车载SoC芯片产业分析报告.docx

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1、目录1 .车载SoC芯片韩介绍61.1 车载Soc芯片三y61） 62）画钳碱71.2 车载SoC芯）暧求8D重要参数指标82）车求913应用场景10D智102）智能驾驶112 .车载SoC芯片产业链分析122.1 产业图122.2 上游产业分析122.2.1 芯片IP122.2.2 EDA工具142.2.3 半导体原材料162.2.4 半导体设备172.3 中断业分析182.3.1 芯片设计182.3.2 晶圆制造212.3.3 片封测222.4 下游产业分析232.4.1 车企SoC芯片布局232.4.2 车企SoC芯片自研243 .车载SoC芯片蘸趋弊析253.1 窗驾SoC芯片应用趋势

2、253.1.1 基于中小算力SoC芯片的前视一体机市场需求前景依然可观253.1.2 轻量级行泊一体域控-全时运行单SoC芯片方案将成为主流263.1.3 BEV+Transformer+OCC驱动智驾SoC芯片向新架构方向演进283.2 座舱SOe芯片应用趋势303.2.1 舱内砺：一芯多屏303.2.2 舱内交互：多模核互323.2.3 舱驾融合：舱驾f333.3 车载SOC芯阳型35D芯片平三g三352）芯性353）芯刷平台上衡十364）芯片的软件生态375）芯片E的本土化服务374 .车载SoC芯片行业竞争格局384.1 智游驶SOC芯片384.1.1 市场需求384.1.2 市场格局

3、404.2 智艇舱SoC芯片414.2.1 市场需求414.2.2 格局435 .国内外重点企业及产品布局445.1 国外芯片三445.1.1 英伟达445.1.2 州仪器465.1.3 Mobi1.eye475.1.4 安鞘转体495.1.5 高通525.2 国内芯片厂商545.2.1 地平线545.2.2 黑芝麻565.2.3 硼支575.2.4 杰发趣595.2.5 芯擎科技615.2.6 爱芯元智635.2.7 联发科62免责声明64特别鸣谢64车载SoC芯片产业分析报告1 .车载SoC芯片基本介绍1.1 车载SoC芯片定义随着汽车智能化水平的提升，整车EE架构嗨由以前的分布式ECU架

4、构升级到集中式域控制器架构,并继续向中央集成式架构方向演进。在分布式ECU架构阶段,MCU是计算不晒制的核心；在集中式螃制器架构阶段，传统MCU芯片嗨无法满足大量异构数据的吞吐能力和更快的数据处理能力的需求，因此，数据传输效率更高、算力更大的SoC芯片便成为域控制器主控芯片的必然螃。车规级计算芯片按集趣模可以分为MCU和SoC两类.其中，MCU也被称之为单片机芯片，内吾牒成有处理器、存储器、输入/输出接口和其他外设，常应用于控制任务简单、实时性较高的嵌入式系统.车载MCU常跑的操作系统有AUToSARCP和FreeRTOS,通常不支持运行高复杂度的操作系统.SoC芯片为系统级芯片，相比MCU,

5、内部集成更多的异构处理单元，结构设计更为复杂，处理和计算能力也更强，适用于多任务处理以及计算任务更夏杂的应用场景.车载SoC可以跑更豆杂的操作系统，包括QNX、1.inux、AndriOd矛QAUTOSARAP等。CPU一T入出示T时伸发生遇CPUISP多师存储笈DSPGPUXPU-I串行按11-一蝙人轴出设懦时钟发生笈tHWi三SOC内部越本构成MCU内部本构成MCU与SoC内部结构对比示藤图2）硬件成车载SoC芯片内部通常包括以下几大模块：处理器、存储器、外设I/O等.A.处理器车载SoC芯片内部的处理器通常包括以下几种单元模块：通用逻辑运茸单元：通常基于CPU来实现，主要负责一些逻辑运算

6、任务,用于管理软硬件资源，完成任务调度和外部资源访问等，实现系统层面的功能逻娼、诊断逻辑以及影子模式数据挖娓功能等。一些典型的应用包括：基于优化的决策规划算法、车辆控制算法等。AI力腱单元：通常是基于NPU这类的神经网络处理器来实现，承担大规模浮点数并行计算需求；作为神经网络算法的加速器，主要负责处理AI方面的计算需求。图像/视频处理单元：通常基于DSP、ISP、GPU等处理器来实现。ISP作为视觉处理芯片，其主要功能是对摄像头输出的图像信号做调校包括AE（自动晦光）、AF（自动对焦）、AWB（自动白平衡）、图像去噪等；DSP是一种具有特殊结构的微处理器，相比于通用CPU,它更适用于计算密集度

7、高的处理工作，典型的应用包括：传统的CV图像处理、一些自定义算子的加速处GPUJ1.有较强的浮点运算能力,主要用于图像的3D澎曲拼接等应甩硬件安全模块HSM:用于为应用程序提供加解密服务，管理敏感信息和资产，保护加密密钥等.SatetyMCU:主要用于实时监控SoC内部各硬件模块的状态和通信，以及在其出现问题后能够及时报错，进而确保整个系统的功能安全性.A.内部存储器：包括易失性存储器和三得失性存储器两大类.易失性存储器：存储器i沌的情况下（比如，系统正常关闭或短快闭时），数据会丢失，即无法继续保留存储数据.它主要用于临时存储正在处理的程序和数据,车载SoC内部常用的存陛刨舌SRAM和DRAM

8、(DDR,1.PDDR等)等.、固件程非易失性存储器：在断电情况下，依然能缪保存存储数据.它主要是用来存放固定:序等T投不需要经常改动的数据。车载SoC内部常用的存储器类型包括NANDF1.ash（eMMC,UFS等）和NOrFIaSh等.B.外设I/O:包括通用数据接口、摄像头信号接口、音频接口和显示器接口等. 通用的口：PCIe41.VDS.USB、SATA、CAN/CAN-FD,处磴 摄像头信号接口：MIPI-CS12GMSUFPD1.ink等 音频接口：I2S、TDM.SPD噂 显示器接口：DP,HDM1.等1.2车戮SoC芯片性能要求D重要参数指标衡量车载SoC芯片的性能，霜要从A1

9、.算力、CPU算力、GPU算力、存储带宽、功耗、制造工艺等多个维度进行综合考量。a.AI算力：通常国旨MAC指令（乘积累加）的运算能力.MAc指令操作本身最在不同数据精度条件下，测出的Ai算力会存在大的差别.企业平时宣称的算力一般是指该芯片运算能力的理论峰值，单位用TOPS来表示，t认是以Int8作为笄力量化标准.但我们也不能只看表面的理论算力数值.在特定使用场景下，大家更关心的是芯片真正的有效算力是多少，即芯片的算力利用率”.以留能驾驶应用为例，SoC芯片的实际算力利用率会因为图片分辨率、网络结构差异等原因而有所不同。b.存储带费:数据在处理过程中需要不断地从存储器单元读数据到处理器单元中，

10、处理完之后再将结果写回存储器单元,数据在存储器与处理器之间的频繁迁移将带来严重的传输功耗问题.有业内人士提出，A1.运算90%的功耗和延迟都是由于数据搬运产生的.芯片的存储带宽由两方面决定，一是存储器本身，二是芯片的内存通道数。存储带宽的大小决定数据搬运速度的快慢和搬运次数的多少.因此，存储系统带宽的大小在一定程度上也决定了芯片真实算力的大小.芯片型号内存类型内存位JK（bit）内存总带宽（GB/S）特斯拉第T弋FSD1.PDDR412834第二代FSDGDDR6256做）448（）英伟达Xavier1.PDDR4256137Onn1.PDDRS256204.8地平爆)51.PDDR4x64领

11、SA815SP1.PDDR425668SA8295P1.PDDR4x256137常见芯片存储带58信息掠理（信息来源：佐思汽车研究、公开资料整H1.）c.功耗：包括动态功耗和演态功耗动态功耗是因为信号值改变带来的功耗损失，由两部分组成：开关功耗和内部功耗.静态功耗是设备还在上电状态但是没有信号值改变时消耗的功率.芯片的功耗与硬/爆构、布局布线、工艺制程、算力大小等因素都有关系。其它条件相同的情况下，采用的工艺制程越先进，芯片的功耗就越低；同理，算力越大的芯片，功耗也会越大.功耗过大意味着会产生更大的散热，可能必需安装水冷系统，从而增加整体BOM成本.第8页2）军规级要求按照日常生活中的应用场祟

12、进行划分，芯片大致可分为消费级、工业级、车规级三大类。应用场景不同，芯片在设计、生产、认证等环节的目标设定和实现手段上都会存在区别.相比于消费级和工业级，车规级芯片的工作环境更恶劣、出错容忍率更低使用寿命要求更长、供货生命周期更久等等。ff隼戏gWSH0*C-70C40*C85C40tC*125XUifiitR三JMMHP*保沪双交压色计所干扰/目闻5保护多。电多护三tt三S5*防制。tt三WMKRWt19KK94CWtt4wnM出事3%xwMtIMiJEDECJEDfCAECQ1.OOtMMti+.S格低但缰沪费用蛟充积木式姐陶，个U均饰N自检3,iS1NM但维手费用低松本式堵将，整个电SI

13、为带有自怆5,开SH1.了败内处改造价般。沪君用也收.an手PCWs汽车电子不同应用接域芯片的基本性能要求对比（信息来遁：公开资料整理）整体来看，车规级芯片具有高可靠性、高安全性和高稳定性的特点,车载芯片需要经过一系列严格的测试认证，确保其达到军规级的相关要求，方可投入至惺产.芯片车规认证标准通常包括以下三个维度的管控：质斑管理体系认证IATFI6949、可靠性标准AEC-Q1.OO和功能安全标准ISO26262. IATF16949是汽车设计、开发和生产质量管理体系的标准规范。在内容上涵盖：产品安全、风跄管理和应急计划、嵌入式软件要求、变更和质保管理和二级供应商管理.对于车载芯片产品.从芯片

14、设计到流片,再到规模化生产都需要遵循这套管理体系. AEC-Q1.OO是车规级元器件通用的可靠性测试标准，也是汽车行业零部件供应商生产的重要参考指南。2023年8月，AEC发布了AEC-Q1.OO的J版测试认证标准文件，也是目前芯片公司开展AEC-Q1.OO测试认证所沿用的晟新标准要求.它包括了7大项测试内容：加速环境应力测试、加速寿命测试、封装检验测试、晶圆可靠度验证、电气特性验证、缺陷筛选测试和腔体封装完整性测试. ISO26262是一项专门针对汽车电子系统的功能安全性制定的国际标准.该标准涵盖了芯片的全生命周期的功能安全要求，包括项目需求规划、设计、晶圆制造，最后到封装测试的全过程.旨在降低芯片在使用中发生故障的风险，以确保这些安全关键型设备符合在汽车中使用的要求.13应用场景目前f车载SoC芯片主要面向两大应用领域：智能驾驶和智能座舱.虽然现阶段座舱SoC芯片和智驾SoC芯片尚处在独立发展阶段，但随着整车架构向更集中的跨域融合架构演进，以及车企在架构设计和软件开发能力上的不断提升，智能座舱和智能驾驶的融合也将逐渐由上层应用融合过渡到下层的硬件国合。与此同时,车载SoC芯片