中國(guó)車規(guī)級(jí)芯片創(chuàng)新研究報(bào)告

更懂中國(guó)智能電動(dòng)汽車的第三方研究機(jī)構(gòu)“CHINASMARTELECTRICVEHICLE”SERIES

REPORT系列報(bào)告億歐智庫(kù)

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2023中國(guó)車規(guī)級(jí)芯片產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新研究報(bào)告前言《中國(guó)車規(guī)級(jí)芯片產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新研究報(bào)告》簡(jiǎn)介近年，智能電動(dòng)汽車銷量一路迅速攀升，智能化深度發(fā)展致單車芯片搭載量持續(xù)增長(zhǎng)，智能電動(dòng)汽車領(lǐng)域?qū)囈?guī)級(jí)芯片的需求越發(fā)旺盛。而在如此旺盛的需求之下，中國(guó)車規(guī)級(jí)芯片發(fā)展卻并非一帆風(fēng)順。海外核心技術(shù)壟斷，美國(guó)出口限制，中國(guó)半導(dǎo)體行業(yè)起步晚進(jìn)度慢，多種因素制約中國(guó)車規(guī)級(jí)芯片發(fā)展。如此內(nèi)憂外患的緊迫局面，中國(guó)車規(guī)級(jí)芯片急需找到屬于自己的創(chuàng)新之路?！吨袊?guó)車規(guī)級(jí)芯片產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新研究報(bào)告》以車規(guī)級(jí)芯片從研發(fā)設(shè)計(jì)到量產(chǎn)落地的全生命周期為脈絡(luò)，將其拆分為芯片技術(shù)創(chuàng)新、產(chǎn)品應(yīng)用創(chuàng)新與企業(yè)發(fā)展創(chuàng)新三大創(chuàng)新緯度，并基于此深入分析中國(guó)車規(guī)級(jí)芯片產(chǎn)業(yè)近年的創(chuàng)新舉措與成果，由此探究中國(guó)車規(guī)級(jí)芯片產(chǎn)業(yè)未來發(fā)展方向，與國(guó)產(chǎn)化進(jìn)程。《

中國(guó)車規(guī)級(jí)芯片產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新研究報(bào)告》核心觀點(diǎn)車規(guī)級(jí)芯片技術(shù)創(chuàng)新是中國(guó)車規(guī)級(jí)芯片發(fā)展的基礎(chǔ)，創(chuàng)新半導(dǎo)體材料，創(chuàng)新架構(gòu)設(shè)計(jì)，追求先進(jìn)制程，三層創(chuàng)新推動(dòng)中國(guó)芯片技術(shù)進(jìn)步；在軟件定義汽車?yán)顺毕拢浻矃f(xié)同能力成為核心，“芯片+軟件算法+開發(fā)工具鏈”成為主流芯片產(chǎn)品方案；車規(guī)級(jí)芯片廣泛應(yīng)用于汽車各個(gè)領(lǐng)域，當(dāng)前正從功能安全需求弱的低端場(chǎng)景向功能安全需求強(qiáng)的高端場(chǎng)景邁進(jìn)；芯片廠與主機(jī)廠的合作模式越來越開放透明，產(chǎn)業(yè)鏈結(jié)構(gòu)正由傳統(tǒng)鏈條式結(jié)構(gòu)向更加扁平的網(wǎng)絡(luò)狀結(jié)構(gòu)演進(jìn)；中國(guó)車規(guī)級(jí)芯片創(chuàng)新牽一發(fā)而動(dòng)全身，產(chǎn)業(yè)鏈上下游需要深度協(xié)同，共同實(shí)現(xiàn)車規(guī)級(jí)芯片國(guó)產(chǎn)化。此過程欲速則不達(dá)，應(yīng)由易至難循序漸進(jìn)，借助國(guó)家扶持積極技術(shù)攻堅(jiān)，以龍頭企業(yè)為標(biāo)桿集中式發(fā)展，貫徹“先強(qiáng)帶動(dòng)后強(qiáng)”理念繼續(xù)前行。2目錄CO

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S中國(guó)車規(guī)級(jí)芯片產(chǎn)業(yè)發(fā)展綜述中國(guó)車規(guī)級(jí)芯片發(fā)展概述中國(guó)車規(guī)級(jí)芯片產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀中國(guó)車規(guī)級(jí)芯片產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新路徑中國(guó)車規(guī)級(jí)芯片產(chǎn)業(yè)圖譜01中國(guó)車規(guī)級(jí)芯片產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新分析中國(guó)車規(guī)級(jí)芯片創(chuàng)新緯度中國(guó)車規(guī)級(jí)芯片技術(shù)創(chuàng)新中國(guó)車規(guī)級(jí)芯片產(chǎn)品及應(yīng)用場(chǎng)景創(chuàng)新中國(guó)車規(guī)級(jí)芯片企業(yè)發(fā)展創(chuàng)新0203 中國(guó)車規(guī)級(jí)芯片產(chǎn)業(yè)未來展望中國(guó)車規(guī)級(jí)芯片發(fā)展挑戰(zhàn)車規(guī)級(jí)芯片技術(shù)展望車規(guī)級(jí)芯片產(chǎn)品展望車規(guī)級(jí)芯片生態(tài)展望車規(guī)級(jí)芯片國(guó)產(chǎn)化展望目錄CO

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S中國(guó)車規(guī)級(jí)芯片產(chǎn)業(yè)發(fā)展綜述中國(guó)車規(guī)級(jí)芯片發(fā)展概述中國(guó)車規(guī)級(jí)芯片產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀中國(guó)車規(guī)級(jí)芯片產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新路徑中國(guó)車規(guī)級(jí)芯片產(chǎn)業(yè)圖譜01中國(guó)車規(guī)級(jí)芯片產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新分析中國(guó)車規(guī)級(jí)芯片創(chuàng)新緯度中國(guó)車規(guī)級(jí)芯片技術(shù)創(chuàng)新中國(guó)車規(guī)級(jí)芯片產(chǎn)品及應(yīng)用場(chǎng)景創(chuàng)新中國(guó)車規(guī)級(jí)芯片企業(yè)發(fā)展創(chuàng)新0203 中國(guó)車規(guī)級(jí)芯片產(chǎn)業(yè)未來展望中國(guó)車規(guī)級(jí)芯片發(fā)展挑戰(zhàn)車規(guī)級(jí)芯片技術(shù)展望車規(guī)級(jí)芯片產(chǎn)品展望車規(guī)級(jí)芯片生態(tài)展望車規(guī)級(jí)芯片國(guó)產(chǎn)化展望根據(jù)功能劃分，車規(guī)級(jí)芯片主要分為四類：計(jì)算控制芯片、功率芯片、傳感器芯片及其他芯片。計(jì)算控制芯片（MCU、SoC）屬于集成電路，主要負(fù)責(zé)信息處理；功率芯片（MOSFET、IGBT等）屬于分立器件，主要負(fù)責(zé)電能變換、控制電路；傳感器芯片主要負(fù)責(zé)感應(yīng)汽車運(yùn)行工況，并將信息轉(zhuǎn)換為電信號(hào)。數(shù)據(jù)來源：上海市質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)技術(shù)研究院，億歐智庫(kù)億歐智庫(kù)：車規(guī)級(jí)芯片及分類1.1.1

車規(guī)級(jí)芯片主要包括計(jì)算控制芯片、功率芯片、傳感器芯片傳感器芯片車規(guī)級(jí)芯片功率芯片計(jì)算控制芯片MCUCPUEEPROMI/ORAM串行接口TimersROM單片機(jī)，一般只包含CPU一個(gè)處理器單元MCU=CPU+存儲(chǔ)+接口單元SoCCPUGPUEEPROMI/ORAM串行接口DSPASICTimersROM系統(tǒng)級(jí)芯片，一般包含多個(gè)處理器單元SoC=CPU+GPU+DSP+ASIC+存儲(chǔ)+接口單元智能傳感器傳統(tǒng)傳感器車載攝像頭、毫米波雷達(dá)、超聲波雷達(dá)、激光雷達(dá)……壓力、溫度、位置……半導(dǎo)體分立器件光電器件傳感器MOSFET、IGBT……主要負(fù)責(zé)信息處理集成電路IC電能變換控制電路感應(yīng)汽車運(yùn)行中的工況，并將信息轉(zhuǎn)換為電信號(hào)5其他芯片導(dǎo)航定位芯片、存儲(chǔ)芯片、通信芯片……車規(guī)級(jí)芯片是智能電動(dòng)汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展的核心，當(dāng)下廣泛覆蓋智能電動(dòng)汽車多個(gè)領(lǐng)域，使用范圍涵蓋車身、儀表/信息娛樂系統(tǒng)、底盤/安全、動(dòng)力總成和自動(dòng)駕駛系統(tǒng)五大板塊。傳感器、微控制器、存儲(chǔ)設(shè)備、功率半導(dǎo)體在各個(gè)板塊都有需求，

而互聯(lián)芯片主要用于車身及信息系統(tǒng)方面。數(shù)據(jù)來源：公開資料，億歐智庫(kù)1.1.2

車規(guī)級(jí)芯片廣泛應(yīng)用在智能汽車多個(gè)領(lǐng)域億歐智庫(kù)：車規(guī)級(jí)芯片與應(yīng)用場(chǎng)景6車身儀表/信息娛樂系統(tǒng)自動(dòng)駕駛系統(tǒng)車身控制前車燈、尾燈座椅加熱、調(diào)節(jié)無線充電儀表盤座椅加熱/按摩觸控/交互底盤/安全制動(dòng)、轉(zhuǎn)向電子穩(wěn)定系統(tǒng)主動(dòng)懸掛系統(tǒng)底盤域控制器防抱死系統(tǒng)安全氣囊胎壓監(jiān)測(cè)系統(tǒng)動(dòng)力總成引擎管理傳動(dòng)主逆變器微混系統(tǒng)變速器電池管理系統(tǒng)充電系統(tǒng)車速控制緊急制動(dòng)盲點(diǎn)監(jiān)測(cè)傳感器融合雷達(dá)系統(tǒng)環(huán)視系統(tǒng)傳感器（磁性、壓力、電流、雷達(dá)、3D

ToF、TrueTouch、CapSense）微控制器（嵌入式電源集成電路、PSoC、Traveo）微控制器（AURIX）儲(chǔ)存器（NOR

Flash、SRAM、nvSRAM、F-RAM）功率半導(dǎo)體（MOSFETS、IGBTs、modules、drives

lcs、LDOs、PMICs、USB

Type-C

PD）互聯(lián)（USB）互聯(lián)（WIFI、BT、BLE）63870277284993410271130124391410271155129814591640184320722018201920202024E2025E2021傳統(tǒng)燃油車2022 2023E智能電動(dòng)汽車市場(chǎng)對(duì)新能源汽車需求持續(xù)上漲，智能電動(dòng)汽車銷量繼續(xù)增長(zhǎng)。億歐智庫(kù)數(shù)據(jù)顯示，2022年中國(guó)新能源汽車銷量達(dá)688.7萬輛，智能電動(dòng)汽車銷量達(dá)412.4萬輛，智能電動(dòng)汽車的新能源汽車滲透率達(dá)51.7%。據(jù)億歐智庫(kù)預(yù)測(cè)，2025年中國(guó)新能源汽車銷量將高達(dá)1524.1萬輛，智能電動(dòng)汽車銷量將達(dá)1220.3萬輛，滲透率將高達(dá)80.1%，智能電動(dòng)汽車將成為新能源汽車銷量增長(zhǎng)的中流砥柱。數(shù)據(jù)來源：易車，億歐智庫(kù)1.1.3

汽車電動(dòng)化智能化深入發(fā)展，車規(guī)級(jí)芯片市場(chǎng)需求越發(fā)旺盛2018-2025年中國(guó)單車搭載汽車芯片平均數(shù)量（顆）隨著汽車電動(dòng)化智能化發(fā)展，單車芯片用量持續(xù)上漲。據(jù)億歐智庫(kù)測(cè)算，到2025年，燃油車平均芯片搭載量將達(dá)1243顆，智能電動(dòng)汽車的平均芯片搭載量則將高達(dá)2072顆。隨智能電動(dòng)汽車市場(chǎng)需求不斷增強(qiáng)，智能化技術(shù)深化發(fā)展，自動(dòng)駕駛階段逐步演變推進(jìn)，未來單車芯片用量將繼續(xù)增長(zhǎng)，汽車整體行業(yè)對(duì)車規(guī)級(jí)芯片的需求也將隨之膨脹。數(shù)據(jù)來源：中國(guó)汽車工業(yè)協(xié)會(huì)，億歐智庫(kù)6.417.036.94613.7905.11220.3125.6120.6136.7133.3352.1

412.688.7998.41259.61524.185.9%117.1%2018-2025年中國(guó)智能電動(dòng)汽車（SEV）銷量、增長(zhǎng)率、滲透率261.2%166.9%68.5%42.9% 41.6%29.6%201820192020 202120222023E2024E2025E智能電動(dòng)汽車銷量(萬輛)新能源汽車銷量(萬輛)智能電動(dòng)汽車銷量增長(zhǎng)率9.5%14.1%27.0%37.9%59.9%61.5%71.9%80.1%SEV滲透率71.2.1

車規(guī)級(jí)芯片開發(fā)周期漫長(zhǎng)，產(chǎn)業(yè)發(fā)展面臨摩爾定律困境綜合考慮整車項(xiàng)目開發(fā)流程與芯片設(shè)計(jì)開發(fā)流程，芯片從設(shè)計(jì)到量產(chǎn)上車需要3.5到5.5年時(shí)間，且芯片上車后需盡量滿足汽車產(chǎn)品5到10年生命周期內(nèi)的OTA升級(jí)迭代需求。億歐智庫(kù)認(rèn)為，主機(jī)廠與芯片廠商深度捆綁無可避免，通過深度合作共同提高產(chǎn)品定義與設(shè)計(jì)前瞻性已成主要發(fā)展點(diǎn)。由于車載計(jì)算芯片仍在不斷發(fā)展中，車載計(jì)算平臺(tái)的異構(gòu)芯片形態(tài)將長(zhǎng)期存在。相較傳統(tǒng)ECU，車載計(jì)算平臺(tái)的復(fù)雜度呈數(shù)倍提升，面臨功耗、散熱、電磁、質(zhì)量等多重挑戰(zhàn)。此外，由于能效比、工藝制程以及芯片堆疊帶來的功耗、散熱與成本挑戰(zhàn)，車載計(jì)算平臺(tái)算力存在物理上限。數(shù)據(jù)來源：億歐智庫(kù)億歐智庫(kù)：整車項(xiàng)目開發(fā)流程與芯片設(shè)計(jì)開發(fā)周期18~24個(gè)月芯片設(shè)計(jì)流片車規(guī)級(jí)認(rèn)證芯片設(shè)計(jì)開發(fā)流程12~18個(gè)月12~24個(gè)月車型導(dǎo)入測(cè)試驗(yàn)證，進(jìn)入量產(chǎn)上車狀態(tài)整車項(xiàng)目開發(fā)流程產(chǎn)品規(guī)劃概念開發(fā)設(shè)計(jì)開發(fā)設(shè)制試驗(yàn)與認(rèn)證生產(chǎn)準(zhǔn)備量試與投產(chǎn)立項(xiàng)研究項(xiàng)目啟動(dòng)項(xiàng)目批準(zhǔn)（定點(diǎn)）產(chǎn)品驗(yàn)證試生產(chǎn)正式生產(chǎn)第1到10月芯片公司與OEM探討使用可能性，做一些簡(jiǎn)單測(cè)試，收取NRE費(fèi)用（一次性工程費(fèi)用）第11到15月OEM對(duì)Tier1報(bào)價(jià)，確認(rèn)芯片公司進(jìn)入整體方案，預(yù)估量產(chǎn)數(shù)量第16到20月芯片公司與Tier1進(jìn)行聯(lián)合開發(fā)與測(cè)試，對(duì)Tier1收取NRE費(fèi)用第21到26月Tier1向芯片公司小批量采購(gòu)芯片，用作測(cè)試第27到34月主機(jī)廠備貨芯片等零部件，進(jìn)入量產(chǎn)待命第27到39月芯片等零部件進(jìn)入完全量產(chǎn)，按出貨量計(jì)算收入芯片公司持續(xù)供貨，供貨周期一般為5~10年芯片公司進(jìn)入整車項(xiàng)目開發(fā)流程摩爾定律發(fā)展困境摩爾定律發(fā)展困境主要是成本減半和性能翻倍，以及18個(gè)月周期，三者約定的條件中，有1-2個(gè)因素發(fā)展變化導(dǎo)致這個(gè)周期節(jié)奏被打破了。傳統(tǒng)做法如何延續(xù)摩爾定律解決功耗和發(fā)熱，是集成電路工藝首要的發(fā)展目標(biāo)，解決思路主要為改工藝和改基礎(chǔ)材料。用更小的晶體管技術(shù)制造更強(qiáng)大的芯片。新興芯片科技公司如何在市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中贏得更多主機(jī)廠青睞？后摩爾時(shí)代，芯片必須兼顧性能與成本。從更高層面出發(fā)來定義新時(shí)代芯片如何設(shè)計(jì)，如何制造，如何平衡性能，功耗以及成本之間的關(guān)系。8車載計(jì)算平臺(tái)算力存在物理上限01同一工藝制程下，芯片能效比存在上限以英偉達(dá)Orin芯片為例，其采用8nm工藝制程，單芯片算力達(dá)到256Tops，功耗達(dá)到65W，能效比達(dá)到3.9Tops/W。02嚴(yán)苛的車規(guī)級(jí)要求下，摩爾定律難以持續(xù)相比于消費(fèi)級(jí)、工業(yè)級(jí)芯片，車規(guī)級(jí)芯片在溫度、濕度、出錯(cuò)率和使用時(shí)間上有更嚴(yán)苛的要求；對(duì)于先進(jìn)制程芯片而言，適應(yīng)車規(guī)級(jí)要求是巨大挑戰(zhàn)，摩爾定律在智能汽車上或難以持續(xù)。03大算力芯片堆疊帶來功耗、散熱與成本挑戰(zhàn)當(dāng)前車規(guī)級(jí)芯片最先進(jìn)的制程工藝為7nm，因此若要實(shí)現(xiàn)高算力車載計(jì)算平臺(tái)，只能通過堆疊大算力芯片的方式。但隨之而來的是高功耗、散熱難題與高芯片成本的挑戰(zhàn)?！叭毙尽眴栴}的主要原因?yàn)樾酒a(chǎn)難度大、需求增長(zhǎng)較快、供需結(jié)構(gòu)不平衡、上游企業(yè)產(chǎn)能不足、疫情影響、以及車企囤貨情況嚴(yán)重等6個(gè)主要原因。除中國(guó)自主芯片企業(yè)大而不強(qiáng)等因素外，供應(yīng)鏈結(jié)構(gòu)惡性發(fā)展也在加劇芯片危機(jī)。多重“內(nèi)憂”因素共同作用，層層加劇芯片危機(jī)。中國(guó)MCU市場(chǎng)大部分份額被外資企業(yè)瓜分，其中占比最高的為瑞薩電子，市場(chǎng)份額高達(dá)17%。中國(guó)車規(guī)級(jí)芯片仍然依賴于進(jìn)口，核心技術(shù)研發(fā)與資源面臨落后于發(fā)達(dá)國(guó)家的尷尬。目前正遭遇“內(nèi)憂外患”的困境。面對(duì)“內(nèi)憂外患”嚴(yán)重、技術(shù)“卡脖子”形勢(shì)嚴(yán)峻等諸多困境，中國(guó)車規(guī)級(jí)芯片企業(yè)創(chuàng)新破局成為必經(jīng)之路。數(shù)據(jù)來源：公開資料，億歐智庫(kù)1.2.2

中國(guó)車規(guī)級(jí)芯片產(chǎn)業(yè)發(fā)展面臨“內(nèi)憂外患”危機(jī)，急需創(chuàng)新破局生產(chǎn)難度大需求增

長(zhǎng)較快供需結(jié)構(gòu)問題上游產(chǎn)能不足車企囤貨芯片供給不足的主

要6大因素車規(guī)級(jí)芯片相較于其他芯片制造難度更大，

需要滿足苛刻的使用環(huán)境、更高的產(chǎn)品可靠性、更長(zhǎng)的使用壽命。近年來各大車企都在向智能化的方向發(fā)展，半導(dǎo)體芯片電子設(shè)備在汽車中所占的配件比例越來越多。由于市場(chǎng)力量分散，產(chǎn)業(yè)整體的優(yōu)勢(shì)難以展現(xiàn)，導(dǎo)致產(chǎn)品研發(fā)投入少、自主創(chuàng)新力較低和數(shù)據(jù)量少等問題，無法形成合理/有序的供需結(jié)構(gòu)生產(chǎn)芯片是一件非常困難的事情，一些頂尖工藝的芯片生產(chǎn)商不多，且這類供應(yīng)商往往還需要生產(chǎn)手機(jī)、電腦的芯片，導(dǎo)致汽車芯片產(chǎn)能不足。在芯片供給不足的時(shí)候，往往會(huì)發(fā)生囤貨的現(xiàn)象。進(jìn)一步加劇了芯片短缺的問題。疫情影響自新冠疫情席卷全球以后，各大國(guó)家的經(jīng)濟(jì)和生產(chǎn)能力均受到極大的打擊，導(dǎo)致汽車芯片的供應(yīng)出現(xiàn)了短缺現(xiàn)象。億歐智庫(kù)：中國(guó)芯片供給不足的主要原因17%16%9%8%7%6%6%5%3%24%瑞薩電子 恩智浦 意法半導(dǎo)體英飛凌 三星電子 愛特梅爾微芯科技 東芝新唐科技 其他2022中國(guó)車載MCU市場(chǎng)份額企業(yè)占比情況9中國(guó)汽車產(chǎn)業(yè)“缺芯少魂”問題致其在全球產(chǎn)業(yè)鏈中處于較低位置。建立產(chǎn)業(yè)生態(tài)是解決“卡脖子”問題的核心手段。從國(guó)民經(jīng)濟(jì)的高質(zhì)量安全發(fā)展、汽車產(chǎn)業(yè)供應(yīng)鏈的自主可控、汽車芯片產(chǎn)業(yè)的巨大市場(chǎng)機(jī)遇看，實(shí)現(xiàn)車規(guī)芯片的國(guó)產(chǎn)化和自主化，都具有十分重要的戰(zhàn)略意義、現(xiàn)實(shí)意義和經(jīng)濟(jì)效益。生態(tài)建設(shè)分為技術(shù)和產(chǎn)業(yè)兩個(gè)方面，技術(shù)生態(tài)指芯片設(shè)計(jì)到應(yīng)用整個(gè)鏈條，包括設(shè)計(jì)、制造、封裝、測(cè)試、認(rèn)證等。產(chǎn)業(yè)生態(tài)包括每個(gè)環(huán)節(jié)的企業(yè)或機(jī)構(gòu)，芯片設(shè)計(jì)公司、給予技術(shù)協(xié)助的院校、零部件和封裝廠商，以及為共性平臺(tái)測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)及認(rèn)證提供技術(shù)支撐的機(jī)構(gòu)。1.3

車規(guī)級(jí)芯片產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新以技術(shù)攻堅(jiān)和產(chǎn)業(yè)協(xié)同為主要路徑設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)&咨詢測(cè)試認(rèn)證制造/封裝電子電控通用平臺(tái)硬件平臺(tái)整車應(yīng)用技術(shù)生態(tài)自主可控車規(guī)芯片產(chǎn)品開發(fā)車規(guī)芯片技術(shù)攻關(guān)標(biāo)準(zhǔn)制定、設(shè)計(jì)咨詢車規(guī)測(cè)試評(píng)價(jià)第三方認(rèn)證具備行業(yè)權(quán)威性車規(guī)工藝/封裝技術(shù)開發(fā)與應(yīng)用汽車電子電控產(chǎn)品通用基礎(chǔ)硬件平臺(tái)開發(fā)應(yīng)用汽車電子電控產(chǎn)品集成應(yīng)用產(chǎn)業(yè)生態(tài)高校院所汽車芯片設(shè)計(jì)公司芯片制造/封裝企業(yè)Tier1/1.5OEM聯(lián)合研發(fā)電控通用平臺(tái)、提供測(cè)試和認(rèn)證報(bào)告測(cè)試認(rèn)證行業(yè)需求設(shè)計(jì)指導(dǎo)聯(lián)合攻關(guān)電控系統(tǒng)產(chǎn)品質(zhì)量審核體系認(rèn)證創(chuàng)新拉力賽、投資孵化LP出資創(chuàng)新拉力賽、投資孵化+國(guó)家新能源汽車技術(shù)創(chuàng)新中心（協(xié)同各芯片測(cè)試機(jī)構(gòu)）標(biāo)準(zhǔn)體系不健全測(cè)試認(rèn)證平臺(tái)缺失技術(shù)研發(fā)能力不足關(guān)鍵產(chǎn)品缺乏應(yīng)用車規(guī)工藝缺乏累積生態(tài)建設(shè)嚴(yán)重不足汽車芯片產(chǎn)業(yè)孵化基金（政府科技創(chuàng)新或產(chǎn)業(yè)引導(dǎo)基金參股）101.4

車規(guī)級(jí)芯片產(chǎn)業(yè)圖譜車規(guī)級(jí)芯片傳感器芯片MCU計(jì)算控制芯片功率芯片SoC其他芯片（存儲(chǔ)、通訊等）晶圓/芯片制造芯片封裝測(cè)試芯片設(shè)計(jì)工具IPEDA

工具車規(guī)級(jí)芯片應(yīng)用場(chǎng)景自動(dòng)駕駛智能座艙動(dòng)力安全車身控制網(wǎng)關(guān)通信主機(jī)廠傳統(tǒng)主機(jī)廠造車新勢(shì)力商用車企業(yè)11目錄CO

N

T

E

N

T

S中國(guó)車規(guī)級(jí)芯片產(chǎn)業(yè)發(fā)展綜述中國(guó)車規(guī)級(jí)芯片發(fā)展概述中國(guó)車規(guī)級(jí)芯片產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀中國(guó)車規(guī)級(jí)芯片產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新路徑中國(guó)車規(guī)級(jí)芯片產(chǎn)業(yè)圖譜01中國(guó)車規(guī)級(jí)芯片產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新分析中國(guó)車規(guī)級(jí)芯片創(chuàng)新緯度中國(guó)車規(guī)級(jí)芯片技術(shù)創(chuàng)新中國(guó)車規(guī)級(jí)芯片產(chǎn)品及應(yīng)用場(chǎng)景創(chuàng)新中國(guó)車規(guī)級(jí)芯片企業(yè)發(fā)展創(chuàng)新0203 中國(guó)車規(guī)級(jí)芯片產(chǎn)業(yè)未來展望中國(guó)車規(guī)級(jí)芯片發(fā)展挑戰(zhàn)車規(guī)級(jí)芯片技術(shù)展望車規(guī)級(jí)芯片產(chǎn)品展望車規(guī)級(jí)芯片生態(tài)展望車規(guī)級(jí)芯片國(guó)產(chǎn)化展望根據(jù)車規(guī)級(jí)芯片的生命周期劃分創(chuàng)新維度，億歐智庫(kù)歸納總結(jié)出三個(gè)主要?jiǎng)?chuàng)新方向：芯片技術(shù)創(chuàng)新、產(chǎn)品及應(yīng)用場(chǎng)景創(chuàng)新、企業(yè)發(fā)展創(chuàng)新。芯片技術(shù)創(chuàng)新包含芯片材料創(chuàng)新、芯片設(shè)計(jì)創(chuàng)新及制造工藝創(chuàng)新三個(gè)維度；產(chǎn)品及應(yīng)用場(chǎng)景創(chuàng)新包含產(chǎn)品方案創(chuàng)新、應(yīng)用場(chǎng)景創(chuàng)新兩個(gè)維度；企業(yè)發(fā)展創(chuàng)新包含合作模式創(chuàng)新、生態(tài)建設(shè)創(chuàng)新兩個(gè)維度。數(shù)據(jù)來源：公開資料，億歐智庫(kù)2.1

車規(guī)級(jí)芯片產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新維度聚焦芯片技術(shù)、產(chǎn)品應(yīng)用和企業(yè)發(fā)展材料、設(shè)備、設(shè)計(jì)工具半導(dǎo)體材料基體材料制造材料封裝材料半導(dǎo)體設(shè)備原材料生產(chǎn)設(shè)備IP核EDA工具設(shè)計(jì)研發(fā)設(shè)計(jì)規(guī)格定制邏輯設(shè)計(jì)電路布局封裝設(shè)計(jì)版圖輸出生產(chǎn)制造晶圓制造薄膜淀積（化學(xué)氣相沉積、物理氣相沉積、熱氧化、電化學(xué)沉積）圖形轉(zhuǎn)移（光刻、顯影、刻蝕）功能實(shí)現(xiàn)（擴(kuò)散、離子注入）化學(xué)機(jī)械拋光背面減薄芯片封測(cè)芯片切割（減薄、劃片）表面貼裝（共晶、焊接、導(dǎo)電膠、玻璃膠）芯片互連塑封成型（金屬封裝、塑料封裝、陶瓷封裝）電鍍產(chǎn)品與應(yīng)用應(yīng)用場(chǎng)景自動(dòng)駕駛智能座艙動(dòng)力安全車身控制網(wǎng)關(guān)通信合作模式創(chuàng)新產(chǎn)品方案創(chuàng)新應(yīng)用場(chǎng)景創(chuàng)新生態(tài)建設(shè)創(chuàng)新芯片產(chǎn)品MCUSoC功率芯片傳感器芯片其他芯片（存儲(chǔ)芯片……）產(chǎn)業(yè)合作產(chǎn)品及應(yīng)用場(chǎng)景創(chuàng)新企業(yè)發(fā)展創(chuàng)新上車 量產(chǎn)整車制造（沖壓、焊接、涂裝、總裝）芯片產(chǎn)品上車（單次供應(yīng)、集采集用、長(zhǎng)久合作、訂閱式服務(wù)）量產(chǎn)芯片企業(yè)軟硬件供應(yīng)商主機(jī)廠解決方案商上游材料設(shè)備13芯片材料創(chuàng)新芯片設(shè)計(jì)創(chuàng)新制造工藝創(chuàng)新芯片技術(shù)創(chuàng)新億歐智庫(kù)：車規(guī)級(jí)芯片產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新維度數(shù)據(jù)來源：《寬禁帶半導(dǎo)體高頻及微波功率器件與電路》，公開資料，億歐智庫(kù)2.2.1

材料創(chuàng)新：SiC耐高壓、耐高頻、耐高溫，成為電驅(qū)系統(tǒng)更優(yōu)選擇半導(dǎo)體材料SiGaNSiC(4H-SiC)禁帶寬度（eV）1.123.423.23擊穿場(chǎng)強(qiáng)（MV/cm）0.33.33.5熱導(dǎo)率（W/cm?K）1.51.34電子飽和漂移速率（10^7cm/s）12.52電子遷移率（cm^2/Vs帶寬度（eV）熱導(dǎo)率（W/cm?K）電子飽和漂移速

率（10^7cm/s）Si GaN SiC(4H-SiC)更高禁帶寬度表征耐高溫能力更強(qiáng)、功率損耗更低、功率密度更高擊穿場(chǎng)強(qiáng)（MV/cm）更高擊穿場(chǎng)強(qiáng)表征耐高壓能力更強(qiáng)更高熱導(dǎo)率表征散熱能力、耐高溫能力更強(qiáng)更高電子飽和飄移速率表征更高開關(guān)頻率更高電子遷移率表征電阻率更低、損耗更低電子遷移率（cm^2/Vs）相較傳統(tǒng)的Si（硅）而言，第三代寬禁帶半導(dǎo)體材料SiC（碳化硅）和GaN（氮化鎵）因其特性更適用于高壓、高頻環(huán)境。其中，SiC功率器件在新能源汽車領(lǐng)域中具有巨大潛力，主要應(yīng)用于主驅(qū)逆變器、車載充電系統(tǒng)OBC、車載電源轉(zhuǎn)換器DC/DC及非車載充電樁。隨未來800V高壓平臺(tái)成為主流方案，相比當(dāng)前主流的Si-IGBT，耐高壓性、耐高溫性更強(qiáng)，開關(guān)頻率、功率密度更高且損耗更低的SiC-MOSFET在高壓領(lǐng)域中更具優(yōu)勢(shì)。尤其在主驅(qū)逆變器中，SiC-MOSFET方案能夠顯著減少導(dǎo)通損耗和開關(guān)損耗、節(jié)約芯片面積、節(jié)省成本。中國(guó)SiC發(fā)展起步雖有落后，但當(dāng)前已有明顯成果。如比亞迪半導(dǎo)體不斷迭代IGBT技術(shù)的同時(shí)還大力布局SiC功率器件，率先實(shí)現(xiàn)SiC功率模塊量產(chǎn)落地，在邁入以SiC-MOSFET替代Si-IGBT階段之后，進(jìn)一步專為SiC定制功率模塊以發(fā)揮SiC材料的顯著優(yōu)勢(shì)。Si、GaN及SiC半導(dǎo)體材料特性差異 SiC功率器件更具優(yōu)勢(shì)車載充電系統(tǒng)OBC車載電源轉(zhuǎn)換器非車載充電樁耐高壓耐高溫耐高頻低損耗主驅(qū)逆變器SiC-MOSFET更能提升近50%的功率密度，從而減少系統(tǒng)重量和體積，節(jié)省成本SiC-MOSFET熱導(dǎo)率更高、耐高溫性更強(qiáng)，使得散熱簡(jiǎn)化，同時(shí)耐高壓性更強(qiáng)，能減小變壓器體積SiC-MOSFET開關(guān)頻率更高，保證快速充電器充電速度SiC-MOSFET功率轉(zhuǎn)換效率更高→電動(dòng)車?yán)m(xù)航延長(zhǎng)5-10%，降低電池成本SiC-MOSFET耐高頻性更強(qiáng)→促進(jìn)逆變器線圈、電容小型化、縮減電驅(qū)尺寸、減少電機(jī)鐵損SiC-MOSFET耐高壓性更強(qiáng)→電機(jī)功率相同情況下可通過提升電壓來降低電流，從而減少束線2018正式發(fā)布

IGBT4.0推出

1200V

840A/700A

三相全橋SiC功率模塊新車型漢EV全面搭載SiC模塊比亞迪半導(dǎo)體SiC功率模塊發(fā)展迅速，已進(jìn)入SiC定制階段2020 2021 2022IGBT

5.0量產(chǎn)以Si-IGBT方案為主以SiC-MOSFET芯片替換原本的Si-IGBT芯片，電驅(qū)系統(tǒng)逐漸使用SiC功率模塊推出

1200V

1040A

SiC功率模塊在高溫封裝材料、高壽命互連設(shè)計(jì)、高散熱設(shè)計(jì)、車規(guī)級(jí)驗(yàn)證方面做出重要突破和創(chuàng)新以SiC-MOSFET為核心，專為SiC定制功率模塊14硅光技術(shù)是以光子和電子為信息載體的硅基光電子大規(guī)模集成技術(shù)，能夠大幅提升集成芯片性能。硅光芯片是光子技術(shù)與微電子技術(shù)融合的結(jié)晶，取兩家之長(zhǎng)，既擁有光的高帶寬、高速率、高抗干擾性，又具備微電子高集成、低能耗、低成本等優(yōu)勢(shì)。激光雷達(dá)是硅光芯片重要應(yīng)用領(lǐng)域。基于調(diào)頻連續(xù)波相干探測(cè)（FMCW）路線的激光雷達(dá)興起與硅光技術(shù)發(fā)展密不可分。早期FMCW激光雷達(dá)由各種分立器件堆疊起來，組件調(diào)試和器件成本都非常高，難以規(guī)模化商業(yè)落地。而硅光芯片能夠集成光波導(dǎo)通路傳輸信號(hào)，且集成光路具備體積小、成本低特征，準(zhǔn)確切入FMCW激光雷達(dá)研發(fā)落地痛點(diǎn)，并讓芯片級(jí)FMCW激光雷達(dá)方案成為可能。目前中國(guó)已有數(shù)家企業(yè)基于硅光芯片研發(fā)FMCW激光雷達(dá)方案，其中洛微科技自研車規(guī)級(jí)硅光芯片并在其基礎(chǔ)之上研發(fā)芯片級(jí)FMCW激光雷達(dá)。數(shù)據(jù)來源：公開資料，洛微科技，億歐智庫(kù)2.2.1

材料創(chuàng)新：硅光芯片信號(hào)傳輸快、集成度高，助力FMCW激光雷達(dá)發(fā)展洛微科技基于硅光芯片的芯片級(jí)激光雷達(dá)方案FMCW

4D激光雷達(dá)芯片級(jí)方案，系統(tǒng)復(fù)雜性低，可達(dá)更小尺寸可靠性高，滿足車規(guī)級(jí)要求更高集成度更低成本硅光芯片F(xiàn)MCW+固態(tài)掃描控制IC光源光引擎2.5D集成主控信號(hào)處理、控制、I/O、電源管理、物理層算法鏡頭光學(xué)LiDAR-on-a-Chip硅光FMCW自研硅光FMCW探測(cè)器相干探測(cè)芯片，利用硅光子技術(shù)在多通道FMCW芯片上集成多個(gè)光電系統(tǒng)（SoC），大幅降低激光雷達(dá)的尺寸和成本8通道 64通道 128通道FMCW芯片

FMCW芯片

FMCW芯片硅光固態(tài)掃描統(tǒng)的高度光電集成和可大規(guī)模量產(chǎn)特性，開發(fā)集光學(xué)天線陣列和控制單元于一體的硅光芯片，實(shí)現(xiàn)芯片級(jí)的固態(tài)掃描LuminScan采用片上固態(tài)掃描的

結(jié)合硅基光電2.5D集硅光子芯片解決方案，

成和自研硅光技術(shù)，利用硅半導(dǎo)體生態(tài)系

開發(fā)了高性價(jià)比芯片級(jí)光束控制平臺(tái)LuminScan，實(shí)現(xiàn)不同的光束掃描模式和光源功率控制方案晶圓級(jí)光學(xué)將晶圓級(jí)光學(xué)（WLO）技術(shù)與硅光子技術(shù)結(jié)合，帶來更小體積、更高性能的激光雷達(dá)算法硅光芯片光互連：隨芯片集成度越高，晶體管越來越小、密度越來越大，互連層的RC延遲就成為芯片效率提升和功耗降低的瓶頸，以往都是通過升級(jí)迭代互連層金屬材料來實(shí)現(xiàn)信號(hào)傳輸提速。而硅光芯片采用玻璃作為基礎(chǔ)材料，在玻璃中集成光波導(dǎo)通路來傳輸信號(hào)。硅光芯片以光互連結(jié)構(gòu)代替金屬互連結(jié)構(gòu)，突破金屬材料的物理極限，實(shí)現(xiàn)信號(hào)傳輸速度的躍升，同時(shí)大幅降低功耗。規(guī)模集成：硅光芯片將原本分立器件眾多的光學(xué)器件和電子元件集成一體，實(shí)現(xiàn)高度集成、體積縮小、成本降低。硅光芯片是基于硅和硅基襯底材料，利用互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體工藝（CMOS）將硅光材料和器件集成一體的集成光路硅光芯片是光子技術(shù)與微電子技術(shù)融合成果硅光芯片優(yōu)勢(shì)光子技術(shù)高帶寬高傳輸速率高抗干擾性微電子技術(shù)高集成度低功耗低成本FMCW激光雷達(dá)痛點(diǎn)分立器件集成度低、體積大分立器件調(diào)試成本高硅光芯片技術(shù)切入FMCW激光雷達(dá)痛點(diǎn)，加速其發(fā)展將AI算法應(yīng)用于天線陣列設(shè)計(jì)、高性能光子器件信號(hào)處理，開發(fā)算法處理激光雷達(dá)復(fù)雜的原始數(shù)據(jù)15芯片設(shè)計(jì)以性能與安全為核心目標(biāo)和驅(qū)動(dòng)力。面對(duì)越發(fā)龐大復(fù)雜的汽車數(shù)據(jù)，提升芯片計(jì)算性能迫在眉睫，諸多芯片廠通過多個(gè)集成高主頻內(nèi)核來提升芯片整體計(jì)算效率。100MHz已不足為奇，更有芯片其主頻已高達(dá)800MHz，高主頻高性能芯片成為設(shè)計(jì)主流。在智能網(wǎng)聯(lián)趨勢(shì)之下，網(wǎng)絡(luò)信息安全日益重要，主機(jī)廠已普遍采用“安全芯片（SE）+硬件安全模塊（HSM）”方案構(gòu)建信息安全防護(hù)體系，芯片防護(hù)能力和信息安全設(shè)計(jì)成為新焦點(diǎn)，當(dāng)前中國(guó)已有企業(yè)憑借多年安全芯片技術(shù)布局汽車電子，深入車規(guī)級(jí)芯片信息安全設(shè)計(jì)。在功能安全設(shè)計(jì)方面，目前多核MCU主要采用鎖步架構(gòu)設(shè)計(jì)提升安全性；集成更多模塊的SoC通常安全等級(jí)較低，需要外掛高安全MCU實(shí)現(xiàn)功能安全等級(jí)提升，同時(shí)還有芯片廠進(jìn)一步提升SoC集成化程度，內(nèi)置高安全MCU作為安全島從而增強(qiáng)整個(gè)SoC的功能安全性。數(shù)據(jù)來源：公開資料，億歐智庫(kù)2.2.2

設(shè)計(jì)創(chuàng)新：高性能與高安全目標(biāo)驅(qū)動(dòng)芯片設(shè)計(jì)演進(jìn)，多核鎖步應(yīng)運(yùn)而生功能安全設(shè)計(jì)MCU通過雙核鎖步設(shè)計(jì)提升功能安全水平SoC通過外掛或內(nèi)置高安全MCU形成安全島來提升整體功能安全水平雙核鎖步設(shè)計(jì)通過周期性對(duì)比內(nèi)核輸出結(jié)果來提升故障診斷能力，從而提升安全性SoC安全MCUSoC安全MCU外掛 內(nèi)置安全島MCUSoCCPU-ACPU-B比較邏輯模塊對(duì)比內(nèi)核輸出結(jié)果，存在差異則輸出錯(cuò)誤情況內(nèi)核運(yùn)行相同代碼，并輸出結(jié)果芯馳科技E3

MCU：集成3對(duì)Cortex-R5F雙核鎖步CPU，功能安全等級(jí)達(dá)到ASIL-D級(jí)隨SoC集成化程度提升，將在芯片內(nèi)部集成ASIL-D級(jí)MCU核子能作為功能安全島目前多數(shù)SoC芯片功能安全等級(jí)僅達(dá)ASIL-B級(jí)，需要外掛ASIL-D級(jí)MCU來滿足高安全需求場(chǎng)景功能安全標(biāo)準(zhǔn)SoC內(nèi)置MCU核心，利用鎖步方式提升SoC芯片自身的功能安全等級(jí)N*SoC+MCU方案成為主流如自動(dòng)駕駛域控方案：N*J3/J5/A1000+S32G/TDA4/TC397/芯馳E3已有多家SoC芯片內(nèi)置安全島由于SoC技術(shù)發(fā)展仍處初期，軟件移植難度大、風(fēng)險(xiǎn)高，演變進(jìn)程較慢Cortex-R5FCortex-R5FCortex-R5FCortex-R5FCortex-R5FCortex-R5F高性能設(shè)計(jì)芯片廠通過配置更多高主頻內(nèi)核來提升MCU計(jì)算性能兆易創(chuàng)新GD32A503系列內(nèi)核：Cortex-M4F最高主頻：100

MHz旗芯微電子FC4150F512內(nèi)核：Cortex-M4最高主頻：150

MHz紫光芯能THA6510系列內(nèi)核：5對(duì)鎖步內(nèi)核最高主頻：300

MHz芯馳科技E3

系列內(nèi)核：3對(duì)鎖步內(nèi)核最高主頻：800

MHz先楫半導(dǎo)體HPM6750內(nèi)核：?jiǎn)蜶ISC-V內(nèi)核最高主頻：816

MHz曦華科技CVM014x系列內(nèi)核：Cortex-M4F最高主頻：160

MHz信息安全設(shè)計(jì)車規(guī)級(jí)安全芯片3種應(yīng)用形態(tài)：分立安全控制器，包含可編程SE安全單元/可編程安全eSIM；HSM硬件安全模塊，內(nèi)嵌于MCU、MPU、ADAS處理器等；安全存儲(chǔ)芯片SE+HSM是主流信息安全防護(hù)方案目前國(guó)內(nèi)已有紫光同芯等企業(yè)憑借多年安全芯片技術(shù)布局車規(guī)級(jí)芯片企業(yè)芯片形態(tài)資質(zhì)認(rèn)證紫光同芯TMS-T97-131ASECC

EAL6+、IT

EAL4+AEC-Q100

Grade2TMS-T97-111ASECC

EAL6+、IT

EAL4+AEC-Q100

Grade2芯鈦科技Mizar

TTM20SE國(guó)密二級(jí)AEC-Q100Grade1復(fù)旦微FMSESE國(guó)密二級(jí)

EAL4+AEC-Q100國(guó)民技術(shù)N32S032SE國(guó)密二級(jí)、EAL5+AEC-Q100

Grade216提升計(jì)算芯片性能主要有兩種方式：工藝提升和架構(gòu)優(yōu)化，在國(guó)內(nèi)芯片不斷向先進(jìn)制程進(jìn)軍之時(shí)，后摩智能率先推出存算一體創(chuàng)新芯片架構(gòu)，為芯片計(jì)算效率提升開辟嶄新技術(shù)路徑。存算一體創(chuàng)新架構(gòu)將存儲(chǔ)與計(jì)算完全融合，能夠減少數(shù)據(jù)搬運(yùn)降低能耗，實(shí)現(xiàn)計(jì)算能效巨幅提升。存算一體架構(gòu)芯片較傳統(tǒng)架構(gòu)芯片具備低功耗、低延時(shí)、高算力三大優(yōu)勢(shì)，非常貼合智能駕駛場(chǎng)景需求。后摩智能成立于2020年，是存算一體智能駕駛芯片的先行者。后摩智能基于存算一體技術(shù)和存儲(chǔ)工藝，致力于通過芯片架構(gòu)創(chuàng)新突破性能和功耗瓶頸，加速智能駕駛技術(shù)普惠落地。

年5月，后摩智能發(fā)布基于存算一體技術(shù)設(shè)計(jì)的智能駕駛SoC芯片后摩鴻途H30，此芯片具備高算力、高計(jì)算效率及高通用性，能夠高效運(yùn)行當(dāng)前流行的自動(dòng)駕駛網(wǎng)絡(luò)模型，性能優(yōu)越。數(shù)據(jù)來源：公開資料，方正證券，后摩智能，專家訪談，億歐智庫(kù)2.2.2

設(shè)計(jì)創(chuàng)新：計(jì)算效率需求推動(dòng)架構(gòu)創(chuàng)新，存算一體開辟嶄新技術(shù)路線控制單元計(jì)算單元計(jì)算單元計(jì)算單元計(jì)算單元緩存片外內(nèi)存CPU架構(gòu)控制單元緩存控制單元緩存控制單元緩存計(jì) 計(jì) 計(jì) 計(jì) 計(jì)算 算 算 算 算計(jì) 計(jì) 計(jì) 計(jì) 計(jì)算 算 算 算 算計(jì) 計(jì) 計(jì) 計(jì) 計(jì)算 算 算 算 算片外內(nèi)存GPU架構(gòu)片外內(nèi)存控制單元存算存算存算存算存算存算存算存算存算存算存算存算存算存算存算存算存算存算存算存算存算存算一體架構(gòu)CPU、GPU、存算一體結(jié)構(gòu)更高并行度?更高能效?更大專用算力技術(shù)特征低功耗低延時(shí)高算力技術(shù)優(yōu)勢(shì)億歐智庫(kù)：存算一體架構(gòu)技術(shù)特征與技術(shù)優(yōu)勢(shì)存儲(chǔ)器與計(jì)算單元完全融合，減少數(shù)據(jù)搬運(yùn)，降低能耗存儲(chǔ)單元擁有計(jì)算能力，等效于在面積不變情況下增加計(jì)算核心數(shù)量，或等效于制程工藝提升單個(gè)存算單元替代“計(jì)算邏輯+寄存器”，體積更小、計(jì)算更快天樞天樞天樞天樞基于CIM的AI集群Scheduler調(diào)度器Connectivity接口/網(wǎng)絡(luò)控制PCIe

4.0Codec編解碼器UART/SPI/I2C/GPIOPeripheral

外設(shè)口PMU PLLTim/WD InterruptMemory

內(nèi)存DDR

CtrleFuse Rom億歐智庫(kù)：后摩智能基于存算一體創(chuàng)新架構(gòu)打造高算力智能駕駛芯片——后摩鴻途H30天樞架構(gòu)：面向智能駕駛場(chǎng)景的IPU，采用多核、多硬件線程方式擴(kuò)展算力，實(shí)現(xiàn)計(jì)算效率與算力靈活擴(kuò)展的平衡，AI計(jì)算可在核內(nèi)完成端到端處理，保證通用性天璇架構(gòu)：支持多場(chǎng)景（如智能終端、大模型等）的IPU，正在研發(fā)中天璣架構(gòu)：面向多萬物智能的IPU，已開始規(guī)劃后摩鴻途H30芯片架構(gòu) 后摩鴻途H30芯片性能高算力：基于12nm工藝制程，在Int8數(shù)據(jù)精度下實(shí)現(xiàn)256TOPS物理算力低功耗：基于SRAM存儲(chǔ)介質(zhì)和存算一體架構(gòu)實(shí)現(xiàn)了功耗降低50%高能效：AI核心IPU能效比高達(dá)20TOPS/Watt低延時(shí)：AI計(jì)算數(shù)據(jù)處理時(shí)延較傳統(tǒng)芯片減少2倍以上成功運(yùn)行多種自動(dòng)駕駛算法：后摩鴻途H30已成功運(yùn)行經(jīng)典CV網(wǎng)絡(luò)及多種先進(jìn)網(wǎng)絡(luò)，包括BEV網(wǎng)絡(luò)模型和廣泛應(yīng)用于高階輔助駕駛的Pointpillar網(wǎng)絡(luò)模型17如今智能汽車搭載功能豐富多樣，信息數(shù)據(jù)體量規(guī)模與日俱增，智能化升級(jí)對(duì)車載計(jì)算控制芯片的計(jì)算性能提出更高要求。同時(shí)，汽車銷量逐日攀升、單車用芯量不斷增長(zhǎng)，加之規(guī)?；慨a(chǎn)對(duì)降本增效需求持續(xù)增強(qiáng)，種種情況促使芯片廠不斷追求更低制程以實(shí)現(xiàn)性能提升與成本降低。不同計(jì)算控制芯片對(duì)制程工藝的需求所有不同：MCU對(duì)制程工藝的需求并不高，主要是依靠成熟制程（28nm以上）；而智能座艙、自動(dòng)駕駛等場(chǎng)景所需要的主控SoC則持續(xù)追求先進(jìn)制程（28nm以下）。中國(guó)車規(guī)級(jí)MCU集中采用40nm成熟制程，少數(shù)企業(yè)如芯馳科技采用先進(jìn)制程，而海外芯片則早早邁入先進(jìn)制程。在這方面中國(guó)與海外差距較大，但介于MCU低制程需求特性仍有緩沖余地。在SoC芯片方面，中國(guó)與海外芯片仍有差距，本土SoC已進(jìn)展至7nm，地平線、黑芝麻智能、芯擎科技都發(fā)布了相關(guān)產(chǎn)品，而海外芯片廠更快一步，如英偉達(dá)Altan則已率先邁進(jìn)至5nm。數(shù)據(jù)來源：公開資料，億歐智庫(kù)2.2.3

工藝創(chuàng)新：為降本增效，芯片不斷追求先進(jìn)制程，探索摩爾定律極限0510152025芯片廠商芯片產(chǎn)品制程工藝發(fā)布時(shí)間本土芯片廠國(guó)芯科技CCM3310S-T/H40nm兆易創(chuàng)新GD32A50340nm2022芯馳科技E322nm2022杰發(fā)科技AC7840x成熟制程2022國(guó)民技術(shù)N32A45540nm2022紫光芯能THA640nm2022海廠外芯片恩智浦S32G216nm*2020瑞薩電子RH85028nm2018*注：恩智浦S32G2后續(xù)基于先進(jìn)制程的產(chǎn)品為MCU與MPU集成MCU以成熟制程為主MCU本身對(duì)于制程工藝需求不高，多基于成熟制程。國(guó)內(nèi)芯片廠的車規(guī)MCU多采用40nm成熟制程，海外著名芯片廠則率先采用先進(jìn)制程。SoC追求先進(jìn)制程隨汽車智能化發(fā)展，智能汽車對(duì)AI芯片的算力與性能需求不斷增強(qiáng)，促使SoC追求先進(jìn)制程，以實(shí)現(xiàn)計(jì)算性能和成本的突破。追求更低制程更低成本 制程越低，更大尺寸晶圓片上能產(chǎn)出的芯片更多更低功耗制程越低代表晶體管柵極寬度越窄、晶體管越小，電流通過時(shí)的損耗越小、功耗越小更高性能 制程越低代表同樣面積上集成的電路越多越復(fù)雜，性能越好數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)處理需求計(jì)算性能需求降本增效需求功能集成需求2018 2019 2020 2021 2022發(fā)布時(shí)間30 制程工藝（nm）昇騰31012nm昇騰9107nmOrin8nm征程312nmA100016nm凌芯0128nmEyeQ57nm征程57nmA1000

pro16nmAD10007nmAtlan5nm征程67nmEyeQ67nmSE10007nm國(guó)產(chǎn)芯片海外芯片18數(shù)據(jù)來源：公開資料，歐冶半導(dǎo)體，專家訪談，億歐智庫(kù)2.3.1

產(chǎn)品定義：從跨域融合到Zonal架構(gòu)，芯片隨EEA集中式演進(jìn)呈三層分布GWGW超級(jí)電腦超級(jí)電腦模塊化功能集成域集中域融合中央計(jì)算車云計(jì)算每個(gè)功能對(duì)應(yīng)獨(dú)立ECUECU整合，集成軟硬件域控制器產(chǎn)生域控制器整合中央+區(qū)域計(jì)算第二代(跨)域集中式第三代中央集中式第一代分布式部分功能轉(zhuǎn)移至云端域控制架構(gòu)中央網(wǎng)關(guān)智駕域座艙域車控域中央計(jì)算平臺(tái)ZCUZCUZCUZCUZonal架構(gòu)端側(cè)智能SoC 區(qū)域處理器&連接智能端側(cè)芯片區(qū)域處理芯片中央計(jì)算芯片ZCUZCUZCUZCU端側(cè)智能SoC端側(cè)智能SoC中央處理器端側(cè)智能SoC端側(cè)智能SoC智能車燈 胎壓監(jiān)測(cè)智能音響電動(dòng)座椅DMS雷達(dá)處理Zonal處理器Zonal控制器車載以太網(wǎng)Switch車載以太網(wǎng)PHYSerDesCAN/LIN控制器中央處理器L2/L2+輔助駕駛L3～L5自動(dòng)駕駛智能座艙億歐智庫(kù)：歐冶半導(dǎo)體SoC芯片布局規(guī)劃E/E架構(gòu)演進(jìn)路徑是車規(guī)級(jí)芯片設(shè)計(jì)、定義、布局、規(guī)劃的核心脈絡(luò)。當(dāng)前跨域融合趨勢(shì)如火如荼，部分企業(yè)將目光放遠(yuǎn)至更加前沿的第三代Zonal架構(gòu)。Zonal架構(gòu)下，EEA從功能域跨入物理域，形成“中央+區(qū)域控制”架構(gòu)，功能域進(jìn)一步深度融合并升級(jí)成為中央計(jì)算平臺(tái)，區(qū)域控制器（ZCU）應(yīng)運(yùn)而生并統(tǒng)籌管理細(xì)分區(qū)域各部件。在Zonal架構(gòu)物理分區(qū)基礎(chǔ)之上，計(jì)算芯片根據(jù)“端側(cè)——區(qū)域——中央”分布層級(jí)可歸為三類：負(fù)責(zé)端側(cè)部件智能化的輕量級(jí)AI計(jì)算芯片；負(fù)責(zé)區(qū)域就近計(jì)算、智能分配電、承載車輛骨干通信節(jié)點(diǎn)的區(qū)域處理器；負(fù)責(zé)大計(jì)算任務(wù)的中央計(jì)算芯片。目前國(guó)內(nèi)已有部分企業(yè)開啟大膽嘗試，如歐冶半導(dǎo)體將Zonal架構(gòu)作為芯片產(chǎn)品定義的向?qū)Ш涂蚣?，以感知、?jì)算、通信為基點(diǎn)，全方位布局汽車智能化芯片。億歐智庫(kù)：汽車電子電氣架構(gòu)演變進(jìn)程19在軟件定義汽車?yán)顺毕?，底層芯片與上層軟件算法的適配性成為新指標(biāo)。而當(dāng)前智能電動(dòng)汽車行業(yè)仍處在發(fā)展初期，市場(chǎng)風(fēng)云變幻，軟件算法日新月異，部分芯片廠商開始積極向上布局，打造具備軟硬協(xié)同能力的一體化芯片產(chǎn)品方案。依賴AI處理器的SoC自帶軟硬協(xié)同基因，AI芯片企業(yè)逐漸形成“芯片+算法+工具鏈”產(chǎn)品方案，通過布局軟件算法，掌握其發(fā)展方向，從而優(yōu)化芯片架構(gòu)設(shè)計(jì)，利用軟件算法與芯片之間的高度適配而進(jìn)一步提升芯片計(jì)算效率。同時(shí)，企業(yè)建立健全工具鏈和開發(fā)平臺(tái)，構(gòu)建開放的二次開發(fā)環(huán)境，便利客戶進(jìn)行定制化適配、優(yōu)化，在客戶端實(shí)現(xiàn)以芯片為基礎(chǔ)的軟硬配合與協(xié)同。如今，與上層軟件適配需求推動(dòng)部分芯片企業(yè)更進(jìn)一步，開始向操作系統(tǒng)、中間件等基礎(chǔ)軟件層布局，進(jìn)一步拓寬軟硬協(xié)同邊界。數(shù)據(jù)來源：公開資料，專家訪談，億歐智庫(kù)2.3.2

產(chǎn)品方案：軟硬協(xié)同是重要指標(biāo)，“芯片+軟件算法+工具鏈”成主流億歐智庫(kù)：智能汽車SOA軟件架構(gòu)中間件安全體系︵功能安全?信息安全︶工具鏈智能座艙 自動(dòng)駕駛 網(wǎng)聯(lián)服務(wù)算法API 普通API感知 規(guī)劃/決策 控制基礎(chǔ)算法庫(kù)Adaptive

AUTOSAR/其他中間件應(yīng)用OS RTOS AUTOSAR(AGL/Android) (QNX/VxWORKS) ClassicBSP BSP MCALHypervisor多核異構(gòu)分布架構(gòu)AI單元 計(jì)算單元 控制單元GPU/FPGA/ASIC CPU MCU操作系統(tǒng)應(yīng)用軟件芯片與軟件算法關(guān)聯(lián)性較強(qiáng)功能軟件芯片驅(qū)動(dòng)虛擬機(jī)芯片與軟件算法關(guān)聯(lián)性較弱芯片，芯片與軟件算法關(guān)聯(lián)性越強(qiáng)，對(duì)軟硬協(xié)同能力要求更高企業(yè)需提供更上層的軟件算法服務(wù)以進(jìn)一步開發(fā)、增強(qiáng)芯片功能20AI芯片企業(yè)形成“芯片+算法+工具鏈”產(chǎn)品方案企業(yè)芯片征程系列芯片、Matrix智能計(jì)算平臺(tái)華山系列芯片、武當(dāng)系列芯片智駕SoC

驚蟄R1、計(jì)算平臺(tái)NOVA-Box算法前視感知算法前視、環(huán)視、后視、行泊一體全套視覺感知算法三維感知算法NOVA-3D開發(fā)工具天工開物開發(fā)平臺(tái)山海工具鏈自動(dòng)優(yōu)化工具NOVA-X軟件TogetherOS、TogetheROS.Auto瀚海中間件系統(tǒng)軟件NOVA-Drive企業(yè)芯片MX200、MX300高端MCU芯片車載全固態(tài)激光雷達(dá)SPAD芯片算法AutoSAR軟件底層MCAL驅(qū)動(dòng)算法底層驅(qū)動(dòng)算法、深度處理算法產(chǎn)品方案芯片+軟件算法的DemoSPAD芯片+全套底層驅(qū)動(dòng)及深度算法“芯片+驅(qū)動(dòng)算法”方案MCU形成“芯片+驅(qū)動(dòng)算法”方案 傳感芯片形成“芯片+算法”方案數(shù)據(jù)來源：公開資料，億歐智庫(kù)2.3.3

應(yīng)用場(chǎng)景：低端場(chǎng)景國(guó)產(chǎn)替代成大勢(shì)，高端動(dòng)力安全域燃起星星之火AEC-Q100質(zhì)量控制標(biāo)準(zhǔn)認(rèn)證基于ISO26262的ASIL功能安全等級(jí)等級(jí)驗(yàn)證標(biāo)準(zhǔn)安全等級(jí)需求場(chǎng)景Grade

0-40°C～150°CASIL-D安全氣囊、防抱死制動(dòng)、動(dòng)力轉(zhuǎn)向Grade

1-40°C～125°CASIL-C巡航控制、引擎系統(tǒng)Grade

2-40°C～105°CASIL-B剎車燈、后視攝像頭、儀表Grade

3-40°C～85°CASIL-A通訊、信息娛樂系統(tǒng)中國(guó)芯片產(chǎn)業(yè)起步晚，車規(guī)級(jí)認(rèn)證進(jìn)程滯后。目前中國(guó)大部分芯片產(chǎn)品通過的認(rèn)證都集中在Grade1/3和ASIL-B級(jí)，芯片廠商主要從功能安全需求較低的車身控制領(lǐng)域切入?，F(xiàn)已有企業(yè)成功量產(chǎn)，初步實(shí)現(xiàn)中低端應(yīng)用場(chǎng)景的芯片國(guó)產(chǎn)替代。隨技術(shù)進(jìn)步與成熟，中國(guó)芯片正逐漸向座艙域控、智駕域控場(chǎng)景應(yīng)用發(fā)展。同時(shí)企業(yè)紛紛抬頭看向安全需求更高的汽車電子應(yīng)用場(chǎng)景，舉力研發(fā)面向BMS、動(dòng)力、安全領(lǐng)域的高端芯片，如芯馳科技E3芯片通過ASIL-D級(jí)功能安全認(rèn)證，現(xiàn)已正式交付客戶。除了老玩家奮發(fā)圖強(qiáng)，行業(yè)還涌入了瞄準(zhǔn)高安全需求場(chǎng)景而入局的新鮮血液，如初創(chuàng)企業(yè)摩芯半導(dǎo)體致力于研發(fā)應(yīng)用于動(dòng)力安全域、符合ASIL-D級(jí)標(biāo)準(zhǔn)的高端MCU。億歐智庫(kù)：汽車跨域融合E/E架構(gòu)下的芯片使用場(chǎng)景與功能安全需求動(dòng)力域整車控制電機(jī)控制電池管理系統(tǒng)底盤域線控系統(tǒng)車身域車身控制胎壓監(jiān)測(cè)系統(tǒng)汽車網(wǎng)關(guān)智駕域ADAS座艙域信息娛樂系統(tǒng)人機(jī)交互通訊車載應(yīng)用動(dòng)力安全行駛控制車身控制功能安全需求越來越高芯片企業(yè)芯片產(chǎn)品AEC-Q100ISO26262應(yīng)用場(chǎng)景杰發(fā)科技ASIL-B-旗芯微半導(dǎo)體AC7840xAC5121FC4150Grade

1Grade

1Grade

1ASIL-B芯旺微電子KF8A/KF32AGrade

1-國(guó)芯科技Grade

1-車身控制、電機(jī)控制胎壓監(jiān)測(cè)汽車照明、電機(jī)控制汽車照明、空調(diào)面板、車窗控制車身控制、汽車網(wǎng)關(guān)芯?？萍糋rade

3-座艙壓力檢測(cè)比亞迪半導(dǎo)體ChipwaysCCFC2002BCCSA3762-LQFP48BF7006

MXXXL6600Grade

1Grade

1ASIL-BASIL-B車身控制車身控制、電機(jī)控制低安全需求場(chǎng)景芯片量產(chǎn)案例億歐智庫(kù)：芯片產(chǎn)品可應(yīng)用場(chǎng)景逐漸向更高安全需求場(chǎng)景拓展華山二號(hào)

A1000

Pro智能駕駛SoCAEC-Q100Grade

2ASIL-B級(jí)功能安全，內(nèi)置ASIL-D級(jí)安全島可應(yīng)用于ADASAC8025智能座艙SoCAEC-Q100ASIL-B級(jí)功能安全可應(yīng)用于DMS、人機(jī)交互MX200、MX300高端MCUAEC-Q100Grade

1ASIL-D級(jí)功能安全可應(yīng)用于動(dòng)力安全域涌現(xiàn)初創(chuàng)企業(yè)瞄準(zhǔn)高端安全MCU入局XL8812系列汽車級(jí)電池組監(jiān)控器BMS

AFE芯片AEC-Q100Grade

1ASIL-C級(jí)功能安全可應(yīng)用于BMS中國(guó)芯片已在智駕、座艙域SoC取得成就 拓展至BMS領(lǐng)域CCFC2003PT、CCFC2006PT、CCFC2007PT、CCFC2013PTMCUAEC-Q100Grade1可應(yīng)用于動(dòng)力總成，可實(shí)現(xiàn)發(fā)動(dòng)機(jī)控制E3-控之芯32位MCUAEC-Q100Grade1ASIL-D級(jí)功能安全可應(yīng)用于BMS、ADAS、區(qū)域控制器、底盤域芯片產(chǎn)品向ASIL-D級(jí)安全認(rèn)證進(jìn)發(fā)，逐漸實(shí)現(xiàn)應(yīng)用于動(dòng)力域場(chǎng)景THA6系列MCUAEC-Q100Grade1ASIL-D級(jí)功能安全可應(yīng)用于動(dòng)力域VCU、BMS、電機(jī)控制、ADAS控制器21數(shù)據(jù)來源：公開資料，芯旺微，地平線，專家訪談，億歐智庫(kù)2.4.1

合作模式：開放模式下芯片廠與主機(jī)廠深度協(xié)同，縮短周期加速迭代上層軟件硬件系統(tǒng)操作系統(tǒng)OS芯片產(chǎn)品自研

IP核整車開發(fā)上層軟件硬件系統(tǒng)操作系統(tǒng)OS芯片產(chǎn)品自研

IP核整車開發(fā)上層軟件硬件系統(tǒng)操作系統(tǒng)OS芯片產(chǎn)品自研

IP核整車開發(fā)上層軟件硬件系統(tǒng)操作系統(tǒng)OS芯片產(chǎn)品自研

IP核整車開發(fā)開發(fā)周期Mobileye模式英偉達(dá)模式深入OS模式IP核授權(quán)模式IP核自主賦予芯片廠更強(qiáng)的持續(xù)創(chuàng)新能力，促使企業(yè)提升軟件開發(fā)、工具鏈生態(tài)建設(shè)能力。目前中國(guó)已有芯片企業(yè)自研IP核，強(qiáng)化芯片設(shè)計(jì)能力，如地平線自研BPU架構(gòu)、芯旺微自研Kungfu處理器內(nèi)核，其中地平線已形成“IP核授權(quán)”新型開放式合作模式。汽車智能化需求越發(fā)旺盛，為牢牢掌握產(chǎn)業(yè)鏈主動(dòng)權(quán)，主機(jī)廠紛紛將目光放遠(yuǎn)至更加上游的AI芯片廠商，并根據(jù)自研情況對(duì)芯片供應(yīng)提出更加多樣、定制化的需求。與此同時(shí)，芯片廠向上滲透布局軟件算法，強(qiáng)化芯片軟硬協(xié)同能力，憑借全棧式布局能力為主機(jī)廠提供更加靈活開放的合作模式，從而滿足主機(jī)廠的定制化和自研需求。從黑盒模式到IP授權(quán)，芯片廠與主機(jī)廠之間實(shí)現(xiàn)更加透明、靈活、深度的合作與協(xié)同，為智能汽車創(chuàng)新迭代奠定堅(jiān)實(shí)硬件基礎(chǔ)。億歐智庫(kù)：芯片廠與主機(jī)廠的合作模式完全由芯片廠完成IP核、芯片產(chǎn)品、操作系統(tǒng)、上層軟件硬件系統(tǒng)的所有開發(fā)和設(shè)計(jì)，整個(gè)過程與主機(jī)廠整車開發(fā)完全分隔芯片廠完成IP核、芯片產(chǎn)品、操作系統(tǒng)等關(guān)鍵環(huán)節(jié)的開發(fā)，由業(yè)界開發(fā)軟硬件系統(tǒng)芯片廠完成IP核、芯片產(chǎn)品的開發(fā)，硬件層之上的底層軟件通過開源、開放模式與整車開發(fā)整合芯片廠負(fù)責(zé)IP核相關(guān)開發(fā)，開放IP核授權(quán)，并提供相應(yīng)軟件支持包及芯片參考設(shè)計(jì)IP??主機(jī)芯 廠片 整廠 車商 開越 發(fā)來 周越 期聚 縮焦 短核心 主導(dǎo)研 權(quán)發(fā) 增和 強(qiáng)參考 協(xié)設(shè) 同計(jì)

性增強(qiáng)從Mobileye典型黑盒模式逐步演變至芯片IP核授權(quán)模式，芯片、軟件開發(fā)、適配環(huán)節(jié)逐步融入整車開發(fā)環(huán)節(jié)芯片廠商不再提供一站式解決方案，而是更加專注芯片核心IP研發(fā)，并提供芯片參考設(shè)計(jì)和使用參考。主機(jī)廠擁有更強(qiáng)主動(dòng)權(quán)，而芯片廠商則基于IP核為主機(jī)廠整車開發(fā)服務(wù)隨著合作模式越發(fā)透明開放，芯片-軟件-整車協(xié)同性也在不斷增強(qiáng)22車規(guī)級(jí)芯片供應(yīng)鏈正從傳統(tǒng)鏈條式結(jié)構(gòu)向更加扁平的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)演變。傳統(tǒng)車規(guī)級(jí)芯片供應(yīng)鏈呈現(xiàn)出“主機(jī)廠→Tier1→芯片廠”固定鏈條式結(jié)構(gòu)特征，由主機(jī)廠提出功能需求，由Tier1商采集零部件集成功能，由芯片廠提供芯片產(chǎn)品，每個(gè)參與者各司其職，角色固化，圈層分明。在整車開發(fā)中，主機(jī)廠愈發(fā)傾向于前期與芯片廠溝通需求并共同研發(fā)。于是主機(jī)廠與芯片廠的聯(lián)系逐漸密切，供應(yīng)鏈突破傳統(tǒng)圈層分明固定模式，形成更加扁平的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。在網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)中，芯片廠會(huì)同步觸達(dá)主機(jī)廠和Tier1，從而拓寬合作渠道，構(gòu)建更復(fù)雜的生態(tài)網(wǎng)絡(luò)。供應(yīng)鏈網(wǎng)狀化進(jìn)程隨芯片種類特征有所不同。對(duì)于SoC等軟件算法關(guān)聯(lián)性更強(qiáng)的芯片來說，主機(jī)廠更易產(chǎn)生定制化需求，芯片廠則以開放平臺(tái)吸引主機(jī)廠，各方更易聯(lián)結(jié)構(gòu)成龐大網(wǎng)絡(luò)；而對(duì)于功率芯片等芯片來說，傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)供應(yīng)鏈仍是主流，網(wǎng)狀化演變進(jìn)程較慢。數(shù)據(jù)來源：公開資料，專家訪談，億歐智庫(kù)車規(guī)級(jí)芯片供應(yīng)鏈走向網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)2.4.2

生態(tài)建設(shè)：供應(yīng)鏈逐漸走向網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，軟件算法成為演變進(jìn)程加速器主機(jī)廠Tier1芯片廠圈層分明的鏈條式結(jié)構(gòu)供應(yīng)鏈呈現(xiàn)出“主機(jī)廠→Tier1→芯片廠”固定鏈條式結(jié)構(gòu)特征，由主機(jī)廠提出功能需求，Tier1采購(gòu)零部件集成功能方案，而芯片廠則負(fù)責(zé)提供芯片產(chǎn)品及方案芯片廠位置處于上游，較為被動(dòng)主機(jī)廠Tier1芯片廠突破圈層的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)打破傳統(tǒng)圈層分明固定模式，主機(jī)廠與芯片廠之間構(gòu)建直接聯(lián)系，車型功能需求與芯片性能需求同步溝通芯片廠主動(dòng)觸達(dá)主機(jī)廠芯片廠主機(jī)廠Tier1同步觸達(dá)主機(jī)廠和Tier1軟件算法強(qiáng)關(guān)聯(lián)加速網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)演變進(jìn)程雙線溝通，三方協(xié)同相互合作主流軟件算法供應(yīng)商芯片產(chǎn)業(yè)整體正走向開放模式和網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，但不同種類芯片的細(xì)分供應(yīng)鏈演變節(jié)奏各有不同對(duì)于智能駕駛SoC、智能座艙SoC等芯片來說，由于軟件算法在芯片架構(gòu)中參與程度高，軟硬協(xié)同性更強(qiáng)，更易產(chǎn)生定制化需求，此類芯片供應(yīng)鏈網(wǎng)狀化進(jìn)程將更快對(duì)于功率芯片、低端MCU等芯片來說，其與軟件算法的關(guān)聯(lián)性較弱，軟硬協(xié)同性不強(qiáng)，芯片需求更聚焦剛性性能，此類芯片供應(yīng)鏈網(wǎng)狀化演變將慢一些23目錄CO

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S中國(guó)車規(guī)級(jí)芯片產(chǎn)業(yè)發(fā)展綜述中國(guó)車規(guī)級(jí)芯片發(fā)展概述中國(guó)車規(guī)級(jí)芯片產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀中國(guó)車規(guī)級(jí)芯片產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新路徑中國(guó)車規(guī)級(jí)芯片產(chǎn)業(yè)圖譜01中國(guó)車規(guī)級(jí)芯片產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新分析中國(guó)車規(guī)級(jí)芯片創(chuàng)新緯度中國(guó)車規(guī)級(jí)芯片技術(shù)創(chuàng)新中國(guó)車規(guī)級(jí)芯片產(chǎn)品及應(yīng)用場(chǎng)景創(chuàng)新中國(guó)車規(guī)級(jí)芯片企業(yè)發(fā)展創(chuàng)新0203 中國(guó)車規(guī)級(jí)芯片產(chǎn)業(yè)未來展望中國(guó)車規(guī)級(jí)芯片發(fā)展挑戰(zhàn)車規(guī)級(jí)芯片技術(shù)展望車規(guī)級(jí)芯片產(chǎn)品展望車規(guī)級(jí)芯片生態(tài)展望車規(guī)級(jí)芯片國(guó)產(chǎn)化展望數(shù)據(jù)來源：公開資料，億歐智庫(kù)3.1

技術(shù)缺失問題嚴(yán)重，業(yè)內(nèi)未能形成商業(yè)閉環(huán)，芯片發(fā)展之路荊棘滿布國(guó)內(nèi)主機(jī)廠未大規(guī)模選用國(guó)產(chǎn)芯片國(guó)內(nèi)許多芯片產(chǎn)品質(zhì)量、性能、可靠性未能達(dá)到車規(guī)級(jí)標(biāo)準(zhǔn)國(guó)內(nèi)芯片產(chǎn)業(yè)未能形成統(tǒng)一質(zhì)量管理標(biāo)準(zhǔn)，主機(jī)廠對(duì)國(guó)內(nèi)供應(yīng)商信心不足國(guó)際供應(yīng)商管理體系相對(duì)更加完善，管理成本低，而國(guó)內(nèi)供應(yīng)商管理成本更高，周期更長(zhǎng)國(guó)內(nèi)芯片產(chǎn)品缺乏成本優(yōu)勢(shì)國(guó)內(nèi)芯片難以迭代改進(jìn)國(guó)內(nèi)許多芯片企業(yè)缺乏量產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)，缺少合作開發(fā)經(jīng)驗(yàn)和實(shí)踐機(jī)會(huì)，無法通過試錯(cuò)進(jìn)行產(chǎn)品迭代改進(jìn)下游主機(jī)廠選用量少，未能形成規(guī)模效應(yīng)，芯片生產(chǎn)制造成本居高不下芯片研發(fā)制造技術(shù)壁壘高，資金投入高，企業(yè)缺乏充足資源投入芯片研發(fā)芯片廠商主機(jī)廠主機(jī)廠未大量使用國(guó)產(chǎn)芯片，芯片產(chǎn)業(yè)難以實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)規(guī)模未能形成商業(yè)閉環(huán)25技術(shù)缺失中國(guó)半導(dǎo)體行業(yè)在許多關(guān)鍵技術(shù)方面布局缺失，如半導(dǎo)體材料制備、重要設(shè)備、研發(fā)設(shè)計(jì)工具鏈，許多核心技術(shù)被海外壟斷；中國(guó)半導(dǎo)體人才缺失嚴(yán)重，專業(yè)人才培養(yǎng)機(jī)制和體系未能建立起來需要國(guó)家進(jìn)行政策定點(diǎn)研究和專項(xiàng)扶持、建立健全人才培養(yǎng)機(jī)制和體系標(biāo)準(zhǔn)缺失中國(guó)車規(guī)級(jí)芯片未能構(gòu)建起統(tǒng)一行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，同時(shí)在車規(guī)級(jí)芯片質(zhì)量管理體系、產(chǎn)品認(rèn)證體系、車規(guī)級(jí)芯片檢驗(yàn)測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)等方面未能構(gòu)建起統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)體系和平臺(tái)行業(yè)需要加強(qiáng)對(duì)車規(guī)級(jí)標(biāo)準(zhǔn)、認(rèn)證檢測(cè)方法的研究，構(gòu)建行業(yè)平臺(tái)加強(qiáng)車規(guī)級(jí)芯片產(chǎn)業(yè)鏈玩家溝通合作，整合資源構(gòu)建統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，建立評(píng)價(jià)體系經(jīng)驗(yàn)缺失中國(guó)車規(guī)級(jí)芯片起步較晚，行業(yè)技術(shù)基礎(chǔ)薄弱，經(jīng)驗(yàn)不足；目前在許多低端使用場(chǎng)景，中國(guó)已初步具備國(guó)產(chǎn)替代能力，但是在高端場(chǎng)景仍然與海外存在較大差距需要行業(yè)構(gòu)建開放生態(tài)，促進(jìn)芯片廠、Tier1、主機(jī)廠等核心參與玩家積極交流、開展多方合作，積累研發(fā)和量產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)中國(guó)車規(guī)級(jí)芯片行業(yè)起步較晚，行業(yè)基礎(chǔ)比較薄弱，在許多應(yīng)用場(chǎng)景中缺乏產(chǎn)品研發(fā)及量產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)。許多核心技術(shù)由海外廠商掌控，中國(guó)芯片行業(yè)受技術(shù)壟斷影響嚴(yán)重，長(zhǎng)久面臨關(guān)鍵技術(shù)及專業(yè)人才缺失問題。目前業(yè)內(nèi)未能構(gòu)建起統(tǒng)一車規(guī)級(jí)認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)，導(dǎo)致芯片質(zhì)量管控非常不穩(wěn)定。芯片是注重技術(shù)成熟度和量產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)的行業(yè)，而中國(guó)主機(jī)廠對(duì)自主芯片信息了解不足、信任度不高、使用量較低，芯片供應(yīng)商因此缺乏量產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)，難以快速迭代出高質(zhì)量芯片（芯片設(shè)計(jì)-量產(chǎn)周期較長(zhǎng)），兩者相互作用形成惡性循環(huán)，導(dǎo)致中國(guó)車規(guī)級(jí)芯片未能形成成熟商業(yè)閉環(huán)。億歐智庫(kù)：中國(guó)車規(guī)級(jí)芯片產(chǎn)業(yè)面臨技術(shù)缺失、標(biāo)準(zhǔn)缺失及經(jīng)驗(yàn)缺失問題億歐智庫(kù)：中國(guó)車規(guī)級(jí)芯片產(chǎn)業(yè)未能形成商業(yè)閉環(huán)難以迭代出技術(shù)成熟度高、性能高、成本低的芯片產(chǎn)品數(shù)據(jù)來源：公開資料，專家訪談，億歐智庫(kù)3.2

技術(shù)展望：后摩爾時(shí)代架構(gòu)創(chuàng)新正當(dāng)時(shí)，高通用性芯片前景廣闊高專用性設(shè)計(jì)思路芯片與特定算法強(qiáng)耦合以提升計(jì)算效率算法A 算法B算法迭代芯片A 芯片B芯片更新高通用性設(shè)計(jì)路線芯片不與特定算法強(qiáng)綁定，以通用靈活架構(gòu)匹配多種算法高通用性架構(gòu)芯片算法A 算法B算法迭代可運(yùn)行可運(yùn)行芯片迭代路徑總是一代架構(gòu)優(yōu)化，一代工藝提升，彼此交替進(jìn)行。如今制程工藝已近物理極限，后摩爾時(shí)代到來，架構(gòu)創(chuàng)新恰逢其時(shí)?；贏SIC設(shè)計(jì)的AI芯片專用性更強(qiáng)，且更具規(guī)?；杀緝?yōu)勢(shì)，但研發(fā)周期長(zhǎng)、投入成本高；基于FPGA設(shè)計(jì)的AI芯片專用性相對(duì)較弱而通用性更強(qiáng)，可硬件編程性令其能更加靈活地匹配不同算法；基于存算一體架構(gòu)設(shè)計(jì)的AI芯片依然具備高計(jì)算性能，且架構(gòu)通用性強(qiáng)，算法配合非常靈活。隨AI大模型逐漸應(yīng)用到自動(dòng)駕駛領(lǐng)域中，自動(dòng)駕駛算法模型更新迭代將更加迅速。且目前算法模型尚未收斂至終局，未來定有更優(yōu)越的算法模型，在越發(fā)變幻莫測(cè)的環(huán)境中，行業(yè)將更加需要能夠靈活移植、快捷匹配算法、落地上市速度更快的芯片，這一需求將為FPGA、存算一體芯片等具備高通用性架構(gòu)設(shè)計(jì)的芯片帶來廣闊的應(yīng)用前景。億歐智庫(kù)：后摩爾時(shí)代計(jì)算芯片架構(gòu)創(chuàng)新 AI大模型賦能自動(dòng)駕駛，算法模型迭代加速AI大模型感知預(yù)測(cè)規(guī)劃控制端到端自動(dòng)駕駛海量數(shù)據(jù)現(xiàn)實(shí)采集虛擬生成數(shù)據(jù)挖掘、自動(dòng)標(biāo)注數(shù)據(jù)閉環(huán)構(gòu)建仿真環(huán)境仿真工具提升算法性能自動(dòng)駕駛功能開發(fā)逐漸采用數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)模式，數(shù)據(jù)閉環(huán)與仿真環(huán)節(jié)成為促進(jìn)自動(dòng)駕駛功能高效迭代的重要工具和流程，AI大模型賦能數(shù)據(jù)閉環(huán)與仿真環(huán)節(jié)加強(qiáng)算法模型訓(xùn)練，從而加速算法模型更新迭代。CPU+ASIC架構(gòu)CPU+FPGA架構(gòu)存算一體架構(gòu)優(yōu)勢(shì)針對(duì)AI算法采用特殊設(shè)計(jì)，體積更小、功耗更低、可靠性更高、性能更高規(guī)?；杀緝?yōu)勢(shì)高性能、低功耗、可硬件編輯、通用性強(qiáng)試錯(cuò)成本低芯片通過車規(guī)認(rèn)證后再設(shè)計(jì)只需3-5個(gè)月即可推出產(chǎn)品，耗時(shí)短，上市快存算一體技術(shù)實(shí)現(xiàn)存儲(chǔ)單元與計(jì)算單元融合，計(jì)算效率大幅提升與算法無強(qiáng)綁定關(guān)系，通用性更強(qiáng)不足研發(fā)周期長(zhǎng)、一次研發(fā)費(fèi)用高不具備硬件可編程性，如有需求變動(dòng)或表現(xiàn)不理想，只能重新設(shè)計(jì)改版需重走車規(guī)認(rèn)證流程，上市慢缺乏規(guī)?；杀緝?yōu)勢(shì)對(duì)軟件算法要求更高，開發(fā)難度大屬于新興技術(shù)，技術(shù)成熟度較低，量產(chǎn)實(shí)踐不足代表企業(yè)億歐智庫(kù)：后摩爾時(shí)代計(jì)算芯片設(shè)計(jì)思路ASIC芯片的規(guī)?；杀緝?yōu)勢(shì)實(shí)現(xiàn)有一個(gè)重要前提：行業(yè)的規(guī)則、規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)全都定義、明確下來，應(yīng)用場(chǎng)景不會(huì)再有巨大變化的情況下，企業(yè)才會(huì)為追究規(guī)?；杀緝?yōu)勢(shì)而進(jìn)行ASIC化。而目前智能汽車行業(yè)正逢頻繁變動(dòng)之時(shí)，行業(yè)內(nèi)能夠ASIC化的只是一部分市場(chǎng)，而現(xiàn)在各種算法正不斷迭代，且有AI大模型加持和賦能之下，算法模型迭代速度將持續(xù)加快，這給了FPGA這樣高通用性芯片非常有利的機(jī)會(huì)。26數(shù)據(jù)來源：公開資料，專家訪談，億歐智庫(kù)3.3

產(chǎn)品展望：區(qū)域控制器將是近5年競(jìng)爭(zhēng)熱點(diǎn)，中央計(jì)算芯片將加速落地自主品牌202120222024蔚來Zonal架構(gòu)：中央計(jì)算平臺(tái)+區(qū)域控制器*4小鵬X-EEA3.0架構(gòu)（Zonal架構(gòu)）：中央計(jì)算平臺(tái)+區(qū)域控制器*4理想LEEA4.0架構(gòu)（Zonal架構(gòu)）：中央計(jì)算平臺(tái)+區(qū)域控制器*4一汽紅旗FEEA

3.0架構(gòu)（跨域融合+Zonal）：中央計(jì)算平臺(tái)HPC+區(qū)域控制單元PDC+車控系統(tǒng)VDC星靈架構(gòu)（跨域融合+Zonal）：中央計(jì)算單元（集成新能源控制+車身控制）+座艙域控制器+智駕域控制器+區(qū)域控制器*4廣汽埃安長(zhǎng)城汽車GEEP

4.0架構(gòu)（跨域融合+Zonal）：中央計(jì)算平臺(tái)（車身控制+底盤域+動(dòng)力域）+智駕計(jì)算平臺(tái)+座艙計(jì)算平臺(tái)+區(qū)域控制器*3GEEP

5.0架構(gòu)（Zonal架構(gòu)）：中央計(jì)算平臺(tái)+區(qū)域控制器*5上汽零束銀河

3.0架構(gòu)（Zonal架構(gòu)）：中央計(jì)算平臺(tái)HPC*2+區(qū)域控制器*4未來5-10年里，汽車電子電氣架構(gòu)都會(huì)以Zonal架構(gòu)為導(dǎo)向設(shè)計(jì)，所有汽車芯片都會(huì)落在Zonal架構(gòu)下的智能端側(cè)芯片、區(qū)域處理器和中央計(jì)算平臺(tái)這三個(gè)區(qū)間里。中央計(jì)算芯片首先會(huì)走向行泊一體，再走向艙駕一體，最終形態(tài)是全業(yè)務(wù)、全場(chǎng)景的處理器?！啊皻W冶半導(dǎo)體域控制器中央計(jì)算芯片區(qū)域控制器近年主機(jī)廠紛紛發(fā)布最新一代E/E架構(gòu)規(guī)劃，Zonal架構(gòu)成為布局熱點(diǎn)。在未來5-10年中，中國(guó)汽車將實(shí)現(xiàn)從跨域融合架構(gòu)到Zonal架構(gòu)的演變，并基于Zonal架構(gòu)專注研發(fā)更高性能的區(qū)域控制器和區(qū)域處理器。而在2030年之后，Zonal架構(gòu)將逐步向更集中式的One

Brain車云計(jì)算架構(gòu)發(fā)展，中央計(jì)算平臺(tái)將成為唯一車載計(jì)算決策單元，區(qū)域控制器僅發(fā)揮網(wǎng)關(guān)作用，此時(shí)中央計(jì)算芯片將成為核心競(jìng)爭(zhēng)點(diǎn)。億歐智庫(kù)認(rèn)為，未來近五年里，區(qū)域控制器和區(qū)域處理器將是AI計(jì)算芯片領(lǐng)域的競(jìng)爭(zhēng)熱點(diǎn)，各大芯片廠將根據(jù)Zonal架構(gòu)推出架構(gòu)級(jí)芯片解決方案。同時(shí)，中央計(jì)算芯片將成為芯片廠核心研發(fā)任務(wù)，芯片廠將與軟件算法商深度合作，致力于推出基于大算力中央計(jì)算芯片且高度軟硬協(xié)同的中央計(jì)算方案，為未來的OneBrain車云計(jì)算架構(gòu)做好技術(shù)儲(chǔ)備。自主品牌主機(jī)廠最新一代E/E架構(gòu)計(jì)劃 億歐智庫(kù)：計(jì)算芯片產(chǎn)品布局演變中央計(jì)算芯片區(qū)域控制器端側(cè)芯片 端側(cè)芯片現(xiàn)在（年）從跨域融合架構(gòu)逐漸向Zonal架構(gòu)演變，域控制器技術(shù)已相對(duì)成熟，區(qū)域控制器和區(qū)域處理器將成為競(jìng)爭(zhēng)熱點(diǎn)，而中央計(jì)算平臺(tái)/中央計(jì)算芯片技術(shù)還未成熟未來（2030年之后）由Zonal架構(gòu)演變至One

Brain車云計(jì)算架構(gòu)，中央計(jì)算平臺(tái)成為車內(nèi)唯一計(jì)算決策單元在Zonal架構(gòu)中，區(qū)域控制器承擔(dān)計(jì)算決策任務(wù)，而在未來車云計(jì)算架構(gòu)中，計(jì)算決策任務(wù)統(tǒng)一由中央計(jì)算平臺(tái)負(fù)責(zé)，區(qū)域控制器將不再承擔(dān)計(jì)算任務(wù)，而是作為區(qū)域中轉(zhuǎn)站負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化、信息傳輸、資源分配。基于單顆芯片構(gòu)建中央計(jì)算平臺(tái)十分困難，目前主流路徑是多顆大算力SoC集成中央計(jì)算平臺(tái)，通過軟件虛擬化技術(shù)滿足不同功能需求。27數(shù)據(jù)來源：公開資料，專家訪談，億歐智庫(kù)3.4

生態(tài)展望：芯片創(chuàng)新牽一發(fā)而動(dòng)全身，產(chǎn)業(yè)協(xié)同將是發(fā)展主旋律芯片廠主機(jī)廠半導(dǎo)體材料 IP庫(kù) 芯片設(shè)計(jì) 晶圓制造 芯片封測(cè)半導(dǎo)體設(shè)備 EDA工具芯片產(chǎn)品方案芯片廠設(shè)計(jì)提供芯片產(chǎn)品與解決方案芯片廠逐漸向上游IP核與EDA設(shè)計(jì)工具布局，構(gòu)建自主可控的核心IP與工具芯片廠針對(duì)主機(jī)廠需求提供方案COT模式下，主機(jī)廠提出功能場(chǎng)景需求，由芯片廠理解、拆分需求并負(fù)責(zé)設(shè)計(jì)相應(yīng)部分的芯片產(chǎn)品及方案Tier1車規(guī)級(jí)芯片供應(yīng)鏈協(xié)同，芯片廠與主機(jī)廠建立長(zhǎng)期戰(zhàn)略合作關(guān)系中國(guó)車規(guī)級(jí)芯片成熟化、產(chǎn)業(yè)協(xié)同是一個(gè)不斷迭代進(jìn)步的過程，在此過程中，芯片廠需要長(zhǎng)期戰(zhàn)略合作的主機(jī)廠來托底，給予足夠試錯(cuò)空間，即使上游芯片廠出現(xiàn)問題，產(chǎn)業(yè)鏈上下游依然能夠充分溝通解決問題芯片廠負(fù)責(zé)芯片研發(fā)與設(shè)計(jì)車規(guī)級(jí)芯片供應(yīng)鏈協(xié)同芯片設(shè)計(jì)應(yīng)充分考慮晶圓制造與封測(cè)技術(shù)，同時(shí)晶圓制造與封測(cè)應(yīng)考慮設(shè)備材料特性及芯片設(shè)計(jì)目的需求，只有整條產(chǎn)業(yè)鏈上各個(gè)環(huán)節(jié)充分溝通相互協(xié)同，才能合作生產(chǎn)出具備高可靠性、高性能、符合主機(jī)廠功能需求的車規(guī)級(jí)芯片車規(guī)級(jí)芯片創(chuàng)新并非單點(diǎn)突破式創(chuàng)新，而是需要整條產(chǎn)業(yè)鏈各個(gè)環(huán)節(jié)充分溝通、相互配合，共同實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新。在COT（Customer

Oriented

Technology）模式下，主機(jī)廠作為供應(yīng)鏈下游末端客戶提出功能需求，芯片廠作為上游供應(yīng)商解讀需求提供方案。未來雙方將逐步構(gòu)建長(zhǎng)期戰(zhàn)略合作關(guān)系，深度溝通協(xié)調(diào)功能需求與具體實(shí)現(xiàn)。在車規(guī)級(jí)芯片產(chǎn)業(yè)鏈中，芯片廠將逐漸向上游IP庫(kù)與EDA設(shè)計(jì)工具布局，掌握核心IP，實(shí)現(xiàn)芯片設(shè)計(jì)自主可控，同時(shí)與下游晶圓制造、芯片封測(cè)等環(huán)節(jié)溝通工藝節(jié)點(diǎn)，削弱短板效應(yīng)，通力協(xié)作滿足主機(jī)廠需求。而在具體芯片產(chǎn)品中，軟硬協(xié)同將持續(xù)成為芯片產(chǎn)品方案核心點(diǎn)，芯片協(xié)同范圍將拓展至主機(jī)廠應(yīng)用層軟件，打造更加貫通的軟硬協(xié)同生態(tài)；在同一系統(tǒng)和場(chǎng)景中，不同芯片產(chǎn)品也將相互配合以更好地實(shí)現(xiàn)功能。COT模式下的車規(guī)級(jí)芯片產(chǎn)業(yè)生態(tài)協(xié)同車規(guī)級(jí)芯片產(chǎn)業(yè)鏈上下游協(xié)同 車規(guī)級(jí)芯片產(chǎn)品協(xié)同軟硬協(xié)同將持續(xù)成為芯片方案核心，除了底層芯片驅(qū)動(dòng)軟件、中間件、客戶OS、功能軟件，芯片軟硬協(xié)同范圍將拓展至客戶APP等應(yīng)用層軟件，實(shí)現(xiàn)更加貫通的軟硬協(xié)同生態(tài)應(yīng)用軟件功能軟件OS中間件驅(qū)動(dòng)軟件功能需求車規(guī)級(jí)芯片間協(xié)同芯片A芯片C芯片B 芯片D車規(guī)級(jí)芯片需要對(duì)主機(jī)廠功能安全和功能需求做分解，同一場(chǎng)景、系統(tǒng)下的不同芯片往往來自不同供應(yīng)商、采用不同技術(shù)，所以為了更好地實(shí)現(xiàn)場(chǎng)景、系統(tǒng)功能，不同芯片產(chǎn)品之間需要配合協(xié)同拆解需求協(xié)同完成1 軟硬協(xié)同延伸至芯片與應(yīng)用軟件協(xié)同2283.5

國(guó)產(chǎn)化展望：由易至難循序漸進(jìn)，國(guó)家聚力扶持研究，頭部企業(yè)負(fù)重前行29易國(guó)產(chǎn)化芯片此類芯片主要是功能安全級(jí)別要求較低的芯片，以智能座艙、車聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域的芯片為主難國(guó)產(chǎn)化芯片此類芯片主要是對(duì)功能安全等級(jí)有一定要求的芯