【研报】半导体行业深度研究：自驾电动车带动的十倍半导体增值-210309（37页）.pdf

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1、阿里巴巴的 AutoX 迎头赶上：虽然在自驾车队数量明显低于百度，但2016 年才成立的 AutoX 于 2018 年与武汉的东风汽车达成战略合作， 2020 年 7 月获得加州首发的第二张自驾牌照，2021 年二月首次开放深圳民众试乘 L5 自驾出租车。类似于 Waymo One, GM Cruise，Auto X 人工智能芯片架构主要应该是用英伟达 GPU 及英特尔 x86 CPU，来控制 5个激光雷达，数个毫米波雷达及摄像头，其 AI 及视觉软硬件成本应该超过 10 万美元以上，不同于百度主要系与各大国内车厂合作，AutoX除了与东风，上汽，比亚迪等车厂合作外，也与出租车运营商入滴滴出行

2、，大众出行合作，并透过阿里巴巴与高德地图合作，我们预期 AutoX将成为国内自驾出租车市场的三大运营商之一。国内辅助驾驶芯片龙头地平线：去年 9 月，地平线 （ Horizon Robotics）发布新一代车载 AI 芯片征程 3 （Journey 3）, 其中采用台积电 16nm 制程工艺，整合 4 颗 ARM Cortex A53 CPU, 一颗 AMR Cortex R5 MCU, 两颗 BPU (Brain Processing Unit), 但 10 Tera OPS (每秒 10 兆次运算, TOPS) 明显低于特斯拉及英伟达已经上市的解决方案，所以可能要等到 20222023 年

3、推出用台积电 7nm 制程工艺的征程5/6（96 Tera OPS/400 Tera OPS）才可能有能力支援 L3-L4 自驾。地平线征程 2 在长安 UNI-T 和奇瑞蚂蚁两款车型上分别实现了高级辅助驾驶域（ADAS）国产 AI 芯片量产上车的零突破，并且在 6 个月内完成 10万片出货。目前，地平线已同长安、上汽、广汽、一汽、理想汽车、奇瑞汽车、长城汽车，以及奥迪、大陆集团、佛吉亚等国内外知名车厂深度合作，俨然已经成为国内自驾芯片的先驱者。 黑芝麻芯片纸上规格超人一等：于 2017 年，蔚来、芯动能向黑芝麻投资了近亿元。2019 年 4 月，黑芝麻又获得了上汽、SK 中国、招商

4、局等机构的 B 轮投资。于 2020 年 6 月，黑芝麻智能科技发布其华山二号A1000/A1000 Lite 芯片， 华山二号 A1000 芯片具备 40-70TOPS 的算力，甚至数倍于同样采用台积电 16nm 制程工艺的地平线征程 3 芯片，单颗A1000 组成的控制器，可以支持 L2+级自动驾驶，2 颗、4 颗并联，则分别可以实现 140 TOPS 和 280 TOPS 的算力，用来支持 L3，甚至是较简单的 L4 级自动驾驶系统。在 SoC 芯片内部集成了一个名为 DynamAI NN 引擎的 NPU（神经处理单元）来进行 AI 加速。这个 NPU 内部可搭载 4 个3D 卷积 MA

5、C 阵列、1 个 2D GEMM 阵列，以及 1 个 EDP 运算单元和 5 个DSP，支持 4/8/16 位多种运算精度，工作频率为 1.2GHz。除了 AI 核心之外，这颗 SoC 内还集成了自研的高性能 ISP，最多接入 12 路高清摄像头的画面，最高甚至可以达到 4K 分辨率。再加上高达 30Gbps 的高带宽，让其可以每秒处理 12 亿像素。此外，A1000 还支持 HDR 处理，通过长短曝光的图像进行拟合，来让汽车在黑暗、逆光等不利环境下也能看的清楚。黑芝麻智能科技表示，华山二号 A1000 硬件开发平台测试阶段已完成，并于 2020 年，将软件 SDK， L3 DCU 参考设计提

6、供给客户，并预计于 2021 年底，搭载黑芝麻华山二号芯片的车型将正式量产。但除了这些漂亮的纸上规格外，公司并没有公布目前哪些车厂，哪些车型会采用华山二号芯片以及其出货量的预测。华为海思，Aurora, ZooX, Motional, Yandex SDG 的其他参与者：华为海思在美国商务部进行美国技术及限制台积电使用半导体设备为海思生产芯片的全封锁前，其自研 12nm 的 AI 芯片昇腾 310，7nm 昇腾 910 ASIC, 鲲鹏 CPU 系列， 及各种感知层影像处理芯片，华为海思 的 芯 片 解 决 方 案 是 唯 一 能 跟 英 伟 达 GPU ， 特斯拉 ASIC, Mobiley

7、eEyeQ6 对标的 ASIC 芯片方案，虽然华为还是会持续发展自驾车作业系统，软件，硬件整合，感知层，决策层配套芯片整合，及利用非美控制的成熟制程进行芯片制造，但缺乏台积电的先进制程工艺的 7/5/3nm ASIC 芯片，也就是缺乏执行效率，耗能，及成本优势，这多少会影响其在自驾系统的长期竞争力。Uber 在 2020 年 底 ，将 其自 驾部 门 以 40 亿美 元卖 给 Aurora Innovation, 在经过股权整合后，Aurora 现在的背后股东有红杉资本（Sequoia Capital）, 亚马逊, 丰田汽车 ，软银愿景基金，Denso，及 Uber，并预计在 2021 年底前

8、推出以丰田 Sienna 改装的自驾车。除了投资 Aurora 外，亚马逊于 2020 年 6 月花了 12 亿美元买下的新创公司 ZooX，ZooX 设计一辆全新设计配备 6 颗激光雷达，多组雷达及摄像头，133KWh 电池容量的无方向盘电动自驾车。于 2020 年，韩国 Hyundai Motor 跟 Aptiv 宣布于美国 Boston 成立自驾公司 Motional, 并预期于 2022 年推出其自驾出租车队。Yandex SDG (Self Driving Group) 是俄国版的搜寻引擎，靠着 130辆自驾车，并已经在多个俄国城市及以色列提供自驾出租车的服务，累计 400 多万英里

9、的里程数, 与 Waymo, Cruise, 百度, Auto X 类似，其自驾出租车也是光达及摄像头的组合，摄像头，激光雷达，毫米波雷达，C-V2X 蜂窝车联网在感知层的竞争虽然 Tesla CEO 马斯克坚持使用类似双眼视力的摄像头，就想达到 L3-L4自动驾驶，但目前看起来除了 Tesla 外，大部分的 L4-L5 的出租车，自用车的自驾系统，都会加 15 个从 1,000 到 7.5 万美元成本的激光雷达来加强摄像头的视觉障碍，当然还要配合 8 个以上的毫米波雷达来应付下雪，暴雨，深夜环境等特殊气候，数十个摄像头，还有 C-V2X (Vehicle to Everything) 才能在

10、感知层避免视觉盲点。 安森美及韦尔的豪威主导全球车载摄像头芯片市场：不同于平均一台4G/5G 手机配备 2-4 个摄像头，主摄像头甚至可以达到 6400 万或 1.08亿个 pixels 像素，我们预期车均摄像头数目有望从目前 1.0-1.5 个持续增加到 2035 年的 5 个以上（L3-L5 自驾必备数颗前视，后视，环视，侧视，内视摄像头芯片），估计全球车载摄像头芯片市场将从 2020 年的1.3 亿颗，增长到 2026 年的近 3 亿颗（vs. IHS 预测的 3.25 亿颗）,然后增长近 4 倍到 2035 年超过 5.7 亿颗，15 年复合增长率达 10%，但这与轻易超过

11、30 亿颗的智能手机摄像头芯片数量还是有相当的差距，全球车载摄像头芯片出货量占比在 2035 年，应该还是无法超过 10 个点比重。虽然车载摄像头芯片销量在未来 15 年复合增长率会明显优于智能手机摄像头芯片销量复合增长率，但在总数量上除了无法跟智能手机摄像头芯片相比，而且目前前视主镜头芯片勉强支持到 1000 万个像素，跟手机摄像头芯片在技术，价格，获利率上还是有很大的距离。但就竞争者而言，不同于智能手机摄像头芯片市场是由索尼及三星主导，美国On Semi 安森美是车载摄像头芯片龙头，约有 30-40%全球份额，2013年，安森美收购 Cypress CMOS 部门，2014 年收购高性能图像传感器供应商 Truesense Imaging 和 AptinaImaging 两家公司，并不断强化其图像传感器的设计技术优势，目前是少数几家摄像头芯片公司能够提供全方位（SAE L1-L5）自驾系统所需要各种不同的摄像头芯片；韦尔豪威OmniVision 紧追在后，约 有 20-25% 份额 ，加上索尼 Sony, 松下Panasonic, 合计超过 70%的全球份额，市场高度集中。