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汽車——國產(chǎn)AI芯片的黃金賽道

“AI”成為了近幾年無孔不入的科技發(fā)展關(guān)鍵詞,也逐漸開始為各個(gè)行業(yè)賦能。對于當(dāng)下火熱的半導(dǎo)體行業(yè)來說,AI芯片同樣市場潛力巨大。全球AI芯片市場規(guī)模有望在2021年達(dá)343億美元,2025年將逾700

Gartner數(shù)據(jù)顯示,全球汽車半導(dǎo)體市場2022年有望達(dá)到651億美元,占全球半導(dǎo)體市場規(guī)模的比例有望達(dá)到12%,并成為半導(dǎo)體細(xì)分領(lǐng)域中增速最快的部分。OqXesmc

具體到AI芯片領(lǐng)域,預(yù)計(jì)到2025年,全球汽車AI芯片市場將以31%的年復(fù)合增速飆升至236億美元。中國汽車AI芯片的市場將達(dá)到68億美元,2030年為124億美元,年復(fù)合增長率預(yù)計(jì)可達(dá)28.14%。OqXesmc

高級別智能駕駛的到來,更智能的汽車需要處理更大量的圖片、視頻等非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù),僅依靠傳統(tǒng)MCU芯片不能滿足運(yùn)算需求,而AI芯片則可以實(shí)現(xiàn)算得快、準(zhǔn)、巧。OqXesmc

AI芯片是一輛汽車從“傳統(tǒng)汽車”進(jìn)化為“智能汽車”的關(guān)鍵,它負(fù)責(zé)著自動(dòng)駕駛感知、人機(jī)交互的計(jì)算和處理。集成更多AI單元是智能芯片技術(shù)路徑發(fā)展的大趨勢。OqXesmc

目前,AI芯片的主要技術(shù)路徑有GPU、CPU、ASIC、FPGA和N-SoC。OqXesmc

CPU擅長邏輯控制和通用類型數(shù)據(jù)運(yùn)算,具有不可替代性;GPU擅長大規(guī)模并行計(jì)算;FPGA算力較高,適合小規(guī)模定制化開發(fā)測試;ASIC具有算力最高,能效比優(yōu)等特點(diǎn);N-SOC是指在芯片中集成更多的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)單元,以實(shí)現(xiàn)快速的CNN(卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò))運(yùn)算。N-SOC并不是一顆完全通用芯片,僅支持少量的算法。OqXesmc

AI芯片通過添加神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)單元實(shí)現(xiàn)AI運(yùn)算的更高效。目前市場對未來汽車AI芯片采用通用GPU、FPGA、ASIC芯片方案仍有較大爭議,汽車數(shù)據(jù)處理芯片不斷異構(gòu)化,通過不斷添加神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)單元實(shí)現(xiàn)AI運(yùn)算是未來發(fā)展的主要方向。OqXesmc

除了海思、地平線、寒武紀(jì)等AI芯片不斷增加神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)單元外,而作為通用GPU的代表供應(yīng)商英偉達(dá)的自動(dòng)駕駛系列芯片,也通過添加神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)單元,以實(shí)現(xiàn)對AI處理越來越高效。但總體而言GPU豐富的通用模塊可實(shí)現(xiàn)對各種場景的適用性,但也帶來了成本過高,功耗過高的問題。OqXesmc

而新出現(xiàn)的N-SOC雖不是ASIC固定算法,具有成本/功耗較低等優(yōu)點(diǎn),但其針對各種場景的適應(yīng)性仍較弱。在汽車領(lǐng)域,兩者未來性能、成本等方面會(huì)有相互靠近的趨勢。OqXesmc

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AI 芯片的主要技術(shù)路徑,來源:東吳證券研究所OqXesmc

汽車行業(yè)或成國產(chǎn)AI芯片的突破點(diǎn)OqXesmc

目前,中國芯片的對外依存度較高,汽車芯片由國外廠商占據(jù)主體。我國自主汽車芯片規(guī)模僅占全球的4.5%,汽車芯片對外依賴度高達(dá)90%。根據(jù)中國海關(guān)總署的數(shù)據(jù),2019年中國的芯片進(jìn)口額達(dá)到3055.5億美元,出口額為1015.8億美元,芯片貿(mào)易長期處于逆差狀態(tài)。OqXesmc

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國外芯片廠商依托在傳統(tǒng)MCU芯片領(lǐng)域建立起來的絕對優(yōu)勢,依然占據(jù)汽車芯片市場的主導(dǎo)地位。國內(nèi)汽車芯片還處于起步階段。但是汽車AI芯片仍然在國內(nèi)的利好環(huán)境下,看到了屬于自己的光。OqXesmc

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產(chǎn)業(yè)發(fā)展利好OqXesmc

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中國的AI產(chǎn)業(yè)在AI算法人才、應(yīng)用場景、數(shù)據(jù)來源和工業(yè)化能力等方面均占據(jù)優(yōu)勢。雖然傳統(tǒng)MCU芯片廠商在AI算法和AI芯片設(shè)計(jì)方面能力欠缺,但是互聯(lián)網(wǎng)巨頭、科技公司、新興車企紛紛聚焦汽車AI芯片領(lǐng)域。在政策和資本利好的情況下,各類芯片“玩家”憑借自身優(yōu)勢,選擇不同的路徑展開競爭,將共同推動(dòng)汽車AI芯片技術(shù)的發(fā)展。OqXesmc

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消費(fèi)市場反推OqXesmc

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中國是未來智能汽車消費(fèi)最主要的市場之一。中國汽車消費(fèi)者對智能汽車的接受度更高,更樂于接受科技創(chuàng)新。相比于全球60%的平均水平,中國有87.5%的消費(fèi)者將汽車的智能化體驗(yàn)作為首選。中國消費(fèi)者對安全、節(jié)能、舒適、環(huán)保、減輕駕駛負(fù)擔(dān)、提高交通效率的訴求,將進(jìn)一步推動(dòng)廠商加快汽車智能應(yīng)用的商業(yè)化腳步。OqXesmc

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除此之外,國家發(fā)布的集成電路和人工智能相關(guān)政策也為國內(nèi)的汽車AI芯片產(chǎn)業(yè)鋪好了“花路”。OqXesmc

國內(nèi)企業(yè)不負(fù)眾望,沖鋒汽車AI芯片市場OqXesmc

在多種利好環(huán)境下,有很多頭部國產(chǎn)芯片廠商憑借AI算法與芯片,在汽車AI芯片領(lǐng)域取得了優(yōu)勢。OqXesmc

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地平線OqXesmc

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地平線成立于2015年,專注于邊緣端AI芯片,具有領(lǐng)先的人工智能算法和芯片設(shè)計(jì)能力。地平線戰(zhàn)略聚焦于車規(guī)級智能駕駛AI芯片+AIoT邊緣AI芯片的研發(fā)和產(chǎn)業(yè)落地,對外主要提供解決方案類產(chǎn)品(芯片+軟件算法)。其發(fā)布的征程系列芯片主要用于智能駕駛領(lǐng)域,旭日系列芯片主要用于物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域。合作伙伴包括奧迪、博世、長安、比亞迪、上汽、廣汽等國內(nèi)外的頂級Tier1,OEM廠商。OqXesmc

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黑芝麻OqXesmc

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成立于2016年的黑芝麻技術(shù)迭代飛速。黑芝麻推出的基于A1000芯片的級聯(lián)FAD方案,最高算力可以達(dá)到280TOPS,直接叫板特斯拉的FSD自動(dòng)駕駛電腦。2021年4月,黑芝麻又拿出了新一代A1000 pro,算力將達(dá)到106TOPS,刷新了國內(nèi)自動(dòng)駕駛計(jì)算芯片的算力記錄。目前,黑芝麻已經(jīng)和一汽、蔚來、上汽等車企,博世等汽車零部件巨頭,滴滴等網(wǎng)約車平臺,以及中科創(chuàng)達(dá)等軟件企業(yè)展開合作。其中,黑芝麻和一汽紅旗深度綁定,未來有望在紅旗的車型上,看到黑芝麻的產(chǎn)品。OqXesmc

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海思半導(dǎo)體OqXesmc

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海思目前已經(jīng)建立起了比較完善的芯片產(chǎn)品體系。在汽車專用領(lǐng)域,目前昇騰310、昇騰910分別用于汽車端自動(dòng)駕駛推理和企業(yè)云端訓(xùn)練,鯤鵬920作為智能駕駛CPU芯片用于通用計(jì)算,巴龍5000為5G通信芯片,麒麟710A為座艙域的SoC。OqXesmc

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寒武紀(jì)OqXesmc

寒武紀(jì)專注于人工智能芯片產(chǎn)品的研發(fā)與技術(shù)創(chuàng)新。今年年中寒武紀(jì)官方表示,其全資子公司寒武紀(jì)行歌將增加注冊資本1.7億,并在此增資擴(kuò)股,使其注冊資本上漲為2億元。行歌科技這家子公司最早成立于 2021年1月,主要針對人工智能軟件研發(fā)以及基礎(chǔ)資源和技術(shù)平臺,也是此次寒武紀(jì)涉足汽車智能芯片的主體。此次的增資擴(kuò)股中,寒武紀(jì)也引來了麒麟創(chuàng)投、蔚然投資、尚欣投資、問鼎投資等公司的加入,他們分別代表著蔚來汽車、上汽集團(tuán)、寧德時(shí)代等知名品牌。OqXesmc

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芯智科技OqXesmc

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從成立至今,芯智科技圍繞著車規(guī)級AI芯片的研發(fā),全力打造具有完全自主知識產(chǎn)權(quán)的車規(guī)級AI芯片和端對端人機(jī)交互系統(tǒng)。截至目前,公司已與戴姆勒奔馳汽車、馬來西亞寶騰汽車、吉利汽車(吉利,領(lǐng)克品牌),沃爾沃,SMART和Lotus等多家國內(nèi)外車企達(dá)成戰(zhàn)略合作協(xié)議。OqXesmc

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AI在汽車領(lǐng)域掀起了一場場技術(shù)革命,這也給汽車廠商帶來了不小的挑戰(zhàn)。這也使得眾多汽車芯片廠商紛紛爭奪汽車芯片領(lǐng)域的技術(shù)優(yōu)先權(quán)。OqXesmc

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吉利OqXesmc

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吉利發(fā)布了首款自研智能座艙芯片SE1000。根據(jù)吉利介紹,SE1000是中國第一顆7nm車規(guī)級SoC芯片,采用87層電路,集成了88億顆晶體管。SE1000智能座艙芯片將會(huì)在2022年開始量產(chǎn)。此外,吉利還有一款自研5nm芯片計(jì)劃在2024到2025年推出。此前吉利表示,未來五年將拿出1500億人民幣用于技術(shù)研發(fā)。OqXesmc

結(jié)語OqXesmc

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芯片廠商逐步布局,初創(chuàng)企業(yè)開始發(fā)力,汽車廠商也積極探索,披星戴月的摸索之后,得到的精益求精的產(chǎn)品和來之不易的曙光。而芯片和駕駛體驗(yàn)的深度融合,甚至智能駕駛和整個(gè)智慧交通的同步發(fā)展,也都應(yīng)該AI芯片企業(yè)需要深度思考的問題。OqXesmc

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