汽车行业专题研究：汽车智能芯片需求爆发国产替代开启-220320（37页）.pdf

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1、请务必阅读正文之后的免责条款部分 摘要： 智能化浪潮之下，车用智能芯片市场将爆发。智能汽车功能不断拓展，传统 MCU 难以满足智能化需求，新架构中域控制器整合了大量原本分布在各处的功能，汽车主控芯片将换用算力更强大的智能芯片。ADAS 和智能座舱域的功能创新速度快、算力要求高，将是全车中运用智能芯片的两个重点。 Mobileye 和英伟达在不同级别自动驾驶下各有优势。Mobileye 在 L2L3 级别的自动驾驶芯片领域占据支配地位， 核心优势在视觉处理， 市场份额超过 70%， 随着 EyeQ5 芯片的推出，Mobileye 开始发力高级别自动驾驶；英伟达在 L4 级别更具备优势，适用于摄像

2、头、雷达等不同类型传感器的融合，更加满足造车新势力全栈自研的需求。 智能座舱芯片存在高低端分流现象，高端市场主要供应商是高通。高端座舱以“一芯多屏”或“多屏融合”为特征，并加入 AI 互动功能，因此对芯片性能要求较高。高通芯片CPU、GPU 算力较高，同时还内置了 AI 计算和 5G 通讯模块，在高端座舱芯片市场的份额较大。 国产芯片也在起步，地平线、杰发科技已经实现量产前装，黑芝麻、华为和吉利也即将量产。地平线主攻 ADAS 芯片， 现拥有 40 多个前装量产项目，出货已超 40 万片。 芯片厂商亦在与 Tier1 和 OEM 车企深度合作开发智能化解决方案，进口替代逐渐起步。 风险提示：车

3、用智能化芯片要求严苛、测试周期长，量产进度及国产化推进不及预期。 作者 相关报告 运输设备及零部件制造业悲观预期基本反应，短期更加看重业绩确定性 2022.03.13 运输设备及零部件制造业基本面有扰动，风险偏好主导板块调整 2022.03.05 运输设备及零部件制造业智能化调整即买点，短期重视业绩性标的 2022.02.26 运输设备及零部件制造业奇瑞汽车产业链有望迎来新发展机遇 2022.02.24 运输设备及零部件制造业Beta 预期在提升，市场调整下智能化迎来机会 2022.02.20 汽车智能芯片需求爆发，国产替代开启 汽车行业专题研究 相关行业： 运输设备及零部件制造业 2022.

4、03.20 行业专题 请务必阅读正文之后的免责条款部分 2 of 38 目 录 1. 行业变革拉动汽车智能芯片需求 . 6 1.1. 芯片是智能汽车核心硬件，智能芯片采用 SoCSoC . 6 1.2. 控制架构集中化，智驾和座舱域率先更“芯”换代 . 8 1.3. 智能化加速渗透，芯片需求将提前爆发 . 10 2. 全球车用智能芯片市场呈寡头垄断格局 .11 2.1. ADAS 芯片：Mobileye 和英伟达在不同级别自动驾驶各有优势 12 2.1.1. Mobileye 在 L2L3 级自动驾驶芯片领域占据支配地位. 12 2.1.2. 英伟达在 L4 级别更具备优势，更适配多重传感器融

5、合 . 15 2.1.3. 特斯拉自研芯片算力突出，自给自足 . 18 2.2. 智能座舱芯片：市场显著分流，高通算力行业领先 . 19 2.2.1. 高通性能优异，成为高端座舱首选. 21 2.2.2. 瑞萨芯片深受日系车喜爱. 23 3. 国产芯片逐渐起步，与客户深度合作 . 25 3.1. 地平线、杰发科技已量产，更多品牌即将上市 . 25 3.1.1. 地平线是国产 ADAS 芯片领跑者 . 26 3.1.2. 黑芝麻大算力 ADAS 芯片即将量产 . 29 3.1.3. 杰发科技智能座舱芯片已经上量 . 29 3.1.4. 华为正在基于手机技术研发车用座舱芯片 . 30 3.1.5.

6、 吉利自研 7nm 座舱芯片即将量产. 31 3.2. 与下游深度合作，借助国产汽车实现进口替代 . 32 3.2.1. 汽车芯片产业链合作加深 . 32 WWiZjUfWvZvYoPtRmPbR9R6MtRqQoMtReRnNpMeRpNnM8OoOvMNZmRoOuOqMpN 请务必阅读正文之后的免责条款部分 3 of 38 3.2.2. 与 Tier1 合作开发域控制器，充分利用硬件性能 . 33 3.2.3. 直接与车企合作，成为新 Tier1. 34 4. 风险提示 . 37 请务必阅读正文之后的免责条款部分 4 of 38 图目录 图 1：搭载智能化芯片的车型已经深入市场 .6 图

7、 2：汽车智能化的定义不断拓展 .7 图 3：MCU 的核心是一枚 CPU，适用简单场合 .7 图 4：SoC 由多颗芯片组成，可支持智能化功能 .7 图 5：传统汽车的 E/E 架构有大量的控制器遍布全车 .8 图 6：博世按功能划分汽车架构，驾驶辅助和娱乐信息单独成域 .9 图 7：特斯拉前车身控制器采用 SoC 作为主控芯片 .9 图 8：智能汽车渗透率持续加深. 10 图 9：ADAS 市场规模 CAGR 将达 25.4% . 11 图 10：智能座舱市场 CAGR 预计超 11% . 11 图 11：多家 OEM 巨头量产装配了视觉系列芯片 . 14 图 12：视觉芯片累计出货已超一

8、亿 . 14 图 13：视觉系列芯片架构上突出了计算机视觉处理模块 . 15 图 14：英伟达通过 PX2 芯片进入汽车领域. 17 图 15：Xavier 芯片已经实现量产装车. 17 图 16：英伟达 Xavier 采用 GPU 为主的架构，支持多种数据处理 . 17 图 17：特斯拉 FSD 芯片以神经网络计算模块为主 . 19 图 18：到 2024 年智能座舱芯片算力预计将增长 2.6 倍 . 21 图 19：高通骁龙系列芯片的性能迅速升级迭代. 22 图 20：SA8155P 芯片 GPU 较大，并内置了 5G 通信模块 . 23 图 21：瑞萨芯片支持播放车身摄像头画面和传感器功

9、能可视化 . 24 图 22：瑞萨官方为其智能芯片提供了详细的开发指南. 25 请务必阅读正文之后的免责条款部分 5 of 38 图 23：征程芯片已进入多自主品牌的前装供应链体系. 27 图 24：征程芯片的 BPU 面积显著. 27 图 25：BPU 可运行多种边缘计算. 27 图 26：地平线征程 5 嵌入了安全岛 MCU . 28 图 27：黑芝麻新款芯片可支持 L3+级别自动驾驶. 29 图 28：AC8015 芯片可以运行多种智能座舱功能 . 30 图 29：AC8015 芯片支持数字仪表+中控双屏 . 30 图 30：北汽极狐阿尔法 S 高配版将采用华为 990A 芯片 . 31

10、 图 31：芯擎科技产品线现已包括大多数车用主芯片 . 31 图 32：过去车载软件由 Tier1 开发，芯片厂商和 OEM 较少涉足. 32 图 33：地平线提供硬件+软件全套方案 . 34 图 34：基于征程 2 的解决方案现已落地 . 34 图 35：2021 年 4 月地平线与理想合作研发域控制器 . 35 图 36：2021 年 6 月理想实现了征程 3 芯片量产首发 . 35 图 37：与北汽极狐的合作中，华为亦是提供全套域控制器的 Tier1. 35 表目录 表 1：车用智能芯片主要供应商目前是几家国外巨头. 12 表 2：Mobileye 在 L2L3 级自动驾驶芯片领域占据支

11、配地位. 13 表 3：英伟达在 L4 级别更具备优势，适用于不同类型传感器的融合 16 表 4：造车新势力多款新车型选用英伟达芯片. 18 表 5：高通芯片算力领先同年发布的竞品 . 20 表 6：国产 ADAS 和智能座舱芯片已经开始量产. 25 表 7：合作开发提升芯片定制化程度 . 36 请务必阅读正文之后的免责条款部分 6 of 38 1. 行业变革拉动汽车智能芯片需求 智能汽车浪潮已来，功能高级化和电子架构变革是汽车改用智能芯片的两大推动力。宝马、特斯拉和造车新势力等智能化的领跑者已率先使用智能芯片。随着未来智能化渗透持续加深，汽车智能芯片需求将迎爆发式增长。 2022 年 1 月

12、， 中国市场智能汽车销量超 37 万辆， 智能化芯片已经深入乘用车市场。宝马、比亚迪和奔驰搭载智能芯片的车型单月销量均超 3万，特斯拉、理想全部车型都已搭载智能芯片，单月销量均破万。 图 1：搭载智能化芯片的车型已经深入市场 资料来源：汽车之家，国泰君安证券研究 1.1. 芯片是智能汽车核心硬件，智能芯片采用 SoCSoC 汽车电子功能依赖于车载芯片实现，功能复杂化正在提高对芯片性能的需求。过去的汽车的电子功能主要是精密控制和安全保障，现在则更注重提升综合感受，智能汽车将搭载越来越多搭载自动化、智能化、交互式的功能，许多 场合产生了对智能化芯片的需求。 02040608010005000010

13、00001500001月中国市场销量（辆）智能车型销量（辆）智能芯片装配率（右轴，%） 请务必阅读正文之后的免责条款部分 7 of 38 图 2：汽车智能化的定义不断拓展 资料来源：国泰君安证券研究 初级阶段的电子功能广泛采用微控制器芯片（MCU，Micro Controller Unit） ，MCU 又称单片机，内部一般包含 CPU、时钟、存储器等元件，特点是通用性强，适用于对算力要求不高的场合。现代主流智能芯片都采用系统级芯片（SoC，System on a Chip）的设计，SoC 是将图形处理单元（GPU，Graphics Processing Unit） 、数字信号处理器（DSP，D

14、igital Signal Processing）和神经处理单元（NPU，Neural Processing Unit）等元件集成到一起的产物，性能强大，适合运行高级操作系统，可以实现智能化的功能。 图 3：MCU 的核心是一枚 CPU，适用简单场合 图 4：SoC 由多颗芯片组成，可支持智能化功能 资料来源：国泰君安证券研究 资料来源：国泰君安证券研究 请务必阅读正文之后的免责条款部分 8 of 38 1.2. 控制架构集中化，智驾和座舱域率先更“芯”换代 传统汽车电子控制系统普遍采用 E/E 架构，这种架构是分布式的，大量电子控制器（ECU，Electronic Control Unit）

15、遍布在全车各个角落。 图 5：传统汽车的 E/E 架构有大量的控制器遍布全车 资料来源：博世 如果要在 E/E 架构下实现高级的智能化， 整车电子系统会变得非常复杂。传统汽车每个电子控制功能都要配备一颗 ECU，每个 ECU 都需要一枚MCU 芯片，增加功能往往需要增加芯片。 博世提出了按功能属性划分的方案，使用域控制器把多个 ECU 的功能整合到一起，如下图所示。因为域控制器可以替代大量 ECU，集中处理和运算多个传感器传来的数据，所以在这种架构下控制器的数量得以大大减少，增加新的功能也无需增加额外的处理器芯片。 请务必阅读正文之后的免责条款部分 9 of 38 图 6：博世按功能划分汽车架

16、构，驾驶辅助和娱乐信息单独成域 资料来源：博世 在域控制器架构下， 自动驾驶和智能座域是采用大算力智能 SoC 的两个重点，作为新兴域，算力需求增长最快，而且这两个域未来还将有更多新功能加入。 以特斯拉 Model 3 为例，该车采用了域控制器架构，特斯拉把驾驶辅助系统和智能座舱的信息娱乐系统整合到了前车身域控制器上，该控制器采用了智能化大算力的 SoC 芯片，其他域的主控芯片仍采用 MCU。 图 7：特斯拉前车身控制器采用 SoC 作为主控芯片 请务必阅读正文之后的免责条款部分 10 of 38 资料来源：特斯拉，国泰君安证券研究 1.3. 智能化加速渗透，芯片需求将提前爆发 近年来，汽车智

17、能科技迅速升级，智能汽车渗透率不断提高，市场对智能汽车认可程度亦在加深。2021 年智能汽车销量超 270 万辆， 全年智能化渗透率超 10%， 2021 年 12 月智能汽车销量超 40 万辆， 单月渗透率达17.6%，智能芯片需求迅速增长。 图 8：智能汽车渗透率持续加深 数据来源：车云资讯，乘联会，国泰君安证券研究 未来智能汽车市场成长空间仍然庞大，根据 ICVtank 预测，到 2026 年，全球自动驾驶市场规模将达 687 亿美元，CAGR 达 25.4%，智能座舱市场规模将达440亿美元， CAGR约11.3%， 中国市场年复合增速达11.6%，领先全球增长。 17.61 5101

18、5205152535452021年2月2021年7月2021年12月智能汽车销量（万辆）智能汽车渗透率（右轴，%） 请务必阅读正文之后的免责条款部分 11 of 38 图 9：ADAS 市场规模 CAGR 将达 25.4% 图 10：智能座舱市场 CAGR 预计超 11% 数据来源：ICVtank，国泰君安证券研究 数据来源：ICVtank，国泰君安证券研究 现在车企实现智能化的普遍路径是预埋硬件，而后再通过空中下载技术（OTA）推送新功能，以软件升级的模式不断创造收益。这意味着新车出厂时已经搭载了未来数年所需的算力， 智能芯片需求高峰将提前到来。 2. 全球车用智能芯片市场呈寡头垄断格局 车

19、用智能芯片市场目前由少数几家海外大厂主导，芯片研发需要大量资金投入和长期积累，行业壁垒较高，新厂商进入难度大。ADAS 芯片市场份额较大的供应商有 Mobileye、英伟达和特斯拉，智能座舱市场主要有高通、瑞萨和恩智浦。 222 295 385 489 586 687 02004006008002021e2022e2023e2024e2025e2026e单位：亿美元231 83 440 183 0200400600全球中国单位：亿美元20202026e 请务必阅读正文之后的免责条款部分 12 of 38 表 1：车用智能芯片主要供应商目前是几家国外巨头 ADAS 智能座舱 Mobileye（英

20、特尔） 高通 英伟达 瑞萨半导体 特斯拉 恩智浦 资料来源：国泰君安证券研究 2.1. ADAS 芯片：Mobileye 和英伟达在不同级别自动驾驶各有优势 Mobileye 和英伟达在不同级别自动驾驶下各有优势。Mobileye 在 L2L3级别的自动驾驶芯片领域占据支配地位，核心优势在视觉处理，市场份额超过 70%，随着更加开放性的 EyeQ5 芯片的推出， Mobileye 开始发力高级别自动驾驶； 英伟达在 L4 级别更具备优势， 适用于摄像头、 雷达等不同类型传感器的融合，更加满足造车新势力全栈自研的需求。 2.1.1. Mobileye 在 L2L3 级自动驾驶芯片领域占据支配地位

21、 Mobileye 在 ADAS 领域深耕了 20 多年，在 L2L3 级别的自动驾驶芯片领域占据支配地位，核心优势在视觉处理。Mobileye2004 年推出第一代自动驾驶芯片 EyeQ1 到 2018 年推出第四代产品 EyeQ4，在 L2-L3 级别自动驾驶芯片市场占据主要市场份额。 2020 年 Mobileye 推出 EyeQ5 来 请务必阅读正文之后的免责条款部分 13 of 38 满足整车更加个性化需求，也更加适配更高级别自动驾驶。 表 2：Mobileye 在 L2L3 级自动驾驶芯片领域占据支配地位 产品 EyeQ1 EyeQ2 EyeQ3 EyeQ4 EyeQ5 上市时间

22、2008 年 2010 年 2014 年 2018 年 2020 年 适用自动驾驶级别 L1 L1 L2 L3 L4 算力 0.0044Tops 0.026Tops 0.256Tops 2.5Tops 24Tops 功耗 2.5W 2.5W 2.5W 3W 10W 主要特点 基于自主 ASIC架构自行开发，使用 4 颗 MIPS核心处理器、4颗 VMP 芯片 5 颗核心处理器、6 颗VMP 芯片、 2 颗 MPC核心和 2 颗 PMA 核心， 可同时处理 8 部摄像头的图像数据 采用了双路 CPU， 使用了 8 颗核心处理器、 18核视觉处理器 数据来源：电子发烧友，国泰君安证券研究 从 20

23、07 年开始，Mobileye 视觉系列芯片已经广泛地装配在宝马、沃尔沃、通用等 OEM 的多款量产车型上。2021 年，Mobileye 与大众、福特和吉利（极氪） 达成了合作协议， 年末在手项目覆盖 30 家汽车制造商的300 多款车型，5000 余万辆新车。 请务必阅读正文之后的免责条款部分 14 of 38 图 11：多家 OEM 巨头量产装配了视觉系列芯片 资料来源：Mobileye，国泰君安证券研究 尽管近两年新竞争者确实对 Mobileye 的市场份额造成了一定冲击， 但其业绩增长速度并未放缓，市场竞争力依旧强大。根据英特尔财报披露，Mobileye 在 2018 至 2021

24、年期间， 总营收由 6.98 亿美元增长至 13.86 亿美元，芯片出货量增长至 2810 万片，成立以来总出货量突破了 1 亿。 图 12：视觉芯片累计出货已超一亿 资料来源：Mobileye，国泰君安证券研究 技术方面， Mobileye 芯片采用 CPU+计算机视觉处理器的架构。 从 EyeQ3、EyeQ4 到 EyeQ5 均延续了此设计，三代产品的 AI 计算的核心均采用深度学习专用处理器，该处理器专为计算机视觉算法（ Computer Vision 12401750193028100510150500100015002000250030002012 2013 2014 2015 20

25、16 2017 2018 2019 2020 2021营收（右轴:亿美元）出货量（万片） 请务必阅读正文之后的免责条款部分 15 of 38 Algorithm，CVI）而设计，特点是并行数据运算能力强，且功耗极低。 图 13：视觉系列芯片架构上突出了计算机视觉处理模块 资料来源：Mobileye，国泰君安证券研究 此外，针对过去用户提出的“黑盒”封闭性问题，Mobileye 从 EyeQ5 开始提供更开放的“白盒” ，OEM 既可以选择全套解决方案，又可以在硬件上自行研发软件算法，多种需求均得到满足。 2.1.2. 英伟达在 L4 级别更具备优势，更适配多重传感器融合 英伟达在 L4 级别更

26、具备优势，适用于摄像头、雷达等不同类型传感器的融合。英伟达从车载娱乐等处理起家切入到汽车芯片领域，2015 年初推出其第一代智能驾驶芯片 DrivePX 系列，随后不断升级，最新一代产品 DriveXavier，可满足 L3/L4 级别的自动驾驶计算需求。英伟达在自动驾驶芯片领域的特点是支持能像头输入、激光定位、雷达和超声波传感器等多种传感器的融合，使其在更高级别的自动驾驶中更具备优势。 请务必阅读正文之后的免责条款部分 16 of 38 表 3：英伟达在 L4 级别更具备优势，适用于不同类型传感器的融合 产品 Drive PX Drive PX2 Drive PX Xavier Drive

27、PX Pegasus 上市时间 2015 年 1 月 2016 年 1 月 2018 年 1 月 2018 年 6 月 适用自动驾驶级别 L2 L3 L3/L4 L5 算力 单浮点 2Tops 深度计算 2.3Tops 单浮点 8Tops 深度计算 24Tops 32Tops 320Tops 特点 搭载TegraX1处理器和 10GB 内存，能够同时处理 12个 200 万像素摄像头每秒 60 帧的拍摄图像 CPU 部 分 由 两 颗NVIDIATegra2处理器构成， GPU 部分采 用 两 颗 基 于NVIDIAPascal 架构设计的 GPU 8 核 CPU、 全新 512核 Volta

28、GPU、一个全新深度学习加速器、全新计算机视觉加速器、以及全新8KHDR 视频处理器 搭载两个XavierSoC处理器。SoC 上集成的 CPU为 16 核， 增加了 2块独立 GPU 数据来源：电子发烧友，国泰君安证券研究 英伟达 2016 年发布了 Drive PX2 芯片，在汽车领域展开其战略布局。 这款芯片获得了博世、 大陆等顶级 Tier1 和特斯拉、 戴姆勒、 沃尔沃等 OEM的合作，帮助英伟达在车用机器学习领域积累了大量相关知识。到 2019年发布 Xavier 芯片时，英伟达已经提供了较为成熟的产品和配套算法，2020 年小鹏汽车率先搭载 Xavier，实现了英伟达芯片的首次量

29、产落地。 请务必阅读正文之后的免责条款部分 17 of 38 图 14：英伟达通过 PX2 芯片进入汽车领域 图 15：Xavier 芯片已经实现量产装车 资料来源：英伟达 资料来源：清华大学车辆与运载学院 从 Xavier 的内部结构来看，GPU 面积最大，可编程性和兼容性高。该芯片还内置了六种其他的处理器，能够同时进行传感器处理、测距定位、视觉感知和路径规划计算，适合雷达+视觉的 ADAS 解决方案。Xavier使用 12nm 的工艺，功耗大约 30W，单枚高配版算力可达 32 TOPS。 图 16：英伟达 Xavier 采用 GPU 为主的架构，支持多种数据处理 资料来源：wikichi

30、p，国泰君安证券研究 英伟达在 2022 年还计划推出新一代 ADAS 芯片 Orin， 新产品体积更小，单片运算能力升级 200TOPS， 还能支持多种操作系统， 包括 Linux、 QNX和 Android。虽然 Orin 芯片还未量产上市，但已经提前受到大量关注， 请务必阅读正文之后的免责条款部分 18 of 38 多家新势力企业都宣布将在规划车型上使用。 表 4：造车新势力多款新车型选用英伟达芯片 ADAS 芯片 车企 车型 量产交付时间 用量（颗） Xavier 小鹏 P7 2020 1 P5 2021 1 Orin-X 小鹏 G9 2021 2 智己 L7 2022(e) 1 理想

31、 X01 2022(e) 2 蔚来 ET7 2022(e) 4 威马 M7 2022(e) 4 资料来源：各公司官网，国泰君安证券研究 英伟达支持计算机视觉+雷达的 ADAS 方案，容错率较高，且开发难度整体低于纯视觉。同时，英伟达还提供全套的 AI 开发工具和工作流程指引，帮助 OEM 厂商自行开发自动驾驶算法软件。对于希望全栈自研的车企而言，不论是需要修复算法漏洞或是开发新的升级包，在英伟达芯片上都会更容易实现。 2.1.3. 特斯拉自研芯片算力突出，自给自足 特斯拉自研的自动驾驶芯片 FSD（Full Self-Driving） ，是行业内算力最大的智能芯片之一。由于是全栈式自主研发，F

32、SD 芯片与特斯拉纯视觉的自动驾驶算法配套性较高，目前也仅供特斯拉自家车型使用。 请务必阅读正文之后的免责条款部分 19 of 38 FSD 芯片尺寸较大，达到 260mm2，其中最重要、面积最大的是特斯拉自研的 NPU，主要用来运行深度神经网络算法。 此外， GPU 上 70%的算力也都用来运行深度神经网络的 post processing 部分。特斯拉现有车型搭载了两颗 FSD 芯片， 能在单颗芯片故障情况下保障驾驶安全， 并且在深度神经网络计算上最大可达 144TOPS 算力。 图 17：特斯拉 FSD 芯片以神经网络计算模块为主 资料来源：wikichip，国泰君安证券研究 虽然 FS

33、D 性能优异，但是目前也没有特斯拉以外的 OEM 在使用。即使未来特斯拉对外开放 FSD 授权，也很难吸引别的整车厂商，因为 OEM更多采用雷达+视觉的混合方案， 意味着要改变整车架构， 或者全盘接受特斯拉的设计才能使用 FSD。 2.2. 智能座舱芯片：市场显著分流，高通算力行业领先 相比于 ADAS，座舱能给汽车消费者带来更直接的智能体验，客户通常要求屏幕清晰、多媒体交互流畅，因此座舱芯片的 CPU 和 GPU 算力是衡量其性能的两个重要维度。 CPU算力的主要评价指标是整数运算效率，单位是 DMIPS（百万条指令/秒） ， GPU 算力的评价指标是浮点数运算效 请务必阅读正文之后的免责条

34、款部分 20 of 38 率，单位是 FLOPS（浮点运算次数/秒） 。 目前高通是高端智能座舱芯片最重要的供应商，瑞萨、恩智浦、德州仪器等厂商则主要面向中低端市场，配备的算力差异显著。高通旗舰款芯片的 CPU 算力超 100kDMIPS，GPU 算力超 1000FLOPS。瑞萨和德州仪器座舱芯片 CPU 算力在 22-50kDMIPS 范围， GPU 算力 100-300kDMIPS范围。 表 5：高通芯片算力领先同年发布的竞品 高通 瑞萨 德州仪器 芯片型号 SA8155P R-Car H3e Jacinto7 发布时间 2020 年 制程 7nm 16nm 16nm CPU 算力（DMI

35、PS） 105K 40K 22K GPU 算力（FLOPS） 1142G 288G 166.4G 资料来源：各公司官网，国泰君安证券研究 根据 IHS 测算， 2021 年智能座舱对芯片 CPU 的算力需求平均 25kDMIPS左右，未来将快速成长，到 2024 年上升至 89kDMIPS。 请务必阅读正文之后的免责条款部分 21 of 38 图 18：到 2024 年智能座舱芯片算力预计将增长 2.6 倍 数据来源：IHS，国泰君安证券研究 2.2.1. 高通性能优异，成为高端座舱首选 高通是当前座舱芯片领域最重要的供应商之一，其芯片在中高端车型中的配备率也是最高的。 根据高通官方披露， 2

36、021 年全球有 20 家 OEM 使用了高通骁龙数字座舱平台，订单总估值超 80 亿美元。 目前高通芯片已经开发到第四代，出众的性能吸引了越来越多的订单。第一代是 2014 年发布的骁龙 602A， 但落地车型较少。 第二代是 2016 年发布的骁龙 820A， 单颗售价在 40 美元左右， 在 2018 年开始广泛应用于奥迪、大众、丰田、理想、蔚来和比亚迪等厂商的中高端车型之中，是高通第一款获得成功的智能座舱芯片。 258902040608010020212024E单位：kDMIPSCAGR=52.7% 请务必阅读正文之后的免责条款部分 22 of 38 图 19：高通骁龙系列芯片的性能迅

37、速升级迭代 资料来源：高通，国泰君安证券研究 高通芯片算力优势显著，2020 年初发布最新 SA8155P 芯片性能再度升级，可以实现“一芯多屏” ，包括超宽全景显示器、3D 数字仪表盘、抬头显示 (HUD) 和超高清媒体流。该芯片还嵌入了神经网络计算模块（NPU） ，支持座舱内的 AI 交互，还可以定制个性化的多音频区域、提供更清晰的车内通信、主动降噪和回声消除。 8155 芯片另一大亮点是将 5G 通讯模块从外接改成内置，芯片整体体积更小、发热更低，同时最大带宽比上一代芯片翻了 3 倍。这样的设计使得 OTA 过程的稳定性和速度都会有明显改善，且拥有卓越的 AI、车联网功能的可拓展性。 请

38、务必阅读正文之后的免责条款部分 23 of 38 图 20：SA8155P 芯片 GPU 较大，并内置了 5G 通信模块 资料来源：高通，国泰君安证券研究 尽管一颗 8155 芯片的出货价格达到 250 美元以上，但是车企还是争相配置， 国内自主品牌尤其热衷于将配备高通芯片作为卖点， 例如蔚来 ET7、理想 L9、埃安新款 LX、吉利星越 L、长城 WEY 摩卡和威马 W6 等。 2021 年末，高通公布了四代汽车智能芯片 SA8295P，预计在 2022 年底量产。新款芯片的图像处理、 多媒体、 计算机视觉和 AI 功能都将进一步强化，并且已在尝试 ADAS 和智能座舱域融合。 2.2.2.

39、 瑞萨芯片深受日系车喜爱 瑞萨是 MCU 芯片时代的龙头企业，通过不断加强与日系车企的合作，在智能座舱芯片市场亦找到了突围点。日产汽车集团 Nissan Skyline 车型较早搭载 R-Car 系列芯片并在 2019 年量产装车， 2021 年 10 月丰田宣布将瑞萨 R-Car 芯片用于下一代车载多媒体系统，搭载 R-Car 芯片的雷克萨斯新款车型也即将上市。 瑞萨 R-Car系列是中低端智能座舱芯片代表，该芯片 CPU 算力约 请务必阅读正文之后的免责条款部分 24 of 38 40kDMIPS， GPU 算力约 288GFLOPS， 足以支持 2D/3D 的数字仪表盘，还可以在中控屏播

40、放欢迎动画、显示后视摄像头和车身环视画面。 图 21：瑞萨芯片支持播放车身摄像头画面和传感器功能可视化 资料来源：瑞萨 相比高端座舱，中低端市场的芯片对“多屏”和 AI 互动的要求较低，许多用户是缺乏算法积累的传统 OEM，所以该市场更注重算法开发的便利性。 瑞萨作为 MCU 市场的领跑者，在推出智能化芯片时依旧延续了高用户友好性。R-Car 支持 Linux 和安卓操作系统，出厂时还配备了硬件设计手册和软件开发指南，可有效帮助车企减少设计工作量、缩短开发时间并且降低相应风险。 请务必阅读正文之后的免责条款部分 25 of 38 图 22：瑞萨官方为其智能芯片提供了详细的开发指南 资料来源：瑞

41、萨, 国泰君安证券研究 3. 国产芯片逐渐起步，与客户深度合作 3.1. 地平线、杰发科技已量产，更多品牌即将上市 国内企业已开始进入车用智能芯片市场，在产品和商业模式上同时寻求突破。一方面，地平线和杰发科技都已经实现量产前装，黑芝麻、华为和吉利的芯片也即将装车。另一方面，芯片厂商正在与 Tier1、OEM 合作开发，为客户提供高度个性化的产品。 表 6：国产 ADAS 和智能座舱芯片已经开始量产 厂商 ADAS 芯片 发布时间 Tier1 OEM 量产车型 2021 销量(万) ADAS 地平线 征程 2 2019 福瑞泰克/ 英博超/ 博世 长安汽车 UNI-T/K 12.01 东风集团

42、岚图 FREE 0.68 奇瑞汽车 蚂蚁 7.8 广汽传祺 GS4Plus 9.52 请务必阅读正文之后的免责条款部分 26 of 38 广汽埃安 AION Y 3.41 江汽集团 思皓 QX 2.17 上汽智己 L7 - 征程 3 2020 金脉/ 嬴彻科技/ 禾多科技/ 映驰科技/ 理想汽车 ONE 2021 6.81 上汽大通 MIFA9（e） - 上汽荣威 RX5（e） 一汽红旗 - 长城汽车 征程 5 2021 大陆/ 德赛西威/ 福瑞泰克/ 金脉等 - - - 黑芝麻 A500 2019 博世/ 中科创达/ 保隆科技 上汽集团 一汽集团 - - A1000L 2020 A1000

43、2020 智能座舱 杰发科技 AC8015 2021 德赛西威 广汽传祺 上汽名爵 20 余款 20+ 华为海思 990A 2021 华为 北汽极狐 北汽魔方 阿尔法 S HI 版 - 芯擎科技 龍鹰一号 2021 亿咖通 吉利汽车 - - 资料来源：国泰君安证券研究 3.1.1. 地平线是国产 ADAS 芯片领跑者 请务必阅读正文之后的免责条款部分 27 of 38 国内企业地平线的智能驾驶芯片从 2019 年开始量产， 搭载在广汽、 上汽等自主品牌的多款车型上，造车新势力车企也有装配。截至 2021 年 12月，地平线芯片已经拥有 40 多个前装量产项目，出货已超 40 万片。 图 23：

44、征程芯片已进入多自主品牌的前装供应链体系 资料来源：地平线，国泰君安证券研究 地平线征程 2 是首款通过 AEC-Q100 车规级认证的国产智能驾驶芯片，可搭载自适应巡航（ACC） 、自动紧急刹车（AEB）等功能，征程 3 实现了自动泊车（APA） 、自主变道（ALC）等高级别功能的落地。 技术方面， 征程系列芯片采用了自主研发的 BPU （Brain Processor Unit） ，属于边缘 AI 计算的专用处理器，运算效率显著优于 GPU。在 BPU 的支持下，征程芯片能同时处理来自摄像头、雷达、激光雷达等传感器产生的最多 8 路数据，可以支持多种 ADAS 解决方案。 图 24：征程芯

45、片的 BPU 面积显著 图 25：BPU 可运行多种边缘计算 请务必阅读正文之后的免责条款部分 28 of 38 资料来源：地平线 资料来源：地平线 2021 年的新产品征程 5 芯片格外突出了安全性， 包括驾乘和汽车通信安全两方面。 芯片上嵌入了安全岛 MCU （包含 ARM Trustzone 和各类加密硬件等） ， 用于监测和保整车电子系统的安全和稳定运行。 该芯片延续了双核 BPU 架构，同时新增了大并发数据桥，片上带宽极大扩展，因此能进行更高效的计算，AI 算力达 128TOPS。 图 26：地平线征程 5 嵌入了安全岛 MCU 资料来源：地平线官网, 国泰君安证券研究 安全升级、性

46、能飞跃式提升，征程 5 已经受到多家 Tier1 关注，大陆集团、 东软睿驰、 立讯集团、 联成开拓计划在 2022 年推出基于征程 5 芯片的域控制器 ，出货量有望迎来爆发式增长 。 请务必阅读正文之后的免责条款部分 29 of 38 3.1.2. 黑芝麻大算力 ADAS 芯片即将量产 黑芝麻智能在 2019 年推出第一代芯片 A500，AI 算力约 5.8TOPS。 2020年黑芝麻发布第二代芯片 A1000 系列，算力达到 58-116TOPS，2021 年发布了 A1000 Pro，算力达 196 TOPS，属业内最高性能 ADAS 芯片之一。 图 27：黑芝麻新款芯片可支持 L3+级

47、别自动驾驶 资料来源：黑芝麻智能，国泰君安证券研究 黑芝麻的这 4 款 ADAS 芯片已经流片成功，A1000 芯片首先将在商用车后装市场出货。经历了近 2 年的测试验证，该芯片也有望在 2022/2023年量产前装。 3.1.3. 杰发科技智能座舱芯片已经上量 杰发科技（AutoChips）的智能座舱芯片 AC8015 已于 2021 年 3 月实现前装量产，在国内入门级智能座舱芯片市场的份额不断成长，截至 2021年底累计出货已超 20 万片。 请务必阅读正文之后的免责条款部分 30 of 38 杰发科技产品的特点是可靠性高、 性价比高， 开发应用生态完善。 AC8015芯片的 CPU 算

48、力约 17kDMIPS， GPU 算力约 30GFLOPS， 基本满足入门级智能座舱的需求，可以应用于屏幕控制（仪表+中控屏） 、单液晶仪表和信息娱乐系统。 图 28：AC8015 芯片可以运行多种智能座舱功能 图 29：AC8015 芯片支持数字仪表+中控双屏 资料来源：杰发科技 资料来源：杰发科技 2020 年 6 月，杰发科技获得了 Tier 德赛西威的定点项目，2021 年 3 月正式实现前装量产。 截至 2021 年底， 基于 AC8015 芯片打造的智能座舱域控制器已有 20 余款量产上市， 覆盖了广汽传祺、 上汽名爵等厂商的多个高性价比车型。 3.1.4. 华为正在基于手机技术研

49、发车用座舱芯片 华为自主设计的芯片麒麟 990A 将是其首款车用智能化芯片，定位高级智能座舱。目前已有北汽极狐阿尔法 S、北汽魔方等车型宣布使用该款芯片，预计将在 2022 年底实现首次量产装车。 请务必阅读正文之后的免责条款部分 31 of 38 图 30：北汽极狐阿尔法 S 高配版将采用华为 990A 芯片 资料来源：北汽极狐发布会 麒麟 990A （Automobile）与手机版的 990 芯片有深刻的关联， 990 采用7nm 制程，AI 算力强大，拥有 5G 通讯和深度神经网络计算模块。尽管麒麟芯片目前无法由TSMC或三星代工， 但华为作为全球消费电子巨头，其自主设计研发能力仍处在行

50、业领先地位。 3.1.5. 吉利自研 7nm 座舱芯片即将量产 吉利旗下芯擎科技是一家专研车用半导体的科技企业， 在 2021 年末， 其自主研发的座舱芯片“龍鹰一号”设计已经通过验证，符合车规级 AEC-Q100 Grade 3 标准。“龍鹰一号”在性能和工艺方面非常接近高通 8155，量产后将是国内首款 7nm 工艺制程的高端智能座舱芯片。 图 31：芯擎科技产品线现已包括大多数车用主芯片 请务必阅读正文之后的免责条款部分 32 of 38 资料来源：芯擎科技 凭借“龍鹰一号”，芯擎科技与德赛西威、 东软集团、 北斗智联等 Tier1 已经签署战略合作协议，将以该芯片为硬件基础开发新一代智