自動(dòng)駕駛芯片現(xiàn)狀盤(pán)點(diǎn) 國(guó)產(chǎn)自動(dòng)駕駛芯片發(fā)展面臨的機(jī)遇和挑戰(zhàn)

當(dāng)內(nèi)存芯片開(kāi)始出現(xiàn)“歷史性崩潰”，GPU、CPU跌價(jià)去庫(kù)存的時(shí)候，汽車(chē)芯片始終伴隨著結(jié)構(gòu)性短缺，關(guān)鍵汽車(chē)芯片供應(yīng)依然吃緊。據(jù)業(yè)內(nèi)人士透露，一些關(guān)鍵的汽車(chē)芯片，如智能座艙相關(guān)模塊、傳感器、高級(jí)駕駛輔助系統(tǒng)（ADAS）和功率半導(dǎo)體，仍然處于不足狀態(tài)。

隨著智能網(wǎng)聯(lián)汽車(chē)時(shí)代的開(kāi)啟，自動(dòng)駕駛技術(shù)成為業(yè)內(nèi)關(guān)注的焦點(diǎn)。而在自動(dòng)駕駛技術(shù)中， 芯片擁有“中心樞紐”般的地位，其通過(guò)自動(dòng)駕駛平臺(tái)操控著自動(dòng)駕駛車(chē)輛的運(yùn)行。

目前自動(dòng)駕駛與智能座艙芯片一體化趨勢(shì)明顯，自動(dòng)駕駛芯片具有高算力發(fā)展趨勢(shì)。市場(chǎng)容量未來(lái)5年將會(huì)高速增長(zhǎng)自動(dòng)駕駛芯片企業(yè)中英偉達(dá)依托自己的前期GPU積累和算力優(yōu)勢(shì)，CUDA生態(tài)占據(jù)市場(chǎng)領(lǐng)導(dǎo)地位。同時(shí)市場(chǎng)滲透率仍低同時(shí)還未固化，需求和技術(shù)路線仍在探索。國(guó)內(nèi)自動(dòng)駕駛芯片企業(yè)有望依托國(guó)內(nèi)強(qiáng)勢(shì)新能源車(chē)企業(yè)獲得突破。

盡管整體供應(yīng)鏈的制約因素正在逐步緩解，但關(guān)鍵芯片和元器件的供應(yīng)仍然緊張。這也意味著即將到來(lái)的供應(yīng)鏈重組期將為汽車(chē)制造商和供應(yīng)商提供一個(gè)機(jī)會(huì)來(lái)檢查哪些芯片是實(shí)際需求的，從而使整個(gè)供應(yīng)鏈能夠擺脫長(zhǎng)鞭效應(yīng)。這個(gè)過(guò)程中國(guó)產(chǎn)自動(dòng)駕駛芯片的發(fā)展有哪些機(jī)遇和挑戰(zhàn)呢？

01

自動(dòng)駕駛芯片現(xiàn)狀盤(pán)點(diǎn)

汽車(chē)芯片非常難做。首先是投入大，因?yàn)闊o(wú)論是IP、人才、研發(fā)成本，都要比消費(fèi)級(jí)和工業(yè)級(jí)芯片高很多。第二周期長(zhǎng)，芯片本身研發(fā)周期到客戶(hù)認(rèn)證的周期，到客戶(hù)認(rèn)證之后研發(fā)產(chǎn)品的周期都很長(zhǎng)。需要企業(yè)有足夠多的資金儲(chǔ)備，以及足夠長(zhǎng)的忍耐力，以及足夠強(qiáng)的戰(zhàn)略堅(jiān)定性。

世界范圍內(nèi)，自動(dòng)駕駛芯片的龍頭是英偉達(dá)、英特爾Mobileye和特斯拉，國(guó)內(nèi)知名廠商有地平線、華為、黑芝麻、芯馳科技、芯擎科技等。

英偉達(dá)將人工智能領(lǐng)域的優(yōu)勢(shì)拓展到智能駕駛領(lǐng)域并擁有近十年的探索經(jīng)驗(yàn)。GPU的并行架構(gòu)適合人工智能領(lǐng)域的計(jì)算需求，英偉達(dá)敏銳的抓住這個(gè)特點(diǎn)，成為人工智能芯片及軟件工具鏈的主要供貨商。在進(jìn)行人工智能領(lǐng)域探索時(shí)，英偉達(dá)開(kāi)始涉足智能駕駛及機(jī)器人業(yè)務(wù)，并在該領(lǐng)域擁有近十年的開(kāi)發(fā)經(jīng)驗(yàn)。

英特爾Mobileye在2022年推出了新型EyeQ Ultra，它專(zhuān)為自動(dòng)駕駛而生。據(jù)Mobileye稱(chēng)，EyeQUltra采用5nm工藝，將10個(gè)EyeQ5的處理能力集成在一個(gè)封裝中。但是其芯片的計(jì)算能力似乎略遜色于英偉達(dá)，EyeQ Ultra芯片具有170TOPS，包括12個(gè)RISC內(nèi)核、256giga flops、許多GPU和加速器內(nèi)核等等，功耗不到100W，可以“處理4級(jí)（L4）自動(dòng)駕駛的所有需求和應(yīng)用”，而無(wú)需將多個(gè)系統(tǒng)集成在一起的計(jì)算能力和成本，解決兩個(gè)行業(yè)面臨的重大挑戰(zhàn)。

2017年特斯拉開(kāi)始啟動(dòng)自研主控芯片，尤其是主控芯片中的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法和AI處理單元全部自己完成。2019年4月， AutoPilot HW3.0平臺(tái)搭載了Tesla FSD自研版本的主控芯片，這款自動(dòng)駕駛主控芯片擁有高達(dá)60億的晶體管，每秒可完成144萬(wàn) 億次的計(jì)算，能同時(shí)處理每秒2300幀的圖像。

特斯拉采用以深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)為主的人工智能模型，再加上車(chē)端收集的大量數(shù)據(jù)，特拉斯ADAS水平迅速提升：基于全新深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的視覺(jué)處理工具TeslaVision是Autopilot團(tuán)隊(duì)拋開(kāi)Mobileye、從零搭建的一套視覺(jué)處理工具，它的背后，是全新的底層軟件技術(shù)架構(gòu)和云端大數(shù)據(jù)基礎(chǔ)設(shè)施。TeslaVision能夠?qū)π熊?chē)環(huán)境進(jìn)行專(zhuān)業(yè)的解構(gòu)分析，相比傳統(tǒng)視覺(jué)處理技術(shù)可靠性更高；借助Tesla售出的車(chē)輛搜集的大量數(shù)據(jù)，反過(guò)來(lái)又可以對(duì)TeslaVision的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行訓(xùn)練和改進(jìn)，進(jìn)一步優(yōu)化Autopilot。

部分國(guó)內(nèi)優(yōu)秀的自動(dòng)駕駛芯片公司成績(jī)

國(guó)產(chǎn)替代進(jìn)程進(jìn)一步加快。2021年，理想ONE正式上市，輔助駕駛系統(tǒng)的軟硬件升級(jí)成為亮點(diǎn)。更最大的變化在于芯片，2021款理想ONE更換了輔助駕駛芯片，將原來(lái)的Mobileye Q4芯片變更為兩顆地平線級(jí)輔助駕駛基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)了NOA導(dǎo)航輔助駕駛功能。資料顯示，征程3采用16nm工藝，基于地平線 TOPS，典型功耗為2.5W，支持高級(jí)別輔助駕駛、智能座艙、自動(dòng)泊車(chē)輔助、高級(jí)別自動(dòng)駕駛及眾包高精地圖定位等多種應(yīng)用場(chǎng)景。

事實(shí)上，相比算力的提升，理想之所以“拋棄”Mobileye，選擇地平線，更大原因是對(duì)芯片研發(fā)深度參與的強(qiáng)烈需求。

地平線創(chuàng)始人余凱在接受采訪時(shí)稱(chēng)，相比mobileye Q4，地平線更強(qiáng)的點(diǎn)在于其更加通用和開(kāi)放。一方面，這意味著征程3即可以用于智能交互，也可以用在智能駕駛；另一方面，相比mobileye封閉的打包方案，地平線的芯片允許客戶(hù)在上面編程。后者顯然是更打動(dòng)理想的原因。

02

國(guó)產(chǎn)過(guò)幾關(guān)斬哪將

目前，我國(guó)汽車(chē)保有量及未來(lái)潛在需求量仍然巨大，勢(shì)必對(duì)芯片的需求量也潛力巨大。自動(dòng)駕駛芯片成為大算力時(shí)代的兵家必爭(zhēng)之地，車(chē)芯競(jìng)賽的“珠穆朗瑪峰”。我國(guó)汽車(chē)智能化的滲透率不斷提升，L3市場(chǎng)發(fā)展空間廣闊。

自動(dòng)駕駛技術(shù)作為汽車(chē)行業(yè)重要的發(fā)展方向，國(guó)家和各級(jí)政府對(duì)此也非常重視，相繼出臺(tái)了一系列政策助推自動(dòng)駕駛行業(yè)發(fā)展。2022年4月交通運(yùn)輸部發(fā)布《“十四五”交通領(lǐng)域科技創(chuàng)新規(guī)劃》，推動(dòng)智能汽車(chē)技術(shù)、智慧道路技術(shù)和車(chē)路協(xié)同技術(shù)融合發(fā)展，提升自動(dòng)駕駛車(chē)輛運(yùn)行與網(wǎng)絡(luò)安全保障能力，探索形成自動(dòng)駕駛技術(shù)規(guī)?；瘧?yīng)用方案。2022年11月工信部印發(fā)《關(guān)于開(kāi)展智能網(wǎng)聯(lián)汽車(chē)準(zhǔn)入和上路通行試點(diǎn)工作的通知》，對(duì)準(zhǔn)入試點(diǎn)的智能網(wǎng)聯(lián)汽車(chē)產(chǎn)品，提出了一系列規(guī)劃和指導(dǎo)要求，進(jìn)一步推進(jìn)了智能網(wǎng)聯(lián)汽車(chē)的發(fā)展進(jìn)程。

僅看數(shù)量，中國(guó)公司在AI芯片領(lǐng)域已經(jīng)占據(jù)不少席位，但是如果想要達(dá)到世界領(lǐng)先水平，甚至趕超英偉達(dá)、特斯拉等還有很長(zhǎng)的路要走。

單從算力來(lái)講，英偉達(dá)和特斯拉以及Mobileye的算力高于國(guó)內(nèi)芯片，算力可以是自動(dòng)駕駛芯片最為重要的評(píng)判標(biāo)準(zhǔn)，國(guó)內(nèi)廠商仍在追趕。

起步晚、不成熟是我們發(fā)展的阻力之一。因?yàn)閮H僅具有高算力仍然不夠，要收獲更多客戶(hù)的青睞，圍繞芯片而打造的開(kāi)發(fā)生態(tài)也必須完善起來(lái)。以及車(chē)規(guī)芯片要求“高可靠性、高安全性、高穩(wěn)定性”，需要經(jīng)過(guò)兩三年嚴(yán)苛認(rèn)證才能進(jìn)入汽車(chē)供應(yīng)鏈。在嚴(yán)格的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和5-10年供應(yīng)周期下，芯片企業(yè)與整車(chē)企業(yè)才能形成強(qiáng)綁定的供應(yīng)鏈關(guān)系。

這就是中國(guó)在自動(dòng)駕駛賽道上核心器件的車(chē)載芯片落后的原因。據(jù)統(tǒng)計(jì)，2019年，全球汽車(chē)芯片市場(chǎng)規(guī)模約為350億美元，而中國(guó)自主汽車(chē)芯片產(chǎn)業(yè)規(guī)模不到150億人民幣，約占全球的4.5%。國(guó)外英偉達(dá)、高通、Mobileye等芯片廠商把持關(guān)鍵技術(shù)，國(guó)內(nèi)車(chē)企常年面臨被“卡脖子”的難題，除了比亞迪外，中國(guó)廠商的市場(chǎng)份額幾乎為0。

這是一種惡性循環(huán)，國(guó)產(chǎn)的規(guī)模量產(chǎn)較難，因?yàn)槠?chē)廠商更傾向于采用成熟芯片廠商的產(chǎn)品，不少汽車(chē)廠商就談到，擔(dān)心與新興廠商合作可能會(huì)出現(xiàn)延誤。對(duì)于汽車(chē)廠商來(lái)說(shuō)，必須要考慮規(guī)?；⒊鲐浟康葐?wèn)題，而生態(tài)系統(tǒng)更成熟，會(huì)有利于提升生產(chǎn)效率，擴(kuò)大規(guī)模。這正是英偉達(dá)、Mobileye、高通等國(guó)外廠商的優(yōu)勢(shì)。

未來(lái)，自動(dòng)駕駛芯片的發(fā)展將影響自動(dòng)駕駛汽車(chē)技術(shù)的發(fā)展，***如何獲取更大的市場(chǎng)占有率，仍需技術(shù)突破、加強(qiáng)合作等多維度發(fā)展。

編輯：黃飛

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