摘要：

車(chē)載芯片是應(yīng)用在汽車(chē)上、能實(shí)現(xiàn)某種特點(diǎn)功能的電路模塊，由硅板上集合的多種電子元器件組成。當(dāng)前傳統(tǒng)CPU芯片算力不足，難以滿足處理視頻、圖片等非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)的需求，GPU、ASIC等芯片作為潛在的替代產(chǎn)品，未來(lái)?yè)碛袕V闊的市場(chǎng)機(jī)會(huì)。

ECU芯片分布式布局，不能滿足智能汽車(chē)發(fā)展的需要

ECU是電子控制單元，是汽車(chē)專(zhuān)用微機(jī)控制器，由CPU、存儲(chǔ)器(ROM、RAM)、輸入及輸出接口(I/O)、模數(shù)轉(zhuǎn)換器(A/D)以及整形、驅(qū)動(dòng)等大規(guī)模集成電路組成。其與發(fā)動(dòng)機(jī)的排氣管、汽缸、水溫傳感器、驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)等核心部件一一對(duì)應(yīng)的分布構(gòu)架是汽車(chē)電子的典型模型。

圖1 ECU芯片工作示意圖

　　(資料來(lái)源：大眾汽車(chē))

隨著汽車(chē)電子化的逐漸發(fā)展，車(chē)載傳感器逐漸增多，采用ECU的管理方式易使汽車(chē)的系統(tǒng)整體性下降，車(chē)內(nèi)的線路布局也大大增加，并且目前智能汽車(chē)更多的需要圖像和視頻處理能力，ECU已不適應(yīng)智能化汽車(chē)發(fā)展的需要。

GPU多線程圖像處理能力強(qiáng)，成為目前發(fā)展的主流

在當(dāng)前人工智能和汽車(chē)結(jié)合的發(fā)展趨勢(shì)下，以CPU為核心的處理器較難滿足視頻、圖片等非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)的需要，同時(shí)人性化設(shè)計(jì)的功能性整合，也對(duì)處理器提出了更多線程的需求，GPU可同時(shí)處理大量簡(jiǎn)單計(jì)算任務(wù)的特性在智能化汽車(chē)領(lǐng)域有逐漸取代CPU成為主流方案的趨勢(shì)。

　　表1 GPU和CPU對(duì)比優(yōu)劣勢(shì)

　　(資料來(lái)源：Nvidia)

國(guó)外企業(yè)以Nvidia為代表，該公司于2016年發(fā)布了三款專(zhuān)注于并行計(jì)算和深度學(xué)習(xí)的芯片，Drive PX2 Autocruise芯片、Drive PX2 AutoChauffeur芯片和Drive PX2 Fully Autonomous Driving芯片，主要應(yīng)用于智能汽車(chē)的自動(dòng)駕駛等前沿領(lǐng)域。

截止2018年底，Drive PX2系列芯片已批量應(yīng)用在Tesla的量產(chǎn)車(chē)型Model S以及Model X上，是Nvidia的主要出貨芯片，并且壟斷了前沿的L4及以上的自動(dòng)駕駛芯片市場(chǎng)，全球共有300余家自動(dòng)駕駛研發(fā)機(jī)構(gòu)使用Drive PX2。

　　表2 Drive PX2系列芯片中3類(lèi)產(chǎn)品對(duì)比

　　(資料來(lái)源：Nvidia)

國(guó)內(nèi)企業(yè)以四維圖新為代表，主要優(yōu)勢(shì)領(lǐng)域?yàn)閿?shù)字地圖內(nèi)容、車(chē)聯(lián)網(wǎng)與動(dòng)態(tài)交通信息服務(wù)、基于位置的大數(shù)據(jù)垂直應(yīng)用服務(wù)，其中地圖業(yè)務(wù)占國(guó)內(nèi)總市場(chǎng)60%，處于壟斷地位。

2017年以來(lái)，公司先后收購(gòu)杰發(fā)科技、入股中寰衛(wèi)星與禾多科技，著力打造“高精度地圖+芯片+算法+軟件”的自動(dòng)駕駛?cè)轿划a(chǎn)業(yè)鏈，目前主攻的車(chē)載信息娛樂(lè)系統(tǒng)芯片，在國(guó)內(nèi)汽車(chē)的后裝市場(chǎng)市占率超70%，前裝超30%，其車(chē)規(guī)級(jí)IVI芯片被多家國(guó)際主流零部件廠商采用，并計(jì)劃推出AMP、MCU及TPMS(胎壓監(jiān)測(cè))芯片等新一代產(chǎn)品。

　　表3 IVI芯片產(chǎn)品性能及功用

　　(資料來(lái)源：四維圖新官網(wǎng))

ASIC易復(fù)刻、專(zhuān)用性強(qiáng)，適合穩(wěn)定批量生產(chǎn)

ASIC芯片(集成專(zhuān)用電路芯片)對(duì)比目前的可編程改變功用的GPU芯片，只搭載一種算法、用途單一、不可編程，目前的車(chē)載芯片迭代較快，更適合使用GPU芯片技術(shù)路線，而未來(lái)技術(shù)、算法等成熟穩(wěn)定后，ASIC量產(chǎn)成本低更加契合商業(yè)化發(fā)展需要。

　　表4 CPU、GPU、FPGA與ASIC對(duì)比

　　(資料來(lái)源：國(guó)金證券)

定制化的ASIC芯片可在相對(duì)低水平的能耗下，將車(chē)載信息的數(shù)據(jù)處理速度提升更快，并且性能、能耗和大規(guī)模量產(chǎn)成本均顯著優(yōu)于GPU，隨著自動(dòng)駕駛的定制化需求提升，ASIC專(zhuān)用芯片將成為主流。

結(jié)語(yǔ)

車(chē)載芯片是應(yīng)用在汽車(chē)上、能實(shí)現(xiàn)某種特點(diǎn)功能的電路模塊，由硅板上集合的多種電子元器件組成。傳統(tǒng)的ECU芯片分布式布局，不能滿足智能汽車(chē)發(fā)展的需要;GPU多線程圖像處理能力強(qiáng)，成為目前發(fā)展的主流;ASIC易復(fù)刻、專(zhuān)用性強(qiáng)，適合穩(wěn)定批量生產(chǎn)，或是車(chē)載芯片的未來(lái)形態(tài)。