汽車軟件時(shí)代來臨，芯片大佬爭奪SoC平臺(tái)

李垚

布局下一代自動(dòng)駕駛汽車

汽車座艙的計(jì)算能力，正在突飛猛進(jìn)

汽車發(fā)展到了歷史上的轉(zhuǎn)折時(shí)期，回顧過去，汽車產(chǎn)業(yè)經(jīng)歷了從機(jī)械時(shí)代到電子時(shí)代，再到智能化時(shí)代的邁進(jìn)。上個(gè)世紀(jì)80年代以來ECU開始不斷上車，汽車行業(yè)以Tier1（一級(jí)汽車供應(yīng)商）為中心通過增加ECU（Electronic Control Unit，又稱“行車電腦”）來提升車輛功能，這一過程中汽車軟件以和硬件深度耦合的方式得到發(fā)展。

如今，各汽車企業(yè)生產(chǎn)的不同車型的硬件配置已逐漸趨同，成本和功能改善空間有限，新能源和智能化逐漸獲得成功，汽車軟件開始成為車企打造差異化的核心要素，汽車行業(yè)逐漸邁向軟件定義汽車的時(shí)代。

車機(jī)SoC（System on Chip，系統(tǒng)級(jí)芯片，包含完整系統(tǒng)并有嵌入軟件）的算力和型號(hào)，也逐漸被大眾所關(guān)注和認(rèn)知。汽車SoC 具備內(nèi)部或外包功能，可以調(diào)查、監(jiān)控并幫助改善車輛的安全狀況，用于增強(qiáng)自動(dòng)化結(jié)構(gòu)，有助于單個(gè)芯片上的多個(gè)專用處理單元同時(shí)執(zhí)行多個(gè)任務(wù)，例如車身控制、攝像頭視覺和信息顯示等等。

在車機(jī)SoC上率先發(fā)力的是英偉達(dá)（NVIDIA）及高通（Qualcomm），兩家大佬近期分別舉辦了2022年秋季GTC大會(huì)（GPU技術(shù)大會(huì)）及高通汽車投資者大會(huì)，著力汽車業(yè)務(wù)新技術(shù)與成長前景。目的很明顯，未來市場對(duì)于車載系統(tǒng)單芯片（SoC）需求勢(shì)必顯著提升，芯片大廠必須要占領(lǐng)新市場，其中自動(dòng)駕駛與車載體驗(yàn)開發(fā)是重中之重。

在GTC 主題演講中，NVIDIA 創(chuàng)始人兼首席執(zhí)行官黃仁勛推出了超級(jí)芯片DRIVE Thor，即在汽車 SoC上建立在最新的CPU和GPU進(jìn)步之上，可提供2000 teraflops（每秒萬億次浮點(diǎn)運(yùn)算的性能，同時(shí)降低整體系統(tǒng)成本。

DRIVE Thor在產(chǎn)品陣容中接替了NVIDIA DRIVE Orin，官方稱是采用最新的計(jì)算技術(shù)來加速智能汽車技術(shù)研發(fā)，目標(biāo)是為滿足汽車制造商2025年的車型。據(jù)介紹，DRIVE Thor是NVIDIA AI計(jì)算路線圖中的下一代。DRIVE Thor 統(tǒng)一了車輛中傳統(tǒng)的分布式功能——包括數(shù)字集群、信息娛樂、停車和輔助駕駛以提高開發(fā)效率和更快的軟件迭代。

開發(fā)人員在Snapdragon Ride平臺(tái)之上構(gòu)建用于感知和驅(qū)動(dòng)策略的安全認(rèn)證應(yīng)用程序

高通方面則推出了Snapdragon Ride Flex SoC產(chǎn)品組合，被其副總裁兼汽車業(yè)務(wù)總經(jīng)理納庫爾·杜加爾稱為“業(yè)界首個(gè)超級(jí)計(jì)算SoC產(chǎn)品組合”。該系列的芯片將幫助高通芯片的軟件架構(gòu)符合面向服務(wù)的架構(gòu)（SOA）。目前高通未透露有關(guān)Flex SoC的太多信息，但在活動(dòng)期間展示的圖形顯示，F(xiàn)lex SoC將擁有約2000 TOPS（1TOPS代表一萬億次）的計(jì)算能力來處理駕駛艙、駕駛員輔助、自動(dòng)駕駛和連接功能等操作。

AI SDK提供了用于編譯深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)圖并在 GPU、CPU或Qualcomm Hexagon張量處理器 （HTP）內(nèi)核上高效運(yùn)行它們的綜合工具

在新能源汽車方面不大出聲的韓國現(xiàn)代汽車，10月下旬也舉辦了“開啟軟件時(shí)代（Unlock the Software Age）”發(fā)布會(huì)，展示了以軟件為中心的移動(dòng)出行技術(shù)及前景，并宣布到2025年，現(xiàn)代汽車集團(tuán)旗下所有車型都將實(shí)現(xiàn)“軟件定義汽車（SDV，Software Defined Vehicle）”，開啟智能移動(dòng)出行新時(shí)代。為持續(xù)提升軟件技術(shù)競爭力，現(xiàn)代汽車和起亞計(jì)劃到2030年共投資18萬億韓元（約合906元億人民幣），積極向以信息技術(shù)（IT）為中心的移動(dòng)出行企業(yè)轉(zhuǎn)型，而現(xiàn)代汽車用于出行的軟件開發(fā)工具包（SDK）已經(jīng)箭在弦上，目標(biāo)是開發(fā)掌握用戶意圖、理解指令邏輯的車機(jī)系統(tǒng)。

用超級(jí)英雄索爾（Thor）命名的DRIVE Thor

NVIDIA的DRIVE Thor從性能來看，將內(nèi)建Grace CPU及Hopper GPU核心，原則上可讓汽車制造商將所有激光雷達(dá)（LiDAR）、雷達(dá)、攝影機(jī)等數(shù)十個(gè)傳感器，連同各類系統(tǒng)，均整合至DRIVE Thor SoC，其中數(shù)據(jù)將透過NVIDIA推論Transformer引擎進(jìn)行分類，NVIDIA宣稱此推論效能比既有技術(shù)水平提升達(dá)9倍。

據(jù)行業(yè)報(bào)道分析，DRIVE Thor平臺(tái)一大重點(diǎn)在于朝向集中式電子架構(gòu)轉(zhuǎn)變，對(duì)車廠傳統(tǒng)造車邏輯算是大幅變革，這類設(shè)計(jì)有助于減少一輛汽車內(nèi)部所搭載的眾多周邊傳感器、大量單顆電子控制單元配置及布線的需要。

理論上配置DRIVE Thor平臺(tái)將有助于減輕整車重量及減少布線數(shù)量，同時(shí)可降低功耗要求。過去兩年多來，受到全球疫情大流行影響的車用芯片供不應(yīng)求困境，如今反而成為加速促進(jìn)車廠造車導(dǎo)入集中式運(yùn)算架構(gòu)的契機(jī)，因這類概念相當(dāng)有助于車廠擺脫過去40多年來，逐漸建立起來的傳統(tǒng)芯片配置下之分散式運(yùn)算模式，有助于車廠應(yīng)對(duì)車用芯片突然供應(yīng)短缺的風(fēng)險(xiǎn)。

NVIDIA汽車業(yè)務(wù)副總裁Danny Shapiro表示，DRIVE Thor能處理原始傳感器數(shù)據(jù)或預(yù)處理傳感器數(shù)據(jù)。將幾個(gè)汽車電子控制單元（ECU）減少至單一的配置，將大幅節(jié)省成本，并可減少布線、整車重量及功耗。也可提供單一軟件更新以進(jìn)行多元升級(jí)，通過運(yùn)行自動(dòng)駕駛和車載信息娛樂系統(tǒng)（IVI）應(yīng)用程序，有助于車廠將汽車擴(kuò)展至完全自駕水準(zhǔn)。

汽車業(yè)務(wù)將成2023年芯片企業(yè)轉(zhuǎn)折點(diǎn)

汽車SoC市場2022～2028年的復(fù)合年增長率預(yù)估為7.8%

根據(jù)未來市場研究（FMI）的修訂研究，汽車SoC市場規(guī)模預(yù)計(jì)將從2022年的170.667億美元增長到 2028年的268.005億美元。汽車SoC 市場2022～2028年的復(fù)合年增長率為7.8%。汽車SoC市場占全球片上系統(tǒng) （SoC） 市場行業(yè)近20%的市場份額。

由于汽車原始設(shè)備制造商在智能汽車、自動(dòng)駕駛汽車和半自動(dòng)汽車中越來越多地采用高級(jí)駕駛輔助系統(tǒng)（ADAS）和信息娛樂系統(tǒng)等因素，全球汽車SoC市場將在未來幾年出現(xiàn)顯著增長已是板上釘釘。

從NVIDIA當(dāng)前所取得客戶訂單價(jià)值估計(jì)規(guī)模，從2022會(huì)計(jì)年度的80億美元，在未來6年或達(dá)到超過110億美元（2028年度）。目前DRIVE Orin擁有35家客戶，包括汽車、卡車制造商以及機(jī)器人出租車公司，成長幅度高于其他業(yè)務(wù)部門，年增、季增幅度分別達(dá)到45%及59%。受惠于Tegra處理器市場銷售有成，NVIDIA汽車業(yè)務(wù)在2022年度上半年已貢獻(xiàn)3.58億美元營收，預(yù)期隨著搭載DRIVE Orin的Polestar 3和Volvo EX90等更多新車型準(zhǔn)備于2022年內(nèi)正式問世，預(yù)期在2023年度NVIDIA汽車業(yè)務(wù)總營收有望超越7億美元。

另據(jù)華爾街日?qǐng)?bào)報(bào)道，高通稱現(xiàn)有來自汽車公司的訂單價(jià)值估計(jì)為300億美元，高于2022年7月的190億美元。300億美元中的大部分，將在未來7～8年間落實(shí)。高通稱是基于與客戶協(xié)商的價(jià)格、預(yù)期購買數(shù)量和預(yù)期總營收來進(jìn)行計(jì)算。

高通4月份以45億美元買下了瑞典汽車技術(shù)公司Veoneer，其中包括并入Veoneer自駕軟件業(yè)務(wù)Arriver，大舉提升對(duì)自駕汽車芯片投入發(fā)展，高通每年對(duì)Arriver投入約2億美元資金。高通財(cái)務(wù)長Akash Palkhiwala表示，到2026年的汽車相關(guān)營收預(yù)測(cè)中，有90%是基于整體業(yè)務(wù)產(chǎn)品線的現(xiàn)有Design-win。高通近幾季借由銷售汽車和聯(lián)網(wǎng)設(shè)備芯片，推動(dòng)業(yè)務(wù)多樣性。

因應(yīng)全球成長性趨緩的手機(jī)市場表現(xiàn)，高通2022年9月中旬指出，預(yù)計(jì)提升2026年汽車芯片業(yè)務(wù)營收逾40億美元，至2031年將超過90億美元。高通汽車業(yè)務(wù)營收在2022年度第3季創(chuàng)下歷史新高，達(dá)到3.5億美元，聯(lián)網(wǎng)及數(shù)碼座艙（Digital Cockpit）產(chǎn)品需求提升，成為帶動(dòng)高通汽車業(yè)務(wù)第3季營收創(chuàng)新高主要?jiǎng)幽堋?h3>分析：各個(gè)州和國家層面汽車SoC的發(fā)展

歸納起來，在亞太地區(qū)主要國家中，預(yù)計(jì)中國在全球汽車SoC市場的增長率相對(duì)較高，2022～2028年的復(fù)合年增長率將超過8.6%。中國近年來專注于提高燃油效率系統(tǒng)和車輛排放水平，并補(bǔ)充純電動(dòng)和混合動(dòng)力汽車的生產(chǎn)。但在歐美，德國汽車SoC市場也不容小視。德國方面的報(bào)告顯示，預(yù)計(jì)到2028年其市場規(guī)模將達(dá)到2.6倍，創(chuàng)造5.221億美元的產(chǎn)值。

德國擁有強(qiáng)大的經(jīng)濟(jì)基礎(chǔ)，是世界第五大經(jīng)濟(jì)體。德國以其汽車工業(yè)而聞名，包含寶馬、戴姆勒集團(tuán)（梅賽德斯·奔馳、底特律柴油機(jī)、福萊納卡車）和大眾汽車集團(tuán)（大眾、保時(shí)捷、奧迪、蘭博基尼、賓利汽車、MAN、西雅特、斯堪尼亞、斯柯達(dá)）。德國見證了促進(jìn)電動(dòng)汽車普及的完全標(biāo)準(zhǔn)化的電動(dòng)汽車充電解決方案。因此，該國下一代汽車工業(yè)和電動(dòng)汽車的這種發(fā)達(dá)基礎(chǔ)設(shè)施的存在，絕對(duì)會(huì)推動(dòng)汽車SoC市場的發(fā)展。

美國市場是北美地區(qū)汽車SoC的最大消費(fèi)體，預(yù)計(jì)到2028年將以6.4%的復(fù)合年增長率增長。預(yù)計(jì)美國市場將在預(yù)測(cè)期內(nèi)創(chuàng)造18.536億美元的產(chǎn)值。美國包括通用汽車、福特汽車公司、特斯拉和其他汽車品牌。北美也在越來越多地采用半自動(dòng)汽車、混合動(dòng)力汽車和電動(dòng)汽車，還有許多電池工廠也在主動(dòng)或者被迫加入到其本土修建中來。