半导体周报0610-智能汽车
半导体周报-0610
一、行业新闻及动态
1、半导体设计：
《科创板日报》29日讯，三星电子正在加速研发一种名为Hafnia Ferroelectrics的材料，并考虑以此材料实现超高层数3D NAND堆叠。如果上述材料研发顺利，将能够在特定条件下表现出铁电性，有望取代目前在3D NAND堆叠技术中使用的氧化物薄膜，提升芯片耐用与稳定度。三星高层预期，3D NAND大约在2030年有望向上堆叠超1000层。
财联社5月30日电，芯片设计公司Arm今日发布了针对旗舰智能手机的新一代CPU和GPU IP（设计方案）：Cortex-X925 CPU、Immortalis G925 GPU。新产品均使用了其最新的Armv9架构，基于台积电3nm制程工艺方案，针对终端设备在AI应用上的性能进行设计优化。据官方介绍，新的CPU与GPU IP是目前旗下同类产品中性能最强的一代，新CPU性能提升36%；新GPU则将图形计算性能提升37%。两款产品最终通过Arm最新推出的终端计算子系统解决方案交付给客户。
《科创板日报》27日讯，业内人士透露，SK海力士计划为HBM添加大量新功能，例如计算、缓存、网络内存等。为此，该公司已开始获取半导体设计资产（IP）。
《科创板日报》29日讯，业内人士透露，三星电子系统LSI部门完成了针对系统半导体“核心”设计的AI EDA解决方案。其AI设计技术已应用于正在进行的主要系统半导体开发项目，包括移动应用处理器（AP）“Exynos”。
2、半导体制造及封测：
《科创板日报》31日讯，日月光锁定AI应用，推出powerSiP™创新供电平台，减少信号和传输损耗。日月光表示，powerSiP™技术创新可使电流密度增加50%，并将布线功耗从12%降低至6%，相较于传统并排配置的布线功耗降低了50%。业界认为，此技术直接对准数据中心效能和功耗改进要求。高效能运算（HPC）对于芯片需求，已由制程微缩转向封装堆叠，该技术强化日月光3D封装技术及未来营运表现，有助抢攻覆盖范围不断扩大的AI市场规模。
《科创板日报》27日讯，韩美半导体日前宣布，将收购仁川西区朱安国家工业园区土地和建筑物，以扩建HBM生产所需的TC粘合机生产线。公司TC粘合机客户包括SK海力士及美光。2024年韩美半导体的TC粘合机产能将达到264台（每月22台）；此次购买的土地上将建设第七工厂，计划于2025年初开始全面运营，产能将增至每年420台（每月35台）。
3、其他：
《科创板日报》30日讯，市场调查机构Gartner认为，2024年全球AI芯片收入总额将达712.52亿美元，同比增长33%。2025年全球AI芯片收入总额有望达到919.55亿美元，在今年的基础上再增长约29%。细分来看，今年来自计算电子产品领域的AI芯片收入将达到334亿美元，占到整体的47%。来自车用领域的AI芯片收入预计将达到71亿美元，而消费电子领域的相关收入则将为18亿美元。
财联社5月31日电，上海市经济和信息化委员会等七部门印发《上海市推动工业领域大规模设备更新和创新产品扩大应用的专项行动》。其中提到，创新芯片进设备。加大关键行业关键芯片的规模化应用，打造创新高端芯片。支持车规芯片、服务器芯片、手机及个人PC主控芯片、工控MCU、FPGA、单北斗芯片和高端模拟芯片等相关芯片的首次应用，自主品牌新能源汽车创新芯片应用比例不断提高。
财联社5月28日电， 日前国家集成电路产业投资基金三期股份有限公司注册成立，注册资本3440亿元，规模超过前两期。记者采访半导体业内人士了解到，国家大基金三期有望延续对半导体产业链“卡脖子”环节投资，包括大型制造以及设备、材料等环节，另外HBM产业等人工智能半导体关键领域也有望获得国家大基金三期的投资。
《科创板日报》29日讯，半导体材料市场信息的咨询公司TECHCET预测全球2024 年半导体总收入将增长近12%，达到6100亿美元。2024年的收入比2021年少400多亿美元。预计2025年将是强劲增长的一年，增长率为27%，打破之前的收入记录。
二、本周话题——智能汽车
智能车辆就是在一般车辆上增加了先进的传感器（如雷达、摄像头等）、控制器、执行器等装置，通过车载环境感知系统和信息终端，实现与人、车、路等的信息交换，使车辆具备智能环境感知能力，能够自动分析车辆行驶的安全及危险状态，并使车辆按照人的意愿到达目的地，最终实现替代人来操作的目的的汽车。
总的来说，智能汽车是搭载先进传感系统、决策系统、执行系统，运用信息通信、互联网、大数据、云计算、人工智能等新技术，具有部分或完全自动驾驶功能，由单纯交通运输工具逐步向智能移动空间转变的新一代汽车。
智能驾驶系统由感知、决策和执行三个部分构成。智能驾驶通过传感器感知周围环境、监测车辆的定位和状态，并转化为数据和信息，实时动态监测周边环境变化，并利用感知的结果，对车辆进行最优规划，在规划好路径之后，汽车执行系统会控制车辆沿着规划好的路径完成驾驶。也就是通过“感知、决策和执行”来解决这三个核心问题。
智能驾驶三个构成部分
资料来源：德勤，汽车之家，国金证券研究所
通过“感知、决策与执行”三个系统的分工协作，责任明确地控制汽车运行。感知层用来代替人的眼睛，通过传感器（激光雷达、摄像头、毫米波雷达、高精地图等）来收集驾驶员行驶过程中涉及到的驾驶信息，包括道路边界、车辆、行人，被称为“中层控制系统”。决策层用来代替人的大脑，通过获取到的信息进行计算，制定相应的控制策略，负责路径规划和导航，被成为“上层控制系统”。执行层则是代替人的手脚，将接收到的控制策略进行执行，其中包括加减速、转向等，也被称为“底层控制系统”。
驱动因素：
1.智能驾驶政策频出，加速行业发展：
2023 年以来中央和地方政府更是政策频出推动智能驾驶行业发展，产业迎来质变时刻。仅 2023 年上半年，国内相关部门和地方政府已出台近 30 条涉及智能驾驶产业的相关政策和规定，从产业结构、技术创新、网联基础设施等多方面推动智能驾驶行业发展。央地协同，地方先行先试探索创新路径，截至2023 年 6 月，我国 50 余个省市区发布道路测试实施细则，推动无人化测试、载人测试、载物测试、高速测试、商业化试点等测试示范创新探索，多地通过地方立法或设立政策先行区推动智能网联汽车发展。此外智能网联汽车商业化运行正式启动，推动产业发展与升级转型，11 月 17 日，四部委联合发布《关于开展智能网联汽车准入和上路通行试点工作的通知》（下称《通知》），旨在引导智能网联汽车生产企业和使用主体加强能力建设，促进智能网联汽车产品功能、性能提升和产业生态迭代优化，基于试点实证积累管理经验，支撑相关法律法规、技术标准制修订，加快健全智能网联汽车生产准入管理和道路
交通安全管理体系，有助于保障智能网联汽车产品安全运行，推动智能网联汽车产业高质量发展，推广应用经过试点实证的自动驾驶和“车能路云”融合的先进技术和产品、可行方案、创新机制。《通知》的实施意味着我国正式启动了智能网联汽车的商业化运行，产业发展迈出关键一步。
L3 及以上智能驾驶立法试点，智能汽车全产业链有望受益。国内 L3 及以上自动驾驶的立法和试点共经历了三个阶段：允许在封闭路段和规定开放路段测试，允许以无人驾驶汽车为载体的营利性和非营利性活动试点，推出对 L3 级以上的智能网联汽车的管理办法。目前国内正处于第三阶段，工信部等发文支持有条件的自动驾驶（L3）和高度自动驾驶（L4），推动智能汽车产业迈入 L3 时代。
2.车企不断加码智能化，国内智能汽车产业迎来爆发期：
新势力车企前瞻布局技术研发，引领着未来智能驾驶的发展方向。华为智能驾驶软硬件持续升级迭代，从 ADS1.0 到 2.0 的升级，实现功能端多维度升级。ADS1.0 通过融合感知 BEV 架构实现“看得清”，ADS2.0 最重大的变化是“有图无图都能开”，摆脱高精地图的依赖，通过 GOD2.0 与道路拓扑网络推理实现像真正司机一样看路识路，问界 M5、新问界 M7 均搭载了 HUAWEIADS2.0 高阶智能驾驶系统。
小鹏汽车不断完善其智能驾驶硬件，成为国内首个实现无图智驾整车落地的厂商。目前，小鹏汽车的XNGP 系统在国内智能驾驶技术方面处于领先地位。XNGP 是小鹏汽车最新一代智能辅助驾驶系统，它继承了 XPILOT 系统的优势并进行了进一步发展，该系统可以在全国范围内使用，具备实现全场景智能辅助驾驶的能力。智能架构升级，推出面向全场景智驾的终极架构-XBrain，该系统由深度视觉神经网络 XNet2.0 和基于神经网络的规控 XPlanner 等模块构成。基于全新的 XBrain 架构，小鹏也提出了新的目标：轻地图（覆盖中国、走向全球、哪里都能用）、全场景（跨越高速/城区、连接小区和内部道路）、轻雷达（拟人感知、极致降本）。
传统品牌车企逐步加码智能驾驶，技术水平不断提升。在头部车企带领下，智能化新一轮产业趋势正在开启，比亚迪、长安、吉利等头部车企高度重视智能化，通过引进人才与技术、寻求合作等多种方式，积极提升智能驾驶技术水平。在智能驾驶发展的过程中，部分传统车企通过孵化智能化品牌布局智能驾驶，同时传统品牌也在加速实现 L2 级别智能驾驶从 0-1 的发展。目前长安汽车旗下的阿维塔，在与华为合作后成为中国唯二两家实现城市 NOA 功能的车企品牌。吉利推出子品牌极氪、长城推出魏牌，当前二者的智能驾驶功能与头部新势力车企相比也无太大差距。
城市 NOA 将规模落地，高阶辅助智能驾驶有望实现升级降本。领航辅助驾驶，即特斯拉所称的 NOA（Navigate on Autopilot），亦可对应不同车企对外宣传的“高阶智能/智慧+领航/导航+自动/辅助驾驶”功能，可实现一定道路场景范围内的点到点智能驾驶。根据场景的不同，领航辅助可进一步分为高速领航和城区领航。高速领航普遍限制在特定高速公路和城区高架路开启，目前已在国内落地开花；城区领航则针对复杂城区道路场景进行升级，今年正加速导入。目前国内各大车企正在比拼 L3 级智能驾驶功能城市 NOA（领航辅助驾驶）功能落地速度，当前华为、小鹏、理想、蔚来等车企均在积极布局城市NOA，计划于 2023 年年内落地相关功能，逐步拓宽开放区域。城市场景开放之后，数据也将丰富累积，从而推动车企智能驾驶算法迭代、智能驾驶技术代际升级。随着算法的迭代和成熟，高阶辅助智能驾驶有望减配高成本硬件，未来综合成本有望继续降低。
智能驾驶发展到达新高度，汽车产业智能化水平快速提升。2022 年乘用车 NOA 标配前装搭载交付量为21.2 万辆，今年 1-6 月交付 20.9 万辆，已接近去年全年水平，1-9 月交付量已达 37.7 万辆，同比增长151.2%，渗透率接近 2.5%。据弗若斯特沙利文数据，2023 年中国智能网联车市场规模有望达到 1613亿元，2020-2023 年复合增长率约为 26.2%。据工信部统计数据显示，搭载辅助智能驾驶系统的智能网联汽车渗透率有望从 2023 年上半年的 42.4%增长至 2025 年的 75%，届时，国内智能汽车产业将迎来爆发期。
乘用车NOA标配前装搭载交付量及渗透率
资料来源：高工智能汽车，乘联会，华宝证券
技术路线及竞争格局：
特斯拉为智能驾驶先驱，2016 年开始自研，延用业内常规的骨干网络架构；2020 年正式推出BEV+Transfomer 架构，引发自动驾驶技术行业重构。
FSDV12 或将完全转向端到端智能驾驶技术方案。与模块化方案相比，端到端智能驾驶方案将感知、规划、控制环节一体化，去除了各模块基于规则的代码，将传感器收集到的信息直接输入神经网络，经过处理后能够直接输出智能驾驶指令，使得整个系统端到端可导。
特斯拉FSD技术迭代路线
资料来源：汽车之心，德邦证券研究所
在特斯拉推出 BEV+Transfomer 架构后，国内华为/小鹏/理想/蔚来等企业智能驾驶方案均采用此技术路线。
国内汽车品牌自动驾驶算法及训练平台对比
资料来源：华为云，理想汽车，小鹏汽车，蔚来，德邦证券研究所
竞争格局：
（1）第一梯队：特斯拉/华为/小鹏
特斯拉引领自动驾驶无图方案：北美地区 FSDV11 正在向 V12 版本迭代，V12 上车试用在望；FSD 入华持续推进。
华为计划 23 年底无图城市 NCA 全国都能用；小鹏计划 24 年覆盖全国主要城市网络。
（2）第二梯队：理想/蔚来
理想 23 年全场景城市 NOA 覆盖 110 城（23 年 12 月 10 日智能软件发布会）；蔚来计划 23 年底城区领航路线里程累计开通 6 万公里。
（3）第三梯队：比亚迪/长城
比亚迪计划 24Q1 在腾势 N7 上推送城市 NOA；长城搭载毫末智行城市 NOH 的车型魏牌蓝山预计 24Q1量产。
主要企业NOA规划情况
资料来源：AITO，佐思汽研，小鹏汽车，蔚来，德邦证券研究所
产业链：
智能汽车产业链上游主要由各种传感器、芯片、软件算法、高精地图等组成，其中，芯片技术长期由国外厂商主导，随着我国芯片产业不断成熟，华为、地平线等本土芯片厂商有望逐步扩大市场份额；此外，我国出现一批专注于智能驾驶解决方案的厂商推动自动驾驶技术的演进和上车，位于中游的整车厂往往通过自主研发或者合作研发的方式打造智能驾驶领域的核心竞争力；下游为应用服务市场，随着智能驾驶技术的升级，无人运输等应用场景有望为相关企业降本增效。
智能汽车产业链
资料来源：艾瑞咨询
1.传感器：
汽车传感器的发展历史悠久，应用范围已从车辆本身延伸到了外部环境。从 20 世纪 60 年代至 21 世纪初，各类车身感知传感器陆续出现，比如，燃油车主要以测量压力、油量、水温等传感器为主，而电动车主要以测量电流、气体等传感器为主。
近年来，伴随着 AI 技术的不断发展，智能车时代对于环境感知传感器的需求逐渐涌现，而大部分环境感知传感器都是具备信息采集和信息处理能力的智能传感器。
智驾场景和智舱场景成为了环境感知类智能传感器主要的应用场景。由于车内外的环境复杂度较高，信息处理难度较高，这让智能传感器成为了智驾和智舱最主要的传感器。
基于 AI 技术的新一代传感器成为了智能传感器的新趋势。新一代传感器具备边缘计算能力，能够对数据进行实时采集和计算，相比于传统智能传感器，其核心部件的精密度更高，软硬件的要求也更高。在AI 技术的加持下，新一代传感器能够更快地处理大量数据，同时也能够通过自主学习能力，更好地处理
深度信息。
新一代传感器主要出现于汽车智能化时期，此时，智驾功能开始实现 L2 级以上的高速和城区 NOA，而智舱功能朝着更智能化的人机交互类功能发展，比如乘客的情绪识别、手势识别等。
国内智能汽车发展浪潮下，本土感知传感器供应商迎来弯道超车的机会。新一代感知传感器的上下游产业链主要可分为上游的各类传感器供应商、中游的智能驾驶解决方案商和智能座舱解决方案商、下游的主机厂，其中，不同类型的传感器都有不同的核心元器件组成，对应的供应商也会有所不同。得益于国内智能汽车的发展大浪潮，感知传感器的供应商已不再以国外企业为主，不少国内供应商的技术实力和产品可靠性也得到了主机厂、智能驾驶与智能座舱解决方案商的认可。
中国智能汽车新一代传感器产业图谱
资料来源：亿欧智库
2.芯片：
随着智能汽车的发展，汽车对于芯片的数量以及单颗芯片的算力与性能都提出了新的需求。按汽车功能区域划分，车载芯片可划分为智能驾驶芯片、智能座舱芯片、智能车控芯片（网关+MCU 控制类芯片）与动力安全芯片。各功能芯片之间相互配合，为用户提供安全、稳定的驾乘优质体验。行业中，智能座舱与智能驾驶芯片成为企业争相布局的风口。
智能座舱和智能驾驶芯片海外市场有高通、Mobileye、英伟达等主要玩家，但行业寡头格局尚未形成，行业市场格局有待重塑。随着国产智能汽车芯片的长期布局与研发，地平线、芯驰科技等国内芯片制造商开始崭露头角，“中国势力”成为智能车芯比拼赛中的新亮点。
资料来源：亿欧智库
3.操作系统：
汽车操作系统（OS）在智能座舱、智能驾驶的系统结构中都占据重要的地位，根据控制的功能，车用OS 可分为车控 OS 和车载 OS。在智能座舱、智能驾驶的系统架构中，操作系统的作用都十分重要，对下承接管理硬件资源分配的任务，向上管理各软件的运行。根据博世的定义，整车可分为五大功能域，分别为动力总成域、底盘域、车身域、智能座舱域和自动驾驶域，五大功能域由两类操作系统所控制，这些操作系统统称为车用操作系统，根据控制的功能域，我们可以将车用 OS 分为车控 OS（包括安全车控 OS 和智能驾驶 OS，负责车身控制、管理驾驶功能）和车载 OS（负责管理座舱功能）。根据头豹研究院的数据，在自动驾驶与智能座舱的操作系统需求推动下，汽车 OS 行业规模有望于 2025 年达 395.3 亿元。
汽车操作系统可以进一步分为狭义操作系统和广义操作系统。狭义上的 OS 特指可直接搭载在硬件上的OS 内核，又称为底层 OS，即我们耳熟能详的 Android、Linux 均属于这一层次；而广义 OS 从下至上包括从 BSP、OS 内核、中间件（作为底层操作系统和应用程序之间的桥梁，是对软硬件资源进行管理、分配和调度的平台，充当着软件和硬件解耦的关键角色）及库组件等硬件和上层应用之间的所有程序，由系统软件和功能软件两大层次构成。
目前大部分厂商自研的 OS 都是在 OS 内核基础上进行改造，属于广义操作系统，按照对中间件改造程度的深浅，又可以进一步将自研 OS 划分为三类。内核提供操作系统最基本的功能，负责管理系统的进程、内存、设备驱动程序、文件和网络系统，直接影响系统的性能和稳定性，这一层级的竞争格局较稳定，以 QNX、Linux、Android 为代表占据大部分市场份额（头豹研究院统计，这三大 OS 内核在 2021年占据座舱操作系统 80%以上的市场份额），OS 内核的复杂性使得大部分厂商都选择在其基础上进行中间件以及应用软件的开发，这也是大部分厂商自研操作系统的结构。而按照对中间件改造程度的深浅，我们又可以进一步地将自研 OS 分为定制型车用 OS（对 OS 内核里的软件、系统软件里的中间件进行了修改）、ROM 型车用 OS（仅对功能软件里的中间件进行了修改）、超级 APP（不涉及中间件的修改）。
整车OS架构
资料来源：亿欧智库
市场空间：
智能汽车产业规模不断扩大，智能座舱、智能驾驶渗透率快速提升，市场规模不断扩张。智能化汽车产业规模不断扩大，汽车之家研究院预计 2025 年将突破 5000 亿，达到 5303 亿元。
资料来源：汽车之家，信达证券研究所
作为汽车智能化的代表，智能座舱、智能驾驶两大功能的渗透率和市场规模也在不断提高：智能座舱方面，头豹研究院预计智能座舱渗透率将在 2025 年达到 76%，市场将突破千亿；智能驾驶方面，亿欧智库预计 L1 级别以上的智能驾驶功能搭载率将在 2025 年达到 42%，头豹研究院预计智能驾驶商用车市场规模将在 2025 年达到 7 万亿元。
中国汽车智能驾驶搭载率 智能座舱渗透率
资料来源：亿欧智库，头豹研究院，信达证券
新能源汽车相较于传统汽车，内部零部件发生巨大变化，带动增量市场。1）电动化：动力总成的改变创造了电池、电机电控等产品的出现，同时续航里程的提升要求轻量化、热管理等配套零部件的支持；2）智能化：智能驾驶从感知、决策到执行的闭环，带动传感器、控制计算平台和底盘电子的渗透率的提升；3）科技化：更舒适更便捷的体验使得新技术不断在智能电动车中应用，智能座舱、多功能座椅、智能车灯、空气悬架等差异化科技应用配置率不断提升。
除价值占比最高的电池系统外，新能源汽车各零部件模块价值分布较为平衡，均能提供较大市场容量，孕育大市值零部件企业。其中车身结构件、电机电控系统与底盘部件的价值量最高，未来在电动车市场的空间或均将达 2000 亿元以上（按照全球 2025 年 1800 万辆的电动车销量假设以及整车价格平均21.5 万做测算），而一些小品类模块如舱内安全系统、车窗、仪表板等也或均达到 300 亿元以上的容量，这意味着各个领域均有望孕育出色企业，且中国市场亦有望诞生涉及多个领域的大型平台型企业。
智能汽车重点零部件分解
资料来源：汽车之家，长江证券
新能源车主要零部件模块单车价值
资料来源：Marklines，长江证券研究所
中国车载芯片的需求市场庞大，但目前中国车载芯片市场 95%依赖进口，其中计算、控制类芯片的自主率低于 1%。在国家政策支持、产学研融合等方式的驱动下，本土企业不断提升汽车芯片设计能力，加快补全芯片生产制造侧的生产设备与设计工具的国产化能力，推动供应链自主可控。预计 2025 年，中国市场的汽车芯片国产化率将达到 30%。
相较于国际供应商，本土供应商与国产化芯片也存在天然优势。当下产业智能化加速发展的过程中，芯片生态系统的构建尤为重要，本土供应商贴近中国市场且具备良好的配套能力。本土供应商的供应链稳定性更强，且产品更具性价比，在产业智能化发展过程中，迎来快速崛起。从车规级 SoC 芯片专利公开的趋势来看，2022 年中国已超过美国成为全球车规级 SoC 芯片专利公开最多的国家。
国金证券：城市 NOA 迎爆发，技术趋势、商业模式和竞争格局解析
德邦证券：2024 年人形机器人及智能汽车行业板块投资策略：量产元年，乘势而起
长江证券：汽车与汽车零部件行业智能汽车投资框架之六：再论汽车零部件估值体系
亿欧智库-中国智能汽车行业车载芯片发展研究报告：整车 EE 架构升级加速
亿欧智库-汽车行业：2023 中国智能汽车新一代传感器研究报告
