1.半導(dǎo)體助力自動(dòng)駕駛

汽車計(jì)算芯片：軟硬件協(xié)同能力重于硬件參數(shù)
不止是 AI，汽車計(jì)算芯片以 SoC 形式為主。汽車的電子電氣架構(gòu)是一個(gè)龐大且復(fù)雜的系統(tǒng)，其中計(jì)算芯片肩負(fù) ADAS/自動(dòng)駕駛、智能座艙、動(dòng)力/底盤、車身控制、信息通訊等多個(gè)域的計(jì)算任務(wù)。AI 需要用到的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)加速單元，主要為 ADAS/自動(dòng)駕駛域服務(wù)。除了 AI 加速器，汽車計(jì)算芯片還需要驅(qū)動(dòng)車機(jī)的顯示（GPU）、處理動(dòng)力/底盤、車身控制、信息通訊等其他域的控制信號(hào)（CPU）等。因此，汽車計(jì)算芯片往往以 SoC 形式為主，且是一個(gè)集合了 AI 加速器、CPU、GPU、ISP、DSP 等多個(gè)計(jì)算單元的異構(gòu)計(jì)算系統(tǒng)。


軟硬件協(xié)同能力重于硬件參數(shù)。汽車計(jì)算芯片中的專用型的 AI 加速器硬件設(shè)計(jì)相對較為簡單，當(dāng)落到實(shí)用層面時(shí)，離不開軟硬件的良好協(xié)同。目前，盲目堆砌硬件參數(shù)的狂熱時(shí)期已經(jīng)過去，汽車計(jì)算芯片能否實(shí)現(xiàn)良好的軟硬件協(xié)同、真正賦能自動(dòng)駕駛汽車，才是最關(guān)鍵的評價(jià)指標(biāo)。我們認(rèn)為，由需求決定算法，再由算法定義硬件，可能是汽車計(jì)算芯片的合理設(shè)計(jì)思路。

汽車計(jì)算芯片市場進(jìn)入商用能力競爭新階段。隨著高等級自動(dòng)駕駛的泡沫逐漸擠破，汽車計(jì)算芯片市場也進(jìn)入商用能力競爭階段。與此同時(shí)，華為的加入，以及特斯拉自研芯片也給英偉達(dá)、地平線等原來的玩家?guī)砀蟮膲毫ΑＴ谏逃媚芰Ω偁庪A段，除了硬件性能，配套的軟件、客戶服務(wù)等能力的重要性突顯。

競爭格局未定，新玩家從高能效、軟硬結(jié)合方向挑戰(zhàn)英偉達(dá)


新玩家從高能效、軟硬結(jié)合方向挑戰(zhàn)英偉達(dá)。汽車計(jì)算芯片因其廣闊的市場前景，吸引了來自多個(gè)行業(yè)的玩家加入競爭，包括汽車行業(yè)的特斯拉、ICT 行業(yè)的華為、以及創(chuàng)業(yè)公司地平線機(jī)器人等。我們認(rèn)為，汽車計(jì)算芯片的高能效和靈活性難以兼得，而英偉達(dá)選擇了高靈活性，其 Xavier SoC 產(chǎn)品客戶面較廣，則勢必在性能和能效方面有所妥協(xié)。我們觀察到，汽車計(jì)算芯片的新玩家主要從兩個(gè)方向挑戰(zhàn)英偉達(dá)：

高能效：華為擁有較強(qiáng)的芯片研發(fā)能力以及工程能力，其選擇了高能效的方向挑戰(zhàn)英偉達(dá)。
軟硬結(jié)合：1）特斯拉作為第一個(gè)自研自動(dòng)駕駛芯片的車企，可以根據(jù)自身算法需求，高度定制化芯片；2）地平線充分發(fā)揮公司的算法特長，軟硬結(jié)合開發(fā)出深度適配自動(dòng)駕駛算法的計(jì)算芯片，并提供完善靈活的定制部署工具。

各企業(yè)基于自身優(yōu)勢設(shè)計(jì)芯片架構(gòu)。特斯拉作為純視覺自動(dòng)駕駛的領(lǐng)頭羊，其自動(dòng)駕駛方案主要基于深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，因此 FSD 中 NPU 的面積占比最大，處理神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法的計(jì)算單元面積占比高達(dá) 70%。英偉達(dá)的 Xavier SoC 中，GPU 的面積要大于深度學(xué)習(xí)加速器和視覺加速器。Mobileye 的自動(dòng)駕駛解決方案中，CV 算法的應(yīng)用多于深度學(xué)習(xí)，因此在其給出的 EyeQ5 設(shè)計(jì)架構(gòu)圖中，計(jì)算機(jī)視覺加速器是最主要的部分。

2.網(wǎng)聯(lián)化為自動(dòng)駕駛提供技術(shù)支撐
5G 對于自動(dòng)駕駛的意義
全路況的自動(dòng)駕駛是汽車電子技術(shù)發(fā)展的終極目標(biāo)。為了達(dá)到這個(gè)目標(biāo)，智能化和網(wǎng)聯(lián)化成為汽車電子技術(shù)的兩大發(fā)展維度。其中智能化是汽車一直以來發(fā)展的方向，隨著半導(dǎo)體、算法等技術(shù)發(fā)展而不斷發(fā)展；網(wǎng)聯(lián)化則強(qiáng)調(diào)車聯(lián)網(wǎng)概念，推動(dòng)了汽車同環(huán)境的信息交互，特別在 4G、4G V2X、5G、AI 技術(shù)的賦能下，信息的實(shí)時(shí)性和豐富性將大大提升。

現(xiàn)有的自動(dòng)駕駛解決方案主要通過將 LiDAR、毫米波雷達(dá)、攝像頭等信息融合處理，實(shí)現(xiàn)AI 自動(dòng)控制駕駛。然而現(xiàn)有自動(dòng)駕駛解決方案所收集的數(shù)據(jù)均為無遮擋數(shù)據(jù)，且存在方向性等局限。相比之下 V2X 有以下優(yōu)勢：

1） 可以通過一套系統(tǒng)提供 360°全方位的周邊汽車信息，同時(shí)獲得汽車方位之外的其他狀態(tài)信息（如轉(zhuǎn)向、速度等），可以同其他傳感器信息融合增強(qiáng)算法的魯棒性。
2） 可以提供非視距信息，在轉(zhuǎn)彎等盲區(qū)場景可以提供非冗余的寶貴數(shù)據(jù)。
3） 可以提供非實(shí)時(shí)信息。V2X 可以將道路信息發(fā)送至道路周邊基礎(chǔ)設(shè)施作為緩存，周邊汽車經(jīng)過時(shí)可以獲得緩存信息。
4） 汽車終端單價(jià)低，適合面向商用車、乘用車、摩托車等所有車型推廣。因此 V2X 在自動(dòng)駕駛方面有著其他傳感器不能替代的特點(diǎn)。
5G 相較于 4G 將實(shí)現(xiàn)速率、連接數(shù)、時(shí)延等各方面指標(biāo)的大幅提升。在系統(tǒng)性能方面，
5G 技術(shù)將實(shí)現(xiàn) 10~20Gbps 的峰值速率，100Mbps~1Gbps 的用戶體驗(yàn)速率，每平方公里
100 萬的連接數(shù)密度，1ms 的空口時(shí)延，500km/h 的移動(dòng)性支持，每平方米 10Mbps 的流量密度等關(guān)鍵能力指標(biāo)，相對 4G 提升 3 到 5 倍的頻譜效率、百倍的能效。

在 V2X 方面，5G 技術(shù)主要在大規(guī)模連接、超低時(shí)延和增強(qiáng)移動(dòng)寬帶三個(gè)方面對 4G 技術(shù)進(jìn)行全面升級，因此 5G 相比 4G，在 C-V2X 方面對車聯(lián)網(wǎng)的賦能主要體現(xiàn)在：
低時(shí)延，交通運(yùn)行過程中路權(quán)分配等信息具有高并發(fā)性和高時(shí)效性，需要在極端時(shí)間內(nèi)對數(shù)據(jù)采集、匯總、處理和反饋。5G 網(wǎng)絡(luò)將提供空口 1ms 低時(shí)延網(wǎng)絡(luò)，可以提高制動(dòng)距離約 0.2-0.5 米，更適合自動(dòng)駕駛場景應(yīng)用。
超高移動(dòng)寬帶，車聯(lián)網(wǎng)推動(dòng)汽車和更多的接入終端交換數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)的傳輸量較大， 因此需要高穩(wěn)定性的大帶寬移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)支持?jǐn)?shù)據(jù)傳輸。
5G C-V2X 可以提供 V2N、V2P、V2I 和 V2V 的連接服務(wù)。其中：
V2P——汽車可以通過 PC5 直連接口和行人形成直連通信，感知行人的位置，避免交通事故。同時(shí)也可以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控車，遠(yuǎn)程定位等功能。圍繞 V2P 場景的服務(wù)將主要由車廠前裝實(shí)現(xiàn)，提升汽車的安全性和舒適性。
V2I——汽車可以通過 PC5 直連接口和 Uu 接口同周邊基礎(chǔ)設(shè)施（如紅綠燈、道閘、路燈等）實(shí)現(xiàn)通信。這類通信可以提升城市的交通效率。如紅綠燈可以和周邊車輛交互信息，進(jìn)行車速引導(dǎo)優(yōu)化車輛等待時(shí)間，提高十字路口通行的效率；還可以通知周邊車輛現(xiàn)有路段的擁塞、事故等信息，避免事故規(guī)模擴(kuò)大。道閘可以準(zhǔn)確開關(guān)， 實(shí)現(xiàn)汽車的無感同行等。圍繞 V2I 場景的信息和服務(wù)受到多方關(guān)注，將有可能主要由基礎(chǔ)設(shè)施提供方，如交通管理局等方面提供；城市管理部門、運(yùn)營商、APP 廠商也是潛在的參與方。
V2V——汽車可以通過 PC5 直連接口同周邊汽車通信，也可通過 Uu 接口同遠(yuǎn)距離汽車通信。這類通信可以保證汽車安全性，降低交通事故發(fā)生的風(fēng)險(xiǎn)。還可以進(jìn)行遠(yuǎn)程精準(zhǔn)定位。圍繞 V2V 場景的信息和服務(wù)將主要由車廠前裝實(shí)現(xiàn)，提升汽車安全性。

5G V2X 的市場規(guī)模

中國在全球 4G 建設(shè)方面領(lǐng)先，由于 4G 的廣泛覆蓋，我們認(rèn)為 4G/5G C-V2X 將會(huì)長期共存。

商用車市場：由于涉及特定場景，在某些場景（如出租車、公交車、物流卡車、礦卡、港口車輛等）中由于商業(yè)模式相對清晰，規(guī)模較小，屆時(shí)在這些特定場景中的 4G C-V2X 或 5G C-V2X 將有可能迅速落地，滲透率也可能瞬間提升，支撐自動(dòng)駕駛落地。我們假設(shè)每年 500 萬輛商用車，其中有 50%的商用車適合自動(dòng)駕駛場景（滲透率 50%），每輛車硬件價(jià)格 1,000 元，每月流量 60GB，1GB 流量 3 元單價(jià)估計(jì)，新增硬件市場規(guī)模為 50 億元/年，新增流量市場規(guī)模為 54 億元/年。

乘用車市場：我們假設(shè) 2,500 萬輛乘用車銷售量，4G/5G 車聯(lián)網(wǎng)終端產(chǎn)品價(jià)格在 1,000 元，車聯(lián)網(wǎng)終端的前裝覆蓋率達(dá)到 100%，全部前裝，60G/月流量、3 元/GB 計(jì)算，則每年新增的汽車端車聯(lián)網(wǎng)硬件市場規(guī)模約為 250 億元，每年新增運(yùn)營商車聯(lián)網(wǎng)流量市場規(guī)模約為 540 億元。

4G 時(shí)代乘用車市場是 V2X 的主要市場，商用車市場由于功能簡單不是車聯(lián)網(wǎng)的主要市場。

隨著車聯(lián)網(wǎng)從 V2N 向 V2X 演進(jìn)，硬件和流量的市場規(guī)?？焖偬嵘?。比較之下，流量的增長更為快速。

隨著自動(dòng)駕駛技術(shù)的成熟，乘用車和商用車均需要車聯(lián)網(wǎng)技術(shù)支撐。我們認(rèn)為特定場景下，乘用車 C-V2X 有望更快速發(fā)展。

3.導(dǎo)讀高精度

地圖構(gòu)建自動(dòng)駕駛基礎(chǔ)設(shè)施

為何高精度地圖是實(shí)現(xiàn)自動(dòng)駕駛的必要條件？

高精度地圖面向機(jī)器。不同于傳統(tǒng)地圖，高精度地圖由服務(wù)人轉(zhuǎn)向服務(wù)車輛/機(jī)器，因此高精度地圖也包含更豐富的多層次數(shù)據(jù)。具體而言，高精度地圖的數(shù)據(jù)分為三層：
拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)層：類似于傳統(tǒng)地圖，在地圖上將地點(diǎn)抽象成點(diǎn)，把道路抽象為線。利用路徑規(guī)劃來表示點(diǎn)與線之間的關(guān)系。
車道層：收集如車道弧度、車道寬度、車道位置、車道類型（實(shí)現(xiàn)、虛線、雙黃線等）的相關(guān)信息。
標(biāo)志物層：收集如交通標(biāo)志、車道限高、障礙物、護(hù)欄等相關(guān)信息。

高精度地圖為自動(dòng)駕駛核心依托之一。高精度地圖能夠提供傳統(tǒng)地圖沒有的精細(xì)化信息， 幫助汽車獲得先驗(yàn)數(shù)據(jù)和超出傳感器探測方位的遠(yuǎn)距離道路信息預(yù)判，配合高精度定位進(jìn)行自身的精確定位，并降低傳感器及處理系統(tǒng)成本。因此，對于 L3 及以上級別的自動(dòng)駕駛，高精度地圖成為不可或缺的基礎(chǔ)設(shè)施。

高精度地圖如何生產(chǎn)？高精度地圖的生產(chǎn)過程可以分為采集、自動(dòng)融合識(shí)別、編譯、人工驗(yàn)證發(fā)布等環(huán)節(jié)。其中采集環(huán)節(jié)較為簡單快捷，具有門檻的環(huán)節(jié)在于編譯和保證生產(chǎn)出來的地圖質(zhì)量達(dá)到車規(guī)級。在編譯環(huán)節(jié)中，圖商需要投入較多人力進(jìn)行地圖繪制、校正、POI 信息更新等工作。如高德的昌平數(shù)據(jù)生產(chǎn)基地中有約 1,000 名內(nèi)業(yè)員工，負(fù)責(zé)實(shí)地采集的外業(yè)員工僅 500 人。

高精度地圖帶動(dòng)圖商商業(yè)模式蝶變，價(jià)值量+滲透率+收費(fèi)模式三重利好

隨著自動(dòng)駕駛逐漸落地，圖商的商業(yè)模式將迎來三重利好：
考慮到高精度地圖的成本更高，預(yù)計(jì)對車廠的收費(fèi)將更高，單車價(jià)值量將提升 4-5倍。

此外，根據(jù)易觀咨詢的數(shù)據(jù)顯示，截至 2018 年 2 季度，前裝車載導(dǎo)航的滲透率僅為14.9%。受到手機(jī)端免費(fèi)導(dǎo)航軟件的沖擊，前裝車載導(dǎo)航的滲透率始終未能提升。然而，對于 L3 級別及以上層次的自動(dòng)駕駛車輛，高精度地圖將成為標(biāo)配，滲透率將大幅提升。

自動(dòng)駕駛對高精度地圖提出了高精度、高豐富度、高鮮度三大要求以保證自動(dòng)駕駛的安全和高效。為保證地圖的鮮度，車內(nèi)的高精度地圖需要實(shí)時(shí)更新，圖商的商業(yè)模式可能從一次性的 License 收費(fèi)轉(zhuǎn)為 License+服務(wù)費(fèi)的模式，使得高精度地圖成為一種云端的服務(wù)能力。

高門檻帶來優(yōu)良格局

由于地理信息涉及國家安全，地圖信息的采集受到嚴(yán)格監(jiān)管。根據(jù)《關(guān)于加強(qiáng)自動(dòng)駕駛地圖生產(chǎn)測試與應(yīng)用管理的通知》規(guī)定，自動(dòng)駕駛地圖（高精地圖）的數(shù)據(jù)采集、編輯加工和生產(chǎn)制作必須由具有“導(dǎo)航電子地圖制作測繪資質(zhì)”的企業(yè)承擔(dān)。

截止 2019 年 7 月 17 日，全國僅有 20 家企業(yè)獲得導(dǎo)航電子地圖甲級測繪資質(zhì)，獲得了行業(yè)的進(jìn)場券。而高精度地圖的制作本身需要較大的投入，高精度地圖被車廠采用又需要進(jìn)入到車廠的供應(yīng)商名單中，行業(yè)的門檻被顯著提高。

雖然近年來一些初創(chuàng)公司希望憑借 AI 等技術(shù)和眾包等模式以更低廉的成本繪制高精度地圖，其中的一些還成功的獲得了相應(yīng)資質(zhì)，但因?yàn)槿珖缘貓D的測繪需要深厚的運(yùn)營經(jīng)驗(yàn)和觸達(dá)全國的測繪網(wǎng)絡(luò)，目前行業(yè)能夠定時(shí)保質(zhì)保量進(jìn)行全國更新的公司仍然只有 2-3 家，行業(yè)競爭格局仍然穩(wěn)健。