座舱芯片由传统汽车半导体公司主导,换代周期长达 5-6 年,并且通常情况 下是一颗芯片带一块屏,而且由于屏幕分辨率很低,所以对座舱芯片的算力要求 不高。在高通没有进入车规级芯片领域之前,车机芯片的销量冠军是日本瑞萨半 导体。2022 年瑞萨彻底没落,旗舰车用芯片“H3”采用的还是 16nm 制程工艺,搭 载的还是手机上 7、8 年前的 ARMCortex-A57+A53 架构组合,甚至不少车机芯片 还在使用更为老旧的 28nm 芯片以及 A55+A53 组合。现在来看,H3 性能孱弱、 制程老旧、架构落后。

目前全球座舱 SOC 供应商格局趋于明朗,分为“传统汽车芯片”和“消费电子芯片 家”两类厂商,其中后者具有天然优势。汽车座舱市场过去由传统的汽车半导体供 应商主导,以恩智浦、瑞萨、德州仪器等为代表的“传统汽车芯片”厂商,在传统 汽车 MCU、ECU 芯片业务之外,顺应智能化趋势布局座舱芯片领域;而以高通、 三星等为代表的“消费级芯片”厂商,也在切入汽车座舱 SOC 领域,复用其在消费 电子领域深厚的技术积累。
传统汽车芯片厂商占有份额仍然较大,主要是由“中低端车型销量占比较大” 的汽车销售结构决定的。恩智浦、瑞萨、德州仪器三家传统汽车智能座舱芯 片的主要供应商,在智能化转型中节奏偏慢,除满足车规级安全外,性能不 及消费级芯片厂商,在销量占比仍然较大的中低端车型中部署广泛。瑞萨 RCARH3 采用 16nm 制程,而恩智浦 i.MX8 系列、德州仪器 Jacinto7 均基于 28nm 制程设计,CPU 算力最高 40K DMIPS,逊色于消费级芯片厂商。
高通、三星等消费电子厂商凭借性能及迭代优势在中高端芯片市场快速发展, 高通复刻在消费电子芯片的成功,在智能座舱芯片领域也占据了绝对的优势。随着越来越多的智能手机功能被引入汽车座舱中,汽车硬件产品升级周期已 经从每代 5-10 年缩短到目前的 2-3 年(这主要得益于造车新势力如特斯拉、 蔚小理车型对软件功能频繁升级),这一趋势有利于高通、联发科、三星等领 先的智能手机 SOC 企业切入汽车座舱 SOC 市场。步入智能座舱时代,智能 驾舱芯片可以分为低端、中端和高端,目前在高端市场高通一家独大,约占 市场 80%的市场份额,高通、三星最新款座舱芯片已采用 10nm 以下制程, 且均计划在下一代芯片平台中采用 5nm 制程。
我们认为高通成为智能座舱 SOC 领域王者主要有以下 6 点原因:(1)从制程/算力角度,2019 年发布的高通 8155 为全球首款 7nm 高算力座舱 SOC,算力 8 TOPS,领先同期恩智浦、瑞萨等传统汽车座舱芯片厂商 2~3 代。2021 年,高通发布骁龙 8295,将座舱 SOC 芯片的制程工艺从 7nm 带入 5nm 时 代,算力 30 TOPS,意味着第 4 代的 8295 芯片将与手机上最顶级的芯片处于同一 世代。(2)从研发周期来看,高通座舱 SOC 架构可以通过智能手机 SOC 迁移过来, 缩短研发周期的同时可以更快和主机厂进行适配迭代。比如车规芯片 620A、820A 以及 8155,对应的手机芯片就是 620、820 和 855,这也是为什么高通能在短时间 内就推出车规级芯片的原因。高通车规芯片更新迭代规律非常明确,最新的技术 在手机芯片上经过验证后,再下放至车规芯片上使用,节省了研发周期与适配难度。
(3)从流片费用来看,高通在消费电子领域的出货量平摊了其在汽车座舱领域的 研发先进制程的成本。先进制程 7nm 和 5nm 芯片的封装和开发成本远高于成熟 制程,对于恩智浦或瑞萨这样的传统汽车 SOC 制造商来说,在没有大量汽车市场 芯片需求的情况下,追求先进制程没有经济意义,因此 14-28nm 节点仍然是他们 的旗舰产品解决方案。而高通可以通过手机 SOC 芯片的规模优势来平摊汽车 SOC 芯片的开发成本。消费级芯片是一个非常典型的寡头市场,企业获得先发优势后,可以凭借较大的 出货量平摊研发费用。而芯片的高技术壁垒导致研发及流片费用在数千万美元以上,竞争者很难进入。CPU 是英特尔和 AMD 的天下,GPU 是英伟达和 AMD 的 天下,手机(移动)芯片是高通和联发科的天下。拥有消费市场是成为搅局者的 重要因素。苹果、特斯拉和华为海思都是凭借自身品牌形象,在手机和汽车领域 拥有相当数量的消费群体后,开始进行芯片自研,这保证了芯片研发费用的分摊 以及芯片更新迭代的动力。而汽车芯片是一个全新市场,同消费级产品不同的是, 汽车对安全性、稳定性的要求更高,设计成本和流片成本相应也更高,市场的参 与者主要是传统芯片行业巨头、创业公司以及车企。

(4)从汽车内部通讯要求来看,未来智能座舱作为“移动第三空间”,随着 APP、 汽车生态逐步完善,对汽车高速通信的要求也会越来越高,那么对芯片基带处理 能力的要求也会越来越高。手机基带芯片壁垒之高主要系其他厂商难以绕过高通 专利,未来随着手机 SOC 芯片可以逐步下放到汽车座舱 SOC 中,预计高通在手 机基带领域芯片的领先优势可以进一步复制到汽车座舱领域中。
(5)高通芯片适应安卓系统:车机系统大多是运行安卓系统的衍生版本,高通芯 片在手机上已经完全适应安卓系统丰富的应用生态,进行移植适配没有技术障碍。(6)有本土软件供应商提供服务:高通与中科创达、南京诚迈等本土车企汽车软 件服务商合作,他们弥补了高通与车企之间的沟通障碍,对于转型电动车的传统 车厂和新入局的造车势力有足够的吸引力。综上,从全球视角来看,高通已经成为高端/旗舰车型的主流选择。智能座舱是实 现千人千面汽车驾乘体验的重心所在,新势力车企与领先自主品牌车企率先发力, “大屏化”、“多屏化”、“多模态交互”、“一芯多屏”成为座舱发展的热门趋势,伴随 着传感器规模的增长与交互模式的复杂化,智能座舱对芯片的算力需求亦水涨船 高。座舱高算力需求驱动下,以高通第 3 代汽车数字座舱平台为代表的高性能处 理器成为领先车企旗舰车型的主流选择,骁龙系列芯片加速上车。
本土厂商加速造芯,但国内座舱芯片竞争格局尚未定型,我们认为未来几年那些 提前布局座舱 SOC 的厂商将开始享受红利。进入 2022 年智能座舱 SOC 的“升级 战”正在愈演愈烈,传统的座舱市场芯片格局即将被打破,自主品牌车企已经逐渐 开始接受国产芯片,但目前尚未出现市占率特别高的国产座舱芯片厂商,整体竞 争格局尚未定型。目前仅几款芯片拿下车企定点,比如芯擎科技旗下首款 7nm 智 能座舱芯片——“龙鹰一号”已经拿下了多款车型定点,预计在今年第四季度实现 量产。2021 年 5 月芯驰科技发布 16nm 工艺的 X9 智能座舱芯片。2022 年 3 月宣 布 X9 芯片已经获得百万片/年的订单,客户覆盖合资、自主品牌车企和 Tier1。地 平线征程 2 已经在长安 UNI-K 中落地。瑞芯微最新发布的座舱 SOCRK3588M 其 AI 算力达到 6TOPS,已获得众多合作伙伴的认可,将在未来上市的车型中得以广 泛应用。