汽車軟件時代來臨，芯片大佬爭奪SoC平臺

李垚

布局下一代自動駕駛汽車

汽車座艙的計算能力，正在突飛猛進

汽車發展到了歷史上的轉折時期，回顧過去，汽車產業經歷了從機械時代到電子時代，再到智能化時代的邁進。上個世紀80年代以來ECU開始不斷上車，汽車行業以Tier1（一級汽車供應商）為中心通過增加ECU（Electronic Control Unit，又稱“行車電腦”）來提升車輛功能，這一過程中汽車軟件以和硬件深度耦合的方式得到發展。

如今，各汽車企業生產的不同車型的硬件配置已逐漸趨同，成本和功能改善空間有限，新能源和智能化逐漸獲得成功，汽車軟件開始成為車企打造差異化的核心要素，汽車行業逐漸邁向軟件定義汽車的時代。

車機SoC（System on Chip，系統級芯片，包含完整系統并有嵌入軟件）的算力和型號，也逐漸被大眾所關注和認知。汽車SoC 具備內部或外包功能，可以調查、監控并幫助改善車輛的安全狀況，用于增強自動化結構，有助于單個芯片上的多個專用處理單元同時執行多個任務，例如車身控制、攝像頭視覺和信息顯示等等。

在車機SoC上率先發力的是英偉達（NVIDIA）及高通（Qualcomm），兩家大佬近期分別舉辦了2022年秋季GTC大會（GPU技術大會）及高通汽車投資者大會，著力汽車業務新技術與成長前景。目的很明顯，未來市場對于車載系統單芯片（SoC）需求勢必顯著提升，芯片大廠必須要占領新市場，其中自動駕駛與車載體驗開發是重中之重。

在GTC 主題演講中，NVIDIA 創始人兼首席執行官黃仁勛推出了超級芯片DRIVE Thor，即在汽車 SoC上建立在最新的CPU和GPU進步之上，可提供2000 teraflops（每秒萬億次浮點運算的性能，同時降低整體系統成本。

DRIVE Thor在產品陣容中接替了NVIDIA DRIVE Orin，官方稱是采用最新的計算技術來加速智能汽車技術研發，目標是為滿足汽車制造商2025年的車型。據介紹，DRIVE Thor是NVIDIA AI計算路線圖中的下一代。DRIVE Thor 統一了車輛中傳統的分布式功能——包括數字集群、信息娛樂、停車和輔助駕駛以提高開發效率和更快的軟件迭代。

開發人員在Snapdragon Ride平臺之上構建用于感知和驅動策略的安全認證應用程序

高通方面則推出了Snapdragon Ride Flex SoC產品組合，被其副總裁兼汽車業務總經理納庫爾·杜加爾稱為“業界首個超級計算SoC產品組合”。該系列的芯片將幫助高通芯片的軟件架構符合面向服務的架構（SOA）。目前高通未透露有關Flex SoC的太多信息，但在活動期間展示的圖形顯示，Flex SoC將擁有約2000 TOPS（1TOPS代表一萬億次）的計算能力來處理駕駛艙、駕駛員輔助、自動駕駛和連接功能等操作。

AI SDK提供了用于編譯深度神經網絡圖并在 GPU、CPU或Qualcomm Hexagon張量處理器 （HTP）內核上高效運行它們的綜合工具

在新能源汽車方面不大出聲的韓國現代汽車，10月下旬也舉辦了“開啟軟件時代（Unlock the Software Age）”發布會，展示了以軟件為中心的移動出行技術及前景，并宣布到2025年，現代汽車集團旗下所有車型都將實現“軟件定義汽車（SDV，Software Defined Vehicle）”，開啟智能移動出行新時代。為持續提升軟件技術競爭力，現代汽車和起亞計劃到2030年共投資18萬億韓元（約合906元億人民幣），積極向以信息技術（IT）為中心的移動出行企業轉型，而現代汽車用于出行的軟件開發工具包（SDK）已經箭在弦上，目標是開發掌握用戶意圖、理解指令邏輯的車機系統。

用超級英雄索爾（Thor）命名的DRIVE Thor

NVIDIA的DRIVE Thor從性能來看，將內建Grace CPU及Hopper GPU核心，原則上可讓汽車制造商將所有激光雷達（LiDAR）、雷達、攝影機等數十個傳感器，連同各類系統，均整合至DRIVE Thor SoC，其中數據將透過NVIDIA推論Transformer引擎進行分類，NVIDIA宣稱此推論效能比既有技術水平提升達9倍。

據行業報道分析，DRIVE Thor平臺一大重點在于朝向集中式電子架構轉變，對車廠傳統造車邏輯算是大幅變革，這類設計有助于減少一輛汽車內部所搭載的眾多周邊傳感器、大量單顆電子控制單元配置及布線的需要。

理論上配置DRIVE Thor平臺將有助于減輕整車重量及減少布線數量，同時可降低功耗要求。過去兩年多來，受到全球疫情大流行影響的車用芯片供不應求困境，如今反而成為加速促進車廠造車導入集中式運算架構的契機，因這類概念相當有助于車廠擺脫過去40多年來，逐漸建立起來的傳統芯片配置下之分散式運算模式，有助于車廠應對車用芯片突然供應短缺的風險。

NVIDIA汽車業務副總裁Danny Shapiro表示，DRIVE Thor能處理原始傳感器數據或預處理傳感器數據。將幾個汽車電子控制單元（ECU）減少至單一的配置，將大幅節省成本，并可減少布線、整車重量及功耗。也可提供單一軟件更新以進行多元升級，通過運行自動駕駛和車載信息娛樂系統（IVI）應用程序，有助于車廠將汽車擴展至完全自駕水準。

汽車業務將成2023年芯片企業轉折點

汽車SoC市場2022～2028年的復合年增長率預估為7.8%

根據未來市場研究（FMI）的修訂研究，汽車SoC市場規模預計將從2022年的170.667億美元增長到 2028年的268.005億美元。汽車SoC 市場2022～2028年的復合年增長率為7.8%。汽車SoC市場占全球片上系統 （SoC） 市場行業近20%的市場份額。

由于汽車原始設備制造商在智能汽車、自動駕駛汽車和半自動汽車中越來越多地采用高級駕駛輔助系統（ADAS）和信息娛樂系統等因素，全球汽車SoC市場將在未來幾年出現顯著增長已是板上釘釘。

從NVIDIA當前所取得客戶訂單價值估計規模，從2022會計年度的80億美元，在未來6年或達到超過110億美元（2028年度）。目前DRIVE Orin擁有35家客戶，包括汽車、卡車制造商以及機器人出租車公司，成長幅度高于其他業務部門，年增、季增幅度分別達到45%及59%。受惠于Tegra處理器市場銷售有成，NVIDIA汽車業務在2022年度上半年已貢獻3.58億美元營收，預期隨著搭載DRIVE Orin的Polestar 3和Volvo EX90等更多新車型準備于2022年內正式問世，預期在2023年度NVIDIA汽車業務總營收有望超越7億美元。

另據華爾街日報報道，高通稱現有來自汽車公司的訂單價值估計為300億美元，高于2022年7月的190億美元。300億美元中的大部分，將在未來7～8年間落實。高通稱是基于與客戶協商的價格、預期購買數量和預期總營收來進行計算。

高通4月份以45億美元買下了瑞典汽車技術公司Veoneer，其中包括并入Veoneer自駕軟件業務Arriver，大舉提升對自駕汽車芯片投入發展，高通每年對Arriver投入約2億美元資金。高通財務長Akash Palkhiwala表示，到2026年的汽車相關營收預測中，有90%是基于整體業務產品線的現有Design-win。高通近幾季借由銷售汽車和聯網設備芯片，推動業務多樣性。

因應全球成長性趨緩的手機市場表現，高通2022年9月中旬指出，預計提升2026年汽車芯片業務營收逾40億美元，至2031年將超過90億美元。高通汽車業務營收在2022年度第3季創下歷史新高，達到3.5億美元，聯網及數碼座艙（Digital Cockpit）產品需求提升，成為帶動高通汽車業務第3季營收創新高主要動能。

分析：各個州和國家層面汽車SoC的發展

歸納起來，在亞太地區主要國家中，預計中國在全球汽車SoC市場的增長率相對較高，2022～2028年的復合年增長率將超過8.6%。中國近年來專注于提高燃油效率系統和車輛排放水平，并補充純電動和混合動力汽車的生產。但在歐美，德國汽車SoC市場也不容小視。德國方面的報告顯示，預計到2028年其市場規模將達到2.6倍，創造5.221億美元的產值。

德國擁有強大的經濟基礎，是世界第五大經濟體。德國以其汽車工業而聞名，包含寶馬、戴姆勒集團（梅賽德斯·奔馳、底特律柴油機、福萊納卡車）和大眾汽車集團（大眾、保時捷、奧迪、蘭博基尼、賓利汽車、MAN、西雅特、斯堪尼亞、斯柯達）。德國見證了促進電動汽車普及的完全標準化的電動汽車充電解決方案。因此，該國下一代汽車工業和電動汽車的這種發達基礎設施的存在，絕對會推動汽車SoC市場的發展。

美國市場是北美地區汽車SoC的最大消費體，預計到2028年將以6.4%的復合年增長率增長。預計美國市場將在預測期內創造18.536億美元的產值。美國包括通用汽車、福特汽車公司、特斯拉和其他汽車品牌。北美也在越來越多地采用半自動汽車、混合動力汽車和電動汽車，還有許多電池工廠也在主動或者被迫加入到其本土修建中來。