二

汽車智能化下的半導(dǎo)體賦能：

“感知－決策－控制執(zhí)行”

汽車電動(dòng)化對(duì)“輪子”進(jìn)行了重構(gòu)，而汽車智能化更加凸顯了“計(jì)算機(jī)”的特征。通過“感知－決策－控制執(zhí)行”的路徑，賦予汽車智能化的表現(xiàn)特征。通過多種傳感器對(duì)周圍環(huán)境進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，而后再通過電子控制器進(jìn)行決策操作。

來源：長(zhǎng)橋海豚投研

2．1 計(jì)算控制芯片－“決策大腦”

計(jì)算控制芯片是整個(gè)汽車智能化的決策大腦，就像是計(jì)算機(jī)里的主控芯片CPU。自動(dòng)駕駛的深入及攝像頭等傳感器的增多，汽車將處理越來越多的數(shù)據(jù)，那么對(duì)計(jì)算控制芯片的算力要求也更高。

計(jì)算控制芯片的發(fā)展同樣也隨著汽車電子電氣化（E／E）架構(gòu)的演變而變化。根據(jù)博世對(duì)電子電氣架構(gòu)的未來趨勢(shì)來看，E／E架構(gòu)正度過模塊化階段，向集成化轉(zhuǎn)變。而同樣的計(jì)算控制芯片也將從分散式的MCU主導(dǎo)轉(zhuǎn)向集成式的SoC芯片方向。

分布式E／E架構(gòu)：MCU為主。專用傳感器及專用ECU，算法、算力不協(xié)同；

域集中式E／E架構(gòu)：CPU＋MCU。將分散的ECU集中到域控制器中，更容易OTA升級(jí)；

整車集中式E／E架構(gòu)及車云計(jì)算：GPU＋CPU＋MCU＋NPU。中央計(jì)算平臺(tái)作為最高決策，其余區(qū)控制器充當(dāng)網(wǎng)關(guān)角色。

來源：德勤，博世，長(zhǎng)橋海豚投研

目前汽車的計(jì)算控制芯片市場(chǎng)仍以微處理器（MCU）為主，其主要作用在雨刷、車窗、座椅、車身控制、動(dòng)力控制等多個(gè)分布式節(jié)點(diǎn)方面。而微處理器（MCU）其實(shí)是個(gè)小型的“主控芯片”，主要部件中有包括CPU、存儲(chǔ)器等，主要適用于較小型的場(chǎng)景中，通過對(duì)傳感器信號(hào)的處理以實(shí)現(xiàn)執(zhí)行控制的功能。

來源：比亞迪半導(dǎo)體，長(zhǎng)橋海豚投研

隨著汽車自動(dòng)駕駛等智能化的發(fā)展，E／E架構(gòu)從分布式邁向集中式。目前特斯拉已經(jīng)率先使用集中式E／E結(jié)構(gòu)，而其他主流廠商主要使用域集中式。在邁向集中式E／E結(jié)構(gòu)時(shí)，原本的MCU已經(jīng)不能滿足中央控制需求，此時(shí)中央計(jì)算平臺(tái)需要功能更強(qiáng)大的主控SoC芯片（相比于MCU集合了更多的芯片模塊）。

而在智能化階段中，主控SoC芯片有望成為計(jì)算控制芯片市場(chǎng)的主要增長(zhǎng)來源。根據(jù)IHS及搜狐汽車研究院的預(yù)測(cè)，整個(gè)計(jì)算決策芯片市場(chǎng)到2025年有望成長(zhǎng)至160億美元以上，復(fù)合增速約10％左右，而其中車用SoC芯片市場(chǎng)到2025年將成長(zhǎng)至80億美元以上，復(fù)合增速將達(dá)15％左右。

來源：IHS，搜狐汽車研究院，長(zhǎng)橋海豚投研

2．2 傳感器－“感知之眼”

傳感器給汽車提供了“感知之眼”，主要多方面對(duì)周圍環(huán)境進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，給計(jì)算控制芯片提供決策依據(jù)。汽車智能化的過程中，主要增加了攝像頭傳感器、超聲波傳感器、毫米波傳感器和激光雷達(dá)等智能傳感器，這些傳感器也構(gòu)成了自動(dòng)駕駛的核心。

來源：普華永道，長(zhǎng)橋海豚投研

超聲波雷達(dá)主要用在泊車輔助預(yù)警以及汽車盲區(qū)碰撞預(yù)警功能。超聲波雷達(dá)成本低，短距離測(cè)量中具有優(yōu)勢(shì)，探測(cè)范圍在10米以內(nèi)，而且精度較高，在泊車方面具有明顯優(yōu)勢(shì)；

攝像頭和毫米波雷達(dá)是ADAS系統(tǒng)中重要傳感器。攝像頭用以提供視覺，而毫米波雷達(dá)用以測(cè)距，在L1／L2自動(dòng)駕駛中發(fā)揮重要作用；

激光雷達(dá)是L3－L5 階段中最為關(guān)鍵的傳感器，主要是由于其具有高精度、實(shí)時(shí)3D環(huán)境建模的特點(diǎn)。而激光雷達(dá)在之前主要用在航空航天、測(cè)繪等領(lǐng)域。

來源：長(zhǎng)橋海豚投研整理

隨著自動(dòng)駕駛級(jí)別的提升，汽車對(duì)智能傳感器的需求呈現(xiàn)明顯增長(zhǎng)。在L3級(jí)別以下的場(chǎng)景下，智能傳感器的增加主要在攝像頭模塊和雷達(dá)模塊方面。而在L3階段以后的場(chǎng)景中，對(duì)3D環(huán)境建模等的需求，需要激光雷達(dá)模塊的加入，進(jìn)一步帶來單車價(jià)值量的提升。根據(jù)英飛凌的報(bào)告，L2級(jí)別的自動(dòng)駕駛智能傳感器的價(jià)值量在160美元左右，而當(dāng)達(dá)到L4／L5級(jí)別時(shí)單車價(jià)值量將提升至915美元，單車價(jià)值量提升5倍以上。

來源：英飛凌，長(zhǎng)橋海豚投研整理