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ADAS、AD芯片市场前景看好,SoC厂商不遗余力布局自动驾驶

近期,根据ST、NXP等芯片供应商发布的2022年第二季度财报数据显示,受益于汽车芯片的高需求推动,市场营收依然保持惊人增长速度,达到28%。对于车用芯片市场趋势,各大原厂依然看好未来前景。尤其是自动驾驶SoC新市场,英伟达、高通、恩智浦、地平线等大笔投入。

在自动驾驶SoC行业,市场正逐渐整合成一些非常大的参与者并推动ADAS芯片市场的发展。市场机构预测,到2024年,ADAS在全球汽车出货量中的渗透率将达到78.7%。加之更高的安全标准和更低的组件价格,2级类别的收入市场份额在2022年将达到44.4%,在2024年将达到60%。

预计到2030年,L4级的SoC在收入中的份额将达到24%。这些SoC将用于高档汽车和AI出租车,因为它们的准入门槛更高,成本高于L3级别SoC。

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。自动驾驶的精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车用芯片先进工艺的需求,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。

根据汽车工程师协会(SAE)对自动驾驶各个级别的定义标准,L2级ADAS/AD芯片的TOPS(每秒万亿次运算)通常在10到100之间,L3级的TOPS在150到200之间,L4级/5级的TOPS超过400,将达到1000+。每个级别都根据功能进一步划分。

基础L2级功能仅包括自适应巡航控制(ACC)和车道保持系统(LKS),并且可以通过仅具有10个TOPS的SoC来实现。然而,高级级别L2可能需要多达75个TOPS才能实现高级ACC。

预计到2030年,全球ADAS/AD SoC市场将达到300亿美元,2022年至2027年的CAGR将达到26.3%。L2级别的SoC在2022年的收入市场份额将达到44.4%,由于安全标准的升级和组件价格的降低,这一份额将在2024年达到60%的历史新高。L3级别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L2级成为标准。

与L3级SoC相比,L4级SoC具有更大的计算能力和带宽,可以处理更多高分辨率图像并做出快速响应。因此,L4级SoC的进入壁垒和成本远高于L3级SoC,因此它们将主要用于豪华汽车和AI出租车。

L1级和L2级ADAS SoC的准入门槛较低。因此,当ADAS传感器(如摄像头和雷达)的成本持续下降时,ADAS的渗透率可以显著增加。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。这些创业公司有能力进行人工智能芯片设计和大规模生产,他们的解决方案可以以具有竞争力的价格迅速满足本地化要求,如本地语言和本地化算法。

因此,新兴的汽车原始设备制造商将青睐这些新的解决方案。然而,传统的汽车芯片,如瑞萨和恩智浦,也在提供解决方案。L3级别比L2级使用更多的传感器和更高效的计算单元。L3级和L4级之间最显著的区别是人工智能的提高,因为L4级自动驾驶汽车必须能够快速决策。

另一方面,自动驾驶(AD)芯片的发展主要是由NVIDIA和英特尔(Mobileye)等老牌消费电子巨头推动的。AD芯片的研发支出和进入壁垒明显高于ADAS。除了核心的AI芯片,AD解决方案还应该包含连接性、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)和智能驾驶舱解决方案。

此外,AD芯片必须能够提供定制的和特定地区的算法。这必须通过汽车原始设备制造商和AD芯片公司的合作来完成。

三大ADAS/AD芯片供应商面临的优势和劣势

过去,汽车原始设备制造商、一级供应商和芯片供应商(二级)之间有着明显的分工。芯片供应商可能是无晶圆厂公司,也可能是代工厂,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算大,而且汽车中使用的所有半导体都是用成熟的工艺制造的,所以代工就不那么重要了。

然而,未来汽车处理器的性能和功能将在向自动驾驶和电气化的迁移中发挥至关重要的作用。因此,原始设备制造商、一级供应商和芯片制造商之间的合作生态系统开始转变。曾经的二级芯片供应商开始直接与原始设备制造商合作。此外,这三种类型的公司可能会直接与代工厂接触,以确保芯片来源。

竞争对手格局

Mobileye由于进入较早,是领先的L1级和L2级供应商。然而,由于缺乏灵活性和更好的替代方案,中国汽车制造商希望用英伟达或地平线机器人取代Mobileye。此外,其解决方案的计算能力低于竞争对手。为了跟上其他公司的步伐,Mobileye还在CES 2022上推出了分别用于L4、L2和L1/L自动驾驶的EyeQUltra、EyeQ6 Light和EyeQ6 High SoCs。

英伟达凭借其在人工智能业务GPU方面的专业知识,积极进入汽车自动驾驶市场。NVIDIA AD处理器的优势包括高计算能力、丰富的软件工具和允许客户创建自己的算法的完整环境。就客户而言,NVIDIA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,具有1000TOPS的计算能力,预计将于2025年进入量产,目标是L4/L5自动驾驶解决方案。

高通公司是智能驾驶舱的先驱,但却是自动驾驶技术的追随者。高通的骁龙Ride是一款高性能、低功耗的自动驾驶解决方案,支持L1-L5自动驾驶,并面向中高端自动驾驶市场。

地平线作为国内为数不多的自动驾驶芯片解决方案供应商之一,未来几年可能会为中国汽车制造商提供产品。Horizon将自己定位为Mobileye和NVIDIA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NVIDIA的通用处理器相比,Horizon的AD SoCs是ASICs,功耗更低,比通用CPU更高效。

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