如今，智能汽車時代的來臨，使得包括ST、NXP、英飛凌和瑞薩在內的眾多車載MCU廠商，開始發力自動駕駛之類的方案。近日，恩智浦半導體和臺積電宣布合作協議，恩智浦將在下一代高性能汽車平臺中采用臺積電的5nm制程。AI芯片的本地化研發創新、汽車制造商對芯片的重視、市場需求的多元化等諸多因素，使得汽車這個賽道各路群雄相會，有英特爾、英偉達和高通這樣的跨界新進巨頭，也有黑芝麻、芯馳科技、地平線等表現不俗的初創企業，整車企業如北汽和大眾也來湊熱鬧，所有這些動作讓傳統汽車芯片巨頭多少有些“吃力”。無疑，汽車芯片領域正在開辟一個多樣化的、充滿挑戰的新戰場！

汽車芯片格局被打破

幾十年來，汽車芯片市場一直被恩智浦、德州儀器、瑞薩半導體等汽車芯片巨頭所壟斷，外來者鮮有機會可以入局。但隨著汽車行業加速進入智能化時代，塵封數十年的汽車芯片市場格局正在被打破。尤其是特斯拉FSD芯片的推出，一場圍繞高級別自動駕駛的商業大戰已經打響。英特爾、英偉達、高通等新進入者率先搶占新周期先機。

英特爾于2017年收購了以色列公司Mobileye，如今，憑借Mobileye的EyeQ自動駕駛芯片，英特爾已經賺得盆滿缽滿。今年4月，英特爾透露，EyeQ自動駕駛芯片已經賣出5400萬枚，被搭載在全球超過5000萬輛汽車上。2019年，自動駕駛芯片成為英特爾最大增長的業務板塊，營收同比增長26%至近10億美元，并讓英特爾收獲了全球70%的輔助駕駛（ADAS）市場份額。

Mobileye在L2+級自動駕駛（輔助駕駛）領域長期稱霸。如今，Mobileye的EyeQ技術路線圖已到了第五代。

從2016年的Drive PX2 Auto Chauffer，到2017年的Drive PX Pegasus，再到如今的Drive AGX Orin，英偉達已經連續3次喊出了“支持L5級別自動駕駛”的口號。今年GTC 2020大會上，英偉達發布了第八代核彈級Ampere（安培）架構，基于7nm制程的GPU，將AI訓練和推理性能提高20倍。隨著NVIDIA Ampere架構的推出，NVIDIA DRIVE平臺也徹底實現了從入門級ADAS解決方案到L5級自動駕駛出租車（Robotaxi）系統的全方位性能提升。

在自動駕駛領域，高通也不能落下，近幾年，眼看智能手機市場“觸頂”信號越發明顯，高通看中了自動駕駛的廣闊市場。我們都知道那筆芯片史上最大的并購案，2016年，高通擬以440億美元天價收購半導體公司恩智浦（NXP），最終因反壟斷未成功，但并未阻止高通進駐自動駕駛的決心。在今年CES 上，高通帶來了驍龍Ride平臺，安全標準達到最高ASIL-D級，可實現L1-L4級別自動駕駛，直接切入ADAS市場，未來通過增加算力，高通也能切入全自動駕駛。

這樣看來，巨頭們紛紛入局自動駕駛，汽車芯片領域必將風起云涌。英特爾攜得力干將Mobileye一路高歌猛進，英偉達有GPU為其自動駕駛保駕護航，高通在基帶上的優勢使其擁有更強的垂直整合能力。當然巨頭入局將有利于自動駕駛汽車更快更好地落地，而且能夠推動技術更快地向前推進。

汽車芯片廠商向先進工藝邁進，國內廠商機會來臨

在工藝上，傳統汽車芯片與消費類電子相比要落后幾代，瑞薩最新的汽車微控制器系列RH850采用瑞薩40nm工藝制造；ST最新的高性能32位汽車微控制器系列Stellar采用的是ST 28nm FD-SOI技術。過往這些傳統芯片廠商都采用自家的工藝，但隨著半導體制造技術的進步，AI/ML的計算需求往往需要10/7/5nm的芯片制程支持，因此主流的汽車芯片廠商開始向7nm及以下工藝挺進，所以開始擁抱臺積電。

NXP此次與臺積電合作，一舉跨越到5nm對整個汽車芯片行業來說都是一個質的飛躍。而且時間節點相對靠前，NXP預計2021年推出基于5nm工藝的下一代汽車級芯片。對NXP來說，這將是一次重新站到汽車芯片行業“制高點”的絕佳機會。

NXP汽車加工執行副總裁兼總經理Henri Ardevol表示，隨著“大規模并行創新”在汽車工業中發生，汽車OEM廠商必須應對其汽車架構中“爆炸式的軟件、極其昂貴的材料和改進的安全性”。汽車廠商需要簡化各控制單元間高級功能的協調，靈活、無縫地定位并轉換應用，以及在關鍵安全環境中執行。

借助臺積電5 nm技術的增強版N5P的新汽車處理平臺，恩智浦希望將OEM的“逐個討論”的話題轉移到“整車”的討論中。恩智浦希望這將使OEM擁有有意義的路線圖，使他們能夠簡化軟件開發和安全設計。與前一代7nm制程相較，N5P制程其速度提升約20%，功耗降低約40%，同時擁有業界全面的設計生態系統的支持。

Tirias Research首席分析師Kevin Krewell認為，恩智浦“絕對需要增強其架構產品，才能與Mobileye，高通，Nvidia，瑞薩等競爭。”

拿Mobileye來說，目前其正在研發的第五代SoC EyeQ5，作為視覺中央計算機執行傳感器融合的完全自主駕駛車輛（要求leve5），將在2020年上路。為了滿足功耗和性能目標，EyeQ SoCs采用最先進的VLSI工藝技術節點設計——在第5代采用的是7nm FinFET制程。

英特爾計劃將EyeQ5與Atom處理器結合起來，開發用于自動駕駛的人工智能計算平臺。EyeQ5還可以進行傳感器融合，處理來自各種傳感器的數據。Mobileye認為，兩個EyeQ5 soc和一個英特爾Atom處理器就足以實現5級自動駕駛。

其次是英偉達發布的下一代自動駕駛汽車平臺DRIVE AGX Orin，這是一個用于自動駕駛車輛和機器人的高度先進的軟件定義平臺。它提供200個TOPS的性能，是前一代Xavier的7倍。Orin旨在處理自動駕駛車輛和機器人中同時運行的大量應用程序和深度神經網絡，同時達到系統安全標準，例如ISO 26262 ASIL-D。DRIVE AGX Orin預計將于2022年在三星的8nm LPP工藝上開始大規模生產。

隨著傳統汽車芯片巨頭開始擁抱代工廠商，工藝逐漸趨于統一化，再加上國外廠商如Imagination和索喜（Socionext）等公司為中國公司提供支持和幫助，也在加速國產車規級芯片的落地。國內的芯馳科技在近日發布的智能座艙芯片X9中便采用了Imagination的PowerVR Series9XM圖形處理器（GPU），目前該芯片已完成流片并成功啟動。

除了初創芯片企業，整車企業對造芯的熱情也很高，此前，大眾CEO宣布了一項雄心勃勃的策略，表示將把旗下每輛汽車的電子控制單元（ECU）從現在一輛車約70個的數量減少到只有3個，而且要自己開發幾乎所有所需的軟件。如果此舉成功，那么必將使得其汽車供應鏈中許多環節變得多余。負責該車廠數字技術開發之大眾集團管理委員會成員Christian Senger在今年夏天舉辦的一場活動中，對旗下供貨商表示：“我其實只需要你們之中的一半。”

今年5月，北汽攜手Imagination成立北京核芯達科技有限公司，將專注于面向自動駕駛的應用處理器和面向智能座艙的語音交互芯片研發，為以北汽集團為代表的國內車企在汽車芯片領域提供先進解決方案。這也有可能開拓整車企業與國際芯片巨頭跨界合作的新范式，有望打造車規級芯片高地，加速車載芯片進步。

在GPU領域，自2006年以來，Imagination一直是先進汽車產品的關鍵推動者。Imagination在5月20日宣布，公司成功通過HORIBA MIRA對其功能安全管理系統進行的審查之后，已獲得ISO 26262流程一致性認證。據了解，其圖形處理器（GPU）已經授權給多家領先的汽車應用處理器供應商，包括電裝（DENSO）、瑞薩（Renesas）、索喜（Socionext）、德州儀器（TI）等。截至目前，這些公司已經出貨數千萬顆芯片，使Imagination在汽車應用處理器領域的市場份額超過了50％。

索喜（自富士通時代起）在汽車電子設計方面擁有長達十五年的經驗積累，可為市場提供車規級芯片設計、測試、量產及可靠性提升把控等服務。在車載定制SoC領域，Socionext擁有豐富的產品經驗，并廣泛應用于前置攝像機、ADAS傳感器、環視監控器、HUD抬頭顯示器、后座娛樂和停車輔助等。

國內廠商今年在車規級芯片上小有成就

自動駕駛車輛所收集的海量數據，需要有一個“大腦”去處理運算，車規級芯片在此起了關鍵作用。然而長久以來，車規級芯片市場一直被國外巨頭壟斷。但人工智能時代，不管是芯片巨頭還是初創公司，幾乎站在同一條起跑線上。在當前的大背景下，國內涌現了一批優秀車載芯片廠商，包括地平線、芯馳科技、黑芝麻、裕太車通等等。更振奮人心的是，一個又一個的國產車規級芯片在今年陸續落地，不斷地秀出國產實力。

在今年的CES上，地平線正式發布了其Matrix2自動駕駛計算平臺。隨著 Matrix 2上市，地平線在自動駕駛方向的商業化規模有望獲得進一步增長。2019年8月，地平線發布了中國首款車規級AI芯片——征程二代Journey 2，采用臺積電 28nm 制程工藝，每TOPS算力可達同等算力GPU的10倍以上，視覺感知可以實現識別精度》99%，延遲《100 毫秒。征程二代主要面向ADAS市場感知方案，這是一款已經步入商業化階段的成熟芯片。

基于自研計算平臺與產品矩陣，目前地平線已支持 L2、L3、L4 等不同級別自動駕駛的解決方案。在智能駕駛領域，地平線同全球四大汽車市場（美國、德國、日本和中國）的業務聯系不斷加深，目前已賦能合作伙伴包括奧迪、博世、長安、比亞迪、上汽 、廣汽等國內外的頂級 Tier1s，OEMs廠商。

5月28日，芯馳科技對外發布三款車規級芯片——X9、V9、G9，提供針對汽車的協同一體化解決方案，包括智能座艙、智能駕駛、中央網關三大應用。芯馳科技稱，他們已經與多家OEM和Tier1進行戰略合作，今年下半年實現小批量測試，明年產品可以正式上車。

據了解，芯馳科技已經完成ISO9000的相關認證，是中國為數不多通過ISO 26262 功能安全管理體系認證的半導體設計企業，也是中國第一家獲得TüV萊茵頒發的ISO 26262:2018版功能安全管理體系證書的企業。

2020年6月15日晚，時隔不到一年，繼黑芝麻科技華山一號發布以后，黑芝麻又發布了兩款華山二號產品，分別是華山二號A1000和華山二號A1000L。兩顆芯片都采用臺積電16nm制程制造，支持車規級AEC-Q100標準和支持多項傳感器。

華山二號A1000對標特斯拉，具有8個CPU核，單顆可提供40 TOPS的算力，能效比大于5 TOPS/W，黑芝麻智能科技創始人兼CEO單記章表示，這是全球頂尖的包含功能安全的高性能車規級SOC芯片，是中國第一顆也是到今天唯一的能夠量產的，滿足自動駕駛L3/L4級別要求車規級芯片。目前L3級別以上的自動駕駛芯片能夠真正量產的只有Tesla（特斯拉），華山二號A1000真正實現了在L3級別上對標Tesla。不僅如此，其功耗僅有Tesla全自駕芯片的四分之一，面積只有三分之一，成本也只有四分之一，是一款高性價比落地產品。

聯合創始人兼 COO 劉衛紅在發布會上提到，到2021年底，搭載黑芝麻華山二號芯片的車型或將正式量產。

除了自動駕駛車規級芯片，今年4月份，華為投資的裕太車通YT8010A以太網物理層芯片通過AEC-Q100 Grade 1車規認證。YT8010A 車規級百兆以太網PHY芯片，是符合IEEE100BaseT1標準的車載以太網物理層芯片， 此次成功通過AEC-Q100 Grade 1 車規認證，是國內當前最高水平的車載芯片之一。

另外，去年的華為全連接大會上，在自動駕駛領域，華為輪值CEO徐直軍談到，為了滿足自動駕駛車規級需求，華為今年會發布MDC 610，后續還會有620、630。

對于國內一眾車規級芯片來說，量產上市，將是最后一道關。
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