浅谈汽车半导体的投资与并购——芯片篇

浅谈汽车半导体的投资与并购——芯片篇

引言

        芯片方面，应该就是“ 最正宗 ”的汽车半导体了。而车规级芯片，是一件很不容易做的事。

        做芯片很难，尤其是在汽车应用场景。除了相对还好点的功能芯片MCU外，主控芯片（CPU/GPU之类）则是国内最为“芯”痛的。

        国内做电源管理芯片的公司，不下100家，但做汽车用电源管理芯片的，极少（手机和汽车是两个不同的东西）。 国内做MCU的已经有一批了，但做汽车的，也凤毛麟角。主控芯片（CPU/GPU），商用的则是没有。

        车规级芯片存在非常高的技术、市场等壁垒。 一个AEC－Q100（IC）就会成为大多数国内公司的拦路虎。此外还有如供应链品质管理标准ISO／TS 16949规范，乃至对汽车整个系统的理解等等。 过程中很多公司可能就凉凉了，，，（产品发布完全不等同于商用化量产，造芯片可不能靠PPT，，，）

总体策略

        根据当前汽车电子以及车载芯片的发展情况，策略上，笔者以为：

        1、从后装到前装，由外围到核心，循序渐进的先用起来。尤其在MCU方面，可以先从低端一些的应用如LED车灯、雨刷控制器等，乃至汽车BCM控制模块等入手突破，逐步推进到核心领域，以高性价比（东西好价格还不高）、接地气的商业模式（由芯片到模块套件再到系统级解决方案）、定制贴身服务，先期主攻国内主机厂，不断蚕食巨头们的市场。渐渐地，整个国产化生态可能就起来了。想想当年的华为们，，，“农村包围城市”的法宝屡试不爽。

        2、集中优势资源，重点在新兴领域发力。在新兴的如ADAS/ADS芯片、智能座舱以及（多）域控制器的集成式创新等方面，换道与巨头竞争，“超车”的机会不是没有。

        3、AI芯片是“换道”竞争的新战场。尤其是边缘推断方面，巨头如英特尔和英伟达等还未占据如云端（数据中心）那样的垄断优势地位，当前这对于国内的创业公司而言是机遇期。同时在RISC-V、及以存储为核心等异构计算的新兴变革方面应该也存在机会。 笔者认为这是国内在高端芯片和自动驾驶领域的重要突破口。

        4、关注并购机会，以全球汽车电子产业链发展的视角。英特尔即使再牛，也是通过收购 Mobileye、FPGA等切入智能汽车乃至AI产业，并完善其布局。一味强调“自主创新”，错失的可能就是一个时代。庞大的汽车产业链生态里面，可以“折腾”的东西太多。同时，并购也是很重要的退出方式。

        下面主要就主控芯片（偏AI）、功能芯片（MCU）展开阐述。

主控（AI）芯片

        主控芯片是国内整个芯片领域最大的一块短板，没有之一。

        随着智能驾驶（ADAS/ADS）对算力、智能化需求的提升，主控芯片成为增量市场 。

        传统汽车的功能芯片（主要是MCU）仅适用于发动机控制、电池管理、娱乐控制等局部功能，尚无法满足高数据量的智能驾驶相关运算。近年来，伴随智能驾驶渗透率提升，对芯片算力提出了很高的要求。 而受限于时延及可靠性，有关自动驾驶的计算不能在云端进行，因此边缘推断芯片升级势在必行。全球芯片巨头纷纷进军汽车产业，推出具备 AI 计算能力的主控芯片，担当自动驾驶汽车的“大脑”功能，GPU、FPGA、ASIC 等 AI 芯片进入汽车市场。

        自动驾驶汽车将是规模最大的 AI 推断芯片市场。 领头羊Mobileye 在EyeQ3 后加入了人工智能算法，因而我们可以把 L2 及以后的自动驾驶汽车搭载的决策芯片视为AI 推断芯片。 据统计，预期L2/3 在新车产量中的渗透率将从 2017 年的 0.5%，上升到 2022 年的 18%，而 L4/5 将从2019 年的 0.1%，上升到 2022 年的 5%。预期，到 2022 年市场规模 102 亿美元，占所有边缘推断芯片的 44%。

        市场格局可谓是百花齐放。除了恩智浦、英飞凌、意法半导体、瑞萨、博世这样传统的汽车芯片供应商，近两年包括高通、英特尔、英伟达、赛灵思等在内的老牌芯片企业，零跑汽车、特斯拉、现代汽车这样的整车厂，以及四维图新等科技公司，都在加紧布局车载芯片，寻找传统业务之外新的利润增长点。甚至还催生了一批初创企业，譬如地平线等，与传统势力一起角逐车载芯片市场。

        目前出货量最大的驾驶辅助芯片厂商 Mobileye、Nvidia 形成“双雄争霸”局面。 Xilinx 则在 FPGA 的路线上进军，国内的地平线、四维图新、全志科技等也在自动驾驶芯片领域积极布局。Mobileye 的核心优势是EyeQ 系列芯片，可以处理摄像头、雷达等多种传感器融合产生的大量数据，在 L1-L3 自动驾驶领域具有极大的话语权，目前出货量超过了3000万颗；NVIDIA在GPU领域具有绝对的领导地位，芯片算力强大且具备很强的灵活性。

        我们还是来看看已经实现了量产的ADAS/ADS系统（包括域控制器）用的主控芯片情况：1、特斯拉： 2016 年底特斯拉发布 Autopilot 2.0，主控芯片采用 NVIDIA Drive PX 2，处理速度为 Autopilot 1.0 的 40 倍。 2、奥迪： A8 的 zFAS 控制器（核心控制系统）采取了Mobileye ASIC+ 英伟达 GPU+ Altera FPGA+ 英飞凌 MCU 的多芯片集成方案。

        以上量产车型情况可以看出，配置上算力的提升是非常大的，特别对于域控制器，针对多传感融合的算力（硬件）及算法（软件）需求是多方位的。

        从大的投资逻辑方面看，笔者认为以下三点可能比较重要：

        1、聚焦并能深刻理解市场容量大的细分场景。AI计算技术与应用场景高度相关。深入场景，找到满足客户需求的差异化优势，将有利于推动AI芯片在场景中的落地。目前看，比如大安防（交通、政务及民用等）、零售、智能驾驶等领域，是比较大的“刚需”市场。

        2、软、硬结合。在芯片硬件基础上，加载丰富的软件算法，以在更广大的长尾场景上为AI+IOT落地创造机会，同时在技术、产品上更有利于进行迭代升级。

        3、使技术易于落地的商业模式。 能提供完整的底层AI解决方案，降低客户使用门槛，可以大大提高AI落地的可能性，也利于快速占领市场。

        目前国内相关公司，主要有：

        1、地平线。 笔者认为地平线应该是国内在ADAS/ADS芯片（AI）方面走在前列的公司，而且商业模式很接地气。类似谷歌的路子，深度匹配算法和处理器的软硬件结合。在自动驾驶方面，主打车规级AI处理器或SoC，提供相关的软件算法、核心编译器、运行时库、训练、工具链一整套的平台和整体解决方案，降低了用户使用门槛。 目前其已经推出的是自动驾驶计算平台Matrix，基于地平线BPU2.0处理器，用于L3和L4级别的自动驾驶感知系统，据称已向世界顶级自动驾驶厂商大规模供货。2019年预计芯片整体出货可达百万量级。   2、四维图新（杰发）。 汽车电子业务主要是收购联发科的杰发科技而发展起来（收购真心重要，解决“ 有 ”的问题）。其ADAS芯片已经发布，据称国内外品牌车厂正在进行产品化设计中。但量产出货还得市场来验证。   3、森国科。 创始人为联发科背景。前期主要是做行车记录仪芯片，后装为主。目前在ADAS芯片方面有一定技术储备，单芯片SGKS6802产品据称目前已经在后装市场有小量出货，但要打入车规级的前装市场，预计还需要相当时间。

        其他还有如南京芯驰，初创公司，团队产业背景非常资深，专注于汽车ADAS 和自动驾驶智能核心处理器，目前因为特殊原因处于蓄势阶段吧。

        当然，在巨量的汽车科技领域也少不了“技术暴力发动机”——华为（基本上百亿美金的垂直科技领域它都会“ 觊觎 ” ），其已经推出了以8颗昇腾310芯片为核心打造的可支持L4级自动驾驶能力的计算平台--MDC600，很令人期待。   

        此外，已经在云端发力的寒武纪，已发布面向智能驾驶领域的处理器，笔者认为，如果能更好理解应用场景，同时在商业模式上更“贴心”一些，寒武纪也将有机会在国产ADAS/ADS，甚至域控制器方面得到商用。

域控制器DCU

        这里不得不说一下未来汽车的大脑——域控制器DCU。 它可是汽车电子和半导体的集大成者。

        域控制器系统会成为汽车电子的核心。随着自动驾驶的来临，其所涉及的感知、控制、决策系统复杂性更高，与车身其它系统的信息交互、控制也越来越多，各方都希望其能变成一个模块化的、可移植性的、便于管理的汽车子系统，此时域控制器作为汽车电子结构下一代的趋势，可以用更少的器件完成更多的功能，同时价格更低，在汽车电子化特性加强的情况下，也能方便管理各个子系统。

        不同于传统分布式ECU计算架构，域控制器（DCU，Domain Control Unit）以其强大算力、功能高集成度、模块化、接口多等优势，被众多业内人士看好，奥迪、大陆、麦格纳等汽车大厂则陆续推出了自己的域控制器。

        要求是汽车电子领域最高的。 自动驾驶的域控制器，要具备多传感器融合、定位、路径规划、决策控制、无线通讯、高速通讯的能力。通常需要外接多个摄像头、毫米波雷达、激光雷达，以及IMU等设备，完成的功能包含图像识别、数据处理等。

        由于要完成大量运算，域控制器一般都要匹配一个核心运算力强的处理器（主控芯片）， 能够提供自动驾驶不同级别算力的支持，毫无疑问，这是大大的一块肉。因此，国内外越来越多的Tier1，以及各种供应商、局外人们都开始涉足这个领域。 窥见一番奥迪A8上的zFAS, 就集成了各路大佬的看家产品，英伟达 Tegra K1 处理器、 Mobileye 的 EyeQ3 芯片等等。

        相对于已经格局固化的功能芯片领域，笔者认为在域控制器领域国内是有机会的。不管是原创性还是集成性方面，我们都应该以全球资源为我所用的大格局来看待。先做出来（哪怕是1.0版，地平线BPU甚至是寒武纪的也可一试），用起来（哪怕是国内二线主机厂），就有机会迭代，不断打磨以更好满足客户需求。

        在域控制器方面，国内相关公司已经有一些，主要还是在“集成式”创新方面。具体有：

        上市公司层面。 1、东软睿驰。发布了自动驾驶域控制器M-Box。定位L3级别，采用了XILINX(赛灵思)车规级SOC，系统采用AUTOSAR汽车开放架构设计；   2、德赛西威。基于英伟达Xavier芯片研发L3级自动驾驶中央域控制器。

        创业公司层面。重点可以关注：   1、知行科技。一群“老司机”团队，博世班底，实力较强。打法上比较务实，先从L1、L2做起拿点订单夯实自己，再逐步推进到更高级别。已推出iMo DCU3.0 L3级自动驾驶中央域控制器，基本上可以认为是奥迪A8上zFAS的减配版吧，可支持多达 7 路摄像头的输入、6 路毫米波雷达输入、3 路激光雷达输入，支持多传感器数据融合。芯片应该是用的恩智浦，同时还配套推出了 iMo IFC1.0 智能前视摄像头（当然，芯片用的是Mobileye EyeQ4，国内目前基本没得选）。据称，目前已经完成量产级L2级自动驾驶系统的研发测试，取得了上汽、众泰等主机厂的合同，车型订单超过10万台。   2、环宇智行。已推出了TITAN 3，定位是L4级，使用4块NVIDIA的TX2，运算力杠杠的，其商业化的落地场景是相对垂直一些的城际货运物流。

        当然，还有国家队——海高汽车。实际上就是以前做低速的新悦智行重组而来的，有国资背景。主要就是推“自主可控”，力图用国产芯片如寒武纪、兆芯等来研发域控制器和MCU。有，总归是个好事儿吧。

功能芯片

        功能芯片（主要指车规级MCU，基本可以理解成汽车的“小脑” ）市场较为成熟、格局较为稳定。

         据 Strategy Analytics 统计，2016 年全球车载MCU 安装量超 25 亿，平均每辆汽车安装每辆车平均要用25-30颗以上MCU，随着智能化发展，对MCU的 需求会更多，目前在有些高端车型上MCU多达100个。 既然是成熟市场，就是外资巨头把持。2016 年全球汽车 MCU 市场 TOP5分别为恩智浦（14%）、英飞凌（11%）、瑞萨电子（10%）、意法半导体（8%）、德州仪器（7%）。集中度其实不算很高，国产的“进口替代”有作为。

        车规级MCU要求非常高。 相比于消费芯片及一般工业芯片，汽车芯片的工作环境更为恶劣：温度范围可宽至-40~155℃、高振动、多粉尘、电磁干扰等。由于涉及人身安全问题，汽车芯片对于可靠性及安全性的要求也更高，一般设计寿命为 15 年或 20 万公里。“车规级”芯片需要经过严苛的认证流程，包括可靠性标准 AEC-Q100、质量管理标准 ISO/TS 16949、功能安全标准 ISO 26262 等。

        进供应链难，但进了之后就有“ 红利 ”。一款芯片一般需要 2~3 年时间完成车规认证并进入整车厂供应链；而一旦进入之后，一般也能拥有长达 5-10 年的供货周期。 正因为是高安全与高可靠性标准、长供货周期，所以一旦能够进入到供应商体系，基本上就可以和整车厂保持比较长的合作关系。

         所以我们看汽车电子领域的头号大佬——恩智浦，可以提供完整汽车半导体解决方案， 产品覆盖 MCU 和 MPU、车载网络、媒体和音频处理、智能电源驱动器、能源与电源管理、传感器、系统基础芯片、驾驶员辅助收发器、汽车安全等等。在新兴领域，它还有自动驾驶平台、视觉芯片和雷达芯片等，基本上全齐活儿了。

        受制于技术以及市场壁垒，国内的MCU产品主要在低端市场实现了部分进口替代，但在32位、核心控制层面的中高端产品及市场竞争力不足。国内玩家方面，目前主要有如四维图新收购联发科旗下的杰发科技、全志、赛腾微、以及大唐与NXP合资成立的大唐恩智浦公司（这个你懂的，，，）等。

        国内相关公司有：

        上市公司层面。 1、大唐恩智浦。大唐电信旗下，国家队吧，就是恩智浦在国内找了个代工厂。目前电池管理监测芯片已经有出货。 其他如量比较大的车灯调节器芯片等做的还不错。   2、杰发科技。联发科的底子很强。应该是国内首款通过AEC-Q100 Grade 1的车规级MCU（车身控制芯片BCM，这个还是有一定含量的）AC781X系列，据称已经在量产出货。

        创业公司层面。主要有： 1、赛腾微。具备独立自主研发能力并已进入主流汽车电子供应链。其针对汽车LED尾灯流水转向灯主控MCU芯片——ASM87F0812T16CIT已通过国内知名汽车厂家上车测试认证，并开始出货。其他车用MOSFET、IGBT模块等功率器件也在稳步推进中。   2、峰岹科技。在电机驱动方面比较有优势，尤其在直流无刷电机驱动控制芯片细分领域成长迅速，在家电、平衡车、无人机、工业控制等领域实现了大规模量产。   3、英迪芯。产品目前在边缘一些的汽车钥匙、汽车防盗报警、门窗控制等方面已经量产出货。   4、慷智（AI Micron）。初创公司，创始人是原华为芯片研发背景。聚焦于AI+CV的SoC芯片设计方面。据称其车内高清视频传输芯片目前已经流片成功，接下来会做测试及车规认证。 其他还有如瓴芯科技等。

        作为有着近14亿人口的全球第二大经济体，和全球最大的汽车（新能源）消费市场，我们确实太需要几颗属于自己的“中国芯”了。

        相信国内公司持续的“对准一个墙头冲锋”之后，必将取得战果。