隨著智能汽車(chē)與電動(dòng)汽車(chē)的迅猛發(fā)展，車(chē)載SoC芯片已成為推動(dòng)汽車(chē)行業(yè)革新的核心技術(shù)。作為智能駕駛汽車(chē)的“中樞大腦”，SoC不僅深刻影響著車(chē)輛的動(dòng)力性能和操控體驗(yàn)，也重塑了我們的出行體驗(yàn)。
《車(chē)載SoC產(chǎn)業(yè)分析報(bào)告》通過(guò)深入探討車(chē)載SoC的基礎(chǔ)概念、產(chǎn)業(yè)鏈結(jié)構(gòu)、技術(shù)應(yīng)用趨勢(shì)、市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)態(tài)勢(shì)以及國(guó)內(nèi)外主要企業(yè)在該領(lǐng)域的戰(zhàn)略布局等關(guān)鍵議題，全面剖析了當(dāng)前車(chē)載SoC產(chǎn)業(yè)鏈的發(fā)展現(xiàn)狀及其未來(lái)演進(jìn)方向。讓我們一同來(lái)全面了解全球車(chē)載SoC市場(chǎng)動(dòng)態(tài)吧。
一、車(chē)載SoC行業(yè)概述
1、車(chē)載SoC是什么？
車(chē)載SoC芯片，即系統(tǒng)級(jí)芯片（System on Chip），是一種高度集成的芯片，專為汽車(chē)電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)。它集成了多種處理器核心、內(nèi)存、外圍設(shè)備、圖形處理單元等，旨在提高處理效率和降低功耗。
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處理器：包括CPU、GPU、DSP等，用于執(zhí)行各種計(jì)算任務(wù)。
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內(nèi)存：包括易失性內(nèi)存（如RAM）和非易失性內(nèi)存（如ROM），用于存儲(chǔ)數(shù)據(jù)。
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外設(shè)I/O：如攝像頭信號(hào)接口、音頻接口、顯示器接口等，用于與外界設(shè)備交互。
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安全模塊：如HSM，用于數(shù)據(jù)加密和安全管理。
與MCU相比，車(chē)載SoC芯片因其內(nèi)部架構(gòu)更為復(fù)雜且包含更多異構(gòu)計(jì)算資源而展現(xiàn)出卓越的數(shù)據(jù)處理能力和更低的能耗表現(xiàn)，非常適合應(yīng)用于需要同時(shí)執(zhí)行多項(xiàng)任務(wù)或面對(duì)高負(fù)載計(jì)算需求的情境下。當(dāng)然，這些先進(jìn)的SoC平臺(tái)支持運(yùn)行多種操作系統(tǒng)環(huán)境，比如實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)QNX、開(kāi)源操作系統(tǒng)Linux、移動(dòng)操作系統(tǒng)Android以及適用于汽車(chē)軟件架構(gòu)標(biāo)準(zhǔn)AUTOSAR Adaptive Platform等。
2、車(chē)載SoC的應(yīng)用場(chǎng)景及趨勢(shì)
當(dāng)前，車(chē)載SoC芯片主要服務(wù)于兩大關(guān)鍵領(lǐng)域：智能駕駛與智能座艙。盡管現(xiàn)階段這兩類(lèi)SoC仍處于相對(duì)獨(dú)立的發(fā)展階段，但隨著汽車(chē)電子電氣架構(gòu)向更加集中化的跨域融合方向演進(jìn)，加之整車(chē)制造商在架構(gòu)設(shè)計(jì)及軟件開(kāi)發(fā)方面能力的持續(xù)增強(qiáng)，智能座艙與智能駕駛系統(tǒng)的整合趨勢(shì)正逐步從應(yīng)用層面深入至硬件層面。這一轉(zhuǎn)變將促使車(chē)載SoC經(jīng)歷迭代升級(jí)，最終形成集成了座艙與駕駛功能于一體的SoC解決方案，甚至可能出現(xiàn)作為中央計(jì)算單元的SoC產(chǎn)品形態(tài)。
具體而言，智能座艙是車(chē)企打造差異化亮點(diǎn)、實(shí)現(xiàn)千人千面駕乘體驗(yàn)的重點(diǎn)領(lǐng)域。“一芯多屏”、“多模態(tài)交互”、“艙駕融合”已經(jīng)成為座艙主流應(yīng)用發(fā)展趨勢(shì)。然而，在智能座艙中，主控SoC芯片是實(shí)現(xiàn)車(chē)載中控娛樂(lè)系統(tǒng)、液晶儀表系統(tǒng)、AUD抬頭顯示系統(tǒng)、流媒體顯示系統(tǒng)、空調(diào)面板顯示系統(tǒng)、車(chē)聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)、語(yǔ)音交互、手勢(shì)識(shí)別、DMS/OMS、AVM等一系列功能的“基石”。
另一方面，對(duì)于智能駕駛而言，基于小算力SoC的前視一體機(jī)依舊擁有廣闊的應(yīng)用前景；輕量化行泊一體域控制器解決方案，即采用單一SoC平臺(tái)支持全部運(yùn)行需求的設(shè)計(jì)思路預(yù)計(jì)將成為市場(chǎng)上的主導(dǎo)選擇；而隨著B(niǎo)EV+Transformer+Occupancy Grid等先進(jìn)算法模型被廣泛應(yīng)用于自動(dòng)駕駛場(chǎng)景下，這將進(jìn)一步推動(dòng)智能駕駛專用SoC向著更為高效且適應(yīng)性強(qiáng)的新一代架構(gòu)演進(jìn)。
二、車(chē)載SoC芯片行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)格局
1、智能駕駛SoC芯片競(jìng)爭(zhēng)格局
從市場(chǎng)規(guī)模來(lái)看，根據(jù)ICV的數(shù)據(jù)顯示，2022年全球智能駕駛SoC市場(chǎng)規(guī)模為32.95億美元，中國(guó)市場(chǎng)規(guī)模達(dá)15.05億美元，占全球的45.68%。據(jù)測(cè)算，2024年全球智能駕駛SoC市場(chǎng)規(guī)模有望突破100億美元，到2027年預(yù)計(jì)達(dá)到283.06億美元，年復(fù)合增長(zhǎng)率高達(dá)43.11%。
依據(jù)蓋世汽車(chē)研究院提供的統(tǒng)計(jì)分析，在2023年度內(nèi)，中國(guó)本土生產(chǎn)的乘用車(chē)（不包括進(jìn)出口車(chē)輛）中預(yù)裝了智駕域控制器的數(shù)量達(dá)到約183.9萬(wàn)套，與上一年度相比增長(zhǎng)了近70%，其前裝搭載率約為8.7%。此外，在同年中國(guó)市場(chǎng)智駕域控芯片裝配量排行榜上，特斯拉FSD、英偉達(dá)Orin-X、地平線征程5、Mobileye EyeQ4H以及EyeQ5H等高性能處理器均名列前茅，這些先進(jìn)的半導(dǎo)體解決方案正日益成為推動(dòng)自動(dòng)駕駛技術(shù)發(fā)展不可或缺的核心組件之一。
另外，在智能駕駛功能配置上，不同市場(chǎng)定位車(chē)型的智能駕駛方案對(duì)主控SoC芯片也存在不同層級(jí)的需求。目前，參考不同級(jí)別智駕方案對(duì)主控SoC芯片在AI算力需求上的不同，智駕SoC芯片可大致分為三種類(lèi)型：小算力SoC芯片（2.5~20TOPS）、中算力SoC芯片（20~80TOPS）和大算力SoC芯片（≥100TOPS）。
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小算力SoC芯片
小算力SoC芯片的AI算力通常在2.5~20TOPS，支持實(shí)現(xiàn)的產(chǎn)品形態(tài)主要為前視一體機(jī)或者分布式的行車(chē)或泊車(chē)控制器方案，需求特點(diǎn)是追求高性價(jià)比；在功能實(shí)現(xiàn)上，以基礎(chǔ)的LO~L2級(jí)別的輔助駕駛功能為主，部分車(chē)型或可提供高速NOA功能。
當(dāng)前，L2及以下ADAS功能已經(jīng)進(jìn)入快速增長(zhǎng)階段，其中，前視一體機(jī)占ADAS市場(chǎng)比重約為75%，仍然是目前ADAS 市場(chǎng)的主力產(chǎn)品形態(tài)。小算力SoC芯片在未來(lái)依舊具備較廣闊的市場(chǎng)空間。
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中算力SoC芯片
中算力SoC芯片的AI算力通常在20~80TOPS，支持實(shí)現(xiàn)的產(chǎn)品形態(tài)主要為輕量級(jí)行泊車(chē)一體域控制器方案；在功能實(shí)現(xiàn)上，以實(shí)現(xiàn)“好用”的高速NOA、城市記憶 NOA 和記憶泊車(chē)等功能為宣傳賣(mài)點(diǎn)，部分車(chē)型或可提供城市NOA功能。
整體來(lái)看，中算力SoC 芯片市場(chǎng)是芯片快速迭代升級(jí)所導(dǎo)致的一個(gè)結(jié)果。英偉達(dá)Xavier在最開(kāi)始的時(shí)候可謂是當(dāng)時(shí)智能駕駛市場(chǎng)上的大算力SoC芯片，但隨著英偉達(dá)下一代芯片Orin的出現(xiàn)，以及后續(xù)地平線J5，安霸CV3-AD等上百 TOPS的算力芯片相繼出現(xiàn)以后，對(duì)于一些中端車(chē)型，一味地追求大算力并不能保證其在市場(chǎng)上的競(jìng)爭(zhēng)力，反而會(huì)讓其在性價(jià)比上失去優(yōu)勢(shì)。于是，與Xavier同級(jí)別的芯片便從大算力SoC芯片市場(chǎng)“降級(jí)”到了中算力SoC芯片市場(chǎng)。
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大算力SoC芯片
大算力SoC芯片的AI算力通常在100TOPS以上，支持實(shí)現(xiàn)的產(chǎn)品形態(tài)主要為高階行泊車(chē)一體域控制器方案，甚至是艙駕一體方案；在功能實(shí)現(xiàn)上，以實(shí)現(xiàn)“好用”的城市NOA、AVP等L2+級(jí)別的功能為宣傳賣(mài)點(diǎn)，部分車(chē)型考慮硬件預(yù)埋，用于實(shí)現(xiàn)L3及更高階的自動(dòng)駕駛功能。
在通往高階智能駕駛功能的發(fā)展過(guò)程中，需要新的算法（Transformer + BEV +OCC）和更先進(jìn)的整車(chē)EE架構(gòu)（中央計(jì)算+區(qū)域控制）去實(shí)現(xiàn)，而這都需要更大算力 SoC芯片作為“基石”來(lái)支撐。
2、智能座艙SoC芯片競(jìng)爭(zhēng)格局
根據(jù)相關(guān)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示，2022年全球智能座艙SoC芯片市場(chǎng)規(guī)模達(dá)到了30.92億美元，其中中國(guó)新車(chē)中搭載智能座艙SoC的數(shù)量為700.5萬(wàn)顆，占據(jù)了全球市場(chǎng)份額的48%。預(yù)測(cè)至2025年，中國(guó)與全球汽車(chē)的智能座艙配置滲透率將分別提升至78%和59%，同時(shí)，全球智能座艙SoC芯片的市場(chǎng)規(guī)模將突破50億美元。
當(dāng)前，智能座艙SoC市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)格局呈現(xiàn)出高度集中的態(tài)勢(shì)，主要由幾家國(guó)際知名的半導(dǎo)體制造商主導(dǎo)，包括高通、AMD、瑞薩電子、英特爾及三星等，這五大廠商共同占據(jù)了超過(guò)90%的市場(chǎng)份額。從細(xì)分領(lǐng)域來(lái)看，在座艙域控制器主控SoC方面，低端至中端市場(chǎng)主要由傳統(tǒng)汽車(chē)半導(dǎo)體供應(yīng)商如Renesas、TI、NXP等占據(jù)；而在高端市場(chǎng)上，則是消費(fèi)類(lèi)電子產(chǎn)品領(lǐng)域的領(lǐng)軍者如高通、三星、英特爾以及AMD等發(fā)揮著重要作用。
而在中國(guó)市場(chǎng)，盡管目前我國(guó)乘用車(chē)在智能座艙SoC的應(yīng)用普及率及其相關(guān)市場(chǎng)規(guī)模均處于較高水平，但國(guó)產(chǎn)座艙 SoC芯片的市占率并不高，不足10%，主要原因在于國(guó)內(nèi)企業(yè)進(jìn)入該領(lǐng)域時(shí)間較晚。不過(guò)，隨著新能源汽車(chē)產(chǎn)業(yè)在中國(guó)乃至全球范圍內(nèi)的快速擴(kuò)張以及“走出去”戰(zhàn)略的推進(jìn)，加上國(guó)家對(duì)于本土化芯片研發(fā)與應(yīng)用的支持力度加大，未來(lái)幾年內(nèi)，預(yù)計(jì)中國(guó)自主研發(fā)的智能座艙SoC將迎來(lái)前所未有的發(fā)展機(jī)遇，并有望實(shí)現(xiàn)快速增長(zhǎng)。
