2021年汽車(chē)AI芯片行業(yè)深度研究報告
經(jīng)測算,2020年我國汽車(chē)AI芯片市場(chǎng)規模為14億美元,隨著(zhù)汽車(chē)EE架構加速升級,域控制器/中央計算平臺被廣泛使用,到2025年AI芯片市場(chǎng)規模達92億美元,CAGR為45.0%,到2030年將達181億美元,十年復合增速28.8%。
本文引用地址:http://dyxdggzs.com/article/202203/432151.htm金融圈內那些人和事兒!戳破金融圈高大上外殼,雙手奉上投行精英狗血八卦,讓我們少點(diǎn)套路、赤誠以待、精致裝逼。
1. 汽車(chē)智能化時(shí)代來(lái)臨,車(chē)規級 AI 芯片黃金賽道
1.1. AI 芯片是智能汽車(chē)時(shí)代關(guān)鍵變量
汽車(chē)由分布式架構向域控制/中央集中式架構方向發(fā)展。傳統分布式硬件架構面臨 智能汽車(chē)時(shí)代多維感知需求和海量非結構化數據處理的需求,一般每新增一個(gè)應用功能, 便新增對應的感知傳感器、決策、執行層。隨著(zhù)智能網(wǎng)聯(lián)汽車(chē)時(shí)代的到來(lái),以特斯拉為 代表的汽車(chē)電子電氣架構改革先鋒率先采用中央集中式架構,即用一個(gè)電腦控制整車(chē)。全球范圍內各大主機廠(chǎng)均已認識到軟件定義汽車(chē)的大趨勢,紛紛升級自身的電子電氣架構,雖不同主機廠(chǎng)采用幾個(gè)電腦控制整車(chē)的方案不同,但架構域控制/集中化方向相同。
智能駕駛處理數據量指數級提升,AI芯片成為智能汽車(chē)時(shí)代的運算核心。分布式架構一般可實(shí)現低級別輔助駕駛,由于需要處理的傳感器信息相對較少,采用MCU芯片即可滿(mǎn)足運算要求。隨著(zhù)高級別智能駕駛的到來(lái),更智能的汽車(chē)需要處理更大量的圖片、視頻等非結構化數據,僅依靠傳統MCU芯片不能滿(mǎn)足運算需求,而AI芯片則可以實(shí)現算得快、準、巧。我們重點(diǎn)參考地平線(xiàn)的數據,L3級別自動(dòng)駕駛產(chǎn)生的數據量是2.3GB/s,對算力要求在129TOPS以上;L4級別自動(dòng)駕駛數據量達到8GB/s,對算力要求達到448TOPS以上。如果考慮功能安全的冗余備份,算力需求還要翻倍。
由于智能駕駛對算力的需求,汽車(chē)業(yè)界已經(jīng)將峰值算力當作衡量AI芯片的主要指標,并掀起算力軍備競賽。蔚來(lái)新款旗艦車(chē)型ET7搭載算力超過(guò)1016TOPS。上汽智己新發(fā)布車(chē)型搭載算力也達到500~1000TOPS。
1.2. 我們預計2025年我國汽車(chē)AI芯片市場(chǎng)超92億美元,未來(lái)5年CAGR 45.0%
假設:
1)汽車(chē)市場(chǎng)容量預測。2020年汽車(chē)產(chǎn)量約2500萬(wàn)輛,2021年我們預計達到2700 萬(wàn)輛,假設我國汽車(chē)產(chǎn)量2022-2025 年復合增速為2%。
2)各級別自動(dòng)駕駛滲透率預測。L3、L4 級分別于2020年、2023年規模量產(chǎn),每年并以3-4%滲透率提升。根據工信部發(fā)布的《汽車(chē)中長(cháng)期發(fā)展規劃》指出,我國 2020年自動(dòng)駕駛滲透率達50%,2025年滲透率達80%。L3級于2020年開(kāi)始量產(chǎn)并規模投放市場(chǎng),滲透率快速提升,隨著(zhù)L4級車(chē)于2023年開(kāi)始量產(chǎn),低級別滲透率陸續到達滲透率峰值后又緩慢下降。
3)各級別自動(dòng)駕駛AI芯片單車(chē)價(jià)值預測。2020年L1-L3級AI芯片單車(chē)價(jià)值分別為50美元、150美元、500美元,隨著(zhù)技術(shù)逐漸成熟,2030年下降到41美元、111美元、315美元。我們預計到2023年L4級高級自動(dòng)駕駛出現,AI芯片單車(chē)價(jià)值約為 1500美元,到2030年下降到931美元。
2025年我國AI芯片市場(chǎng)超92億美元,未來(lái)5年復合增速達45%。經(jīng)我們測算,2020年我國汽車(chē)AI芯片市場(chǎng)規模為14億美元,隨著(zhù)汽車(chē)EE架構加速升級,域控制器/中央計算平臺被廣泛使用,到2025年AI芯片市場(chǎng)規模達92億美元,CAGR為 45.0%,到 2030年將達181億美元,十年復合增速28.8%。
1.3. 集成更多AI單元是智能芯片技術(shù)路徑發(fā)展的大趨勢
CPU,又稱(chēng)中央處理器,擅長(cháng)邏輯控制和通用類(lèi)型數據運算,具有不可替代性。CPU有很強的通用性,可處理不同的數據類(lèi)型,主要負責順序控制、操作控制、時(shí)間控制、 數據加工等操作,因此在任何一個(gè)電腦或嵌入式的計算中都有CPU或其裁剪版本。CPU由控制器(Control),寄存器(Cache、DRAM)和邏輯單元(ALU)構成,其中控制器和寄存器占比較大,而處理數據的邏輯單元占比較小,因此對于專(zhuān)用領(lǐng)域數據處理能力 較弱。代表廠(chǎng)商即為X86處理器的英特爾和嵌入式處理器的ARM。
GPU,又稱(chēng)圖形處理器,俗稱(chēng)顯卡,擅長(cháng)大規模并行計算。GPU擁有計算單元數量 眾多和超長(cháng)的流水線(xiàn),處理的數據類(lèi)型通常為高度統一的、相互無(wú)依賴(lài),省去了大量 CPU的不必要控制指令計算模塊,并行計算能力較CPU強。隨著(zhù)人工智能的發(fā)展,GPU不斷被應用于數值模擬、機器學(xué)習、視覺(jué)處理、語(yǔ)音識別等領(lǐng)域,廠(chǎng)商代表即為英偉達。
FPGA全稱(chēng)是Field Programmable Gate Array:又稱(chēng)可編程邏輯門(mén)陣列,算力較高,適合小規模定制化開(kāi)發(fā)測試。用戶(hù)可通過(guò)燒入配置文件來(lái)定義其內部結構的連線(xiàn), 從而達到定制電路的目的。FPGA的芯片量產(chǎn)成本較高,能效比較差,不如 ASIC專(zhuān)用芯片。適用于科研、企業(yè)開(kāi)發(fā)階段,一旦方案確定,其成本優(yōu)勢就不再突出。
ASIC全稱(chēng)是 Application-Specific Integrated Circuit:是一種為專(zhuān)門(mén)目的而設計的集成電路,具有算力最高,能效比優(yōu)等特點(diǎn)。ASIC面向特定用戶(hù)的需求,適合較為單一的大規模應用場(chǎng)景,運行速度在同等條件下比FPGA快。但在架構層面對特定智能算法作硬化支持,指令集簡(jiǎn)單或指令完全固化,若場(chǎng)景一旦發(fā)生變化,該類(lèi)AI芯片便不再適用,需要跟新?lián)Q代。面對現階段,AI算法日新月異,每年都有大量的算法被開(kāi)發(fā)出來(lái),對于自動(dòng)駕駛領(lǐng)域適用性不強。所以現階段并沒(méi)有真正意義上的ASIC芯片。
N-SOC,(即添加神經(jīng)網(wǎng)絡(luò )單元的系統級芯片)是指在芯片中集成更多的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò ) 單元,以實(shí)現快速的CNN(卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò ))運算。N-SOC是現階段市場(chǎng)的新名詞,主要系隨著(zhù)AI芯片的發(fā)展,傳統定義方法并不完全適用,N-SOC區別于 ASIC 的智能算法被硬化,但其并不是一顆完全通用芯片,僅支持少量的算法。典型的代表企業(yè):英特爾旗下的Mobileye、華為(達芬奇架構 Ascend 系列)、寒武紀(MLU 系列)、百度(昆 侖云)、阿里平頭哥、Google(TPU)等。
由通用向專(zhuān)用排序依次:CPU、GPU、FPGA、ASIC;數據處理成本經(jīng)濟性(由優(yōu) 至差):ASIC、FPGA、GPU、CPU。1)CPU最通用,算力差,能效比最差,但除了運算,還包括控制指令,不可被替代;2)GPU為較為通用的芯片,算力高,架構較為開(kāi)放,可允許主機廠(chǎng)基于底層硬件架構開(kāi)發(fā)自己的專(zhuān)門(mén)算法,但能效比較差;3)FPGA, 算力一般,可根據客戶(hù)需求用配置文件更改芯片結構的連線(xiàn),實(shí)現定制電路,適用于實(shí)驗室科研、前期開(kāi)發(fā)等小批量應用;4)ASIC為專(zhuān)用芯片,算力高、能效比優(yōu),節約不必要開(kāi)發(fā)資源,規模量產(chǎn)成本最低,但支持算法不夠靈活。
AI芯片通過(guò)添加神經(jīng)網(wǎng)絡(luò )單元實(shí)現AI運算的更高效。目前市場(chǎng)對未來(lái)汽車(chē)AI芯片采用通用GPU、FPGA、ASIC芯片方案仍有較大爭議,我們認為汽車(chē)數據處理芯片不 斷異構化,通過(guò)不斷添加神經(jīng)網(wǎng)絡(luò )單元實(shí)現 AI 運算是未來(lái)發(fā)展的主要方向。除了華為、 地平線(xiàn)、寒武紀等AI芯片不斷增加神經(jīng)網(wǎng)絡(luò )單元外,而作為通用GPU的代表供應商英 偉達的自動(dòng)駕駛系列芯片,也通過(guò)添加神經(jīng)網(wǎng)絡(luò )單元,以實(shí)現對AI處理越來(lái)越高效。但總體而言GPU仍功耗較高,豐富的通用模塊可實(shí)現對各種場(chǎng)景的適用性,但也帶來(lái)了成本過(guò)高,功耗過(guò)高的問(wèn)題。而新出現的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(chǎng)景的適應性仍較弱。在汽車(chē)領(lǐng)域,兩者未來(lái)性能、成 本等方面會(huì )有相互靠近的趨勢。
1.4. 車(chē)規級芯片條件苛刻
車(chē)規級芯片標準遠高于消費級,認證流程長(cháng)。1)工作環(huán)境更為惡劣:相比于消費 芯片及一般工業(yè)芯片,汽車(chē)芯片的工作環(huán)境溫度范圍寬(-40 至 155 攝氏度)、高振動(dòng)、 多粉塵、多電磁干擾。2)可靠性安全性要求高:一般的汽車(chē)設計壽命都在15年或0萬(wàn)公里左右,遠大于消費電子產(chǎn)品壽命要求。在相同的可靠性要求下,系統組成的部件和 環(huán)節越多,對組成的部件的可靠性要求就越高。3)車(chē)規級芯片認證流程長(cháng):一款芯片一般需要2年左右時(shí)間完成車(chē)規級認證,進(jìn)入車(chē)企供應鏈后一般擁有5-10年的供貨周期。
汽車(chē)標準需認證可靠性標準AEC-Q 系列、質(zhì)量管理標準ISO/TS16949 其中之一, 此外需要通過(guò)功能安全標準ISO 26262 ASIL B(D)。ISO 26262 在2011年11月 15 日正式發(fā)布,主要包括四個(gè)等級,分別為 ASIL A/B/C/D。ISO 26262安全是汽車(chē)電子元件穩定性?xún)?yōu)劣的評判依據之一,通過(guò)該等級代表其產(chǎn)品穩定性合格,耐用,但不代表其算力、 能效比高。此外,還需要通過(guò)零失效的供應鏈質(zhì)量管理標準 TS16949/ISO 9000國際認證體系下的汽車(chē)行業(yè)分支的標準認證;另一個(gè)是AEC-Q 認證,由克萊斯勒、通用、福特 制定的汽車(chē)電子元件安全性檢測標準。
1.5. 汽車(chē)AI芯片市場(chǎng)格局清晰,行業(yè)寡頭壟斷
截止2020年,根據Mobileye數據,其占據約70%量產(chǎn)車(chē)市場(chǎng)。隨著(zhù)L1/L2級輔助駕駛逐步演進(jìn)到L3級別智能駕駛,消費電子/通信領(lǐng)域的英偉達、華為、高通以及國內的初創(chuàng )企業(yè)地平線(xiàn)、黑芝麻等加速入場(chǎng)搶奪汽車(chē)AI芯片市場(chǎng)份額。算力、功耗、生態(tài)等成為各家芯片廠(chǎng)商搶奪市場(chǎng)的核心競爭力。
特斯拉FSD芯片自研自用,引領(lǐng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展,屬于獨立一級。特斯拉搭載的芯片經(jīng)歷Mobileye EyeQ3與英偉達DRIVE PX2,后期選擇自研。主要優(yōu)勢:由于其自研自用, 根據需求研發(fā)專(zhuān)用芯片,減少不必要的軟硬件模塊,1)縮短研發(fā)周期,減少研發(fā)設計工作量;2)提升能效比;3)用戶(hù)數據驅動(dòng)研發(fā)優(yōu)化。主要劣勢:1)生態(tài)較為封閉,僅內部開(kāi)發(fā)和使用,無(wú)法建立完善的生態(tài)體系。2)若使用量有限,芯片研發(fā)需要投入大量資金,軟硬件開(kāi)發(fā)的成本難以通過(guò)大規模使用均攤成本。
全球GPU領(lǐng)域AI龍頭英偉達和背靠英特爾的汽車(chē)AI芯片龍頭 Mobileye屬于第一陣列。NIVIDA作為通用AI芯片龍頭,對外提供芯片級產(chǎn)品,具備最完善的軟件工具鏈和應用生態(tài)。Mobileye背靠英特爾,提供芯片+算法綁定的一體式解決方案,客戶(hù)資源最豐富且已實(shí)現量產(chǎn)驗證,但黑盒捆綁銷(xiāo)售模式一定程度上限制了用戶(hù)創(chuàng )新。短期來(lái)看,Mobileye面向L3級以下市場(chǎng),產(chǎn)品更加成熟。中長(cháng)期來(lái)看,英偉達面向L3級以上 市場(chǎng)在A(yíng)I領(lǐng)域實(shí)力深厚,后發(fā)有力,優(yōu)勢會(huì )更加突出。
高通與華為屬于1.5陣列,有望快速突圍進(jìn)入第一陣列。高通在通信及消費電子領(lǐng)域優(yōu)勢明顯,基于智能手機芯片的成功經(jīng)驗,已成為智能座艙域芯片龍頭。在智能駕駛領(lǐng)域,高通于2020年1月推出了 Snapdragon Ride平臺,正加速推廣應用中。華為AI芯片云邊端領(lǐng)域全覆蓋,技術(shù)實(shí)力雄厚。華為面向智能駕駛領(lǐng)域,對應產(chǎn)品為昇騰 310 (面向所有邊緣側)、昇騰610(專(zhuān)用于汽車(chē)領(lǐng)域)、昇騰320 等。此外,2020年9月, 華為對外發(fā)布新一代車(chē)規級MDC計算平臺(包含 MDC600、MDC300、MDC610、 MDC210)。
地平線(xiàn)屬于強勢第2陣列,對外可提供解決方案類(lèi)產(chǎn)品(芯片+算法),也可以單獨供應。作為中立第三方,芯片和算法可分開(kāi)銷(xiāo)售或一體式解決方案,受客戶(hù)信任,有望逐步實(shí)現國產(chǎn)替代。
各計算平臺的算力均超百TOPS。計算平臺各廠(chǎng)商車(chē)載計算平臺競爭格局來(lái)看,英偉達算力相對領(lǐng)先,但算力利用率相對較低;而特斯拉、Mobileye等雖然算力并不突出, 但是由于芯片+算法均采用自研,所以算力利用率相對較高。
2. 汽車(chē)AI芯片賽道長(cháng)坡厚雪,孕育中國獨角獸地平線(xiàn)
地平線(xiàn),全稱(chēng)北京地平線(xiàn)機器人技術(shù)研發(fā)有限公司,成立于2015年7 月,是邊緣人工智能芯片的全球領(lǐng)導者,具有領(lǐng)先的人工智能算法和芯片設計能力。創(chuàng )始人系前百度深度學(xué)習研究院院長(cháng)余凱博士。2017年12月發(fā)布中國首款邊緣端人工智能視覺(jué)芯片征程(Journey)系列和旭日(Sunrise)系列。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(cháng)安、比亞迪、上汽、廣 汽等國內外的頂級Tier1,OEM廠(chǎng)商。
2.1. 地平線(xiàn)發(fā)展歷程
公司成立于2015年,專(zhuān)注于邊緣端AI芯片。地平線(xiàn)戰略聚焦于車(chē)規級智能駕駛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(lèi)產(chǎn)品(芯片+ 軟件算法)。公司已發(fā)布車(chē)規級AI芯片:征程1.0、征程2.0、征程3.0;自動(dòng)駕駛計算 平臺:Matrix1.0、Matrix2.0;AIoT邊緣 AI 芯片旭日1、2、3;AI開(kāi)發(fā)平臺:天工開(kāi)物 等多類(lèi)產(chǎn)品。2020年3月,長(cháng)安UNI-T座艙域搭載車(chē)規級AI芯片——地平線(xiàn)征程二 代,實(shí)現首次前裝量產(chǎn)。
2.2. 技術(shù)團隊實(shí)力雄厚,股東資源豐富
核心技術(shù)骨干來(lái)自百度等科技巨頭,團隊實(shí)力強勁。地平線(xiàn)創(chuàng )始人&CEO余凱博士, 曾任百度深度學(xué)習研究院常務(wù)副院長(cháng),百度研究院執行院長(cháng),創(chuàng )建并領(lǐng)導百度深度學(xué)習研究院(IDL)、百度自動(dòng)駕駛團隊和百度大腦PaddlePaddle等項目。他也是曾擔任兩大著(zhù)名機器學(xué)習國際會(huì )議ICML和NIPS的領(lǐng)域主席(Area Chair)為數不多的幾位華人學(xué)者之一,2011年在斯坦福大學(xué)計算機系任兼職教授。此外,他被 2017年《福布斯》雜志評選為“20位驅動(dòng)中國人工智能改革的科技領(lǐng)導者”之一。除了創(chuàng )始人余凱以外,聯(lián)合創(chuàng )始人&算法副總裁黃暢、地平線(xiàn)通用AI首席科學(xué)家&硅谷研究院負責人徐偉、智能駕駛研發(fā)總監余軼南均來(lái)自百度IDL。
團隊規模上,地平線(xiàn)在硅谷、北京、上海、南京等地均設有研發(fā)中心和商務(wù)運營(yíng)團 隊,截至2019年底共有1400余人,其中研發(fā)人員占比70%以上。團隊成員大多畢業(yè)于國內外著(zhù)名學(xué)府,在人工智能算法和芯片架構研發(fā)方面作出多項世界級的成果和產(chǎn)品。
C輪9億美元融資落定,產(chǎn)業(yè)資本加持集中優(yōu)質(zhì)資源。2020年12月以來(lái),地平線(xiàn)先后獲得3批次融資,C輪融資達9億美元。2021年12月C1輪吸引到高瓴創(chuàng )投、五源資本、今日資本領(lǐng)投,金額1.5億美元;2021年1月獲得Baillie Gifford、云鋒基金、 中信產(chǎn)業(yè)基金、寧德時(shí)代領(lǐng)投的4億美元C2輪融資;2021年2月拿到3.5億美元C3輪融資,其中比亞迪、長(cháng)城汽車(chē)、長(cháng)江汽車(chē)電子、東風(fēng)資產(chǎn)、舜宇光學(xué)、星宇股份等6家汽車(chē)產(chǎn)業(yè)鏈上下游企業(yè)聯(lián)合加持。自成立以來(lái),地平線(xiàn)已累計獲得10輪融資,備受明星機構及產(chǎn)業(yè)資本關(guān)注,集中產(chǎn)業(yè)鏈上下游豐富資源快速發(fā)展。
2.3. 汽車(chē)+物聯(lián)網(wǎng)雙管齊下,產(chǎn)品化快速落地
自動(dòng)駕駛芯片+物聯(lián)網(wǎng)芯片兩條產(chǎn)品主線(xiàn)。地平線(xiàn)產(chǎn)品業(yè)務(wù)戰略聚焦于A(yíng)I芯片的研發(fā)和產(chǎn)業(yè)落地,對外主要提供解決方案類(lèi)產(chǎn)品(芯片+算法+開(kāi)發(fā)平臺)。相比多數AI芯片廠(chǎng)商起步于云端、消費端等場(chǎng)景,地平線(xiàn)聚焦于車(chē)規級AI芯片,成立5年時(shí)間便成 功實(shí)現量產(chǎn)落地??紤]到設計、制造、車(chē)規測試、項目定點(diǎn)、車(chē)型導入等環(huán)節的時(shí)間, 地平線(xiàn)產(chǎn)品推進(jìn)速度在整個(gè)行業(yè)中都處于領(lǐng)先位置(例 Mobileye 車(chē)規芯片從研發(fā)到商用歷時(shí)8年)。目前,地平線(xiàn)已推出的產(chǎn)品包括“征程”系列車(chē)規級AI芯片,面向汽車(chē)領(lǐng)域;搭載“征程”芯片的Matrix自動(dòng)駕駛計算平臺;“旭日”系列邊緣 AI 芯片,面向AIoT(AI+物聯(lián)網(wǎng))場(chǎng)景;AI全生命周期開(kāi)發(fā)平臺“天工開(kāi)物”以及ADAS解決方案。
2.3.1. 車(chē)規級 AI 芯片“征程”系列
智能駕駛芯片方面:地平線(xiàn)成長(cháng)路徑與Mobileye類(lèi)似,產(chǎn)品由視覺(jué)處理向多傳感 器數據融合方向發(fā)展。地平線(xiàn)前期產(chǎn)品主要提供視覺(jué)處理器,對外提供芯片及配套軟件工具鏈+算法方案,客戶(hù)可根據需求只選擇芯片或者整套解決方案。根據地平線(xiàn)規劃征程5芯片可實(shí)現傳感器融合,算力/功耗達到96TOPS/20W。
2019年發(fā)布征程二代,主要負責視覺(jué)處理。征程二代芯片,搭載了地平線(xiàn)自主研發(fā) 的高性能計算架構 BPU2.0(Brain Processing Unit),通過(guò)軟硬件的協(xié)同創(chuàng )新與優(yōu)化,算力/功耗為 4TOPS/2W?;谡鞒潭酒蛟斓膯文壳耙旳DAS解決方案,可在100毫秒延遲內有效感知車(chē)輛、行人、道路線(xiàn)、交通標志、車(chē)牌、紅綠燈等六大類(lèi)近百種目標 的檢測和識別。通過(guò)提供基礎的“芯片+工具鏈”,并向合作伙伴提供先進(jìn)的模型編譯器、 完備的訓練平臺、場(chǎng)景驅動(dòng)的SDK、豐富的算法樣例等工具和服務(wù),賦予汽車(chē)感知、建 模的能力,實(shí)現車(chē)內車(chē)外智能化,用邊緣AI芯片全面賦能智能駕駛。2020年征程二代 芯片的出貨量達到10 萬(wàn)+,2021年地平線(xiàn)預計其出貨量將達到70-100萬(wàn)片。
2020年9月,地平線(xiàn)通過(guò)TüV ISO 26262功能安全流程認證。地平線(xiàn)已按照ISO 26262:2018 標準要求,建立起完善的符合汽車(chē)功能安全最高等級 ASIL D 級別的產(chǎn)品開(kāi)發(fā)流程體系,成為首個(gè)獲得ISO 26262功能安全流程認證的中國 AI 芯片公司。
2020年征程二代芯片率先搭載于長(cháng)安汽車(chē)量產(chǎn)新車(chē)型UNI-T上。2020年3月,長(cháng) 安汽車(chē)全球直播發(fā)布主力車(chē)型UNI-T,搭載地平線(xiàn)征程2代芯片,6月正式量產(chǎn)上市, 征程二代成為國內首個(gè)搭載于量產(chǎn)車(chē)型的國產(chǎn)AI芯片。UNI-T 采用長(cháng)安汽車(chē)和地平線(xiàn)聯(lián)合開(kāi)發(fā)的智能駕駛艙NPU(Neural Processing Unit,神經(jīng)網(wǎng)絡(luò )處理單元)計算平臺, 智能座艙深度融合視覺(jué)、語(yǔ)音多種感知數據,實(shí)現了從交互對象、交互方式到交互邏輯的全方位升級,可通過(guò)語(yǔ)音、動(dòng)作姿態(tài)、面部表情等指令交互為用戶(hù)帶來(lái)更加安全、智能的駕乘體驗。UNI-T上包含多項AI主動(dòng)服務(wù):接聽(tīng)電話(huà)自動(dòng)降低多媒體音量、視線(xiàn)亮屏、疲勞監測、智能語(yǔ)音拍照。
2020年北京國際車(chē)展發(fā)布征程3。征程3采用16納米工藝,基于地平線(xiàn)自主研發(fā) 的 BPU2.0架構,AI算力達到5TOPS,典型功耗僅為2.5W,可接入6路攝像頭數據, 不僅支持基于深度學(xué)習的圖像檢測、分類(lèi)、像素級分割等功能,也支持對 H.264和H.26視頻格式的高效編碼,能夠實(shí)現多通道AI計算和多通道數字視頻錄像。適用于高級別輔助駕駛(ADAS)、駕駛員監控(DMS)、自動(dòng)泊車(chē)輔助(APA)及眾包高精地圖定位等多種應用場(chǎng)景。廣汽版征程 3 則根據廣汽集團采用的深度學(xué)習網(wǎng)絡(luò )對征程3芯片進(jìn)行深度的軟硬件聯(lián)合優(yōu)化,同時(shí)針對廣汽量產(chǎn)車(chē)型的功能開(kāi)發(fā)需求進(jìn)行功能模塊調優(yōu)而成, 在系統成本上實(shí)現優(yōu)化。未來(lái)該款芯片將計劃在更多廣汽新車(chē)型中量產(chǎn)搭載,實(shí)現智能駕駛和智能座艙的相關(guān)功能。
Matrix作為地平線(xiàn)搭載征程系列車(chē)規級芯片的自動(dòng)駕駛計算平臺,結合了深度學(xué)習感知技術(shù),為高級別自動(dòng)駕駛提供穩定可靠的高性能感知計算能力。榮獲車(chē)輛智能和自動(dòng)駕駛技術(shù)類(lèi)2019 CES 創(chuàng )新獎(2019 CES INNOVATION AWARDS)、“最佳汽車(chē)解決方案”分類(lèi)獎(2019 Embedded Vision)等多項國際大獎和提名。Matrix高性能、低功耗、 低成本的特點(diǎn)深受?chē)鴥韧庾詣?dòng)駕駛廠(chǎng)商和Robotaxi 運營(yíng)車(chē)隊的青睞,目前已在海內外賦能近千輛L4級別的自動(dòng)駕駛車(chē)輛,成為全球L4自動(dòng)駕駛計算平臺的明星產(chǎn)品。
(1)Matrix1.0 平臺:4TOPS/31W。內置征程 2.0 處理器架構(4TOPS/2W),平臺 在31W功耗下,可進(jìn)行20類(lèi)不同物體的像素語(yǔ)義切割、三維物體檢測和行人骨骼識別, 支持4路720P@30fps圖像實(shí)時(shí)處理,支持多傳感器融合(攝像頭圖像輸入、毫米波雷 達、激光雷達),支持L2級別ADAS功能。
(2)Matrix2.0 平臺:16TOPS/20W。搭載征程二代車(chē)規級芯片,可滿(mǎn)足 L2~L4級別自動(dòng)駕駛需求。在感知層面,Matrix2.0可支持包括攝像頭、激光雷達在內的多傳感器感知和融合,實(shí)現高達23類(lèi)語(yǔ)義分割以及六大類(lèi)目標檢測,能夠應對特殊場(chǎng)景或極端天氣等復雜環(huán)境,輸出穩定的感知結果。
自研視覺(jué)算法+AI開(kāi)源工具鏈,具備賦能車(chē)廠(chǎng)ADAS功能能力。從已公布的搭載征程二代的車(chē)型長(cháng)安 UNI-T 來(lái)看,即使征程2在其中主要賦能對象為座艙人機交互+DMS 駕駛員監測的功能,但通過(guò)與整車(chē)廠(chǎng)/科技公司的合作+算法開(kāi)源平臺,地平線(xiàn)具備提供ADAS功能的能力。2020年4月,地平線(xiàn)推出全新一代“天工開(kāi)物”AI 開(kāi)發(fā)平臺,基于自研AI芯片打造,由模型倉庫(Model Zoo)、AI芯片工具鏈(AI Toolchain)及AI應用 開(kāi)發(fā)中間件(AI Express)三大功能模塊構成。該平臺可以為地平線(xiàn)芯片合作伙伴提供豐富的算法資源、靈活高效的開(kāi)發(fā)工具和簡(jiǎn)單易用的開(kāi)發(fā)框架,標志著(zhù)地平線(xiàn)開(kāi)始逐步建立 開(kāi)放軟件生態(tài)。
地平線(xiàn)與主機廠(chǎng)和一級供應商保持緊密合作。截止2020年,地平線(xiàn)進(jìn)行中的合作 項目超過(guò)50個(gè),已簽下20余個(gè)前裝定點(diǎn)項目,公司預計裝車(chē)輛可達數百萬(wàn)臺。目前已 有長(cháng)安 UNI-T、奇瑞新能源螞蟻(搭載征程二代)、理想ONE(語(yǔ)音方案)等量產(chǎn)車(chē)型上市。長(cháng)安預計搭載征程2代芯片的 UNI-K 將于今年上半年上市。
2.3.2. AIoT邊緣AI芯片“旭日”系列
自2017年12月起,地平線(xiàn)陸續推出“旭日”系列處理器,面向智能攝像頭,能夠 在本地進(jìn)行大規模人臉抓拍與識別、視頻結構化處理等,廣泛用于商業(yè)、安防等多個(gè)實(shí) 際應用場(chǎng)景。助力發(fā)展智慧零售、智慧城市——已與龍湖地產(chǎn)、寶龍地產(chǎn)、永輝超市、 百麗、Kappa、Nike、上汽集團、中信書(shū)城、中國建投書(shū)局、SK 電訊等公司達成合作;產(chǎn)品在上海臨港新區智慧交通建設、大連平安城市建設、長(cháng)沙市湘江新區智慧交通建設、 國內某大型機場(chǎng)人臉識別項目、城市水務(wù)、國家級開(kāi)發(fā)園區等場(chǎng)景落地應用。
2.4. “AI 芯片+算法”面向多場(chǎng)景的解決方案
地平線(xiàn)基于其自身車(chē)規級AI芯片能夠以最小的功耗提供高性能計算能力的優(yōu)勢, 結合視覺(jué)感知算法實(shí)現多類(lèi)AI任務(wù)處理,研發(fā)了面向ADAS、智能座艙、高精地圖的 眾多解決方案,支持乘用車(chē)、重卡、客車(chē)、城市公交等多種車(chē)型,助力智能出行。
(1)ADAS 解決方案
基于征程2芯片,公司研發(fā)了面向ADAS市場(chǎng)的單目前視解決方案。該方案可在 低于100ms延遲下有效感知車(chē)輛、行人、車(chē)道線(xiàn)、交通標識、紅綠燈等多種目標。該解 決方案可滿(mǎn)足10類(lèi)動(dòng)態(tài)目標感知,53類(lèi)靜態(tài)目標感知,關(guān)鍵區檢測率>99.8%,且針對中國道路場(chǎng)景進(jìn)行了優(yōu)化,獲得國內外眾多Tier1&OEM廠(chǎng)商認可。
2019年11月,地平線(xiàn)攜手國內領(lǐng)先的Tier1 福瑞泰克為主機廠(chǎng)提供高性能的 ADAS 前視一體機產(chǎn)品,共同推動(dòng)ADAS解決方案前裝量產(chǎn)。2020年1月,地平線(xiàn)與中興通訊子公司英博超算達成戰略合作,共同推出面向智能駕駛市場(chǎng)的域控制器,并率先搭載于2020年9月上市的奇瑞螞蟻純電SUV中。2020年8月,地平線(xiàn)與AI無(wú)人車(chē)研發(fā)制 造運營(yíng)企業(yè)新石器合作,共同推進(jìn)低速場(chǎng)景自動(dòng)駕駛落地。2020年10 月,地平線(xiàn)與大 陸集團簽署合作備忘錄,在A(yíng)DAS及高等級自動(dòng)駕駛領(lǐng)域展開(kāi)深度合作。2021年2月, 上汽集團與地平線(xiàn)簽署合作協(xié)議,以智能域控制器和自動(dòng)駕駛系統為切入點(diǎn),圍繞地平線(xiàn)未來(lái)的高等級自動(dòng)駕駛芯片成立聯(lián)合團隊,共同打造對標特斯拉FSD的下一代智駕域控制器和系統方案。
結合C-V2X 技術(shù),升級更高級別自動(dòng)駕駛解決方案。地平線(xiàn)Matrix 自動(dòng)駕駛計算 平臺集合了車(chē)規級 AI 芯片低功耗強算力的優(yōu)勢,能夠處理技術(shù)難度更高的C-V2X 車(chē)路協(xié)同信號(限速預警、道路施工預警、前方堵車(chē)重點(diǎn)提醒、高優(yōu)先級別車(chē)輛讓行等),使 車(chē)輛在無(wú)需駕駛員干預的情況下自動(dòng)進(jìn)行相應的車(chē)速調整或變道超車(chē)等動(dòng)作。2020年1月,在地平線(xiàn)Matrix賦能下,奧迪中國首次在國內實(shí)際高速公路場(chǎng)景進(jìn)行乘用車(chē)編隊L4自動(dòng)駕駛及車(chē)路協(xié)同演示,實(shí)測場(chǎng)景位于最高設計時(shí)速 80km/h的延崇高速公路二期工程封閉路段。
(2)智能座艙解決方案
DMS(Dirver Monitoring System)駕駛監控系統通過(guò)將兩路攝像頭、兩路麥克風(fēng)的數據接入到芯片進(jìn)行相關(guān)感知算法的處理,同時(shí)通過(guò)CAN獲取車(chē)身信號,感知并融合用戶(hù)的人臉特征、行為特征、語(yǔ)義特征以及主動(dòng)行為等數據信息,實(shí)現人臉識別、視線(xiàn)追蹤、降噪喚醒、疲勞分級檢測等算法,實(shí)時(shí)監測駕駛員是否在位及其當前狀態(tài)并提供警報和干預,保證行駛的安全性。目前已在長(cháng)安主力車(chē)型UNI-T和 UNI-K 上實(shí)現量產(chǎn)。
車(chē)載多音區語(yǔ)音交互技術(shù)通過(guò)車(chē)內的高靈敏度麥克風(fēng)、陣列語(yǔ)音信號處理和語(yǔ)音識 別技術(shù),結合領(lǐng)先的聲源定位、盲源分離和降噪算法,實(shí)現對不同位置乘客的語(yǔ)音指令 的精準區分和識別,快速響應乘客對于車(chē)輛設置、導航、音樂(lè )、視頻等多種需求。地平 線(xiàn)為理想ONE增程式智能電動(dòng)車(chē)賦能的該項解決方案可支持多達4路人聲分離和6路音區檢測,實(shí)測聲源定位準確率高達95%,遠超市場(chǎng)現有的語(yǔ)音分區方案。
(3)NaviNet 動(dòng)態(tài)高精地圖解決方案
地平線(xiàn)提供基于其車(chē)規級AI芯片和高性能視覺(jué)感知算法的視覺(jué)建圖定位方案。NaviNet支持在邊緣對場(chǎng)景進(jìn)行實(shí)時(shí)建模,輸出重建的局部三維語(yǔ)義地圖;同時(shí)也可支持在邊緣進(jìn)行語(yǔ)義感知與全局地圖的匹配,輸出亞米級高精度定位。2020年 4 月,地平線(xiàn)NaviNet(基于征程2芯片)已在韓國數千輛公交車(chē)上完成部署,合作方 SK 電訊通 過(guò)車(chē)端環(huán)境感知算法完成道路特征采集和地圖信息實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)更新。在高清地圖領(lǐng)域的合作方還有易圖通、高深智圖DeepMap、凱立德等。
3. 智能座艙切入智能駕駛,芯片巨頭高通揚帆再起航
高通成立于1985年,專(zhuān)注通信技術(shù)研發(fā),提供處理器與基帶芯片,以及相關(guān)專(zhuān)利 授權。業(yè)務(wù)部門(mén)分為芯片產(chǎn)品Q(chēng)CT、專(zhuān)利授權集團QTL、以及戰略投資集團QSI。高通 布局汽車(chē)領(lǐng)域已有近20年歷史,早在2002年,高通便為通用旗下安吉星提供 CDMA 1x 車(chē)載信息處理解決方案,正式邁入智能汽車(chē)領(lǐng)域。高通在汽車(chē)智能化領(lǐng)域的布局主要分為四大方向:智能座艙、ADAS/自動(dòng)駕駛、車(chē)聯(lián)網(wǎng)和車(chē)對云平臺。根據高通在2020CES發(fā)布會(huì )數據顯示,截止2019年年底,全球25家主要車(chē)企中已經(jīng)有20家與高通達成合 作,全球超過(guò)1.5億輛汽車(chē)采用了高通汽車(chē)解決方案,相關(guān)產(chǎn)品訂單量總估值超過(guò)80億美元。
2019-2024年高通預計汽車(chē)業(yè)務(wù)營(yíng)收CAGR20.1%。2015-2020年高通年度營(yíng)收規模 較為穩定,基本在220-250億美元區間浮動(dòng)。2021年Q1高通實(shí)現 82.35億美元營(yíng)收, 同比增加62%,凈利潤為24.55億美元,同比增長(cháng)165%。高通預計汽車(chē)業(yè)務(wù)板塊收入將從2019年的6億美元增長(cháng)至2024年的15億美元,年均復合增長(cháng)率20.1%。
3.1. 智能座艙芯片王者,第四代數字座艙持續占領(lǐng)高端市場(chǎng)
高通在智能座艙域具備絕對領(lǐng)先優(yōu)勢。從高通智能數字座艙平臺的市場(chǎng)份額來(lái)看, 目前高通已獲得全球領(lǐng)先的25家汽車(chē)制造商中20家的信息影音以及數字座艙項目。國 內車(chē)企中,包括蔚來(lái)、上汽、長(cháng)城汽車(chē)、零跑汽車(chē)、奇瑞捷途、比亞迪、威馬汽車(chē)、廣 汽、小鵬、吉利、理想等均已推出或宣布推出搭載驍龍汽車(chē)數字座艙平臺的車(chē)型。
智能座艙域芯片布局來(lái)看,高端市場(chǎng)以高通為主,英特爾、瑞薩、三星隨后,中低 端有恩智浦、德州儀器等,國內華為、地平線(xiàn)、聯(lián)發(fā)科、芯馳科技等加速入局。其中, 高通驍龍820A數字座艙平臺支持計算機視覺(jué)與機器學(xué)習,能夠提供豐富的圖形與多媒體功能,廣泛的可視化和操作系統選項組合及神經(jīng)處理引擎。2020年多款上市新車(chē)型都搭載了驍龍820A,包括領(lǐng)克05、奧迪 A4L、小鵬 P7、2020款小鵬G3車(chē)型等。2020年量產(chǎn)的高通驍龍SA8155P,是基于臺積電第一代7nm工藝打造的SoC,也是第一款7nm工藝打造的車(chē)規級數字座艙 SoC,性能是原有高通 820平臺的三倍。SA8155P還支持新一代的聯(lián)網(wǎng)技術(shù),包括WiFi6、藍牙5.0等, OTA過(guò)程中穩定性和速度更優(yōu)。國內多數車(chē)企的下一代車(chē)型,包括蔚來(lái)ET7、上汽智己、長(cháng)城WEY品牌VV7及摩卡、威馬EVOLVE及EX7、零跑汽車(chē)C11、比亞迪D1、奇瑞捷途X70PLUS、廣汽AION LX 都將搭載SA8155P芯片,高通在該領(lǐng)域的龍頭地位進(jìn)一步鞏固。
高通發(fā)布第4代驍龍汽車(chē)數字座艙平臺,加速汽車(chē)智能化變革。2021年1月26日, 高通在“重新定義汽車(chē)”主題活動(dòng)中推出第4代高通驍龍汽車(chē)數字座艙平臺。此前的2014/2016/2019年,高通曾分別推出第一、二、三代數字座艙平臺。今年推出的新平臺采用第6代高通KryoCPU、高通Hexagon處理器、多核高通AI引擎、第6代高通Adreno GPU以及高通Spectra ISP,基于 5nm 制程工藝打造。新平臺增強了圖形圖像、多媒體、 計算機視覺(jué)和AI等功能,旨在支持情境感知優(yōu)化且具備自適應能力的座艙系統,可根 據駕乘者的偏好不斷演進(jìn),并計劃于2022年開(kāi)始量產(chǎn)。
3.2. ADAS/自動(dòng)駕駛后來(lái)居上,Snapdragon Ride平臺布局全面
高通以Snapdragon Ride 硬件平臺+配套軟件架構布局ADAS/自動(dòng)駕駛。2017 年12月,高通獲得加州無(wú)人駕駛測試牌照。2020年1月,高通在 CES 國際消費電子展推出自動(dòng)駕駛Snapdragon Ride平臺。Snapdragon Ride平臺主要由安全系統級芯片SoC(ADAS 應用處理器)、AI加速器(智能駕駛專(zhuān)用加速器)和智能駕駛軟件堆棧構成, 可支持三個(gè)等級的智能駕駛系統:
L1/L2級ADAS:面向具備AEB、TSR 和 LKA 等駕駛輔助功能的汽車(chē)
硬件支持:1 個(gè) ADAS應用處理器(安全系統級芯片 SoC),可提供 30 TOPS 的算力。
L2+級 ADAS:面向具備HWA、自動(dòng)泊車(chē)APA以及TJA功能的汽車(chē)
硬件支持:2個(gè)或多個(gè)ADAS應用處理器,期望所需算力要求- 60~125TOPS
L4/L5 級自動(dòng)駕駛:面向在城市交通環(huán)境中的自動(dòng)駕駛乘用車(chē)、機器人出租車(chē)和機器人物流車(chē)
硬件支持:2個(gè)ADAS應用處理器 + 2個(gè)智能駕駛加速器 ML(ASIC),可提 供700TOPS算力,功耗為130W。
Snapdragon Ride平臺可提供開(kāi)放的編程架構。該編程架構支持汽車(chē)制造商和一級 供應商根據其對于攝像頭感知、傳感器融合、駕駛策略、自動(dòng)泊車(chē)和駕駛員監測等方面 的不同需求,對 Snapdragon Ride 平臺進(jìn)行定制。為了加速先進(jìn)智能駕駛解決方案的部 署,針對視覺(jué)感知、泊車(chē)和駕駛員監測場(chǎng)景,Snapdragon Ride 采用多款行業(yè)領(lǐng)先軟件棧, 持續擴展其軟件生態(tài)系統,并支持其中一款或多款軟件棧的組合形式提供給客戶(hù)。
3.3. 率先發(fā)布 4G/5G 驍龍汽車(chē)平臺,持續推進(jìn) C-V2X 落地
5G C-V2X 芯片廣泛用于車(chē)聯(lián)網(wǎng)中。C-V2X 即蜂窩車(chē)聯(lián)網(wǎng)是車(chē)輛相互之間以及周 圍物體進(jìn)行通訊的基礎技術(shù),它有助于提供 360°非視線(xiàn)意識和更高的可預測性,從而 改善道路安全性并實(shí)現自動(dòng)駕駛。2017 年第一個(gè)完整的 LTE-V2X 標準完善后,高通便推出 9150 C-V2X 芯片組,針對 3GPP Rel-14 版本 C-V2X PC5 直接通信進(jìn)行優(yōu)化,同時(shí) 支持包括北斗系統在內的高精度定位。2020 年 7 月,3GPP 完成了 5G 標準第二版規范 Release 16,高通同樣參與其中。2016 年成立的 5GAA(5G 汽車(chē)協(xié)會(huì )),高通也是 8 家 發(fā)起單位之一。
9150 芯片組包括 C-V2X 直接通信模式,包括車(chē)對車(chē)(V2V),車(chē)對基礎設施(V2I), 車(chē)對行人(V2P)和車(chē)對云(V2C)交流。截至 2020 年初,11 家制造商已在其模組中采 用 9150 C-V2X 芯片組;全球超過(guò) 12 家 RSU 廠(chǎng)商計劃在其產(chǎn)品組合中采用該芯片組;超過(guò) 10 家 Tier1 供應商和汽車(chē)后市場(chǎng) OBU 廠(chǎng)商基于該芯片組為其 C-V2X 產(chǎn)品上市準 備就緒。
高通驍龍汽車(chē) 4G/5G 平臺賦能全球汽車(chē)供應商。2019 年,高通在世界移動(dòng)通信大 會(huì ) MWC 上宣布推出高通驍龍汽車(chē) 4G 及 5G 平臺。驍龍汽車(chē) 4G 和 5G 平臺集成 CV2X、Wi-Fi、藍牙和高精定位技術(shù),旨在支持車(chē)對車(chē)、車(chē)對云以及車(chē)對周?chē)h(huán)境的無(wú)縫 連接,支持豐富的車(chē)內體驗、網(wǎng)聯(lián)汽車(chē)服務(wù)以及更高水平的安全性與自主性所需要的先 進(jìn)智能。目前,高通已與大陸集團、高新興物聯(lián)、LG 電子、移遠通信、華人運通、銳凌 無(wú)線(xiàn)、啟碁科技、中興通訊和均聯(lián)智行等企業(yè)持續合作,推動(dòng)支持 4G/5G 網(wǎng)聯(lián)服務(wù)的 汽車(chē)在全球部署。
3.4. 推出車(chē)對云平臺,拓展汽車(chē)后端服務(wù)增量
車(chē)對云服務(wù)是高通首款集成驍龍數字座艙、驍龍汽車(chē)4G/5G平臺的安全網(wǎng)聯(lián)汽車(chē) 服務(wù)套件。2020年1月,高通在CES國際消費電子展發(fā)布車(chē)對云服務(wù)。車(chē)對云服務(wù)支持Soft SKU芯片規格軟升級能力,可以幫助汽車(chē)制造商根據消費者定制化需求,通過(guò)OTA升級調整車(chē)輛功能。其采用“按需激活”、“即用即付”的收費模式,為汽車(chē)制造商、 內容提供商和應用開(kāi)發(fā)者帶來(lái)新的汽車(chē)后端服務(wù)增量?jì)r(jià)值。
4. 背靠英特爾,Mobileye 是全球 ADAS 市場(chǎng)龍頭
4.1. Mobileye 是 ADAS 市場(chǎng)領(lǐng)頭羊
Mobileye 是以攝像頭為主的圖像識別龍頭,于 1999 年由以色列希伯來(lái)大學(xué)的 Amnon Shashua 教授和 Ziv Aviram 創(chuàng )立。創(chuàng )辦之初,公司致力于用單目視覺(jué),提供包 括行人檢測、車(chē)道保持和自適應巡航等輔助駕駛技術(shù)。2007 年,寶馬、通用和沃爾沃成 為首批配裝 Mobileye 芯片的車(chē)企,Mobileye 產(chǎn)品正式商用。2014 年 7 月公司 IPO 上市并受到市場(chǎng)的廣泛關(guān)注, 2017 年被英特爾以 153 億美元收購,并將其原自動(dòng)駕駛事業(yè) 部 IDG 整合到 Mobileye 旗下。目前 Mobileye 主要為全球 OEM 廠(chǎng)和 Tier1 廠(chǎng)商提供“芯 片+算法”軟硬一體化的 ADAS 視覺(jué)解決方案,2020 年一共新中標 37 個(gè)車(chē)企項目,加 上正在進(jìn)行的 49 個(gè)項目,共覆蓋 3600 萬(wàn)輛車(chē)的相關(guān)技術(shù)供應。
全球市占率 70%,EYE Q 系列芯片出貨量持續快速提升。EYE Q 系列芯片出貨量 由 2014 年的 270 萬(wàn)片提升至 2020 年的 1930 萬(wàn)片,年均復合增速 38.8%。EyeQ1 至 EyeQ4 等芯片型號已經(jīng)量產(chǎn),Mobileye 預計 EyeQ5 今年投放市場(chǎng)。截至 2020 年底, Mobileye 累計售出約 7330 萬(wàn)枚芯片,被搭載在全球超過(guò) 7000 萬(wàn)輛汽車(chē)上,前裝市場(chǎng)收 入占營(yíng)收的 85%以上,從 ADAS 到 L2+方案的市場(chǎng)占有率約為 70%。
2014-2020 年 Mobileye 營(yíng)收持續快速增長(cháng)。Mobileye 從 2014 年的 1.44 億美元提升 到 2020 年的 9.67 億美元,年均復合增速 37.4%。其中,通用、日產(chǎn)、現代、寶馬四大 汽車(chē)產(chǎn)商約占收入一半以上。
4.2. EyeQ 系列芯片是 Mobileye 產(chǎn)品核心
EyeQ 芯片的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò )處理單元是 VMP,主要通過(guò) VMP 數量提升實(shí)現算力提升。EyeQ 芯片由 Mobileye 和意法半導體合作研發(fā)設計,通過(guò)增加 VMP 的數量和提升 VMP 的運行頻率來(lái)提升算力、能效比。VMP 用來(lái)應對 ADAS 相關(guān)的圖像處理任務(wù),如:縮 放和預處理、翹曲、跟蹤、車(chē)道標記檢測、道路幾何檢測、濾波和直方圖等。
Eye Q3和Eye Q4是目前Mobileye在市場(chǎng)上的主流產(chǎn)品。2004年EyeQ1開(kāi)始研 發(fā),2007年正式商用,寶馬、通用和沃爾沃成為首批配裝Mobileye芯片的車(chē)企,支持車(chē)道偏離預警(LDW)和自動(dòng)緊急制動(dòng)(AEB)兩種ADAS功能。EyeQ2芯片于 2010年推出,在EyeQ1的基礎上加入了前碰撞預警(FCW)功能。EyeQ3 發(fā)布于2014年,配置四個(gè)多線(xiàn)程MIPS32內核和四個(gè)矢量微碼處理器(VMP)內核,只負責視覺(jué)處理。2015年,Mobileye發(fā)布EyeQ4,算力達到2.5TOPS/3W,開(kāi)始部分融合并支持最多8個(gè)傳感 器(7個(gè)攝像頭+1個(gè)激光雷達)數據處理,2018年開(kāi)始搭載于量產(chǎn)車(chē)型中。
Mobileye一體化解決方案軟硬件結合緊密,產(chǎn)品效率高但開(kāi)放性需要提升。
Mobileye以視覺(jué)處理起家,所以前期產(chǎn)品主要專(zhuān)注于攝像頭+視覺(jué)處理芯片+算法等綁定一體式解決方案。由于自動(dòng)駕駛發(fā)展初期,主機廠(chǎng)和Tier 1級供應商軟件算法的開(kāi)發(fā)能力很弱,采用綁定一體式解決方案可一站式搭載上車(chē),該模式對主機廠(chǎng)軟件開(kāi)發(fā)能力要求很低,符合該階段市場(chǎng)需求,因此Mobileye產(chǎn)品迅速占領(lǐng)全球市場(chǎng)。但隨著(zhù)主機廠(chǎng)和Tier 1級供應商的軟件開(kāi)發(fā)能力逐步提升,綁定一體式解決方案限制了主機廠(chǎng)新車(chē)型的算法應用創(chuàng )新。根據Mobileye規劃的EyeQ5芯片,可實(shí)現多種傳感器數據融合處理, 且融合算法或將開(kāi)放給主機廠(chǎng)自行開(kāi)發(fā),但視覺(jué)處理的感知算法是否開(kāi)發(fā)并未提及。
4.3. REM 高精地圖成為 Mobileye 貫通自動(dòng)駕駛的橋梁
基于多年ADAS技術(shù)積累,REM高精地圖成為Mobileye貫通自動(dòng)駕駛的橋梁。大量實(shí)時(shí)路測數據是自動(dòng)駕駛技術(shù)迭代升級和解決長(cháng)尾問(wèn)題的核心要素,主要掌握在車(chē)企手中,而Mobileye借助其ADAS層面與車(chē)企的深度合作,通過(guò)眾包形式深耕高精地圖數據采集。截至2020年底,參與REM的車(chē)輛接近100萬(wàn)輛,每天采集約800萬(wàn)公里的路網(wǎng)數據,在全球范圍內共采集超過(guò)75億公里的道路數據。REM核心優(yōu)勢在于其可以將每公里的地圖信息數據量壓縮到10KB,帶寬要求低,同時(shí)信息傳輸成本平均只需1美元。目前,Mobileye已與寶馬、日產(chǎn)、大眾等6家整車(chē)企業(yè)合作,真正實(shí)現從獲取數據、發(fā)送到云端到構建高清地圖的純自動(dòng)化操作。
Mobileye聯(lián)手中國本土企業(yè),加速進(jìn)軍中國市場(chǎng)。作為外企,Mobileye在中國通過(guò)與本土企業(yè)合作的形式進(jìn)行地圖數據采集。2018年初Mobileye和四維圖新達成全面戰 略合作伙伴關(guān)系,在中國開(kāi)發(fā)和發(fā)布路網(wǎng)采集管理產(chǎn)品。2019年1月與長(cháng)城汽車(chē)合作, 在未來(lái)3~5年內,Mobileye向長(cháng)城提供L0~L2級ADAS系統,將共同開(kāi)發(fā)中國獨特路況的L3+自動(dòng)駕駛系統;10月與紫光集團成立合資公司,紫光持股51%、Mobileye持股 49%;11月與蔚來(lái)汽車(chē)宣布合作,蔚來(lái)使用的L4級別自動(dòng)駕駛汽車(chē)套件將包括 EyeQ 系 統集成芯片(SoC)、硬件、駕駛策略、安全軟件和REM 高精地圖解決方案;2020年1月與上汽集團達成合作,上汽將采用REM技術(shù)。以推進(jìn) L2+自動(dòng)駕駛系統等部署。
4.4. 自研激光雷達,完善自動(dòng)駕駛產(chǎn)業(yè)鏈布局
Mobileye宣布自研激光雷達技術(shù),純視覺(jué)+純激光雷達方案將實(shí)現互為冗余。2021年11月,Mobileye在2021CES 上推出激光雷達 SoC 芯片,進(jìn)軍激光雷達市場(chǎng),并預計2025投入使用。該LiDAR SoC是利用硅光子工藝集成激光器的芯片,主要依靠FMCW技術(shù)計算物體距離、速度和運動(dòng)的方向,相比發(fā)送離散激光脈沖的ToF方案更有效。目前市場(chǎng)上認可的主流方案為攝像頭+雷達多傳感器融合方案,而Mobileye選擇了一條與眾不同的道路:將攝像頭、雷達-激光雷達打造成互為獨立的子系統,由此實(shí)現多項冗余和互為冗余。目前Mobileye已經(jīng)開(kāi)展純激光雷達傳感器子系統的測試研發(fā),并實(shí)現了與SuperVision純視覺(jué)方案同樣的端對端完全自動(dòng)駕駛能力。Mobileye背靠英特爾, 用軟件定義成像雷達,目標是將激光雷達虛擬通道從192個(gè)提升至2304個(gè),動(dòng)態(tài)范圍 從三維采樣轉變成四維采樣,達到100dB,旁瓣電平從25dB升至40dB。這樣的設計足以支撐自動(dòng)駕駛策略,或將成為自動(dòng)駕駛汽車(chē)在架構上的新轉變。
4.5. 收購Moovit,拓展出行服務(wù)野望
9億美元收購Moovit,Mobileye劍指Robotaxi市場(chǎng)。2020年5月,英特爾以約9億美元(扣除英特爾投資的股權收益后為8.4億美元)收購了以色列出行即服務(wù)解決方 案提供商 Moovit,并入 Mobileye 業(yè)務(wù)部門(mén)。截至2020年底,Moovit在全球擁有9.5億用戶(hù),業(yè)務(wù)遍及112個(gè)國家和地區的3400個(gè)城市,其龐大用戶(hù)群和出行生態(tài)資源可以對Mobileye的出行服務(wù)布局形成完美補充。根據Mobileye的規劃,在自身自動(dòng)駕駛解決方案、REM高精地圖等內生式增長(cháng)夯實(shí)MaaS的底層基礎上,可以通過(guò)Moovit進(jìn)一步加強車(chē)隊運營(yíng)及調度中心、智能出行平臺及服務(wù)、出行用戶(hù)及合作伙伴網(wǎng)絡(luò )。2021年,Mobileye自動(dòng)駕駛測試車(chē)隊將在底特 律、東京、上海、巴黎上路行駛,并計劃在監管審批通過(guò)后推廣至紐約。
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