汽车域控制器行业分析报告怎么写:附行业现状及前景分析

1 汽车电子电气架构由分布走向集中,并x终走向XXX计算

随着汽车智能化,网联化的渗透与普及,汽车电子电气零部件占汽车的比重也逐渐提 高。高驾驶辅助系统,车载多媒体娱乐系统等逐渐成为消费者关注且左右购买决策的功 能配置。越发复杂的系统对传感器、电子控制器(Electronic Control Unit, ECU)的数量有 了需求,如自动驾驶的摄像头,毫米波雷达;多媒体娱乐系统的副驾驶娱乐屏幕,HUD 抬 头显示系统等。传统的分布式电子电气架构(Electrical/Electronic Architecture, EEA)逐渐 在日益复杂的系统需求面前力不从心,集中式的区域控制器(Domain Control Unit, DCU),即域控制器概念应运而生。在未来,随着高性能算力平台的进一步发展,汽车电 子电气架构将会进一步集中整合,向XXX计算平台方向演进。汽车域控制器行业分析报告怎么写:附行业现状及前景分析

1.1 传统分布式电子电气架构难以适应发展趋势

随着 21 世纪以来,科学技术的发展,车辆所搭载的高科技功能逐渐增加。而于此相呼 应的是,车辆搭载的电子控制器(ECU)越来越多,例如控制发动机表现的 ECM 模块、 管理新能源汽车电池的 BMS 模块以及用于 360 度环视影像融合计算的 AVM 模块等等。据 焉知汽车数据,一辆现代豪华汽车中通常包含了 70 到 100 个 ECU。分布式的电子电气架 构由于算力分散、线束成本及重量、通信带宽低以及集成维护困难四大问题,难以适应汽 车智能化发展趋势。

 

 

1、 算力分散无法高效利用。分布式架构下汽车搭载数十个控制器,且为保证性能稳 定性及安全性,每个控制器芯片硬件算力相对其上运行的程序都有所冗余。这就 导致从整车维度,各个控制器的能力“各自为政”,无法高效协同。反之在集中式 电子电气架构

2、 线束成本及重量劣势。庞大的 ECU 数量同样意味着复杂、冗长的总线线束。据电 子工程世界网数据,一辆高汽车的线束使用量约 2km,重量在 20~30kg。在线 束中,线缆材料本身重量占到线束总重量的 75%左右。集中式的电子电气架构以 及域控制器的引入,可大的缩短线束的使用量。

3、 无法支持高带宽车内通信。在分布式 ECU 时代,计算和控制的核心是 MCU 芯 片,传输的基础核心是基于传统的 CAN、LIN 和 FlexRay 等低速总线。随着 ECU 的不断增多,导致总线负载增加,基本上达到允许的上限了,这样容易导致信号 丢帧、总线堵塞等技术难题,从而导致安全隐患。但在域控制器时代,高性能、 高集成度的异构芯片作为域的主控处理器,域内统一调度控制,域外通过以太网 等进行高速通信。目前百兆和千兆的以太网已在多款新车型上得到应用。车载以 太网每节点实施成本高于 CAN 、 LIN,与 FlexRay 相当。在未来,数据传输速度 的制约将使得车载以太网替代传统总线成为必然。

4、 系统集成及 OTA 维护困难。各个 ECU 开发主要由各 Tier1 提供主机厂,主机厂由 内部团队进行集成整合。对主机厂集成开发能力,供应商管理能力提出了很高的 挑战。此外,分布式的架构零散的 ECU 布局也难以支持车载软件在线升 (OTA),从而加大了软件后期维护迭代的难度。目前,OTA 已经从部分新势力车 企的独门绝技,逐渐大众化,各个车企的更新迭代频率也在快速提升。据XXX市 场监督管理总局披露的数据,2021 年各大车企报告 OTA 升 351 次,较 2020 年 同期上升了 55%,而涉及到的车辆达到 3424 万辆之巨,更是较 2020 年同期暴增 了 307%。

 

 

1.2 集中式架构逐渐演进,特斯拉暂时领先

在集中式电子电气架构中,各个 ECU 模块根据划分进行整合“打包处理”,形成数个 域控制器,利用处理能力更强的多核 CPU/GPU 芯片相对集中的去控制每个域,使原有的数 十上百个 ECU 模块数量减少为数个域,域控制器之间基于需求通过以太网等高速总线或 CAN/CAN FD 低速总线建立通信连接。集中式电子电气架构的推进可分为六个阶段,分别 为分布式——ECU 集中式——功能域集中式——跨域集中式——XXX-区域集中式——云计 算式。

功能域集中式是以博世等传统 Tier 1 提出的基于功能模块进行的切割。其将整车分为 动力域、底盘域、车身域、智能驾驶域、智能座舱域五大域组成。近年来,该切分方法得 到了广泛的实施,并得到进一步的发展。当前趋势为将车身域、底盘域和动力域三个相对 传统封闭且对功能安全等要求较高的域整合成为整车控制域。从而形成整车控制域、智 能驾驶域和智能座舱域的三大域组合。 2019 年,华为提出的 CC(计算+通信)架构,用分布式网络+域控制器的架构,将车 辆分为三大部分:驾驶、座舱和整车控制,并推出了三大平台:MDC 智能驾驶平台、CDC 智能座舱平台和 VDC 整车控制平台。华为通过提供芯片+操作系统,将上述三大平台的每 一个平台都打造成一个生态系统。

 

 

以特斯拉为代表的以 ECU 模块在车辆物理空间内所在位置进行的整合,即跨域集中 式。特斯拉 Model 3 及 Model Y 的车电子电气架构分为四大部分:CCM(XXX计算模块)、B CM FH(前车身控制模块)、BCM LH(左车身控制模块)、BCM RH(右车身控制模块)。其中 CCM(XXX计算模块)由三个模块组合而成:智能座舱系统(IVI),智能驾驶系统(ADAS)和车 内外通信系统,其共用一套液冷系统。基本上实现了XXX集中式架构的雏形,但并不是严 格意义上的XXX 集中式架构,业内把这种类型称之为“准XXX-区域集中式架构”。 1、 前车身控制模块:负责整车电源分配,车辆前舱用电器的逻辑控制和驱动; 2、 左车身控制模块:负责左侧用电器的配电,左侧用电器的逻辑控制和驱动,包括 左车身便利性控制以及转向、制动等底盘控制等; 3、 右车身控制模块:负责右侧用电器的配电,右侧和背部用电器的逻辑控制和驱 动,包括右车身便利性控制、动力系统、空调等。

相比较功能域集中式,跨域集中式可以抛弃硬件的束缚实现软硬的解耦,同时在物理 上可以让线束更短。但是同样的跨域集中式需要车企要有全栈自研的能力,包括底层硬件 架构到上层的软件开发。也正因为此,当前大部分车企还是选择按照功能域集中的方式进 行开发,而自研能力较强的厂家已经逐步实现的功能域集中式的架构,并且正朝着跨域集 中式架构迈进。 在未来,电子电气架构会进一步发展,向XXX-区域架构演进。在这种架构下,算力全 部向XXX计算机集中,XXX计算机完成车控,娱乐,驾驶辅助等所有能力的提供,承担类 似“XXX大脑”的角色;在区域端,由区控制器(Zonal Control Unit)充当网关、交换机角 色,并完成供电。保证来自XXX计算机的指令上下通达。

各家车企无论其电子电气架构如何演进,可以发现其智能座舱域控制器以及智能驾驶 域控制器都相对独立,未被其他域控整合,而是在不断吸纳其他控制器。在迈向XXX-区域 式集中的过程中,智能座舱域控制器、智能驾驶域控制器将组成XXX计算器的核心。

2 智能座舱与智能驾驶为当前竞争焦点

当前域控制器的竞争焦点主要在智能座舱以及智能驾驶领域。其原因为其用户感知度 高、用户接受度高、科技属性附加值高以及智能座舱开发难度相对较低。

2.1 智能座舱域:用户认接受度高,开发难度相对低

相对于其他汽车技术,智能座舱实现难度相对较低,并且直面用户,能够给用户带来 直接的感官体验。根据 HIS 在 2021 年 7 月进行的调查显示,近 8 成用户对智能座舱配置有 需求,其中更有 17.4%的用户认为智能座舱为购车必须配置。故车企投入智能座舱性价比 高,智能座舱已经成为汽车智能化道路上率先落地的领域。

 

 

2.1.1 智能座舱域发展历史

智能座舱主要的发展历史主要分为三个阶段,在 2000 年之前为机械时代;2000 年至 2015 年为电子时代;2015 年至今为智能时代。 机械时代:座舱主要就只有单一的机械仪表,简单的音频播放设备,物理操作按键, 除此之外,没有中控显示屏,并且集成度较低,无智能化配置。 电子时代:座舱多为机械仪表,少数有液晶仪表,除此之外,多为物理按键,少 数为触屏,拥有娱乐系统,小尺寸娱乐显示,除此之外,集成度较低,智能化程度低。 智能时代:当前的座舱已经正式进入了智能化当中,座舱大尺寸屏显示、多联屏出 现,信息娱乐系统功能逐渐丰富,交互方式多样,且为高度集成化,安全程度较高,智能 化程度高。 在未来,智能座舱作为人车交互的x入口,会进一步快速发展。在人机交互层面, 人与车辆的交互不只会局限在屏幕图像交互(GUI)与语音系统(CUI),声音(VUI)、香 氛嗅觉(FUI)、座椅震动、HUD、灯光(LUI)等都可成为人机交互的接口。在硬件层 面,车内多屏交互趋势明显,跨域算力融合也会进一步推进,对于软硬集成开发及域控制 器算力会有更高的要求。

2.1.2 智能座舱域控市场规模

根据 ICVTank 数据,2022 年,预计全球智能座舱行业市场规模达 461 亿美元,平均 CAGR 达 8%。其中,中国智能座舱配置渗透要明显快于全球,根据 IHS 预测,2020 年中 国市场智能座舱渗透率为 48.8%,预计在 2025 年渗透率有望达到 75% 高工智能汽车研究院监测数据显示,今年 1-9 月中国市场(不含进出口)乘用车前装 标配搭载座舱域控制器上险交付为 114.99 万辆,同比增长 52.81%;前装标配搭载率为 8.06%。ICVTank 数据显示,2019 年全球智能座舱域控制器出货量为 40 万套,预计 2025 年全球智能座舱域控制器出货量将达到 1300 万套。

2.2 智能驾驶域:L2 快速普及,行泊一体为明显趋势

目前量产上市的 L2 别智能驾驶系统多为基于传统分布式电子电气架构开发的,即高 速行车中的智能驾驶由一个控制器控制,自动泊车及 360 全景影像由另一个控制器控制。 随着高速的驾驶辅助功能逐渐覆盖城市场景;泊车系统从x简单的 360 环视影像逐渐发展 为自动泊车甚至自动代客泊车(AVP),低速与高速两套智能驾驶辅助系统软硬件逐渐产生 了功能上的交集。行泊一体化智能驾驶域控制器就此站上舞台,其具体优势为硬件共享; 多传感器融合;减少硬件成本;降低开发难度以及为未来“目的地到目的地”的真正自动 驾驶的实现打下硬件基础。

2.2.1 智能驾驶域发展历史

智能驾驶系统,又被称为驾驶辅助系统或者自动驾驶系统。其基本构造为通过车载感 知元器件感知车辆行驶周边环境,由处理器或者域控制器进行加速、制动、转向的计算并 给出决策,x终发布指令由动力系统、制动系统、转向系统进行执行从而达到车辆自动行 驶的目的。其发展历程可根据主流智能驾驶分类等划为六个阶段。根据 2021 年 8 月XXX 市场监管总局及标委下发的《汽车驾驶自动化分》文件,汽车自动化共划分为 6 个等 ,即 L0-L5,其中 L0-L2 为辅助驾驶,系统能够辅助驾驶员执行动态驾驶任务,L3 及以 上被称为自动驾驶,系统能够执行全部动态驾驶任务,L3 需根据需要提供接管。

目前智能驾驶辅助系统正在快速发展普及期,正在处于“L2 驾驶辅助系统快速普 及,L3 驾驶辅助快速成熟”的历史阶段。根据 IDC 公司发布的《中国自动驾驶汽车市场 数据追踪报告》,2022 年x季度,L2 驾驶辅助系统在乘用车市场的渗透率为 23.2%。

2.2.2 智能驾驶域控市场规模

根据 IDC 统计,如今市场上 L2 别驾驶辅助乘用车中,21.4%为域集中控制实现的, 即通过智能驾驶域控制器实现的,大部分车企还是使用传统分布式控制的方式实现 L2 别 驾驶辅助。根据高工智能汽车统计,参考 2021 年交强险上险数据,智能驾驶域控制器实际 出货量仅为 53 万套左右,渗透率为 3%左右。智能驾驶域控制器尚处于萌芽之中。

3 域控制器产业链解构,高性能芯片为其核心

将域控制器从下至上拆解可以发现,其x底层为主控芯片,在其之上为操作系统层、 中间件层以及应用软件算法层,一款好的域控制器的成功关键是多层次的软件硬件的有机 结合。主控芯片目前多采用多核异构的“CPU+XPU”SoC 芯片,竞争的焦点主要在于芯片 的有效算力、算力能耗比、成本等。操作系统及中间件主要负责对硬件资源进行合理调 配,以保证各项智能化功能的有序进行。其中,软件操作系统竞争格局较为稳定,多以QNX 和 Linux 及相关衍生版本为主。应用算法则是基于操作系统之上独立开发的软件程 序,是各汽车品牌差异化竞争的焦点之一。

 

 

3.1 科技厂商入局域控制器,业务模式多样

车企对于高性能多核异构 SoC 的需求也在吸引着科技厂商入局,当前国内外主要的芯 片厂商由英伟达、德州仪器、Mobileye、高通、AMD、华为、地平线等。在中游为 Tier1 集成供应商,国内主要玩家为德赛西威、中科创达、东软睿驰、经纬恒润、华为等。 在软件定义汽车的大趋势下,在域控制器开发上,车企与供应商之间的关系相较于 ECU 控制器时代正在发生微妙的转变。传统上,车企向定点的 Tier1 发布需求,Tier1 基于 进行软硬件控制器的开发,x后交由车企进行集成及测试验收。而在智能化时代,车辆的 智能化、科技化功能越发被消费者以及车企重视,越来越多的车企建立起了自己的软件自 研团队甚至是硬件自研团队,希望牢牢的把产品定义的主导权握在自己手中。车企与供应 商之间形成了多样化的合作模式,以适应车企不断扩大的自研需求。当前车企与供应商在 域控制器领域的商业合作模式可以分为一下几种:

  1. 交钥匙型:供应商完成底层硬件、操作系统、中间件、应用软件全部开发,车企 负责系统集成。尤其适用于自动驾驶系统解决方案商、智能座舱软件平台厂商, 比如百度 ACU 由伟创力负责代工生产,毫末智行也与伟创力达成合作,甚至众 多的自动驾驶初创企业,都可能采用这一模式,通过 ODM/OEM 代工商提供车规 硬件前装生产能力的补充,为主机厂提供“域控制器+ADAS 系统集成开发” 整套解决方案。
  2. 应用自研型:供应商完成底层硬件、操作系统、中间件的开发,车企负责相对简 单的应用层开发。Tier1 采用白盒或灰盒模式,车企掌控自动驾驶或智能座舱应用 层开发权限,芯片厂商、Tier1、车企往往形成了深度合作,芯片商提供芯片、开 发软件栈和原型设计包,Tier1 提供域控制器硬件生产、中间层以及芯片方案整 合。这一模式的典型合作案例包括德赛西威+英伟达+小鹏/理想/智己、氪 +Mobileye+知行科技等。
  3. 中间件以上自研型:供应商完成底层硬件、操作系统,车企负责中间件及上层应 用开发。这种模式下,供应商主攻域控基础软件平台,向上可支撑车企掌控系统 自主开发权,向下可整合芯片、传感器等 Tier2 的资源,TTTech 是这一模式的鼻 祖,目前估值超过 10 亿美元,重要股东包括奥迪、三星电子、英飞凌、安波福 等。
  4. 硬件代工型:供应商完成硬件代工,剩余均由车企自研。这一模式首先由特斯拉 引入,而后被蔚来,小鹏等新造车势力采用,特斯拉设计域控制器,由广达、和 硕代工,蔚来则寻求伟世通和伟创力的支持。
  5. Tier0.5 型:车企深度绑定产业链,力求全栈自研。这种模式下,车企源于全栈自 研能力的需求,或独立旗下零部件公司或与 Tier1 公司合资形成 Tier0.5,比如上 汽旗下联创汽车电子、长城旗下诺博科技、吉利旗下亿咖通以及宏景智驾与江淮 汽车合资成立域驰智能。

3.2 高性能 SoC 芯片是域控制器的核心

随着车辆配置功能逐渐丰富,且算力逐渐向域控制器的集中,域控制器对于高性能 SoC 芯片的依赖日益明显。在智能座舱域,在数年前,搭载有语音系统、地图导航系统、 多媒体播放能力的一套座舱娱乐系统已经能获得市场的青睐。而如今,一套高性能的车机 不仅仅能实现地图导航、多媒体、语音等基本能力,更需要帮助消费者将爱车转化为车内 生活第三空间。在行车中,通过结合智能驾驶辅助的高精地图进行实时的环境渲染、基于 3D 车模的“数字孪生”车辆控制应用需要专用的 GPU 进行加速渲染。在驻车休息中,丰 富的车内游戏、大屏观影对 SoC 综合性能也是不小的考验。在智能驾驶域,随着各类型的 感知元器件渗透率的提升,对智能驾驶于感知融合算法和硬件算力提出了更高的要求。 此外,芯片的选型与部署往往提前与软件功能的交付,即“硬件预埋,软件迭代”的 策略。在这种策略牵引下,车企以及 Tier1 往往会将芯片选型的性能指标设置的要求高于 当前软件的实际需求,以确保域控制器有足够的“天花板”空间提供车辆后期操作系统及 应用软件等则会随着算法模型不断迭代持续更新,实现软件定义汽车。

3.2.1 智能座舱:消费电子厂商入局,助力车企实现跨域融合,提升体验

高通骁龙 8155,目前智能座舱域的主流 SoC,其为消费 SoC 高通骁龙 855 的车规 版本,全称为 SA8155P。它是高通第 3 代数字座舱平台的旗舰产品,全称是 SA8155P。采 用 7 纳米工艺制造,具有八个核心,算力为 8TOPS(也就是每秒运算 8 万亿次),可以x多 支持 6 个摄像头,可以连接 4 块 2K 屏幕或者 3 块 4K 屏幕,支持 Wi-Fi6,支持 5G,支持 蓝牙 5.0。相较于前一代产品高通骁龙 820A 有很大性能提升: 1. 工艺制程方面:制程从 14 纳米升到 7 纳米,性能提升三倍。 2. 网联能力方面:Wi-Fi 模块从外挂改为内置,体积发热更小。蓝牙 5.0 带宽相较于 820A 的蓝牙 4.1 带宽增加一倍,达到了 2Mbps。 3. 视频能力方面:x大像素处理能力与视频编解码能力提长了 1 倍,且增加了神经 网络处理器 NPU 的支持 —— 更清晰、更流畅。 部分车企在面对更高要求的智能座舱硬件需求,而下一代 SoC 尚不成熟时,提出了 “双 8155”方案,使得域控制器理论性能翻倍。在x新的理想 L9 上,理想搭载了 3 块 3K OLED 屏幕、HUD、21 颗扬声器、6 个阵列式麦克风以及以可支持手势交互的 3D ToF 摄像 头,而“双 8155”方案拥有的算力、AI 计算能力能满足 3D 图像和声音的数据分析,而 24GB 内存和 256GB 高速存储则能满足更大量运算数据的暂时存储以及数据的快速读写, 让 L9 优秀的智能座舱体验成为可能。

 

 

高通骁龙 8295,5nm 制程,性能再提升,旨在跨域融合。高通骁龙 8295 芯片为高通 第四代智能座舱芯片,为 2021 年旗舰消费芯片骁龙 888 的车规版本,其全称为 SA8295P。采用 X1 超大核+3 颗 A78+4 颗 A55 的八核方案,其 CPU 算力达到了 200k DMIPS,约为 8155 的两倍。GPU 为 Adreno 690,GPU 算力为 3000 GFLOPS,相较于 8155 搭载的 Adreno 640 的 1140 GFLOPS 有了巨大的进步。 值得关注的是,在 NPU 方面,其 AI 算力方面的能力更是达到了 30TOPS,已经超过 了多款在售的辅助驾驶芯片。如此之高的 AI 算力,如果仅使用在座舱域的语音识别、 DMS 则大材小用了。显而易见的是,在未来 8295 芯片可为辅助驾驶系统提供算力,从而 实现跨域融合。 高通骁龙 8295 芯片将在明年的车型上陆续量产,目前已知的为集度汽车首款量产车 ROBO-01 将作为 8295 国内首发。

华为麒麟 990A,“卡脖子”下的翻身仗。麒麟 990A,采用的是 8 核 CPU,在大核方 面采用了华为的泰山 V120 Lite 内核,小核采用的是 A55,GPU 从 16 核变成 8 核,NPU 方 面,采用的是 2 颗 D110+1 颗 D100。由于制裁方面影响,芯片制程据称仅为 28nm,但对 于搭载于车机上的芯片而言,功耗体积上的提升可以接受。其 AI 算力为 3.5TOPS,略逊于 高通骁龙 8155。当前搭载麒麟 990A 的车型由问界 M5/M5e、M7、阿维塔 11 以及狐阿尔 法 S HI 版本。 AMD 锐龙 Ryzen,凭借特斯拉切入赛道,提升车内游戏性能。2021 年 11 月,特斯拉 此前宣布与 AMD 合作,推出其第三代智能座舱域控制器,为 Model X 和 Model S 汽车带 来 AMD 的锐龙 APU,特斯拉 CEO 埃隆・马斯克称该车机性能相当于 PS5 游戏机。 其搭载一颗名为“YE180FC3T4MFG”的来自 AMD 定制芯片,与现有 AMD 产品系列 都不匹配。其 GPU 为“215-130000026” 的 AMD Radeon。根据马斯克透露,其处理能力 高达惊人的 10 TFLOPS(等于 10000 GFLOPS),约为高通骁龙 8295 的三倍。同时,基于 x86 架构的 CPU 和 Linux 操作系统,能够运行赛博朋克 2077、巫师 3 等 3A 游戏,甚至未 来能够运行办公、邮件等多种桌面应用,为智能座舱提供了更多想象空间。

3.2.2 智能驾驶:硬件预埋,算力内卷

智能驾驶领域,域控制器芯片的算力同样重要,堪称是新时代的“发动机马力”。目前 的行业共识是,智能驾驶等每增加一,所需要的芯片算力就会呈现十数倍的上升,L2 智能驾驶的算力需求仅要求 10 TOPS,但是 L3 智能驾驶算力需求就需要 50 TOPS,到 L4 需要 100TOPS 以上,L5 别算力需求则超过 500 TOPS。

 

 

英伟达 DRIVE AGX Orin,地表x强,车企喜欢。Orin 采用x新 7nm 工艺,整块 SoC 容纳下了 170 亿个晶体管,并且在软件端集成英伟达下一代 GPU 架构和 Arm Hercules CPU 内核,以及新的深度学习和计算机视觉加速器,实现性能较上一代 Xavier 7 倍提升。Orin 旨在处理自动驾驶汽车和机器人中同时运行的大量应用程序和深度神经网络,同时达到系 统安全标准,例如 ISO 26262 ASIL-D。其 NPU 算力达到了 254 TOPS、CPU 算力 230k DMIPS、GPU 算力 4100 GFLOPS。性能指标均为业内标杆。也因此获得了大量的用户订 单。 首当其冲的就是蔚来在 NT2 技术平台(ES7、ET7、ET5)上配置的的新一代超算平台 Adam。在 Adam 系统中配置了四个 Orin 芯片,帮助 Adam 实现了超过 1000 TOPS 的算 力。通过使用多个系统芯片,Adam 集成了安全自主运行所需的冗余和多样性。其中两 颗作为主控芯片,负责智能驾驶系统的全栈计算,包括感知融合校验、多源组合定位、多 模态预测和决策。第三个 Orin 用作备用,以确保系统在任何情况都能实现安全运行。第四 个 Orin 可以用于群体智能与个性化训练,加快智能驾驶系统的总体计划速度,同时正对不 同用户的的用车环境进行个性化的本地训练。

除了蔚来,理想、小鹏也在其x新一代产品上纷纷搭载了 Orin 芯片。其中理想 L9 和 小鹏 G9、P7 改款均搭载了两颗 Orin 芯片。此外上汽的 R 和智己、威马 M7、比亚迪、沃 尔沃 XC90,还有自动驾驶卡车公司智加科技,Robotaxi 等众多明星企业 Cruise、Zoox、滴 滴、小马智行、AutoX、软件公司 Momonta 等等,都搭载 Orin 平台进行开发。 英伟达 DRIVE Atlan,发起向 1000TOPS 进XXX的号角。今年 3 月 22 日 GTC 2022 大会 上,英伟达发布了新一代自动驾驶平台 Hyperion 9 以及与之配套的自动驾驶芯片 Atlan。 Atlan 对现有 Orin 的架构进行了大的变革,将集成 Grace-Next CPU、Ampere-Next GPU 单 元,并且集成数据处理单元(DPU)Bluefield,从而协助处理 AI 数据,帮助实现自动驾 驶。Atlan 芯片的目标算力将达到 1000 TOPS,预计将于 2025 年交付。

华为 Ascend 昇腾系列。华为为与狐共同开发了搭载 ADS 高阶自动驾驶全栈解决方 案的狐阿尔法 S 华为 HI 版车型,搭载华为自动驾驶XXX超算域控制器(ADCSC)。同 时,华为还向车企推出多款自动驾驶计算平台 MDC,可以搭配多种传感器,适用于更多车 型。 华为 MDC 系列有多个版本,适用于车企的非华为全栈解决方案。MDC 目前已经发布 了 MDC210、MDC300、MDC610 和 MDC810 四个不同算力等的产品。其在核心 AI 芯片 为华为海思 Ascend 昇腾系列芯片,昇腾 310、昇腾 610 及昇腾 910。包括在华为的几款域 控制器中,自动驾驶芯片参数比较明确的只有两款,分别是 MDC300 和 MDC610。 MDC300 的主控 CPU 采用鲲鹏 920S,共有 12 个核心,算力可以达到 150K DMIPS, 功耗则为 55W。AI 处理器采用 4 颗昇腾 310 芯片,单颗昇腾 310 的算力能够达到 16TOPS (INT8),整个域控制器的算力达到 64TOPS。 MDC610 的主控 CPU 共有 16 个核心,算力达到 200K DMIPS。AI 处理器采用昇腾 610 AI SoC,算力能够达到 200TOPS(INT8)或 100TFLOPS(FP16)。在量产产品中,属于第 一梯队。

 

 

Mobileye EyeQ 系列,视觉方案玩家,新产品期待触底反弹。Mobileye 曾经占据了智 能驾驶芯片行业 7 成的份额。在 2021 年 CES 展会上,英特尔高副总裁、Mobileye CEO 透露,2020 年 EyeQ 系列芯片出货量达到了 1930 万片。其 EyeQ4 芯片被广泛采用蔚来、 理想、小鹏、上汽、广汽、威马等车型上。在 Mobileye 于 2020 年发布了 EyeQ5,采用 7nm 的 FinFET 工艺,算力达到了 24 TOPS,该芯片已经搭载在氪 001 以及宝马 iX 上。 形成强烈反差的是,在 EyeQ4 时代选择 Mobileye 的车企纷纷在 2021 年结束了与之的合 作。究其原因正是因为 EyeQ5 无法满足车企对于算力的强烈诉求,以及系统过于黑盒封 闭。 今年五月,Mobileye 发布了其x新的 SoC,EyeQ6 家族,其可分为 EyeQ6L(lite)和 EyeQ6H(High)。 EyeQ6L 重点面向低端市场,旨在支持 L1-L2 驾驶辅助系统,实现高性能、低功耗和 x佳成本效益的挺好组合,其 AI 算力为 5 TOPS,功耗仅为 3W。它是一个能够支持所有 Core ADAS 应用的一体式前挡风玻璃解决方案。 EyeQ6H 则面向更高阶智能驾驶市场,EyeQ6H 的计算能力达到之前 EyeQ5H 芯片的 3 倍,约为 50 TOPS,功耗却只增加了 25%。在硬件层面,EyeQ6H 中构建了一个专用的图 像信号处理器(ISP)、一个图形处理单元(GPU)和一个视频编码器。同时还开放了内部 开发工具,允许客户直接在 SoC 上托管第三方应用程序。因此,EyeQ6H 支持的全环绕摄 像头不仅可以用于驾驶辅助功能,还能为人类驾驶员提供视觉辅助功能(如 360 等)。两颗 EyeQ6H 芯片的组合将为下一代 Mobileye SuperVision,可支持 L2+/L3 甚至 L4 功能。

德州仪器 TDA4VM,性能够用,功能完整。TDA4VM 是德州仪器的新一代智能驾驶 应用所推出的系列芯片,在性能和功耗方面都有较大提升,可以提供 8TOPS 甚至是更高 的深度学习性能。它配有包括 Cortex A72、Cortex R5F、DSP、ISP、深度学习矩阵乘法 加速器(MMA)、视觉处理加速器(VPAC)等在内的不同类型处理器,由对应的核或者加 速器处理各自擅长的任务,功能完备,让计算平台的效率得以提高。另外值得注意的是, TDA4VM 处理器功耗较低,可使用 5W~20W 的功率执行高性能运算,无需主动冷却。

 

 

地平线征程系列,国内领XXX,稳步推进。地平线成立于 2015 年 7 月,是我国先进实 现车规人工智能芯片前装量产的企业。 2019 年地平线成功推出车规 AI 芯片征程 2,满足 AEC-Q100 标准,可提供 4TOPS 等效算力,典型功耗为 2W,支持辅助驾驶、自动驾驶视觉感知、视觉建图定位等智能驾 驶环境感知,主要面向 L2 自动驾驶应用。 2020 年 9 月,地平线再推出征程 3 车规芯片,算力为 5TOPS,典型功耗为 2.5W, 其在原有的 L2 辅助驾驶基础上,实现了 NOA 导航辅助驾驶的功能,支持 120°水平视场 角,并且支持处理 800 万超高像素图像。需要说明的是,征程 3 的 AI 可实现 422fps 图像 处理,等效于 Xavier 的一半处理效果。该芯片搭载于 2021 款理想 ONE,长安 UNI 系列 车型等。 2021 年 7 月,地平线正式发布征程 5 芯片, 征程 5 是地平线第三代车规产品,也 是国内首颗遵循 ISO 26262 功能安全认证流程开发,并通过 ASIL-B 认证的车载智能芯 片;基于x新的地平线 BPU 贝叶斯架构设计,可提供高达 128 TOPS 算力。依托强大异 构计算资源,不仅适用于x先进图像感知算法加速,还可支持激光雷达、毫米波雷达等多 传感器融合。目前已知理想 L8 车型将搭载征程 5 芯片。

黑芝麻华山系列,国内领XXX,稳步推进。黑芝麻智能科技成立于 2016 年,是国内领 先的车规自动驾驶芯片和平台开发企业。根据公司官网介绍,公司在武汉、硅谷、上 海、成都等地设有研发及销售中心,目前公司规模超过 800 人。

根据黑芝麻官网透露信息,华山二号 A1000 芯片,算力达到 58 TOPS(INT8)或 116 TOPS(INT4),适配 L2+及 L3 别自动驾驶。采用 16nm FFC 工艺,八核 Cortex A55 1.5GHz,典型功耗 18W。 华山二号 A1000L 芯片,算力达到 16 TOPS(INT8)或 28TOPS(INT4),适配 L2 及 L2+别自动驾驶。采用 16nm FFC 工艺,六核 Cortex A55 1.2GHz,典型功耗 15W。 算力功耗比大于 5 TOPS/W。 华山二号 A1000Pro 芯片,算力达到 106 TOPS(INT8)或 196TOPS(INT4),适配 L3 及 L4 别自动驾驶。采用 16nm FFC 工艺,十六核 Cortex A55 1.5GHz,典型功耗 25W。芯片满足 AEC-Q100 要求,支持系统 ASIL-D 功能安全设计。支持高阶自动驾驶, 包括泊车,城市道路,高速等等,实现多场景无缝衔接。

 

 

4 本土 Tier1 紧跟浪潮,实现业务转型大发展

借助智能网联、智能驾驶及智能座舱的浪潮,国内本土 Tier1 实现了赛道切换,并且 表现亮眼。本土 Tier1 往往从单个控制器或软件产品研发切入汽车电子赛道,由点及面逐 步扩展,x终发展成为软硬一体整体解决方案提供商,占领汽车智能化高地。

4.1 德赛西威,中国x大汽车电子企业之一,深耕汽车电子 30 余年

公司成立与 1986 年,聚焦智能座舱、智能驾驶和网联服务三大领域的整合。在智能座 舱领域,提供基于自动驾驶德智能关怀和安全高效的乘车体验。通过平台化产品,向客户 提供开放,灵活,可迭代的平台化产品。在智能驾驶领域,基于高低速融合的技术概念, 提供覆盖从泊车到高速自动驾驶全场景的整体解决方案。在网联服务领域,公司提供安 全、定制化的智能汽车网联产品与增值服务。目前公司客户群体包括欧美系车厂、日系车 厂以及本土自主品牌车企,主要合作伙伴有大众集团、丰田汽车公司、马自达集团、沃尔 沃汽车、一汽集团、上汽集团、吉利汽车、长城汽车、广汽集团、奇瑞汽车、蔚来汽车、 小鹏汽车、理想汽车等。 智能座舱板块为德赛西威x大营收来源,并且增长迅速。2021 年公司实现营收 95.69 亿元,同比+40.74%。2022 年前三季度实现营收 101.1 亿元,已超 2021 全年营收。公司x大收入来源为智能座舱业务。2021 年,公司智能座舱板块实现营收 78.93 亿元,同比 +33.52%,营收占比为 82.48%。2022 年上半年公司智能座舱板块实现营收 52.44 亿元,与 去年同期相比+57.11%,营收占比为 81.84%。同时根据其披露的x新公告,公司第三季度 实现了总营收 37.03 亿元,如以智能座舱板块第三季度营收占比 80%进行估算,公司前三 季度智能座舱板块将实现营收 84.05 亿元。将超过其 2021 全年智能座舱业务营收。

德赛西威第四代座舱平台推进迅速,已获订单。2022 年 1 月,公司与高通达成战略合 作,双方将基于高通骁龙 8295 座舱平台,共同打造德赛西威第四代智能座舱平台。该系统 支持领先的多屏联动、音效处理和 AR 等技术,融合多维交互模式,可带来丰富的沉浸式 交互体验,以及智能化、场景化的多模态融合体验,目前该平台已获得用户订单。

智能驾驶领域德赛西威与英伟达有长久合作,IPU04 获多个定点。根据英伟达官网显 示,其在全球范围内有 7 家 Tier1 供应商,德赛西威为中国大陆先进 Tier1 供应商,其余 6 家为博世、大陆、采埃孚、法雷奥、伟创力以及广达电脑。2020 年 4 月,小鹏 P7 上市, 其搭载了德赛西威基于英伟达 Xaiver 芯片开发的 IPU03 智能驾驶域控制器。小鹏则基于次 硬件平台开发自动驾驶系统 NGP,并获得广泛好评。2022 年下半年,德赛西威基于两颗英伟达新一代自动驾驶芯片 Orin 所开发的 IPU04 实现量产,算力达到了 508 TOPS ,并搭载 在理想 L9 及小鹏 G9 上,目前 IPU04 智能驾驶域控制器平台以获得包括理想、小鹏在内的 超过 10 家主流车企的定点。

4.2 中科创达,聚焦操作系统软件技术,Android 领域经验丰富

公司于 2008 年成立,主营业务为操作系统技术,集中资源对 Android、Linux、RTOS 以及鸿蒙操作系统以及智能视觉、智能语音、UI 引擎和安全相关技术进行持续开发和投 入,拥有技术开发和服务能力。公司当前有四种业务模式: 1)软件开发,根据客户需求进行操作系统和专项软件的设计与定制化开发; 2)技术服务,根据客户需求,提供人员进行技术支持、技术咨询、系统维护等服务; 3)软件许可,授权客户使用公司自主拥有的软件产品等知识产权; 4)商品销售,向产业链内各类厂商销售软硬件一体化产品。 公司总部设在北京,在南京、成都、杭州、西安、大连、沈阳设有研发中心,在硅 谷、东京、首尔、台北、上海、深圳等地设有技术支持中心,拥有高通、Intel、微软、索 尼、夏普、三星等全球知名厂商为主的客户资源和战略合作伙伴。根据 2021 年年报,2021 年公司实现营业收入 41.27 亿元,同比+57.04%,实现归属于上市公司股东的净利润 6.47 亿 元,同比+45.96%;扣非归母净利润同比+57.29%。

 

 

切入域控制器赛道,中科创达不只专注于软件。近年来,公司不断加大软硬一体化解 决方案产品研发投入,带动商品销售及其他的营收增长。商品销售及其他的营收占比由 2019 年的 18.17%增长为 2021 年的 27.60%。2021 年公司推出 E-Cockpit 4.5 座舱域控制 器,可适配高通、瑞萨、NXP 三个主流芯片平台,支持一芯多屏(仪表、中控、副屏、空 调座椅屏)多系统(Android、Linux、QNX、INTEGRITY)。中科创达还可提供定制的包 括汽车娱乐系统、智能仪表盘、集成驾驶舱、ADAS 和音频产品在内的整体智能驾驶舱软 件解决方案。2021 年 11 月,公司成立智能驾驶平台公司,定位在自动驾驶域控制器和新 一代XXX计算平台(内部称为:新一代 CCU),承载公司进XXX软硬一体方案解决商领XXX者 的目标。

4.3 华阳集团,汽车电子与精密压铸双轨并行,HUD 龙头

公司创立于 1993 年,致力于成为国内外领先的汽车电子产品及其零部件的系统供应 商。目前主营业务板块涵盖汽车电子、精密压铸、精密电子部件以及 LED 照明等,其中汽 车电子业务占比x高。公司从 2001 年开始发展汽车电子业务,目前拥有较完整的智能座舱 产品线和部分智能驾驶产品线,为整车厂提供整体解决方案。目前公司客户主要包括括长 安福特、Stellantis 集团、北京现代、长安马自达、东风本田、长城、 长安、广汽、吉利、 比亚迪、比亚迪丰田、悦达起亚、一汽、北汽等等。 华阳集团 2021 年营收快速增长,汽车电子业务表现亮眼。公司 2021 年实现营收 44.88 亿元,同比+33.02%。归母净利润 2.99 亿元,同比+64.94%;扣非后归母净利润 2.59 亿 元,同比+117.71%。其中汽车电子业务发展迅猛,2021 年公司汽车电子业务营收,29.45 亿元,营收同比+39.88%。2022 年前三季度,公司实现营收 40.08 亿元,同比+28.03%;归 母净利润 2.67 亿元,同比+28.28%;扣非后归母净利润 2.48 亿元,同比+40.71%。

华阳 AAOP 开放平台,助力公司向 Tier0.5 转型。智能座舱 AAOP 1.0 已搭载多个项 目量产; AAOP 2.0 已实现向座舱域控制器开放平台的升, 将在多个客户项目上落地; AAOP 3.0 支持 SOA 软件开放框架,正在研发中。华阳通过 AAOP 平台不仅可以更加灵活 地根据客户的不同期望提供合适的技术和服务,甚至还能够在整车厂以及芯片等相关合作伙伴开始规划下一代产品时就深度参与其中,与他们一起重新定义汽车座舱,实现从 Tier1 向 Tier 0.5 转型。 华阳携手地平线,打造智能驾驶域控产品。2021 年 4 月,公司与汽车智能芯片引领者 地平线签署战略合作协议,双方将在在智能座舱、智能驾驶等领域开展深度合作。华阳基 于地平线征程 2 推出 DMS 产品将搭载车机已在 2021 年内量产上市,未来还将基于高效能 的征程 3 和征程 5 芯片打造自动驾驶域控制器平台,基于地平线征程 3 的多模态交互产品 目前也正在开发中。

 

 

4.4 经纬恒润,服务与产品体系完备的综合汽车电子系统服务商

公司成立于 2003 年,从发动机仿真测试设备起家,2006 年成立汽车电子产品业务部 门,并在 2015 年切入智能驾驶系统赛道。经过近二十年的发展,逐渐发展为国际一线的综 合汽车电子系统服务商。公司总部位于北京,并在天津、南通设立了工厂;在上海,深 圳、长春、武汉及成都设有子公司或分公司;在德国慕尼黑及美国密歇根亦有设立机构。 公司主营业务为电子产品(包含汽车电子产品以及高端装备电子产品)、研发服务及解决方 案业务以及高别智能驾驶解决方案。三类业务在核心技术、应用场景、 客户群体等方面 的相互协同,使公司的综合能力得到不断提升,保持良好的客户粘性,促进公司整体的有 机增长。智能座舱领域,当前公司已经获得 AR HUD 吉利等多个项目定点。 2022 年 4 月科创板成功上市,经纬恒润业绩保持高增长。2021 年公司实现营收 32.6 亿元,实现归母净利润 1.5 亿元。2022 年上半年,公司实现营收 16.70 亿元。同比+21.24, 归母净利润 1.00 亿元,同比+266.30%,扣非后归母净利润 0.35 亿元,同比+60.94%。2022 年前三季度,公司实现营收 26.96 亿元,同比+28.90%。

Mobileye 为经纬恒润深度合作伙伴,前视驾驶辅助搭载率高。经纬恒润主要基于 Mobileye EyeQ 系列芯片深耕前向驾驶辅助领域。硬件方案主要包括纯视觉方案(VO)、 1R1V、5R1V。根据佐思汽研数据显示,经纬恒润在自主品牌中占比 16.7%,仅次于x 名的博世,其搭载车型有上汽荣威 RX5、一汽红旗 E-HS9、吉利博越 Pro 等。除了前向驾 驶辅助外,经纬恒润也使用包括德州仪器、英飞凌等芯片方案推出了智能驾驶域控制器 ADCU、车载高性能计算平台 HPC 以及泊车控制器,力求全面布局自动驾驶解决方案。当 前相关域控制器已有项目定点,产品即将量产。

4.5 东软集团,智能汽车和医疗领XXX企业

东软集团成立于 1991 年,为中国x家上市软件公司。公司成立于 1991 年,公司立 足软件创新及应用,赋能企业实现信息化、数字化、智能化发展。公司当前有四大业务布 局,分为医疗健康及社会保障、智能汽车互联、智慧城市以及企业互联及其他。公司智能 汽车业务主要有东软集团和东软睿驰构成,业务覆盖全面。东软集团本身主要有智能座舱 域控制器、信息娱乐系统、HUD、仪表、T-Box 等。东软睿驰创立于 2015 年,截至 2021 年底,东软集团持股 32.26%。东软睿驰以软件技术为核心,聚焦智能网联、自动驾驶、 EV 动力等领域。业务规模方面,东软集团建立了与众多国内国际车厂的长期合作,并构建 了以 中国、德国、美国、日本、马来西亚为中心的全球产品研发与交付网络。公司产品覆 盖 60 多个XXX和地区、国内外主流汽车厂商 50 多家。 东软集团公司营收稳步增长,智能汽车业务占比快速提升。公司 2021 年实现营收 87.35 亿元,同比+14.46%。归母净利润 11.3 亿元,同比+795.42%;扣非后归母净利润 0.35 亿元,同比+123.33%。公司 2018-2021 年 CAGR 值为 6.8%,营收稳步提升。公司在智能汽 车互联业务方面营收占比得到快速提升,2021 年达到 39.02%,为公司x大收入来源。

 

 

智能座舱产品矩阵丰富,通用化域控赋能客户快速部署。公司智能座舱产品谢列丰 富,包含车载信息娱乐系统、智能座舱域控制器、T-Box、全液晶仪表、全球导航方案OneCoreGo、AR-HUD 等等。根据高工智能汽车研究院数据,东软睿驰在国产做场域控制 器供应商中位列第二,占比 10.32%。 公司在智能驾驶领域颇具竞争力。根据高工智能汽车研究院数据,东软睿驰在自动驾 驶域控制器研发能力等多个维度位列 2021 年度榜单中排名x。2021 年东软睿驰发布行 泊一体域控制器以及整车通用域控制器等面向 SOA(面向服务的架构)新一代标准化域控 制器产品。在传统开发模式下,Tier1 需要定制化硬件及软件,主机厂在部署其应用软件 前,还需要大量的适配调试工程工作量。而在标准化域控制器模式下,东软作为 Tier1 提 前将完成芯片等内部器件适配,接口调试等工作,使车企智能驾驶等应用软件的快速部署 成为可能。

 

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