“AI”成為了近幾年無孔不入的科技發(fā)展關(guān)鍵詞，也逐漸開始為各個行業(yè)賦能。對于當(dāng)下火熱的半導(dǎo)體行業(yè)來說，AI芯片同樣市場潛力巨大。全球AI芯片市場規(guī)模有望在2021年達343億美元，2025年將逾700億美元。而智能汽車是整個人工智能終端的重要落地的場景。特斯拉、蔚來、小鵬、比亞迪等帶動智能汽車市場爆發(fā)，也帶動了車載AI芯片市場的大幅度增長。

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2022年有望達到651億美元，占全球半導(dǎo)體市場規(guī)模的比例有望達到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)計到2025年，全球汽車AI芯片市場將以31％的年復(fù)合增速飆升至236億美元。中國汽車AI芯片的市場將達到68億美元，2030年為124億美元，年復(fù)合增長率預(yù)計可達28．14％。

高級別智能駕駛的到來，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芯片不能滿足運算需求，而AI芯片則可以實現(xiàn)算得快、準(zhǔn)、巧。

AI芯片是一輛汽車從“傳統(tǒng)汽車”進化為“智能汽車”的關(guān)鍵，它負(fù)責(zé)著自動駕駛感知、人機交互的計算和處理。集成更多AI單元是智能芯片技術(shù)路徑發(fā)展的大趨勢。

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

CPU擅長邏輯控制和通用類型數(shù)據(jù)運算，具有不可替代性；GPU擅長大規(guī)模并行計算；FPGA算力較高，適合小規(guī)模定制化開發(fā)測試；ASIC具有算力最高，能效比優(yōu)等特點；N－SOC是指在芯片中集成更多的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)單元，以實現(xiàn)快速的CNN（卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)）運算。N－SOC并不是一顆完全通用芯片，僅支持少量的算法。

AI芯片通過添加神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)單元實現(xiàn)AI運算的更高效。目前市場對未來汽車AI芯片采用通用GPU、FPGA、ASIC芯片方案仍有較大爭議，汽車數(shù)據(jù)處理芯片不斷異構(gòu)化，通過不斷添加神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)單元實現(xiàn)AI運算是未來發(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)商英偉達的自動駕駛系列芯片，也通過添加神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)單元，以實現(xiàn)對AI處理越來越高效。但總體而言GPU豐富的通用模塊可實現(xiàn)對各種場景的適用性，但也帶來了成本過高，功耗過高的問題。

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，但其針對各種場景的適應(yīng)性仍較弱。在汽車領(lǐng)域，兩者未來性能、成本等方面會有相互靠近的趨勢。

AI 芯片的主要技術(shù)路徑，來源：東吳證券研究所

汽車行業(yè)或成國產(chǎn)AI芯片的突破點

目前，中國芯片的對外依存度較高，汽車芯片由國外廠商占據(jù)主體。我國自主汽車芯片規(guī)模僅占全球的4．5％，汽車芯片對外依賴度高達90％。根據(jù)中國海關(guān)總署的數(shù)據(jù)，2019年中國的芯片進口額達到3055．5億美元，出口額為1015．8億美元，芯片貿(mào)易長期處于逆差狀態(tài)。

國外芯片廠商依托在傳統(tǒng)MCU芯片領(lǐng)域建立起來的絕對優(yōu)勢，依然占據(jù)汽車芯片市場的主導(dǎo)地位。國內(nèi)汽車芯片還處于起步階段。但是汽車AI芯片仍然在國內(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

中國的AI產(chǎn)業(yè)在AI算法人才、應(yīng)用場景、數(shù)據(jù)來源和工業(yè)化能力等方面均占據(jù)優(yōu)勢。雖然傳統(tǒng)MCU芯片廠商在AI算法和AI芯片設(shè)計方面能力欠缺，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，選擇不同的路徑展開競爭，將共同推動汽車AI芯片技術(shù)的發(fā)展。

消費市場反推

中國是未來智能汽車消費最主要的市場之一。中國汽車消費者對智能汽車的接受度更高，更樂于接受科技創(chuàng)新。相比于全球60％的平均水平，中國有87．5％的消費者將汽車的智能化體驗作為首選。中國消費者對安全、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，將進一步推動廠商加快汽車智能應(yīng)用的商業(yè)化腳步。

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

國內(nèi)企業(yè)不負(fù)眾望，沖鋒汽車AI芯片市場

在多種利好環(huán)境下，有很多頭部國產(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。

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)計能力。地平線戰(zhàn)略聚焦于車規(guī)級智能駕駛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、長安、比亞迪、上汽、廣汽等國內(nèi)外的頂級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芯片的級聯(lián)FAD方案，最高算力可以達到280TOPS，直接叫板特斯拉的FSD自動駕駛電腦。2021年4月，黑芝麻又拿出了新一代A1000 pro，算力將達到106TOPS，刷新了國內(nèi)自動駕駛計算芯片的算力記錄。目前，黑芝麻已經(jīng)和一汽、蔚來、上汽等車企，博世等汽車零部件巨頭，滴滴等網(wǎng)約車平臺，以及中科創(chuàng)達等軟件企業(yè)展開合作。其中，黑芝麻和一汽紅旗深度綁定，未來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)行歌將增加注冊資本1．7億，并在此增資擴股，使其注冊資本上漲為2億元。行歌科技這家子公司最早成立于 2021年1月，主要針對人工智能軟件研發(fā)以及基礎(chǔ)資源和技術(shù)平臺，也是此次寒武紀(jì)涉足汽車智能芯片的主體。此次的增資擴股中，寒武紀(jì)也引來了麒麟創(chuàng)投、蔚然投資、尚欣投資、問鼎投資等公司的加入，他們分別代表著蔚來汽車、上汽集團、寧德時代等知名品牌。

芯智科技

從成立至今，芯智科技圍繞著車規(guī)級AI芯片的研發(fā)，全力打造具有完全自主知識產(chǎn)權(quán)的車規(guī)級AI芯片和端對端人機交互系統(tǒng)。截至目前，公司已與戴姆勒奔馳汽車、馬來西亞寶騰汽車、吉利汽車（吉利，領(lǐng)克品牌），沃爾沃，SMART和Lotus等多家國內(nèi)外車企達成戰(zhàn)略合作協(xié)議。

AI在汽車領(lǐng)域掀起了一場場技術(shù)革命，這也給汽車廠商帶來了不小的挑戰(zhàn)。這也使得眾多汽車芯片廠商紛紛爭奪汽車芯片領(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是中國第一顆7nm車規(guī)級SoC芯片，采用87層電路，集成了88億顆晶體管。SE1000智能座艙芯片將會在2022年開始量產(chǎn)。此外，吉利還有一款自研5nm芯片計劃在2024到2025年推出。此前吉利表示，未來五年將拿出1500億人民幣用于技術(shù)研發(fā)。

結(jié)語

芯片廠商逐步布局，初創(chuàng)企業(yè)開始發(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)品和來之不易的曙光。而芯片和駕駛體驗的深度融合，甚至智能駕駛和整個智慧交通的同步發(fā)展，也都應(yīng)該AI芯片企業(yè)需要深度思考的問題。