“AI”成為了近幾年無(wú)孔不入的科技發(fā)展關(guān)鍵詞，也逐漸開(kāi)始為各個(gè)行業(yè)賦能。對(duì)于當(dāng)下火熱的半導(dǎo)體行業(yè)來(lái)說(shuō)，AI芯片同樣市場(chǎng)潛力巨大。全球AI芯片市場(chǎng)規(guī)模有望在2021年達(dá)343億美元，2025年將逾700億美元。而智能汽車是整個(gè)人工智能終端的重要落地的場(chǎng)景。特斯拉、蔚來(lái)、小鵬、比亞迪等帶動(dòng)智能汽車市場(chǎng)爆發(fā)，也帶動(dòng)了車載AI芯片市場(chǎng)的大幅度增長(zhǎng)。

汽車——AI芯片的黃金賽道

Gartner數(shù)據(jù)顯示，全球汽車半導(dǎo)體市場(chǎng)2022年有望達(dá)到651億美元，占全球半導(dǎo)體市場(chǎng)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。

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(chǎng)將以31％的年復(fù)合增速飆升至236億美元。中國(guó)汽車AI芯片的市場(chǎng)將達(dá)到68億美元，2030年為124億美元，年復(fù)合增長(zhǎng)率預(yù)計(jì)可達(dá)28．14％。

高級(jí)別智能駕駛的到來(lái)，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。

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(shì)。

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

CPU擅長(zhǎng)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(zhǎng)大規(guī)模并行計(jì)算；FPGA算力較高，適合小規(guī)模定制化開(kāi)發(fā)測(cè)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。

AI芯片通過(guò)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(chǎng)對(duì)未來(lái)汽車AI芯片采用通用GPU、FPGA、ASIC芯片方案仍有較大爭(zhēng)議，汽車數(shù)據(jù)處理芯片不斷異構(gòu)化，通過(guò)不斷添加神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)單元實(shí)現(xiàn)AI運(yùn)算是未來(lái)發(fā)展的主要方向。

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(guò)添加神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)單元，以實(shí)現(xiàn)對(duì)AI處理越來(lái)越高效。但總體而言GPU豐富的通用模塊可實(shí)現(xiàn)對(duì)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(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(duì)各種場(chǎng)景的適應(yīng)性仍較弱。在汽車領(lǐng)域，兩者未來(lái)性能、成本等方面會(huì)有相互靠近的趨勢(shì)。

AI 芯片的主要技術(shù)路徑，來(lái)源：東吳證券研究所

汽車行業(yè)或成國(guó)產(chǎn)AI芯片的突破點(diǎn)

目前，中國(guó)芯片的對(duì)外依存度較高，汽車芯片由國(guó)外廠商占據(jù)主體。我國(guó)自主汽車芯片規(guī)模僅占全球的4．5％，汽車芯片對(duì)外依賴度高達(dá)90％。根據(jù)中國(guó)海關(guān)總署的數(shù)據(jù)，2019年中國(guó)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(zhǎng)期處于逆差狀態(tài)。

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

產(chǎn)業(yè)發(fā)展利好

中國(guó)的AI產(chǎn)業(yè)在AI算法人才、應(yīng)用場(chǎng)景、數(shù)據(jù)來(lái)源和工業(yè)化能力等方面均占據(jù)優(yōu)勢(shì)。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(shì)，選擇不同的路徑展開(kāi)競(jìng)爭(zhēng)，將共同推動(dòng)汽車AI芯片技術(shù)的發(fā)展。

消費(fèi)市場(chǎng)反推

中國(guó)是未來(lái)智能汽車消費(fèi)最主要的市場(chǎng)之一。中國(guó)汽車消費(fèi)者對(duì)智能汽車的接受度更高，更樂(lè)于接受科技創(chuàng)新。相比于全球60％的平均水平，中國(guó)有87．5％的消費(fèi)者將汽車的智能化體驗(yàn)作為首選。中國(guó)消費(fèi)者對(duì)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。

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

國(guó)內(nèi)企業(yè)不負(fù)眾望，沖鋒汽車AI芯片市場(chǎng)

在多種利好環(huán)境下，有很多頭部國(guó)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(shì)。

地平線

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(jí)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(duì)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(zhǎng)安、比亞迪、上汽、廣汽等國(guó)內(nèi)外的頂級(jí)Tier1，OEM廠商。

黑芝麻

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(jí)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(guó)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(lái)、上汽等車企，博世等汽車零部件巨頭，滴滴等網(wǎng)約車平臺(tái)，以及中科創(chuàng)達(dá)等軟件企業(yè)展開(kāi)合作。其中，黑芝麻和一汽紅旗深度綁定，未來(lái)有望在紅旗的車型上，看到黑芝麻的產(chǎn)品。

海思半導(dǎo)體

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。

寒武紀(jì)

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(cè)資本1．7億，并在此增資擴(kuò)股，使其注冊(cè)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(duì)人工智能軟件研發(fā)以及基礎(chǔ)資源和技術(shù)平臺(tái)，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(lái)了麒麟創(chuàng)投、蔚然投資、尚欣投資、問(wèn)鼎投資等公司的加入，他們分別代表著蔚來(lái)汽車、上汽集團(tuán)、寧德時(shí)代等知名品牌。

芯智科技

從成立至今，芯智科技圍繞著車規(guī)級(jí)AI芯片的研發(fā)，全力打造具有完全自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的車規(guī)級(jí)AI芯片和端對(duì)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(lái)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(guó)內(nèi)外車企達(dá)成戰(zhàn)略合作協(xié)議。

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

吉利

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(guó)第一顆7nm車規(guī)級(jí)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(kāi)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(lái)五年將拿出1500億人民幣用于技術(shù)研發(fā)。

結(jié)語(yǔ)

芯片廠商逐步布局，初創(chuàng)企業(yè)開(kāi)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(lái)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(wèn)題。