智能汽車(chē)芯片專(zhuān)題研究計(jì)算、感知、通信、存儲(chǔ)芯片

智能汽車(chē)芯片專(zhuān)題研究：計(jì)算、感知、通信、存儲(chǔ)芯片1、

從燃油車(chē)到智能電動(dòng)汽車(chē)，千億車(chē)載半導(dǎo)體市場(chǎng)冉冉開(kāi)啟電動(dòng)化+智能化升級(jí)驅(qū)動(dòng)汽車(chē)單車(chē)含硅量顯著提升，千億車(chē)載半導(dǎo)體行業(yè)冉冉開(kāi)啟。

自

1886

年戴姆勒首次將內(nèi)燃機(jī)應(yīng)用于汽車(chē)以來(lái)，汽車(chē)工業(yè)的創(chuàng)新一直圍繞內(nèi)燃機(jī)

展開(kāi)，消費(fèi)者也以追求發(fā)動(dòng)機(jī)馬力等性能指標(biāo)為目標(biāo)。然而，隨著特斯拉在電動(dòng)化

技術(shù)與自動(dòng)駕駛技術(shù)領(lǐng)域的顛覆性變革，汽車(chē)電動(dòng)化與智能化漸成主機(jī)廠共識(shí)，消

費(fèi)者購(gòu)車(chē)時(shí)的考量也逐步從傳統(tǒng)的性能指標(biāo)，轉(zhuǎn)向以智能車(chē)機(jī)、自動(dòng)駕駛為代表的

智能化體驗(yàn)視角。同時(shí)，當(dāng)汽車(chē)行業(yè)供需兩端的關(guān)注點(diǎn)逐步由性能轉(zhuǎn)變至智能時(shí)，

汽車(chē)創(chuàng)新的核心亦從“動(dòng)力引擎”發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)移到“計(jì)算引擎”半導(dǎo)體。根據(jù)

McKinsey數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，預(yù)計(jì)

2025

年國(guó)內(nèi)汽車(chē)半導(dǎo)體行業(yè)規(guī)模將達(dá)到

180

億美元；到

2030

年該市場(chǎng)規(guī)模將達(dá)到

290

億美元。其中，電動(dòng)智能汽車(chē)的加速滲透將成為車(chē)載

半導(dǎo)體行業(yè)快速增長(zhǎng)的核心驅(qū)動(dòng)力。智能化方面，根據(jù)

McKinsey數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，在國(guó)

內(nèi)汽車(chē)半導(dǎo)體行業(yè)中，L3

及以上的高階自動(dòng)駕駛汽車(chē)的車(chē)載半導(dǎo)體規(guī)模占比預(yù)計(jì)將

從

2025

年的

27.8%（50

億美元）提升至

2030

年的

44.8%（130

億美元）。電動(dòng)化方

面，隨著新能源汽車(chē)滲透率的快速提升，“三電系統(tǒng)”逐步取代傳統(tǒng)的燃油動(dòng)力系

統(tǒng)，伴之而來(lái)的亦是整車(chē)中汽車(chē)電子成本占比的顯著提升。根據(jù)

Gartner數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，

2019

年純電動(dòng)型汽車(chē)的半導(dǎo)體成本（750

美元）要高于插電式混合動(dòng)力型（740

美

元）和輕度混合動(dòng)力型汽車(chē)（475

美元）。此外，根據(jù)麥肯錫數(shù)據(jù)，2019

年國(guó)內(nèi)汽

車(chē)半導(dǎo)體占據(jù)全球半導(dǎo)體市場(chǎng)份額的

27%（國(guó)內(nèi)/國(guó)外分別為

30/80

億美元），預(yù)計(jì)

2030

年將提升至

40%（國(guó)內(nèi)/國(guó)外分別為

110/170

億美元），2019-2030

年國(guó)內(nèi)外汽車(chē)

半導(dǎo)體復(fù)合增速分別為

13.8%、7.8%，國(guó)內(nèi)汽車(chē)半導(dǎo)體增速顯著高于國(guó)外。我們認(rèn)

為在行業(yè)“缺芯”事件以及智能化升級(jí)的趨勢(shì)下，進(jìn)口替代趨勢(shì)將加速，國(guó)內(nèi)千億

車(chē)載半導(dǎo)體市場(chǎng)未來(lái)可期。按照國(guó)際通行的半導(dǎo)體產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)方式劃分：汽車(chē)半導(dǎo)體可以分為四類(lèi)：集成電路

（微控制器、模擬

IC、邏輯

IC、存儲(chǔ)芯片），分立器件，傳感器和執(zhí)行器、光電子

器件共四大類(lèi)。根據(jù)

HIS數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，預(yù)計(jì)

2025

年全球汽車(chē)半導(dǎo)體市場(chǎng)規(guī)模將達(dá)到

682

億美元，其中模擬

IC約

170

億美元、分立器件約

110

億美元、邏輯

IC約

101

億美元、存儲(chǔ)

IC約

87

億美元、微控制器約

85

億美元、光學(xué)半導(dǎo)體約

66

億美元、

傳感器與執(zhí)行器約

63

億美元。按照半導(dǎo)體在智能汽車(chē)上具體的應(yīng)用領(lǐng)域劃分：汽車(chē)半導(dǎo)體可分為與智能化相關(guān)的

計(jì)算芯片、存儲(chǔ)芯片、傳感與執(zhí)行器芯片、通信芯片，以及與電動(dòng)化相關(guān)的能源供

給芯片。同時(shí)，隨著處理事件復(fù)雜性的日益提升，亦存在將幾種不同類(lèi)型的芯片集

成在一起，形成系統(tǒng)級(jí)芯片（SoC）。通常，SoC芯片中包含一個(gè)或多個(gè)處理器、存

儲(chǔ)器、模擬電路模塊、數(shù)?；旌闲盘?hào)模塊以及片上可編程邏輯，從而可以有效地降

低電子/信息系統(tǒng)產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)成本，縮短開(kāi)發(fā)周期，提高產(chǎn)品的競(jìng)爭(zhēng)力。計(jì)算及控制芯片：此類(lèi)芯片以微控制器和邏輯

IC為主，主要用作計(jì)算分析和

決策。與人體大腦類(lèi)似，可分為主控芯片和輔助芯片。其中，主控芯片包含

MCU（微處理器）、CPU（中央處理單元）、FPGA（現(xiàn)場(chǎng)可編程門(mén)陣列器件）、

ASIC（專(zhuān)用芯片）等，輔助芯片則包含主管圖形圖像處理的

GPU以及主打人

工智能計(jì)算的

AI芯片等。存儲(chǔ)芯片：主要用于數(shù)據(jù)存儲(chǔ)功能，具體包含

DRAM（動(dòng)態(tài)存儲(chǔ)器）、SRAM

（靜態(tài)存儲(chǔ)器）、FLASH（閃存芯片）等。傳感芯片：主要用于探測(cè)、感受外界的信號(hào)、物理?xiàng)l件（如光、熱、濕度）或

化學(xué)組成（如煙霧），并將探知的信息轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?hào)或其他所需形式傳遞給其

他設(shè)備。具體包含

CIS（CMOS圖像傳感器）、MEMS、電流傳感器、磁傳感器、

陀螺儀、VCSEL芯片和

SPAD芯片（用于激光雷達(dá)）。通信芯片：主要用于發(fā)送、接收以及傳輸通信信號(hào)，具體包括基帶芯片、射頻

芯片、信道芯片、電力線載波通信芯片、衛(wèi)星導(dǎo)航芯片等。能源供給芯片：主要用于保證和調(diào)節(jié)能源傳輸，以分立器件為主。具體包括電

源管理芯片（AC/DC、LED驅(qū)動(dòng)芯片等）、晶體管（IGBT、MOSFET等）、二

極管、晶閘管等。2、

智能化：智能汽車(chē)“眼”疾“腦”快，芯片功不可沒(méi)2.1、

計(jì)算能力：智能汽車(chē)之“腦”，算力軍備競(jìng)賽開(kāi)啟千億賽道2.1.1、

從

CPU走向

SoC，計(jì)算芯片為智能汽車(chē)之“腦”從芯片類(lèi)型上來(lái)看，傳統(tǒng)用于中央計(jì)算的

CPU已無(wú)法滿(mǎn)足智能汽車(chē)的算力需求，

集合

AI加速器的系統(tǒng)級(jí)芯片（SoC）應(yīng)運(yùn)而生。在分布式架構(gòu)時(shí)代，ECU是汽車(chē)

功能系統(tǒng)的核心，其主控芯片為

CPU，僅用于邏輯控制（是與非、加或減）。隨著

E/E架構(gòu)由分布式向域控制器/中央計(jì)算升級(jí)的進(jìn)程加快，域控制器（DCU）正取代

ECU成為智能汽車(chē)的標(biāo)配。在此升級(jí)過(guò)程中，僅依靠

CPU的算力與功能早已無(wú)法

滿(mǎn)足汽車(chē)智能化所需，將

CPU與

GPU、FPGA、ASIC等通用/專(zhuān)用芯片異構(gòu)融合的

SoC方案被推至臺(tái)前，成為各大

AI芯片廠商算力軍備競(jìng)賽的主賽道。SoC中各處

理器芯片各司其職，其中

CPU負(fù)責(zé)邏輯運(yùn)算和任務(wù)調(diào)度；GPU作為通用加速器，

可承擔(dān)

CNN等神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)計(jì)算與機(jī)器學(xué)習(xí)任務(wù)，將在較長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)承擔(dān)主要計(jì)算工作；

FPGA作為硬件加速器，具備可編程的優(yōu)點(diǎn)，在

RNN/LSTM/強(qiáng)化學(xué)習(xí)等順序類(lèi)機(jī)器

學(xué)習(xí)中表現(xiàn)優(yōu)異，在部分成熟算法領(lǐng)域發(fā)揮著突出作用；ASIC可實(shí)現(xiàn)性能和功耗

最優(yōu)，作為全定制的方案將在自動(dòng)駕駛算法中凸顯其價(jià)值。從應(yīng)用場(chǎng)景來(lái)看，計(jì)算芯片可以劃分為智能座艙芯片和自動(dòng)駕駛芯片、車(chē)身控制芯

片。（1）智能座艙芯片：芯片結(jié)構(gòu)：以“CPU+功能模塊”的

SoC異構(gòu)融合方案為主。以高通智能座艙

主控計(jì)算芯片

820A系列為例：高通

820A芯片采用

14

納米工藝，從整體性能

上來(lái)看，可以實(shí)現(xiàn)

hypervisor和

QNX系統(tǒng)啟動(dòng)時(shí)間小于

3

秒，Android系統(tǒng)啟

動(dòng)時(shí)間小于

18

秒，倒車(chē)影像啟動(dòng)小于

3

秒。進(jìn)一步拆解后可分為四大模塊：（1）CPU，采用主頻高達(dá)

2.1GHz的

64

位四核處理器（Qualcomm?

Kryo?

CPU），用于對(duì)所有硬件資源的調(diào)度與管理；（2）GPU，采用高通

Adreno530

GPU，可支持多個(gè)

4K超高清觸屏顯示，實(shí)現(xiàn)一芯多屏；（3）DSP，采用

Qualcomm?

Hexagon?

680

DSP，能夠在不增加

CPU負(fù)載的情況下，支持

8

個(gè)

攝像頭傳感器同時(shí)輸入；（4）LTE調(diào)制解調(diào)器模塊，確保車(chē)輛在行駛過(guò)程中獲

得持續(xù)的移動(dòng)連接性。除此之外，該芯片可搭載高通深度學(xué)習(xí)軟件開(kāi)發(fā)包(SDK)

——Qualcomm驍龍神經(jīng)處理引擎(NPE)，從而可集成基于機(jī)器學(xué)習(xí)的先進(jìn)駕駛

輔助系統(tǒng)。競(jìng)爭(zhēng)格局：瑞薩、英偉達(dá)、高通、英特爾、三星等廠商憑借優(yōu)越的芯片性能和

供應(yīng)鏈在中高端座艙芯片領(lǐng)域脫穎而出。其中，高通、三星、英偉達(dá)由于其在

手機(jī)、消費(fèi)電子等領(lǐng)域龐大的出貨量及技術(shù)儲(chǔ)備而大幅攤薄新一代架構(gòu)的研發(fā)

成本（7nm、5nm制程的研發(fā)費(fèi)用高昂），因而可率先卡位智能座艙芯片賽道。

目前，高通在國(guó)內(nèi)新興旗艦車(chē)型上近乎實(shí)現(xiàn)壟斷，其座艙產(chǎn)品迭代速度幾乎與

手機(jī)產(chǎn)品同時(shí)更新（三星、聯(lián)發(fā)科座艙芯片至少落后手機(jī)一代）。根據(jù)高通數(shù)

據(jù)顯示，其

2021

年汽車(chē)芯片在手訂單逾

80

億美元，主控芯片月出貨量高達(dá)數(shù)

百萬(wàn)顆。國(guó)產(chǎn)廠商方面，華為和地平線分別憑借麒麟

990A和征程

2

快速出圈，

華為與高通類(lèi)似，擁有強(qiáng)大的研發(fā)、萬(wàn)物互聯(lián)的鴻蒙生態(tài)以及不遜于高通的迭

代能力，極狐阿爾法

S是首款搭載麒麟

990A的車(chē)型，單顆芯片可同時(shí)驅(qū)動(dòng)

12.3

英寸液晶儀表、20.3

寸

4K觸控屏以及

8

寸的

HUD，整體算力達(dá)到

3.5TOPS（高通最新座艙芯片

SA8155P為

3TOPS）。而地平線也因其開(kāi)放的開(kāi)

發(fā)平臺(tái)和完備的工具鏈?zhǔn)艿街鳈C(jī)廠青睞，其征程

2

座艙芯片已獲得長(zhǎng)安

UNI-T車(chē)型定點(diǎn)。（2）自動(dòng)駕駛芯片：芯片結(jié)構(gòu)：以“CPU+GPU+NPU”的

SoC異構(gòu)方案為主。以英偉達(dá)自動(dòng)駕駛

主控計(jì)算芯片

Xavier系列為例，該

SoC芯片主要包含控制單元、計(jì)算單元、

AI加速單元三大模塊：（1）控制單元（CPU）：基于

ARM架構(gòu)的

8

核

CarmelCPU；（2）計(jì)算單元（GPU）：基于

NVIDIAVolta架構(gòu)，在

20W功率下單精度

浮點(diǎn)性能可達(dá)到

1.3TFLOPS，Tensor核心性能為

20TOPS，當(dāng)功率提升到

30W時(shí)，算力可達(dá)到

30TOPS，性能強(qiáng)勁且具有可編程性；（3）ASIC（AI加速單元）：包含深度學(xué)習(xí)加速器（DLA，DeepLearningAccelerator）和可編程視覺(jué)

加速器（PVA，ProgrammableVisionAccelerator）兩個(gè)

ASIC芯片，旨在提高

CPU性能（perf/watt）。競(jìng)爭(zhēng)格局：按照供應(yīng)方式可以分為軟硬一體式解決方案和開(kāi)放式解決方案兩大

陣營(yíng)。其中，英特爾（Mobileye）和華為是國(guó)內(nèi)外自動(dòng)駕駛軟硬一體式解決方

案提供商的代表，即將傳感器、芯片、算法綁定銷(xiāo)售的全家桶式方案。該方案

優(yōu)勢(shì)是能夠幫助自研能力不足的主機(jī)廠快速上車(chē)量產(chǎn)，其中

Mobileye系列芯片

截至

2019

年底出貨

5400

萬(wàn)，全球

ADAS市場(chǎng)占有率約為

70%（2019

年），特

斯拉早期便在

AutopilotHW1.0

中采用

MobileyeEyeQ3

作為自動(dòng)駕駛主控芯片。

此外，華為也宣布提供全棧式解決方案，華為

MDC計(jì)算平臺(tái)采用“統(tǒng)一硬件

架構(gòu)，一套軟件平臺(tái)，系列化產(chǎn)品”，將在極狐阿爾法

S上率先落地量產(chǎn)。目前，英偉達(dá)自動(dòng)駕駛解決方案已被眾多新勢(shì)力廠商及自主品牌

所采用，包括小鵬、理想、蔚來(lái)等新勢(shì)力品牌，以及上汽智己等自主品牌；地

平線在自動(dòng)駕駛落地方面也在持續(xù)推進(jìn)當(dāng)中，目前已宣布在理想

ONE中取代

Mobileye成為新的自動(dòng)駕駛主控芯片供應(yīng)商，將搭載兩顆征程

3

自動(dòng)駕駛芯片。

我們認(rèn)為在智能汽車(chē)行業(yè)發(fā)展初期，部分

OEM廠商會(huì)綜合考慮成本、開(kāi)發(fā)周

期、系統(tǒng)穩(wěn)定性等因素而選擇軟硬件一體式解決方案；當(dāng)行業(yè)邁向成熟階段，

頭部

OEM廠商已具備相當(dāng)程度算法開(kāi)發(fā)能力，將會(huì)傾向于選擇更為開(kāi)放的計(jì)

算平臺(tái)，在完善的開(kāi)發(fā)工具鏈之上結(jié)合場(chǎng)景自研算法，以滿(mǎn)足差異化需求。（3）車(chē)身控制芯片：芯片結(jié)構(gòu)：車(chē)身控制芯片對(duì)算力要求較低，通常以

8

位或

32

位的

MCU芯片

為主。車(chē)身控制域的本質(zhì)是在傳統(tǒng)車(chē)身控制器（BCM）的基礎(chǔ)上，集成了無(wú)鑰

匙啟動(dòng)系統(tǒng)（PEPS）、紋波防夾、空調(diào)控制系統(tǒng)等功能。因而其中的主要芯片

仍以車(chē)規(guī)級(jí)

MCU為主。根據(jù)芯片數(shù)據(jù)吞吐量的不同，車(chē)規(guī)級(jí)

MCU主要可分

為

8

位、16

位以及

32

位三種。其中，8

位工作頻率在

16-50MHz之間，具有簡(jiǎn)

單耐用、低價(jià)的優(yōu)勢(shì)，主要應(yīng)用于車(chē)窗、車(chē)門(mén)、雨刮等車(chē)身控制領(lǐng)域；32

位

MCU工作頻率最高，處理能力、執(zhí)行效能更好，應(yīng)用也更廣泛，主要應(yīng)用于

動(dòng)力域、座艙域等。同時(shí)，由于

8

位的

MCU的效能持續(xù)提升，目前已滿(mǎn)足為

低階的

16

位

MCU的應(yīng)用需求，疊加

32

位

MCU成本的逐漸降低，雙重因素

作用下

16

位

MCU的市場(chǎng)份額正逐步萎縮。競(jìng)爭(zhēng)格局：外資廠商高度壟斷，行業(yè)“缺芯”事件背景下國(guó)內(nèi)廠商正加速崛起。

根據(jù)

HIS數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，外資廠商憑借先發(fā)優(yōu)勢(shì)已高度壟斷全球車(chē)規(guī)級(jí)

MCU市場(chǎng)，

具體包括恩智浦（14%）、英飛凌（11%）、瑞薩電子（10%）等。而在

2020

年

末以來(lái)，汽車(chē)行業(yè)“缺芯”事件加劇，進(jìn)口

MCU存貨緊俏且價(jià)格高企。在此

背景下，國(guó)內(nèi)車(chē)規(guī)級(jí)

MCU市場(chǎng)正加速進(jìn)口替代。目前，國(guó)內(nèi)成熟的車(chē)規(guī)級(jí)

MCU供應(yīng)商包括比亞迪電子、杰發(fā)科技、芯旺微等。2.1.2、

車(chē)企開(kāi)啟算力軍備競(jìng)賽，千億汽車(chē)

AISoC賽道正在崛起車(chē)企預(yù)埋硬件開(kāi)啟算力軍備競(jìng)賽，高算力自動(dòng)駕駛計(jì)算芯片將率先受益。行業(yè)創(chuàng)新

引領(lǐng)者特斯拉在其

Autopoilt自動(dòng)駕駛輔助系統(tǒng)設(shè)計(jì)之初便采用了“硬件先行+軟件

更新”的方案，即預(yù)埋高算力計(jì)算芯片，后續(xù)通過(guò)

OTA進(jìn)行軟件升級(jí)。由此，該

方案也相繼得到造車(chē)新勢(shì)力以及傳統(tǒng)整車(chē)廠所追捧，蔚來(lái)、理想、小鵬、上汽等都

在現(xiàn)階段表現(xiàn)出對(duì)算力的強(qiáng)烈追求?？梢钥吹?，2021

年以來(lái)，傳統(tǒng)整車(chē)廠加速智能

化轉(zhuǎn)型升級(jí)，相繼推出上汽

R汽車(chē)

ES33、智己

L7、極氪

001

等高算力智能化車(chē)型，

不少車(chē)型未來(lái)計(jì)劃可實(shí)現(xiàn)

500-1000TOPS的總算力。因此，我們認(rèn)為隨著造車(chē)新勢(shì)

力銷(xiāo)量的不斷爬坡及傳統(tǒng)整車(chē)廠智能化品牌車(chē)型的相繼發(fā)布，自動(dòng)駕駛計(jì)算芯片作

為智能汽車(chē)之“魂”將充分率先受益汽車(chē)智能化浪潮，開(kāi)啟規(guī)模化量產(chǎn)。我們預(yù)計(jì)

2025/2030

年我國(guó)車(chē)載

AISoC芯片市場(chǎng)超

55.2/104.6

億美元，具體測(cè)算過(guò)

程如下：

假設(shè)：乘用車(chē)產(chǎn)量：根據(jù)乘聯(lián)會(huì)預(yù)測(cè)，隨著“新四化”成為汽車(chē)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的新機(jī)遇，2021

年起中國(guó)汽車(chē)市場(chǎng)將呈現(xiàn)緩慢增長(zhǎng)態(tài)勢(shì)，未來(lái)五年汽車(chē)市場(chǎng)將會(huì)穩(wěn)定增長(zhǎng)，預(yù)計(jì)

2021

年汽車(chē)銷(xiāo)量增長(zhǎng)

4%左右，乘用車(chē)銷(xiāo)量增長(zhǎng)

7.5%，并預(yù)測(cè)到

2025

年，汽車(chē)銷(xiāo)

量有望達(dá)到

3000

萬(wàn)輛?；诖耍覀冾A(yù)計(jì)

2025/2030

年乘用車(chē)產(chǎn)量有望達(dá)到

2539/2803

萬(wàn)輛。自動(dòng)駕駛滲透率預(yù)測(cè)：根據(jù)麥肯錫預(yù)測(cè)，到

2030

年全球?qū)⒂?/p>

95%車(chē)輛配備

L2

及以

上的自動(dòng)駕駛功能，具體來(lái)看：2025

年

L0/L1/L2/L3/L4

及以上自動(dòng)駕駛滲透率分別

為

15%/33%/46%/2%/1%，2030

分別為

12%/21%/57%/7%/3%。由于國(guó)內(nèi)自動(dòng)駕駛落

地更為積極，我們認(rèn)為

L4

及以上自動(dòng)駕駛有望加速落地，基于此我們預(yù)測(cè)

2030

年

L0/L1/L2（包括

L2+）/L3/L4

及以上自動(dòng)駕駛滲透率分別為

0%/15%/50%/23%/12%。車(chē)載

AISoC芯片單車(chē)價(jià)值量：我們將車(chē)載

AISoC芯片單車(chē)價(jià)值量拆分為單車(chē)所需

算力乘以單算力平均價(jià)格。單車(chē)算力方面，根據(jù)安波福數(shù)據(jù)，L0/L1/L2/L3/L4

及以

上自動(dòng)駕駛所需算力分別為<1/10+/100+/500+/1000+TOPS；單算力平均價(jià)格方面，

我們預(yù)計(jì)當(dāng)算力小于

3/3-10/10-100/100-500/大于

500TOPS時(shí)，單算力平均價(jià)格分別

為

50/14/8/3/1.6

美元。綜合考慮單算力價(jià)格將隨著技術(shù)進(jìn)步呈下降以及單車(chē)算力將

隨智能化程度提高而顯著增加的趨勢(shì)，我們預(yù)測(cè)

2025

年

L0/L1/L2/L3/L4

及以上自

動(dòng)駕駛單車(chē)

AISoC芯片價(jià)值量約為

49.3/69.0/190.0/685.9/1487.9

美元，2030

年將下

降至

46.7/65.4/180.1/598.3/1131.7

美元。市場(chǎng)規(guī)模：我們預(yù)計(jì)

2025

年國(guó)內(nèi)車(chē)載

AISoC市場(chǎng)規(guī)模為

55.2

億美元，2030

將達(dá)

到

104.6

億美元。考慮到

2016-2020

年全球乘用車(chē)產(chǎn)量/國(guó)內(nèi)乘用車(chē)產(chǎn)量均位于

2.8-

3.1

區(qū)間，我們給與

2.9

倍乘數(shù)，預(yù)計(jì)

2025

年全球車(chē)載

AISoC市場(chǎng)規(guī)模為

160.1

億

美元，2030

將達(dá)到

303.4

億美元。2.2、

感知能力：智能汽車(chē)感知先行，傳感器為智能汽車(chē)之“眼”車(chē)載傳感器作為智能汽車(chē)之“眼”，是智能汽車(chē)時(shí)代最重要的增量汽車(chē)零部件之一。

其細(xì)分品類(lèi)眾多，主要包括車(chē)載攝像頭、毫米波雷達(dá)、超聲波雷達(dá)、激光雷達(dá)等

4

類(lèi)主流產(chǎn)品。其中，車(chē)載攝像頭作為智能汽車(chē)內(nèi)應(yīng)用領(lǐng)域最為廣泛的傳感器，不但

可以協(xié)助實(shí)現(xiàn)視覺(jué)方案下的自動(dòng)駕駛技術(shù)，同時(shí)亦廣泛應(yīng)用于疲勞監(jiān)控、面部視覺(jué)

等多個(gè)座艙功能之中?？梢钥吹?，目前造車(chē)新勢(shì)力及傳統(tǒng)車(chē)企智能化品牌所推出的

車(chē)型中，平均攝像頭配置數(shù)量已經(jīng)超過(guò)

8

個(gè)。而在攝像頭之中，最為核心的芯片包

括

CMOS圖像傳感器（CIS）和圖像信號(hào)處理芯片（ISP）。整體工作原理可總結(jié)為

當(dāng)鏡頭采集到光影后，經(jīng)

CIS通過(guò)光電效應(yīng)將光信號(hào)轉(zhuǎn)換成每個(gè)像素的數(shù)字信號(hào)，

輸出拜爾陣列（bayerpattern），隨之進(jìn)入

ISP進(jìn)行圖像處理（包括鏡頭陰影校正、

黑電平校正、自動(dòng)白平衡等），最終輸出

YUV/RGB格式的圖像，再通過(guò)

I/O接口傳

輸?shù)街醒胗?jì)算平臺(tái)處理。2.2.1、

CIS芯片：車(chē)載攝像頭中價(jià)值量最高環(huán)節(jié)，國(guó)內(nèi)廠商有望實(shí)現(xiàn)進(jìn)口替代CIS是車(chē)載攝像頭中價(jià)值量最高的部分，汽車(chē)將成為

CIS增長(zhǎng)最快的應(yīng)用領(lǐng)域。

CMOS傳感器主要功能是將光信號(hào)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)，兼具模擬電路與數(shù)字電路，是車(chē)

載攝像頭價(jià)值量最高的部分，根據(jù)前瞻產(chǎn)業(yè)研究院數(shù)據(jù)，CIS價(jià)值量約占車(chē)載攝像

頭物料成本的

50%。行業(yè)增速方面，未來(lái)

5

年汽車(chē)將成為

CIS增長(zhǎng)最快的應(yīng)用領(lǐng)域，

根據(jù)

Frost&Sullivan數(shù)據(jù)預(yù)計(jì)，應(yīng)用于汽車(chē)領(lǐng)域的

CIS芯片數(shù)額占比將由

2019

年的

10%提升至

2024

年的

14.1%。同時(shí)，根據(jù)

ICInsights預(yù)測(cè)，2021-2025

年車(chē)用

CIS復(fù)合年增長(zhǎng)率高達(dá)

33.8%，2025

年全球市場(chǎng)規(guī)模將達(dá)

51

億美元。車(chē)規(guī)級(jí)

CIS技術(shù)要求與消費(fèi)級(jí)

CIS不盡相同，國(guó)產(chǎn)廠商有望借此彎道超車(chē)。此前

CIS芯片的主要應(yīng)用領(lǐng)域?yàn)槭謾C(jī)等消費(fèi)電子市場(chǎng)，并且基本由外資企業(yè)壟斷。根據(jù)

Frost&Sullivan數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，2020

年全球

CIS市場(chǎng)份額前三為索尼（39.10%）、三星

（23.8%）、豪威科技（11.3%）、格科微（4.70%）、SK海力士（4.40%）。然而，相

較于手機(jī)等消費(fèi)用

CIS，車(chē)規(guī)級(jí)

CIS對(duì)于各項(xiàng)參數(shù)要求更高。具體而言，車(chē)規(guī)級(jí)

CIS需要滿(mǎn)足以下條件：（1）高動(dòng)態(tài)范圍（HDR），車(chē)用

CIS的

HDR需要達(dá)到

120dB（HDR指最高光強(qiáng)度和最低光強(qiáng)度的比值，高

HDR可以將低照和高亮區(qū)域

都表現(xiàn)出來(lái)）；（2）極端工作環(huán)境正常工作，車(chē)用

CIS需要在零下

40

攝氏度和

105

攝氏度之間正常工作；（3）低光照下正常運(yùn)轉(zhuǎn)，車(chē)用

CIS需要在低光照及夜間獲取

清晰圖像，能夠在夜間街道上檢測(cè)到行人、周邊路況和環(huán)境；（4）LED閃爍抑制，

實(shí)際道路場(chǎng)景中，經(jīng)常出現(xiàn)

LED大燈，其閃爍頻率人眼無(wú)法分辨，但圖像傳感器

可以識(shí)別，為了保證圖像傳感器（CIS）輸出的圖像與人眼看到的圖像保持一致，

汽車(chē)

CIS的曝光時(shí)間不能過(guò)短（LED燈頻率約為

90Hz，一個(gè)亮暗周期約為

11

毫

秒），否則會(huì)導(dǎo)致輸出圖像信息缺失或錯(cuò)誤。因此，基于以上因素，我們認(rèn)為在以

手機(jī)為核心的智能終端時(shí)代，CIS芯片競(jìng)爭(zhēng)格局已趨于穩(wěn)定；但隨著智能汽車(chē)的興

起，國(guó)內(nèi)以豪威科技、格科微為代表的自主廠商有望在車(chē)規(guī)級(jí)

CIS領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)進(jìn)口替

代。根據(jù)

Couetpoint數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，2019

年全球車(chē)用

CIS市場(chǎng)份額前三的廠商分別為安

森美（60%）、豪威科技（29%）、索尼（3%）。2.2.2、

ISP芯片：車(chē)載

ISP市場(chǎng)欣欣向榮，國(guó)內(nèi)廠商搶灘布局圖像信號(hào)處理器（ISP，ImageSignalProcessor）將

CIS輸出的

Raw數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，

使之成為符合人眼真實(shí)生理感受的信號(hào)并加以輸出。ISP芯片根據(jù)攝像頭傳感器進(jìn)

行融合計(jì)算方式的不同，其放置位置也有所不同，分別來(lái)看：（1）前融合計(jì)算方式，

ISP芯片位于攝像頭模組端。這種解決方案之下，每個(gè)攝像頭將預(yù)先完成原始數(shù)據(jù)

的處理，也即通過(guò)

ISP芯片在前端將處理后的信號(hào)再傳輸至主控芯片。其優(yōu)勢(shì)在于

對(duì)于距離主控芯片位置較遠(yuǎn)的攝像頭（如倒車(chē)后視攝像頭）可降低對(duì)傳輸線束的要

求。同時(shí)，主控芯片直接接收

ISP芯片傳輸過(guò)來(lái)的經(jīng)過(guò)降噪處理的信號(hào)，具有抗干

擾能力強(qiáng)的優(yōu)點(diǎn)，缺點(diǎn)是攝像頭體積會(huì)變大，且對(duì)散熱要求較高。（2）后融合計(jì)算

方式，ISP芯片外掛至主控芯片端。前端模組不放置

ISP芯片，圖像處理在內(nèi)置

ISP芯片的主控芯片端進(jìn)行，可以有效解決散熱與輻射問(wèn)題。就演進(jìn)趨勢(shì)而言，前

融合計(jì)算將是趨勢(shì)，一方面可一定程度上降低系統(tǒng)延遲、提升感知信息的實(shí)時(shí)性；

另一方面，前融合計(jì)算可結(jié)合其他傳感器，充分利用各類(lèi)路側(cè)信息更好的完成

SLAM建圖。多因素助推

ISP芯片將在智能汽車(chē)時(shí)代大放異彩，但應(yīng)用難點(diǎn)仍有待克服。根據(jù)

Yole預(yù)測(cè)，2024

年視覺(jué)處理芯片（ISP）市場(chǎng)規(guī)模將達(dá)到

186

億美元，2018-2024

年

CAGR約為

14%。同時(shí)，我們認(rèn)為未來(lái)車(chē)載

ISP芯片仍存在以下發(fā)展桎梏及機(jī)遇：（1）主機(jī)廠對(duì)圖像處理具備差異化需求顯著，ISP芯片可以通過(guò)算法滿(mǎn)足主機(jī)廠差異化需求，如阿里達(dá)摩院自動(dòng)駕駛實(shí)驗(yàn)室推出的自主研發(fā)的

ISP處理器，能夠?qū)⒆?/p>

動(dòng)駕駛夜間視力提升

10%。隨著蘋(píng)果、小米等消費(fèi)電子巨頭加入造車(chē)后，其在手機(jī)

攝像頭

ISP芯片的算法積累有望遷移至車(chē)端，ISP芯片的差異化將成為重要看點(diǎn)。（2）數(shù)據(jù)量指數(shù)級(jí)增長(zhǎng)，預(yù)處理需求上升，隨著自動(dòng)駕駛級(jí)別提升，數(shù)據(jù)量指數(shù)

級(jí)增長(zhǎng)，前端傳感器在獲取數(shù)據(jù)后進(jìn)行預(yù)處理和優(yōu)化將顯得十分重要，避免給汽車(chē)

主控芯片造車(chē)冗余負(fù)擔(dān)。（3）自動(dòng)駕駛技術(shù)快速演進(jìn)催生數(shù)據(jù)安全問(wèn)題，隨著攝像

頭數(shù)量顯著增加，現(xiàn)實(shí)中的各種場(chǎng)景將被上傳至云端，ISP芯片可以在前端進(jìn)行模

糊處理，將涉及隱私的部分模糊化，其在車(chē)載攝像頭中的生態(tài)地位將進(jìn)一步提升。從手機(jī)、安防到汽車(chē)，車(chē)載

ISP芯片市場(chǎng)欣欣向榮，國(guó)內(nèi)廠商搶灘布局汽車(chē)

ISP芯

片市場(chǎng)?？梢詫?guó)內(nèi)布局車(chē)載

ISP芯片的廠商分為以下幾類(lèi)：（1）CIS芯片供應(yīng)商，

CIS芯片廠商長(zhǎng)期深耕視覺(jué)圖像領(lǐng)域，與

CIS的研發(fā)、生產(chǎn)、銷(xiāo)售等共享資源、協(xié)

同發(fā)展。如車(chē)載

CIS巨頭安森美和豪威科技均有布局車(chē)用

ISP芯片；（2）物聯(lián)網(wǎng)安

防攝像頭供應(yīng)商，如北京君正擁有視頻圖像信號(hào)處理、視頻編解碼、圖像識(shí)別等技

術(shù)積累，其自主研發(fā)的

T21、T20

芯片具有夜視、專(zhuān)業(yè)級(jí)成像的

ISP特性，公司公

告擬定增

14

億元，其中

2.37

億元用于車(chē)載

ISP系列芯片的研發(fā)與產(chǎn)業(yè)化項(xiàng)目；另

外一個(gè)深耕安防領(lǐng)域的芯片廠商富瀚微在

2018

年便發(fā)布首款車(chē)規(guī)級(jí)前裝

ISP芯片，

能夠支持前視、環(huán)視和車(chē)內(nèi)攝像頭等不同應(yīng)用場(chǎng)景。（3）以手機(jī)為主的消費(fèi)電子廠

商，在智能手機(jī)時(shí)代擁有攝像頭

ISP技術(shù)沉淀的高通、華為、蘋(píng)果等在汽車(chē)

ISP這

一新興市場(chǎng)擁有較大優(yōu)勢(shì)。2.2.3、

激光雷達(dá)芯片：芯片化趨勢(shì)加速，VCSEL和

SPAD芯片被推至臺(tái)前成本高導(dǎo)致激光雷達(dá)量產(chǎn)上車(chē)難，芯片化可降本提效解決行業(yè)痛點(diǎn)。激光雷達(dá)集合

光學(xué)、電子、機(jī)械等多種技術(shù)，其內(nèi)部有數(shù)百個(gè)分立器件，這使得在生產(chǎn)工藝方面，

物料成本和設(shè)備調(diào)試成本高企。而激光雷達(dá)的芯片化可采用成熟的半導(dǎo)體工藝（如

CMOS工藝），并且兼具體積小、集成度高等優(yōu)勢(shì)，成為激光雷達(dá)大規(guī)模量產(chǎn)和降

本的重要發(fā)展方向。按激光雷達(dá)的結(jié)構(gòu)來(lái)看，芯片化的發(fā)展方向主要有三方面：（1）發(fā)射端（激光器），

方案包括邊發(fā)射激光器(EEL)、垂直腔面發(fā)射激光器(VCSEL)、固態(tài)激光器以及光纖

激光器四種發(fā)射類(lèi)型。其中，EEL因其作為探測(cè)光源高發(fā)光功率密度的優(yōu)勢(shì)成為主

流方案，但其發(fā)光面位于半導(dǎo)體晶圓的側(cè)面，加工工藝極為復(fù)雜，高度依賴(lài)產(chǎn)線工

人手工裝調(diào)技術(shù)，生產(chǎn)成本高且良率難以保證。而垂直腔面發(fā)射激光器（VCSEL）的發(fā)光面與半導(dǎo)體晶圓平行，可由半導(dǎo)體加工設(shè)備保障精度，在一定程度上解決激

光雷達(dá)量產(chǎn)問(wèn)題，成為目前芯片廠商主推的激光器類(lèi)型，如禾賽科技在其芯片化

V1.5

中將激光器由

EEL升級(jí)為

VCSEL；（2）接收端（探測(cè)器），主要有

PD、APD、

SiPM、SPAD等四種。其中，APD在現(xiàn)有激光雷達(dá)產(chǎn)品中應(yīng)用廣泛，但

SiPM單光

子探測(cè)器光電增益明顯提升，可有效降低電路噪聲對(duì)系統(tǒng)信噪比的影響，而

SPAD陣列則將探測(cè)器和電路功能模塊在

CMOS工藝下集成，可以測(cè)量單個(gè)光子的信號(hào)強(qiáng)

度，直接輸出原始的、更精確的

3D數(shù)字信號(hào)（省略數(shù)模轉(zhuǎn)換過(guò)程），與攝像頭輸出

的

2D數(shù)據(jù)相對(duì)應(yīng)，節(jié)省數(shù)據(jù)標(biāo)注的時(shí)間，提高機(jī)器學(xué)習(xí)的效率。（3）數(shù)據(jù)處理端，

以往數(shù)據(jù)處理功能都集中在主控芯片

FPGA上，但單光子接收端片上集成芯片

（SoC）出現(xiàn)后將逐步替代主控芯片功能，該

SoC芯片片內(nèi)集成探測(cè)器、前端電路、

算法處理電路、激光脈沖控制等模塊，能夠直接輸出距離、反射率信息。目前，

Mobileye已經(jīng)給出基于硅光子學(xué)技術(shù)將激光器與芯片集成（SoC）的方案，禾賽科

技也將在面向芯片化

V2.0

的發(fā)展規(guī)劃中完成陣列式

SoC芯片的演進(jìn)。激光雷達(dá)成

本高居不下，極大程度地阻礙了激光雷達(dá)上車(chē)的速度，我們認(rèn)為供應(yīng)商有強(qiáng)烈意愿

加速激光雷達(dá)芯片化進(jìn)程，激光雷達(dá)芯片供應(yīng)商價(jià)值將進(jìn)一步凸顯。VCSEL芯片和

SPAD芯片快速發(fā)展，多家激光雷達(dá)

Tier1

廠商率先卡位核心賽道。

車(chē)載激光雷達(dá)在快速迭代的過(guò)程中性能提升顯著，究其原因是

VCSEL和

SPAD芯

片的快速發(fā)展驅(qū)動(dòng)。從國(guó)內(nèi)車(chē)規(guī)激光雷達(dá)領(lǐng)先者華為在激光雷達(dá)芯片領(lǐng)域的布局來(lái)

看：在

VCSEL芯片領(lǐng)域，華為已搶先投資縱慧芯光和長(zhǎng)光華芯（擬

IPO），其中縱

慧芯光深耕

VCSEL芯片多年，是中國(guó)第一家擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的

VCSEL芯片公司，

公司在消費(fèi)電子領(lǐng)域已成為華為手機(jī)

ToF光源主供應(yīng)商，在車(chē)規(guī)領(lǐng)域，公司已于2020

年完成

AEC-Q102

車(chē)規(guī)認(rèn)證、ISTF16949

體系符合性認(rèn)證，且公司自有外延產(chǎn)

線，VCSEL芯片產(chǎn)品研發(fā)迭代速度遠(yuǎn)快于其他

Fabless廠商。在

SPAD芯片領(lǐng)域，華為投資南京芯視界，其產(chǎn)品包括單光子雪崩二

極管

SPAD芯片，公司

2019

年初聯(lián)合北汽新能源在硅谷成立自動(dòng)駕駛聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室，

研發(fā)以固態(tài)激光雷達(dá)為核心的下一代多傳感器融合自動(dòng)駕駛系統(tǒng)，并于

2020

年攜

解決方案亮相

CES展會(huì)。除華為以外，英偉達(dá)、禾賽科技、Ouster等激光雷達(dá)

Tier1

廠商或選擇垂直整合方式投資獨(dú)立激光雷達(dá)芯片廠商，或選擇自研激光雷達(dá)

芯片，我們認(rèn)為激光雷達(dá)芯片化進(jìn)程正在加速，建議關(guān)注有相關(guān)技術(shù)儲(chǔ)備的廠商。2.3、

通信能力：通信模組將為核心基礎(chǔ)硬件2.3.1、

V2X通信：5G車(chē)聯(lián)網(wǎng)落地可期，通信模組將為核心基礎(chǔ)硬件高階自動(dòng)駕駛的實(shí)現(xiàn)主要依賴(lài)單車(chē)智能+車(chē)聯(lián)網(wǎng)兩大領(lǐng)域的技術(shù)，而在推進(jìn)過(guò)程中

單車(chē)智能先行、車(chē)聯(lián)網(wǎng)將后來(lái)居上。單車(chē)自動(dòng)駕駛主要依靠車(chē)輛自身的視覺(jué)、毫米

波雷達(dá)、激光雷達(dá)等傳感器進(jìn)行環(huán)境感知、計(jì)算決策和控制執(zhí)行。而車(chē)聯(lián)網(wǎng)旨在現(xiàn)

有單自智能化的基礎(chǔ)上，通過(guò)通信網(wǎng)絡(luò)將“人-車(chē)-路-云”有機(jī)結(jié)合，拓展和助力單

車(chē)智能自動(dòng)駕駛在環(huán)境感知、計(jì)算決策和控制執(zhí)行等方面的能力升級(jí)，進(jìn)一步加速

自動(dòng)駕駛應(yīng)用成熟。具體可包括：（1）在感知層面，通過(guò)車(chē)路協(xié)同、車(chē)車(chē)協(xié)同等拓

展汽車(chē)感知范圍，不受遮擋限制，能夠提前發(fā)現(xiàn)未知狀況，并應(yīng)對(duì)緊急情況。此外，

通過(guò)網(wǎng)聯(lián)化能夠直接給出關(guān)鍵結(jié)果狀態(tài)信息，如信號(hào)燈狀態(tài)、周邊車(chē)輛下一步動(dòng)作

意圖等，大幅減少基于傳感器信息的復(fù)雜計(jì)算處理過(guò)程；（2）在決策層面，云控平

臺(tái)可以直接給出感知的目標(biāo)結(jié)果以分擔(dān)單車(chē)算力消耗。此外，通過(guò)在路側(cè)安裝視覺(jué)

傳感器、激光雷達(dá)等傳感器將路側(cè)感知結(jié)果下發(fā)，可以引入路側(cè)算力；（3）在執(zhí)行

層面，通過(guò)網(wǎng)聯(lián)化能夠提供遠(yuǎn)程遙控駕駛、協(xié)同駕駛的應(yīng)用模式，將車(chē)輛的控制和

執(zhí)行從單車(chē)上分離，目前在無(wú)人礦山等非公共開(kāi)放道路的特定場(chǎng)景下已經(jīng)應(yīng)用。短

期來(lái)看，由于法律法規(guī)以及芯片算力及算法的等因素，完全意義上

L3

級(jí)別的自動(dòng)

駕駛車(chē)型滲透水平仍處于較低水平。長(zhǎng)期來(lái)看，我們認(rèn)為隨著硬件算力及軟件算法

能力的進(jìn)一步優(yōu)化，部分整車(chē)廠將跨過(guò)責(zé)任邊界不清晰的

L3

級(jí)別，直接邁向

L4

級(jí)，

而屆時(shí)車(chē)聯(lián)網(wǎng)將為自動(dòng)駕駛大幅普及的重要一環(huán)。汽車(chē)無(wú)線通信模組是實(shí)現(xiàn)車(chē)聯(lián)網(wǎng)（包括車(chē)與車(chē)、車(chē)與路、車(chē)與人）通信的核心零部

件。分拆產(chǎn)業(yè)鏈來(lái)看，上游包括以高通、華為海思等為代表的基帶芯片供應(yīng)商、中

游包括以移遠(yuǎn)通信、廣和通、慧瀚微電子等為代表的通信模組集成廠商、下游則是

具備

4G/5G/WiFi/藍(lán)牙通信需求的主機(jī)廠。（1）上游：基帶芯片為核心，海思芯片短缺背景下高通一家獨(dú)大。其中，芯片價(jià)

值量最高，涵蓋基帶芯片、射頻芯片、存儲(chǔ)芯片以及

GPS芯片。進(jìn)一步來(lái)看，通信

模組中基帶芯片是核心。根據(jù)

Counterpoint數(shù)據(jù)，2020

年第一季度高通市場(chǎng)份額

36.1%，受海思芯片限制影響，高通在

2020

年第四季度市占率進(jìn)一步提升到

47.20%?？梢钥吹剑咄ㄒ褢{借在手機(jī)通信領(lǐng)域的技術(shù)積淀，前瞻布局車(chē)聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域

并穩(wěn)居龍頭地位。（2）中游：國(guó)產(chǎn)廠商云集，合計(jì)市場(chǎng)份額超過(guò)

90%。車(chē)規(guī)級(jí)通信模組對(duì)于實(shí)時(shí)傳

導(dǎo)、安全性、穩(wěn)定性有著極高的要求，需要通信技術(shù)、信號(hào)處理技術(shù)等作為底層技

術(shù)支撐，同時(shí)需要具備較強(qiáng)的底層協(xié)議、微操作系統(tǒng)、硬件緊耦合嵌入式軟件和信

息處理應(yīng)用平臺(tái)的開(kāi)發(fā)能力，對(duì)模組廠商要求較高。近年來(lái)，中國(guó)無(wú)線通信模組企

業(yè)紛紛加碼車(chē)聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域，根據(jù)高工汽車(chē)研究院數(shù)據(jù)，2020

年上半年，國(guó)產(chǎn)廠商在國(guó)

內(nèi)前裝通信模組市場(chǎng)份額超過(guò)

90%，其中移遠(yuǎn)通信（35.99%）、慧瀚微電子

（17.53%）、SierraWireless（17.04%，廣和通收購(gòu)其車(chē)載模塊業(yè)務(wù)）位列前三。（3）下游：汽車(chē)網(wǎng)聯(lián)化進(jìn)程加速趨勢(shì)明顯，5G通信模組滲透率有望快速提升。根

據(jù)高工智能汽車(chē)數(shù)據(jù)，2020

年國(guó)內(nèi)新車(chē)前裝車(chē)聯(lián)網(wǎng)搭載率已經(jīng)達(dá)到

47.42%，預(yù)計(jì)

到

2025

年，國(guó)內(nèi)新車(chē)車(chē)聯(lián)網(wǎng)搭載率將超過(guò)

90%。根據(jù)佐思汽車(chē)研究數(shù)據(jù)，預(yù)計(jì)

2025

年全球汽車(chē)通信模組裝載量將達(dá)到

2

億片，2020-2025

年復(fù)合增長(zhǎng)率為

15%。

目前車(chē)載通信模組仍以

4G模組為主體，而隨著

5GC-V2X在

2021

年全面鋪開(kāi)，5G模組滲透率有望快速提升。2.3.2、

車(chē)內(nèi)通信：車(chē)內(nèi)通信迎變革，以太網(wǎng)芯片重要性正在凸顯智能汽車(chē)時(shí)代電子電氣架構(gòu)和軟件架構(gòu)齊變革，車(chē)載以太網(wǎng)將成新一代主干網(wǎng)絡(luò)。

在智能汽車(chē)“新四化”趨勢(shì)下，電子電氣結(jié)構(gòu)由分布式走向集中、軟件架構(gòu)由“面

向信號(hào)”走向“面向服務(wù)”。而在軟硬件的升級(jí)過(guò)程中均需要車(chē)載以太網(wǎng)作為技術(shù)

支撐，用以高效的傳遞信息。其中新一代電子電氣架構(gòu)以域控制器為核心，而核心

域控制器之間需要高速以太網(wǎng)作為骨干網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行域與域之間的連接；SOA軟件架構(gòu)

的核心是客戶(hù)端與服務(wù)端通信路由鏈路的建立支持動(dòng)態(tài)配置，而車(chē)載以太網(wǎng)分層通

信協(xié)議參考

IT行業(yè)中間件的概念而設(shè)置通信中間件，定義客戶(hù)端和服務(wù)端通信鏈

路的動(dòng)態(tài)映射機(jī)制（SOME/IPSD），實(shí)現(xiàn)應(yīng)用程序和通信協(xié)議的解耦和透明傳輸以

及動(dòng)態(tài)的客戶(hù)端和服務(wù)端的發(fā)現(xiàn)訂閱機(jī)制。我們認(rèn)為隨著智能汽車(chē)電子電氣架構(gòu)和

軟件架構(gòu)發(fā)生重大變革，車(chē)載以太網(wǎng)將迎來(lái)黃金機(jī)遇，將成為新一代車(chē)載主干網(wǎng)絡(luò)。以太網(wǎng)芯片是車(chē)載以太網(wǎng)的核心，PHY芯片重要性正在凸顯。以太網(wǎng)電路接口主

要由

MAC控制器和物理層接口

PHY芯片兩大部分構(gòu)成。其中，大部分處理器已包

含

MAC控制，而

PHY作為獨(dú)立的芯片用來(lái)提供以太網(wǎng)的接入通道，起到連接處理

器與通信介質(zhì)的作用。同時(shí)，PHY芯片的獨(dú)立性亦使得

OEM或者控制器供應(yīng)商可

自由選擇供應(yīng)商，由此也使得

PHY芯片成為因車(chē)載以太網(wǎng)崛起所催生的全新汽車(chē)芯片賽道。我們以座艙域控制器與液晶顯示屏間的以太網(wǎng)通信應(yīng)用為例，具體解釋車(chē)載以太網(wǎng)

信號(hào)傳輸路徑：首先，外界信號(hào)經(jīng)過(guò)差分線（一種信號(hào)傳輸技術(shù)）傳輸進(jìn)入以太網(wǎng)

PHY芯片（獨(dú)立外接于域控制器，本例中芯片型號(hào)為博通

89811）。隨后，經(jīng)

PHY芯片將信號(hào)轉(zhuǎn)成

RGMII接口格式再送入座艙域控制器中的

SOC芯片（型號(hào)高通

8155

芯片）進(jìn)行處理。最后，將經(jīng)過(guò)處理的視頻信號(hào)傳輸至域控制器上的

LVDS驅(qū)

動(dòng)芯片（專(zhuān)用于低壓差分信號(hào)傳輸?shù)男酒纠行吞?hào)為美信

MAX96751）轉(zhuǎn)化成

LVDS信號(hào)，輸出至液晶顯示屏側(cè)的

LVDS芯片，從而驅(qū)動(dòng)液晶顯示屏。市場(chǎng)規(guī)模方面，智能汽車(chē)滲透率提升疊加汽車(chē)對(duì)網(wǎng)絡(luò)速度要求倍數(shù)增長(zhǎng)（百兆正在

被千兆取代，而千兆將被

2.5G/5G/10G取代），PHY芯片有望迎來(lái)量?jī)r(jià)齊升的局面，

根據(jù)裕太微電子數(shù)據(jù)顯示，L4

級(jí)別智能汽車(chē)單車(chē)以太網(wǎng)端口超過(guò)

100

個(gè)，未來(lái)五年

國(guó)內(nèi)以太網(wǎng)芯片市場(chǎng)規(guī)模將突破

100

億美元（全市場(chǎng)，含汽車(chē)）。競(jìng)爭(zhēng)格局方面，

PHY芯片技術(shù)門(mén)檻非常高，芯片設(shè)計(jì)時(shí)需要數(shù)?；旌希劝烁咚?/p>

ADC/DAC、

高精度

PLL等模擬設(shè)計(jì)，也需要濾波算法和信號(hào)恢復(fù)的

DSP設(shè)計(jì)能力，目前全球

僅

NXP、博通、Marvell、瑞昱、Microchip、德州儀器六家供應(yīng)商能夠?qū)崿F(xiàn)量產(chǎn)。

國(guó)內(nèi)方面，華為已率先投資國(guó)內(nèi)為數(shù)不多致力于以太網(wǎng)芯片研發(fā)的企業(yè)裕太微電子，

該公司選擇汽車(chē)領(lǐng)域這一全新以太網(wǎng)

PHY芯片應(yīng)用場(chǎng)景作為著重發(fā)力點(diǎn)已初具成

效，2020

年車(chē)載

100Base-T1

PHY芯片在經(jīng)過(guò)各項(xiàng)車(chē)載測(cè)試驗(yàn)證后，已成功導(dǎo)入到

各大國(guó)內(nèi)知名車(chē)廠平臺(tái)，根據(jù)公司負(fù)責(zé)人歐陽(yáng)飛宇指出，公司目前正大力研發(fā)下一

代車(chē)載

PHY芯片，其中

1000Base-T1

PHY預(yù)計(jì)將在

2022

年對(duì)接到下游廠商當(dāng)中。2.4、

存儲(chǔ)能力：確定性受益于汽車(chē)智能化浪潮，存儲(chǔ)

IC有望量?jī)r(jià)齊升存儲(chǔ)

IC在汽車(chē)市場(chǎng)中廣泛應(yīng)用，DRAM和

NANDFLASH占據(jù)存儲(chǔ)市場(chǎng)絕大部分

份額。存儲(chǔ)芯片按照其斷電后是否可持續(xù)保存數(shù)據(jù)可分為易失性和非易失性?xún)煞N，

其中易失性存儲(chǔ)芯片可分為

DRAM和

SRAM，非易失性存儲(chǔ)芯片可分為

NANDFLASH和

NORFLASH，目前存儲(chǔ)市場(chǎng)以

DRAM和

NANDFLASH為主，根據(jù)

Yole數(shù)據(jù)顯示，2019

年，中國(guó)

DRAM/NANDFlash產(chǎn)品銷(xiāo)售額占總市場(chǎng)規(guī)模比重約

為

55%/42%。（1）

易失性存儲(chǔ)芯片：主要包含

SRAM和

DRAM。其中，SRAM單個(gè)存儲(chǔ)單元

所需晶體管數(shù)量較多、讀寫(xiě)速度較快，但整體價(jià)格較貴且容量較小，因此

只在要求較為苛刻的地方使用（CPU的一級(jí)緩存、二級(jí)緩存等）；相較之下，

DRAM單個(gè)存儲(chǔ)單元僅需一個(gè)晶體管和一個(gè)電容，整體集成度較高且容量

較大，在價(jià)格上存在顯著優(yōu)勢(shì)，是目前存儲(chǔ)市場(chǎng)市占第一的品類(lèi)，約占據(jù)

53%的份額。就技術(shù)替代趨勢(shì)而言，MRAM有望憑借更具持久性的優(yōu)勢(shì)逐

步替代

SRAM。而

DDR系列有望憑借更高的傳輸速率逐步占據(jù)

DRAM市

場(chǎng)主流品類(lèi)。同時(shí)，DDR芯片每一次迭代升級(jí)，其數(shù)據(jù)預(yù)讀取的位寬便會(huì)

增加一倍，從而有效提升內(nèi)存的存取性能。目前，DRR2/DDR3/DDR4

代已

日趨成熟，

DDR5

也已在研發(fā)儲(chǔ)備過(guò)程中。此外，LPDDR則相較于同代的

DDR擁有更低的功耗與體積，常用于移動(dòng)端設(shè)備。（2）

非易失性存儲(chǔ)芯片：對(duì)比

NAND和

NOR來(lái)看，NOR可在芯片內(nèi)執(zhí)行，即

應(yīng)用程序可直接在

FLASH之上運(yùn)行，讀取效率很高但性?xún)r(jià)比僅在小容量時(shí)

（1~16MB）有所體現(xiàn)；相較之下，NAND存儲(chǔ)容量較大、改寫(xiě)速度也優(yōu)于

NOR，在存儲(chǔ)市場(chǎng)中占據(jù)

42%的份額，穩(wěn)居第二。就技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)而言，

16nm制程以上的閃存多屬于平面閃存，稱(chēng)之為“2DNAND”。而為進(jìn)一步

提升存儲(chǔ)密度、降低單位存儲(chǔ)成本，2DNAND芯片的制程正不斷向

15/16nm縮進(jìn)；同時(shí)，行業(yè)內(nèi)亦通過(guò)

3D堆疊技術(shù)進(jìn)一步加大單位面積內(nèi)晶

體管數(shù)量，也即目前市場(chǎng)上新興的“3DNAND”。智能化及電動(dòng)化趨勢(shì)驅(qū)動(dòng)帶寬及存儲(chǔ)芯片容量持續(xù)升級(jí)，車(chē)載存儲(chǔ)行業(yè)景氣度上行。

存儲(chǔ)芯片在智能汽車(chē)中應(yīng)用廣泛，智能座艙、車(chē)聯(lián)網(wǎng)、自動(dòng)駕駛等功能均需要一定

的存儲(chǔ)空間來(lái)支持其正常運(yùn)行。智能化方面，自動(dòng)駕駛顯著提振存儲(chǔ)芯片市場(chǎng)，隨

著自動(dòng)駕駛等級(jí)提高，AI功能逐漸增加，車(chē)輛需要對(duì)傳感器所捕獲的大量資料進(jìn)行

實(shí)時(shí)處理，即具備整合信息并立刻做出判斷的能力，這對(duì)于帶寬和空間需求提出了

更高的要求，根據(jù)美光科技及中國(guó)閃存預(yù)計(jì)，L2/L3

級(jí)自動(dòng)駕駛汽車(chē)對(duì)內(nèi)存帶寬要

求約為

100GB/s，對(duì)

DRAM和

NANDFLASH的平均容量需求約為

8GB和

25GB。此外，電動(dòng)化也對(duì)汽車(chē)存儲(chǔ)有升級(jí)需求，

如電動(dòng)汽車(chē)的核心部件

BMS（電池管理系統(tǒng)）需要實(shí)時(shí)記錄和存儲(chǔ)數(shù)據(jù)，涵蓋汽

車(chē)電壓電流、電壓、溫度、