖也在不斷擴(kuò)大智能座艙絕對

9、龍頭地位。在全球領(lǐng)先的25家汽車制造商中已有20家采用第三代驍龍汽車數(shù)字座艙平 臺，超過1.5億輛汽車采用高通汽車無線解決方案，市場份額高達(dá)80%，包 括阿爾卑斯阿爾派、博世、大陸集團(tuán)、富士康、黑莓QNX等20多家汽車產(chǎn) 業(yè)鏈制造商將在2021年加速量產(chǎn)基于第三代驍龍汽車數(shù)字座艙平臺的車輛。4.英偉達(dá)大算力芯片助推智能汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展聚焦四大下游市場按照下游客戶來分，英偉達(dá)的業(yè)務(wù)主要分為四部分。英偉達(dá)瞄準(zhǔn)四個(gè)大的市場：游戲、數(shù)據(jù)中心、專業(yè)可視化和汽車。游 戲業(yè)務(wù)是英偉達(dá)的傳統(tǒng)業(yè)務(wù)。數(shù)據(jù)中心業(yè)務(wù)是僅次于游戲業(yè)務(wù)的第二 大營收來源。專業(yè)可視化產(chǎn)品在設(shè)計(jì)制造、數(shù)字內(nèi)容創(chuàng)造、企業(yè)圖像 視覺領(lǐng)域發(fā)揮著重要作

10、用。智能汽車業(yè)務(wù)是英偉達(dá)未來的核心業(yè)務(wù)。2015年開始布局汽車業(yè)務(wù)伴隨著GPU架構(gòu)演進(jìn)，英偉達(dá)逐步進(jìn)軍智能汽車領(lǐng)域。英偉達(dá)2015年推出NVIDIA Drive系列，其中DRIVE CX面向座艙，DRIVE PX面向自動駕駛。此后以一年一代產(chǎn)品的節(jié)奏，迭代出了 DRIVE PX、DRIVE PX2、Drive PX Xavier、DRIVE PX Pegasus、DRIVE AGX Orin自動駕駛平臺。英偉達(dá)2019年推出了DRIVE AGX Orin平臺，并于2022年3 月量產(chǎn)銷售。該平臺由2顆Orin SoC芯片和2顆 Ampere架構(gòu)的GPU組成，最 高算力達(dá)到2000TOPS，功耗

11、800W。Orin SoC采用7納米工藝， 由Ampere架構(gòu)的GPU，ARM Hercules CPU，第二代深度學(xué)習(xí) 加速器DLA、第二代視覺加速器PVA、視頻編解碼器、寬動態(tài)范 圍的ISP組成，同時(shí)引入了車規(guī)級的安全島Safety Island設(shè)計(jì)。在 自動駕駛硬件層面可以鏈接14個(gè)攝像頭、一個(gè)激光雷達(dá)、5個(gè)毫 米波雷達(dá)和12個(gè)超聲波雷達(dá)，傳感器的數(shù)據(jù)經(jīng)過Orin每秒最高 254萬億次的運(yùn)算，可以為智能網(wǎng)聯(lián)電動汽車提供決策依據(jù)，從 而實(shí)現(xiàn)高級別的自動駕駛功能。英偉達(dá)通過Xavier和Orin完成了 自動駕駛從ADAS到L5的全棧布局，通過不同組合，滿足不同客 戶對不同自動駕駛等級的需求。

12、英偉達(dá)汽車芯片將在車企不斷落地自動駕駛進(jìn)入算力角逐時(shí)代，越來越多的車企開始與英偉達(dá)合作。英偉達(dá)稱未來六年汽車訂單總收入已從 80 億美元增長至 110 億美元以上，覆蓋了整個(gè)自動駕駛汽車行業(yè)，其中大致分為以下四類：以 梅賽德斯奔馳為代表的傳統(tǒng)車企；以蔚來為代表的造車新勢力；以圖森未來為代表的商用車自動駕駛公司；以 AutoX為代表的自動駕 駛出租車公司。根據(jù)英偉達(dá)公布的數(shù)據(jù)，已有超過 25 家汽車制造商采用英偉達(dá)自動駕駛芯片。5.Mobileye：起步最早的自動駕駛霸主Mobileye攜EyeQ系列領(lǐng)航ADASEyeQ系列芯片是Mobileye產(chǎn)品的核心。在EyeQ4實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)的3年后，公司于2

13、021年推出EyeQ5。它采用7nmFinFET工藝，具備多線程8核CPU和18核視覺處理器。算力 大幅提升至24TOPS，功耗僅為10w，可以滿足L4高度自動化的駕駛需求。Mobileye2022年連發(fā)三款最新芯片，布局高階自動駕駛。與此前產(chǎn)品相比，這三款芯片在控制能耗的前提下大幅提升性能，尤其是EyeQ Ultra，擁有64顆核心處理器和12個(gè)RISC-V CPU， 每個(gè)核心24線程，能夠?qū)崿F(xiàn)高效率和精確計(jì)算。出色的性能，使得早期主流車商紛紛選擇Eye Q3及Eye Q4系列 。 Mobileye早期就開始將計(jì)算機(jī)視覺軟件算法固化到芯片當(dāng)中，封裝了一 套計(jì)算機(jī)視覺算法、EyeQ SoC芯片

14、與單目攝像系統(tǒng)結(jié)合的輔助駕駛方案， 實(shí)現(xiàn)性能、成本和功耗三者之間的平衡，成功占領(lǐng)前裝市場，早些年間 公司在自動駕駛領(lǐng)域鮮有對手?！昂诤心Ｊ健币殉霈F(xiàn)水土不服輝煌過后，Mobileye的增速出現(xiàn)了放緩，隨之市場份額也在下降 。雖然公司的EyeQ系列芯片銷量在2021年底突破1億片，但與此同時(shí)卻是銷量增速的下降和份額的減少2020年EyeQ芯片銷量為1,930萬顆， 同比增長10.3%，較2019年下滑30.8pct，2021年增速有所好轉(zhuǎn)（但對比競爭對手，增速也顯得不及預(yù)期）。另一方面，據(jù)Gartner數(shù)據(jù)， Mobileye的市場份額也從以往的90%下降至70%，英偉達(dá)、高通及國內(nèi)自主廠商正在占

15、據(jù)越來越多的份額。份額下降的背后是主機(jī)廠的紛紛背離 。 2016年裝載了Eye Q3的特斯拉Autopilot系統(tǒng)發(fā)生故障，使得特斯拉在與Mobileye合作僅兩年后就分道揚(yáng)鑣。2021年11月，高 通公司宣布與Mobileye的忠實(shí)客戶寶馬（此前合作長達(dá)十五年之久）達(dá)成合作。國內(nèi)方面，“蔚小理”三家典型車企的初代車型 均采用的是Mobileye的EyeQ4芯片，但隨后紛紛投向了英偉達(dá)、地平線等后起之秀。智能化大背景下全棧自研成為趨勢，Mobileye已經(jīng)在交付模式和算力上掉隊(duì)。雖說算力不是評判自動駕駛的唯一標(biāo)準(zhǔn)，但在當(dāng)前市場尚未形成一致認(rèn)知之前，車企為防止量產(chǎn)即落后局面紛紛采取“硬件預(yù)埋、

16、軟件跟上”的策略，這就使算力成為了重要的考量因素，而Mobileye在各家百花齊放的2018-2021年卻出現(xiàn)了空白。6.黑芝麻國產(chǎn)自動駕駛芯片獨(dú)角獸加速技術(shù)革新，打造行業(yè)領(lǐng)先水準(zhǔn)黑芝麻智能科技是一家專注于視覺感知技術(shù)與自主IP芯片開發(fā)的企業(yè)。公司提供基于光控技術(shù)、圖像處理、計(jì)算圖像以及人工智能的嵌入式視覺感知芯片計(jì)算平臺，為ADAS及自動駕駛提供完整的商業(yè)落地 方案。公司抓住了大算力芯片機(jī)遇，形成了兩大核心IP及FAD自動駕駛計(jì)算平臺的端到端、全棧式自動駕駛解決方案。2020年，黑芝麻 入榜“2020胡潤中國瞪羚企業(yè)”和“CB Insights中國芯片設(shè)計(jì)企業(yè)65強(qiáng)”。2021年9月，在完成

17、數(shù)億美元戰(zhàn)略輪及C輪融資后，公司 投后估值接近20億美元，正式邁入獨(dú)角獸行列。自研IP制勝，構(gòu)筑核心競爭力另辟蹊徑，先IP后芯片。與國內(nèi)大多數(shù)芯片公司不同的是，公司并沒有從一開始就進(jìn)行芯片研發(fā)，而是從自研核心IP入手，旨在縮短芯片設(shè)計(jì)周期、節(jié)約設(shè)計(jì)成 本、降低芯片設(shè)計(jì)難度、提高產(chǎn)品的性能和可靠性。對公司而言，有兩個(gè)IP異常重要，分別是高性能圖像處理IP和低功耗神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)IP， 這兩個(gè)IP能幫助自動駕駛系統(tǒng)在復(fù)雜的光線環(huán)境下依然保持對于外部環(huán)境信息的準(zhǔn)確感知，從而最大程度地發(fā)揮神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的算力。芯片性能極具競爭力，積極布局各級自動駕駛市場華山系列芯片及平臺布局各級市場A500SoC。 華山一號A50

18、0SoC是一款高性能、低功耗應(yīng)用于圖像傳感、實(shí)時(shí)計(jì)算機(jī)視覺和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)處理的ASIC平臺，專為各種嵌入式應(yīng)用而設(shè)計(jì)， 以基于攝像頭的汽車傳感和人工智能計(jì)算為核心，如Level-2 ADAS或DMS系統(tǒng)。7.AI芯片獨(dú)角獸的自動駕駛“征程”2015-2017，創(chuàng)業(yè)兩年，初代芯片誕生2015年7月，余凱從百度離職創(chuàng)辦地平線 。地平線創(chuàng)始人余凱有著德國慕尼黑大學(xué)計(jì)算機(jī)系博士 學(xué)位、西門子中央研究院高級研究科學(xué)家等學(xué)術(shù)科研 背景，并在2012年回國后就加入百度并創(chuàng)建了百度研 究院，帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)搭建了百度的深度學(xué)習(xí)和自動駕駛等 突破性項(xiàng)目。2019-2020 ，芯片上車2020年9月，地平線正式推出征程3芯片，以全新數(shù) 字發(fā)動機(jī)助推汽車。征程3不僅支持基于深度學(xué)習(xí)的圖像檢測、分類、像素級分割等 功能；也支持對H.264和H.265視頻格式的高效編碼，是實(shí)現(xiàn)多 通道AI計(jì)算和多通道數(shù)字視頻錄像的理想平臺。2021至今，躋身頭部公司行列征程5是面向高級別自動駕駛及智能座艙量產(chǎn)的理想。征程5是地平線第三代車規(guī)級產(chǎn)品，也是國內(nèi)首顆遵循ISO 26262 功能安全認(rèn)證流程開發(fā)，并通過ASIL-B認(rèn)證的車