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2017年自动驾驶芯片产业链盘点

2018-03-08 06:02 来源:慕尼黑电子展 编辑:电源网

2017年,自动驾驶在芯片层面发生了很多有趣的变化。3月份,英特尔宣布以153亿美元收购了Mobileye,在未收购Mobileye之前,英特尔已经开始进入汽车市场,英特尔旗下的Altera FPGA被奥迪采用,收购Mobileye更突显了其欲在自动驾驶领域取得先发优势的意图。Mobileye的EyeQ系列处理器一直由意法半导体(STM,2018慕尼黑上海电子展,E4馆4104)制造,被英特尔收购以后,有传言今后EyeQ系列有可能选择英特尔工艺,不过目前来看,至少EyeQ 4和2018年出样片的EyeQ 5还会维持与意法半导体的合作。

特斯拉在autopilot 2.0中引入Nvidia(英伟达)芯片平台,马斯克曾宣称autopilot 2.0在硬件上达到了五级自动驾驶水平。但据外媒曝光,相比第一代,autopilot 2.0传感器数量与指标都增加不少,而Nvidia Drive PX 2 计算能力也是Mobileye EyeQ 3的40倍左右,但实际效果各有评说。也许蓄谋已久,也许因Nvidia在autopilot上表现一般而加速自研芯片进度,特斯拉在12月正式宣布已经在开发人工智能芯片,这对Nvidia而言不是好消息。当然,准备做通用自动驾驶平台的Nvidia不会只依靠特斯拉,新一代奥迪A8即采用了Nvidia的GPU,博世(BOSCH,2018慕尼黑上海电子展,E4馆4400)也在2017年3月宣布,在新自动驾驶系统中引入Nvidia Drive PX 平台。另一个FPGA厂商Xilinx(赛灵思)也与西门子业务部Mentor合作,推出了DRS360自动驾驶平台。

准备在汽车电子领域大展身手的公司还有高通(QUALCOMM,2018汽车技术日赞助商)。其切入点最初是车联网与信息娱乐系统,不过现在汽车移动接入率并不高,所以高通在汽车领域进展缓慢。手机芯片市场停滞使高通加速寻找新增长点,并在最后选择了直接收购。2016年,高通宣布以380亿美元收购第一大汽车半导体厂商恩智浦,但由于该案牵涉领域广泛,各国反垄断机构审核都比较审慎,交易还没有全部完成。据外媒报道,欧洲与日本反垄断机构已经大体认可高通修改后的收购方案,预计2018年初就能完成收购。

虽然在各自领域执其牛耳,但英特尔、高通(不包含恩智浦)、Nvidia与Xilinx在汽车电子方面都算新兵,风头最劲的Nvidia,到2017年9月份,其汽车电子业务占总营收比例也不过是6%。而全球前五大汽车半导体厂商,汽车业务营收占比至少在15%以上。

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2016年前十大汽车IC厂商

数据来源:Semicast Research

从下表来看,第五名德州仪器(TI)汽车电子业务占总营收15%,意法半导体和恩智浦(NXP)占比为29%,英飞凌和瑞萨甚至高达41%。

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前五大汽车半导体厂商汽车业务营收占比

数据来源:美国国际贸易委员会

Nvidia等新贵集中在计算平台上寻求突破,老牌汽车半导体厂商布局更加全面,从传感器、处理器、车载通信、自动驾驶专用芯片到构建自动驾驶系统所必需的电源、信号调理、安全以及执行器,前几大汽车半导体厂商均有较完整的产品线。

与新进厂商大打宣传战不同,传统厂商在2017年多低调扎实地向前推进自动驾驶战略。2017年7月东芝(TOSHIBA,2018慕尼黑上海电子展,E4馆4200)宣布与日本电装共同推出基于视频的主动安全系统。该系统配备了东芝最新的Visconti 4自动驾驶专用芯片,Visconti 4内置8个多媒体处理核,能够同时执行8种应用,专门为自动驾驶视频应用做了优化,识别速度从100毫秒缩短到50毫秒,只用Visconti 4 就可以构建出车道偏离警告、前后方防撞警告、前后方行人防撞警告、交通标识与信号识别等功能。电装在2015年就开始将Visconti 2应用在辅助驾驶上,除了核数翻倍,Visconti 4在行人识别算法上也比前一代改善很多,采用增强型CoHOG识别算法的Visconti4,极大提升了在阴暗场景下对行人和骑自行车者的识别能力。

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Visconti 4检测行人与自行车

来源:东芝

车载摄像头方面,索尼(SONY,2018汽车技术日赞助商)于10月发布一款742万有效像素的车载堆叠型CMOS影像传感器,该影像传感器水平分辨率较上一代高出近2倍,能够高清拍摄到160米开外的交通标识。为提升暗光环境下的灵敏度,搭载了高感光像素加算模式,实现2666 mv的高灵敏度,即使在只有月光的夜晚也可清晰拍摄到行人或障碍物。索尼称,这款摄像头可适配Mobileye的EyeQ 4 与EyeQ 5,将于2018年6月量产。

毫米波雷达在自动驾驶中发挥的作用也越来越大。据英飞凌(Infineon)估算,要达到三级自动驾驶,至少需要6个毫米波雷达、4个摄像头与1个激光雷达模组,而四/五级自动驾驶至少需要10个毫米波雷达、8个摄像头与1个激光雷达模组,所以传感器及其数据融合对自动驾驶发展至关重要。

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自动驾驶大幅增加传感器需求数量

资料来源:英飞凌

博世(BOSCH,2018慕尼黑上海电子展,E4馆4400)在雷达模组出货量上一直高居榜首,长距离雷达(即77GHz波段)是核心产品,其第四代长距离雷达LLR4探测距离可达250米,最多可探测24个目标。毫米波雷达芯片则是英飞凌、意法半导体与恩智浦三分天下。意法半导体的A770是一个单芯片解决方案,该芯片集成了3个发送器,4个接收器,一个可配置锯齿波发生器,一个ADC,以及MIPI CSI II接口。

意法半导体(STM,2018慕尼黑上海电子展,E4馆4104)在2017年还推出了业界首款集成专用全隔离硬件安全模块(HSM)的车载微处理器Telemaco3P。发展车联网的一大障碍即信息安全,对于汽车这样高速移动的庞然大物,如果被黑客入侵或干扰通信,后果可能是灾难性的。所以无论是移动影音娱乐、基于地理信息的救援服务,还是最近火爆的软件空中更新(OTA),这些功能普及的基础在于汽车能否及时有效安全地传递信息。HSM对接收到的外部信息进行检查与安全认证,未经安全认证的信息与外部设备均不能与被保护模块通信,Telemaco3P对外发出的信息也经HSM加密,采用专用硬件模块来对进行安全管理,将极大提升车载通信安全。

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意法半导体毫米波雷达路线图

来源:意法半导体

自动驾驶技术引入众多传感器,再加上车联网,使得车载存储需求暴增,据英特尔估计,将来一辆全自动驾驶汽车,每天将产生4000GB的数据量,要实现第五级自动驾驶(即全自动),对存储器带宽和容量都提出了很高要求。美光(Micron,2018汽车技术日赞助商)正在开发GDDR6,以达到自动驾驶技术对汽车内存容量及带宽的要求,美光同时还在开发PCIe接口的非易失性存储器,以满足5G通信、高清地图与车载黑盒子对非易失存储的需求。

从上面可以看出,新生代汽车半导体厂商更多强调新概念,因为市场份额比较少,所以要着力“颠覆”,以期待改变传统格局,传统厂商则更多注重实用,在现有基础上向前延伸,以保住原有优势。2018与2019年汽车电子将有更多新的变化出现,5G商用化推进开始落地将进一步促进车联网发展,燃油车禁售时间表出台也会加速产业链向新能源方向转变,而在自动驾驶领域火爆了几年的诸多初创公司,或将迎来大考,以后将逐渐分化。市场究竟如何演变,还要待时间来检验。

标签: 自动驾驶 芯片

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