自动驾驶soc的市场前景看好但也充满挑战

  • 到2024年,ADAS在全球汽车出货量中的渗透率将达到78.7%,因为新玩家将推动ADAS芯片市场的发展。
  • 由于更高的安全标准和更低的组件价格,二级类别的收入市场份额将在2022年达到44.4%,在2024年达到60%。
  • 到2030年,4级soc的收入份额将达到24%。这些soc的进入门槛更高,价格也比3级soc高,因此将用于豪华汽车和机器人出租车。

随着电气化和智能化的不断发展,半导体对汽车越来越重要。其中,智能水平已成为消费者在购买汽车时考虑的一个重要因素。自动驾驶的精度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先进工艺的需求,并将显著增加先进驾驶辅助系统(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。美国汽车工程师协会(SAE)将自动驾驶的不同级别定义如下:

2级ADAS/AD芯片的TOPS(每秒万亿次运算)一般在10 ~ 100之间,3级的TOPS在150 ~ 200之间,4级/ 5级的TOPS超过400,将达到1000+。每个级别根据功能进一步划分。基本的2级功能只包括自适应巡航控制(ACC)和车道保持系统(LKS),并且可以由一个SoC只有10个top实现。然而,高级的Level 2可能需要高达75个TOPS来实现高级ACC,它可以保持车道中心,并在即将到来的弯道预先控制速度。

预计到2030年,全球ADAS/AD SoC市场将达到300亿美元,2022年至2027年的年复合增长率为26.3%。由于安全要求的提高和组件价格的下降,2级soc的收入市场份额在2022年将达到44.4%,到2024年将达到创纪录的60%。三级广告系统需要几年时间才能获得公众的信任,但到2027年,它们将取代二级广告系统成为标准。与3级soc相比,4级soc具有更强的计算能力和带宽,可以处理更多的高分辨率图像并做出快速响应。因此,4级soc的进入门槛和成本都远远高于3级soc,因此它们将主要用于豪华汽车和机器人出租车。

进入1级和2级ADAS SoC的门槛很低。因此,当摄像头和雷达等ADAS传感器的成本持续下降时,ADAS的渗透率可以显著提高。Counterpoint预计,到2024年,ADAS在全球汽车出货量中的渗透率将达到78.7%。与此同时,多个新的参与者将进入ADAS芯片市场。这些初创公司具备AI芯片设计和批量生产的能力,他们的解决方案可以迅速满足本地化需求,如本地语言和本地化算法,并以具有竞争力的价格。因此,新兴的汽车整车厂将青睐这些新的解决方案。不过,瑞萨、恩智浦等传统汽车芯片也在提供解决方案。与第2级相比,第3级使用了更多的传感器和更高效的计算单元。第3级和第4级之间最显著的区别是人工智能的改进,因为第4级自动驾驶汽车必须能够快速做出决定。

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芯片的研发费用和进入门槛明显高于ADAS芯片。除了核心AI芯片,AD解决方案还应包括连接、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)和智能座室解决方案。此外,AD芯片必须能够提供定制的和特定于区域的算法。这必须通过汽车oem和AD芯片公司的合作来实现。所有这些因素使得制作一个好的AD芯片具有挑战性,而且回报时间也很长。

三家主要ADAS/AD芯片厂商面临的优势和劣势

在过去,汽车oem、第一级供应商和芯片供应商(第二级)之间的分工非常明确。芯片供应商可能是无晶圆厂企业,也可能是idm,两者都向代工工厂下订单。由于汽车行业对半导体的需求不大,而且所有用于汽车的半导体都是用成熟的工艺制造的,所以代工厂不那么重要。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转变中发挥关键作用。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发生变化。曾经是第二梯队的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直接与代工厂合作以确保芯片来源。

竞争对手景观

Mobileye由于进入较早,是领先的一级和二级供应商。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NVIDIA或Horizon机器人取代Mobileye。此外,它的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上分别推出了用于L4、L2和L1/L自动驾驶的EyeQUltra、EyeQ6 Light和EyeQ6 High soc。

英伟达凭借在人工智能(AI)领域的图形处理器(gpu)方面的专长,积极进军汽车自动驾驶市场。NVIDIA的AD处理器的优点包括高计算能力,广泛的软件工具和一个完整的环境,允许客户创建自己的算法。在客户方面,NVIDIA与全球大多数汽车制造商和一级供应商合作。NVIDIA最新的AD芯片Atlan已于2022年发布,具有1000 TOPS的计算能力,预计到2025年进入量产,目标是L4/L5自动驾驶解决方案。

Qualcomm是智能驾驶技术的先驱,也是自动驾驶技术的追随者。高通的Snapdragon Ride是一款高性能、低功率的自动驾驶解决方案,支持L1-L5度的自动驾驶,目标是中高端自动驾驶市场。

地平线的机器人该公司是中国为数不多的自动驾驶芯片解决方案供应商之一,可能在未来几年向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,它已经推出了许多与Mobileye解决方案相对应的产品。与NVIDIA的通用处理器相比,Horizon的AD soc是asic,功耗更低,比通用cpu更高效。然而,他们的灵活性较差,在升级到第3级或更高级别时可能会遇到同样的困难。

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