中國車規(guī)芯片系列（8）：國產(chǎn)自動駕駛芯片崛起

2023年11月17日，《工業(yè)和信息化部 公安部 住房和城鄉(xiāng)建設部 交通運輸部關于開展智能網(wǎng)聯(lián)汽車準入和上路通行試點工作的通知》正式印發(fā)，4部委決定遴選具備量產(chǎn)條件的搭載自動駕駛功能的智能網(wǎng)聯(lián)汽車產(chǎn)品，開展準入試點，并對取得準入的智能網(wǎng)聯(lián)汽車產(chǎn)品，在限定區(qū)域內開展上路通行試點。

作為風口產(chǎn)業(yè)，2022年我國智能駕駛產(chǎn)業(yè)市場規(guī)模已達2894億元。根據(jù)中國信通院預計，到2025年中國智能駕駛汽車市場規(guī)模將接近萬億元。隨著11月17日通知的印發(fā)，意味著在中國，符合條件的自動駕駛汽車可以上路了，汽車產(chǎn)業(yè)進入了L3時代。而自動駕駛芯片是智能駕駛系統(tǒng)決策層的核心關鍵組成部分，是實現(xiàn)自動駕駛的重要硬件支持，對技術含量要求極高。

這一期，我們主要聊一聊自動駕駛芯片的發(fā)展情況及國產(chǎn)化現(xiàn)狀。

大算力是自動駕駛芯片核心需求

發(fā)展至今，自動駕駛芯片以SoC芯片為主，汽車SoC主要集成系統(tǒng)級芯片控制邏輯模塊、CPU內核、圖形處理器、DSP模塊、存儲器模塊、外部通訊接口模塊、含有ADC/DAC的模擬前端模塊、電源提供和功耗管理模塊等。2015年至今，隨著智能駕駛、車機系統(tǒng)智能化、多屏化以及HUD、語音識別等智能模塊快速上車，汽車智能化趨勢加速，SoC芯片因其功能集成度、性能和硬件延展性優(yōu)勢，逐步取代MCU成為汽車主控芯片。

自動駕駛芯片，是隨著智能汽車發(fā)展而出現(xiàn)一種高算力芯片。目前來看，處于商用階段的自動駕駛芯片主要集中在高級駕駛輔助系統(tǒng)領域，可實現(xiàn)L1-L2級別的輔助駕駛功能。當然，也有芯片企業(yè)聲稱產(chǎn)品可實現(xiàn)L3級別的功能。而L4-L5級別的自動駕駛距離大規(guī)模商業(yè)化還有一段距離，因此全自動駕駛芯片尚未實現(xiàn)商用化。

相關數(shù)據(jù)表明，自動駕駛每提升一個等級，算力要求將提升十倍以上。根據(jù)自動駕駛能力與芯片算力需求匹配數(shù)據(jù)顯示，L3需要的AI計算力達到30TOPS，L4需要的AI計算力接近400TOPS，L5需要的AI計算力要求更為嚴苛，達到4000+TOPS。

從自動駕駛芯片結構上來看，目前以“CPU+GPU+NPU”的SoC異構方案為主。從競爭格局上來看，按照供應方式可以分為軟硬一體式解決方案和開放式解決方案兩大陣營。

從自動駕駛芯片結構演進路線大致可分為：CPU→GPU→FPGA→ASIC。目前主流的自動駕駛芯片SoC架構方案分為三種：（1）CPU+GPU+ASIC，（2）CPU+ASIC，（3）CPU+FPGA。在自動駕駛算法尚未成熟固定之前，CPU+GPU+ASIC的結合架構會是主流方案。長期來看，定制批量生產(chǎn)的低功耗、低成本的專用自動駕駛AI芯片（ASIC）將逐漸取代高功耗的GPU，CPU+ASIC方案將是未來主流架構。

格局未定，中外芯片企業(yè)同臺競技

在自動駕駛芯片領域，本土廠商不斷崛起，逐漸形成國內外廠商同臺競技的態(tài)勢。梳理下來，自動駕駛芯片領域主要參與者有英偉達、高通、Mobileye、地平線、華為、黑芝麻等。整體來看，當前自動駕駛芯片市場格局還在持續(xù)變化當中。

橫向對比，英偉達位居自動駕駛芯片第一梯隊。2015年英偉達推出了NVIDIA DRIVE系列產(chǎn)品，其中DRIVE PX面向自動駕駛，隨后迭代出DRIVE PX2、DRIVE PX Xavier、DRIVE PX Pegasus、Drive AGX Orin數(shù)個自動駕駛平臺。

目前，英偉達的主打自動駕駛芯片是2019年推出的Orin芯片，2022年開始量產(chǎn)，單顆芯片的算力可達254TOPS。2022年，英偉達推出代號Thor（雷神）的芯片，單顆芯片的算力高達1000TOPS，是Orin芯片的4倍，預計將于2025年開始量產(chǎn)。

從搭載車型來看，蔚來旗下的ET5和ES7、理想L9以及小鵬G9等都搭載英偉達的Orin芯片。據(jù)悉，目前全球有超過25家主機廠與英偉達就Orin達成合作。根據(jù)蓋世汽車研究院的智駕配置數(shù)據(jù)顯示，截止2023年6月，英偉達在NOA前裝(標配)市場份額達到52%。

高通涉足芯片領域時間久遠，隨著智能手機SoC需求逐漸見頂，近年來重心逐漸轉向智能汽車。與英偉達有所不同，高通在智能座艙芯片領域比較突出，特別是驍龍8155芯片、驍龍8295芯片，都是車企旗艦車型的主流選擇。

在智能駕駛領域，高通投資45億美元收購瑞典企業(yè)維寧爾Arriver部門以補足軟件能力，形成全棧式自動駕駛解決方案。Arriver主要提供包括自動駕駛視覺感知、駕駛策略以及駕駛輔助系統(tǒng)。根據(jù)未來規(guī)劃，高通將同步在座艙芯片、駕駛芯片、兩域融合芯片三條賽道發(fā)力。2023年5月，高通公布面向自動駕駛的驍龍Ride芯片，算力達到360 TOPS。此外，智能駕駛芯片SA8650預計2024年量產(chǎn)上車；駕艙一體芯片SA8775預計 2024 年底量產(chǎn)上車。

Mobile通過自研芯片，率先于2007年量產(chǎn)EyeQ1并搭載在沃爾沃車型上實現(xiàn)了ACC功能。之后，Mobile分別在2010年、2014年量產(chǎn)EyeQ2、EyeQ3。Mobileye憑借先發(fā)優(yōu)勢和成熟的方案，在L1-L2時代奠定了領先地位。2015年，Mobileye累計出貨量就達到1000萬片。

Mobile芯片也主要以EyeQ系列為主，其中，EyeQ4、EyeQ5 分別于2018年、2021 年上市，算力為1.1-2 DL TOPS、4.6-16 DL TOPS，仍然主打L1-L2 級別輔助駕駛。目前已經(jīng)發(fā)布EyeQ6。不過，在中國市場智能化大背景下，由于支持和響應速度不夠、算法封閉等因素，而中國車企往往會提前做好硬件預埋以及算力預埋，Mobileye已經(jīng)在交付模式和算力上逐步掉隊。

再看國內芯片企業(yè)，地平線、芯馳科技、黑芝麻等初創(chuàng)企業(yè)嶄露頭角，成長潛力大。華為作為消費電子芯片領域巨頭，在自動駕駛芯片領域也擁有雄厚的技術積淀。

地平線成立于2015年，是國內率先實現(xiàn)車規(guī)級人工智能芯片量產(chǎn)前裝的企業(yè)。2017年12月，地平線發(fā)布了首款芯片征程1。2019年8月地平線發(fā)布征程2，提供超過4TOPS的等效算力。2020年9月發(fā)布征程3，算力達到5TOPS。2021年7月發(fā)布的征程5，擁有算力高達128TOPS。2023年11月，地平線公布了征程6的相關信息，J6旗艦版最高算力達560TOPS。

黑芝麻智能成立于2016年，是一家專注于車規(guī)級智能汽車計算SoC及相關解決方案的供應商，也是我國早期布局自動駕駛芯片領域的企業(yè)之一。2019年8月，黑芝麻智能發(fā)布首款車規(guī)級智能駕駛芯片華山一號A500，其算力達到5-10TOPS。2020年6月，發(fā)布華山二號A1000，其算力范圍在40-70TOPS。2021年4月，高配版A1000Pro發(fā)布，算力達到196TOPS。此外，黑芝麻智能已經(jīng)在設計A2000芯片，是國內首個AI算力達250TOPS以上的大算力計算芯片，也會采用7nm的工藝，預計于2025年推出。2023年4月，黑芝麻發(fā)布了武當系列智能汽車跨域計算平臺及其首款芯片C1200。

華為是國內提供自動駕駛平臺較為全面的技術型公司，包括智能車控平臺（VDC）、智能駕駛平臺（MDC）和智能座艙平臺（CDC）。其中，智能駕駛平臺提供了L2~L4四個級別的芯片平臺方案，分別是MDC210、MDC300、MDC600和MDC610。華為智能駕駛芯片主要有昇騰310、昇騰610和昇騰620。

2022年5月，定位為“高階智能駕駛純電轎車”的極狐阿爾法S全新HI版上市，首發(fā)搭載華為MDC610智駕域控制器，MDC610就搭載了來自華為海思的昇騰系列AI芯片和鯤鵬系列CPU。此后，不同系列的芯片及控制器陸續(xù)搭載在阿維塔、問界、哪吒、埃安等品牌。

國產(chǎn)廠商還有寒武紀、芯擎智能、芯馳科技等創(chuàng)業(yè)公司，以及汽車廠商自研芯片，甚至百度等互聯(lián)網(wǎng)廠商。根據(jù)中國汽車芯片產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新戰(zhàn)略聯(lián)盟標準工作組統(tǒng)計，國內有超出100家企業(yè)從事開發(fā)及生產(chǎn)汽車芯片，50多家芯片上市公司宣稱有車規(guī)級產(chǎn)品或者量產(chǎn)應用。目前來看，我們已經(jīng)形成一個龐大的國產(chǎn)自動駕駛芯片軍團。

國產(chǎn)自動駕駛芯片前景可期

自動駕駛時代的到來，為各大芯片企業(yè)帶來了新的機遇和挑戰(zhàn)。除了頭部企業(yè)外，像寒武紀、芯馳科技和芯擎科技等人工智能芯片企業(yè)也迎來了發(fā)展的良機，紛紛推出自己的自動駕駛芯片方案。

中國是汽車生產(chǎn)和消費大國，智能汽車行業(yè)快速發(fā)展，對本土芯片廠商而言，是難得的寶貴窗口期，尤其是自動駕駛芯片領域，國產(chǎn)化機遇凸顯。

數(shù)據(jù)顯示，2023上半年，國產(chǎn)智駕芯片出貨量占中國市場總出貨量的20.5%，增長趨勢明顯。在國際關系日漸復雜的背景下，國內汽車工業(yè)崛起以及“新四化”高速發(fā)展為中國芯片廠商，提供切入智能駕駛和智能座艙領域重大機遇，成為眾多公司業(yè)績新增長點。

路阻且長，行則將至。期待在新的汽車產(chǎn)業(yè)變革期，中國本土芯片廠商也能抓住寶貴的窗口期，加速上車。