自动驾驶芯片的市场潜力无限却充满挑战

随着电气化和智能化的不断发展，半导体对汽车变得越来越重要。其中，智能水平已成为客户购买车辆时考虑的重要因素。自动驾驶的准确性和效率取决于芯片的计算能力和制造工艺。因此，自动驾驶需求的增加正在推动对先进工艺的需求，并将显著增加高级驾驶辅助系统（ADAS）/自动驾驶（AD）芯片的市场规模。ADAS/AD处理器的计算能力必须满足相应自动驾驶级别的要求。汽车工程师协会(SAE)将自动驾驶的各个级别定义如下：

Level 2 ADAS/AD芯片的TOPS（每秒万亿次操作）一般在10到100之间，但是Level 3的TOPS在150到200之间，Level 4/Level 5的TOPS超过400，将达到1000+。每个级别根据功能进一步划分。基本Level 2功能仅包括自适应巡航控制(ACC)和车道保持系统(LKS)，并且可以通过只有10 TOPS的SoC来实现。但是，高级Level 2可能需要高达75 TOPS才能实现高级ACC，这可以保持车道中心并在即将到来的弯道处预先控制速度。    

全球ADAS/AD SoC市场预计到2030年将达到300亿美元，2022年至2027年间的复合年增长率为26.3%。Level 2 类别的 SoC 在 2022 年将拥有 44.4% 的收入市场份额，由于安全要求的提高和组件价格的下降，到 2024 年将达到 60% 的历史新高。Level 3 AD系统需要几年时间才能获得公众的信任，但到2027年，它们将取代Level 2作为标准。与Level 3 SoC相比，Level 4 SoC具有更大的计算能力和带宽，可以处理更高分辨率的图像并做出快速响应。因此，Level 4 SoC的进入门槛和成本远高于Level 3 SoC，因此它们将主要用于豪华车和机器人出租车。  

Level 1和Level 2 ADAS SoC的进入门槛很低。因此，当摄像头和雷达等ADAS传感器的成本持续下降时，ADAS的渗透率会显著提高。Counterpoint预计，到2024年ADAS在汽车出货量中的全球渗透率将达到78.7%。同时，多个新玩家将进入ADAS芯片市场。这些初创公司具备人工智能芯片设计和量产的能力，他们的解决方案能够以具有竞争力的价格快速满足本地化需求，例如本地语言和本地化算法。因此，新兴汽车OEM将青睐这些新的解决方案。不过，瑞萨、恩智浦等传统汽车芯片也在提供解决方案。与Level 2相比，Level 3使用了更多的传感器和更高效的计算单元。  

另一方面，自动驾驶（AD）芯片的发展主要由英伟达和英特尔（Mobileye）等老牌消费电子巨头推动。AD芯片的研发支出和进入壁垒明显高于ADAS。除了核心AI芯片，AD解决方案还应包括连接、传感系统、图像训练模型、ADAS地图开发、路线规划、车辆控制、驾驶员监控系统（DMS）、自然语言处理（NLP）和智能座舱解决方案。此外，AD芯片必须能够提供定制的和区域特定的算法。这必须通过汽车OEM和AD芯片公司的合作来实现。所有这些因素都使得创建一个好的AD芯片具有挑战性，而且投资回收期也很长。 

主要ADAS/AD芯片厂商面临的优势、劣势  

过去，汽车原始设备制造商、一级供应商和芯片供应商（二级）之间存在明显的分工。芯片供应商可能是无晶圆厂公司或IDM，两者都会向代工厂下订单。由于汽车行业对半导体的需求不大，而且汽车中使用的所有半导体都是用成熟的工艺制造的，因此代工厂就不那么重要了。然而，未来汽车处理器的性能和特性将在向自动驾驶和电气化的迁移中发挥关键作用。因此，OEM、一级供应商和芯片制造商之间的合作生态系统开始发生变化。曾经是第2级的芯片供应商开始与OEM直接合作。此外，这三种类型的公司可能会直接与代工厂合作以确保芯片来源。

竞争格局  

Mobileye是领先的Level 1和Level 2供应商，因为它较早进入这一市场。然而，由于缺乏灵活性和优越的替代品，中国汽车制造商希望用英伟达或地平线取代Mobileye。此外，其解决方案的计算能力低于其竞争对手。为了跟上其他公司的步伐，Mobileye还在CES2022上分别推出了适用于L4、L2和L1/自动驾驶的EyeQ Ultra、Eye Q6 Light和EyeQ6 High SoC。  

英伟达凭借其在用于人工智能业务的GPU方面的专业知识，积极进军汽车自动驾驶市场。英伟达AD处理器的优势包括高计算能力、广泛的软件工具和允许客户创建自己的算法的完整环境。在客户方面，英伟达与全球大多数汽车制造商和一级供应商合作。英伟达最新的AD芯片Atlan已于2022年发布，计算能力达到1000 TOPS，预计2025年量产，目标是L4/L5级自动驾驶解决方案。  

高通是智能座舱的先驱，也是自动驾驶技术的追随者。高通骁龙Ride是一款高性能、低功耗的自动驾驶解决方案，支持L1-L5级自动驾驶，瞄准中高端自动驾驶市场。  

地平线是中国为数不多的自动驾驶芯片解决方案供应商之一，未来几年可能会向中国汽车制造商供货。地平线已将自己定位为Mobileye和英伟达的竞争对手。作为行业的新参与者，它推出了许多与Mobileye的解决方案相对应的产品。与英伟达的通用处理器相比，地平线的AD SoC是ASIC，与通用CPU相比，功耗更低，效率更高。但是，它们的灵活性较差，并且在升级到Level 3及更高级别时可能会遇到同样的困难。

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