2023年地平线引领智驾芯片国产化进程.pdf

请务必阅读正文后的声明及说明请务必阅读正文后的声明及说明 子行业子行业/行业行业 发布时间：发布时间：2023-11-13 优于大势优于大势 上次评级:优于大势 历史收益率曲线 涨跌幅（%）1M 3M 12M 绝对收益 1%0%1%相对收益 3%10%4%Table_Market 行业数据 成分股数量（只）260 总市值（亿）32712 流通市值（亿）13663 市盈率（倍）42.30 市净率（倍）2.20 成分股总营收（亿）32389 成分股总净利润（亿）853 成分股资产负债率（%）60.21 相关报告 盈利能力分化，静待需求回暖-20231015 域控制器系列报告之二：智能化迎来快速增长，域控制器相关增量可期-20230813 重卡出口迎质变，看好中长期发展前景-20230629 证券证券分析师分析师：周颖：周颖 执业证书编号：S0550521100002 19801271353 证券研究报告/行业深度报告 地平线引领地平线引领智驾芯片国产化智驾芯片国产化进程进程，下游产业链下游产业链迎来勃勃生机迎来勃勃生机 报告摘要：报告摘要：地平线是国内智驾芯片领域的先行者地平线是国内智驾芯片领域的先行者和领跑者和领跑者。地平线成立于 2015 年，并于 2017 年发布面向智能驾驶的征程和面向 AIoT 的旭日芯片。2019、2020、2021 年公司分别发布征程 2、征程 3、征程 5 芯片，截止至 2023年 5 月，征程系列芯片累计出货量突破 300 万片。在发展过程中，地平线因所处赛道的关键性和自身技术的领先性受到资本方的大量关注。从2015 年起，地平线经历了超过 10 轮的融资，投资方包括广汽、长城、比亚迪、宁德时代、舜宇光学等。公司自身积极参与产业链相关布局，参投爱笔智能、映驰科技等 AI 和自动驾驶相关公司。公司积极打造开放生态，合作网络广泛，合作关系牢固。地平面目前合作的车企包括长安、广汽、上汽、长城、奇瑞、江淮、荣威、红旗、比亚迪、自游家、智己、理想、哪吒、岚图等。针对智驾行业的多元格局，公司提供多样化合作模式，满足不同客户需求。地平线的核心产品为智驾芯片，同时围绕芯片提供软件方案的支持，因此具备多种不同合作模式的匹配能力，包括Tier1 合作、ODM 合作、传感器合作，软件商合作，以及 Maas/Taas 合作等。地平线地平线立足立足高性价比高性价比芯片，同时打造完备开发工具链，更好满足客户需芯片，同时打造完备开发工具链，更好满足客户需求。求。智驾芯片是整个智能驾驶中最关键的部件，参与者包括海外的Mobileye、英伟达、德州仪器和国内的地平线、黑芝麻、华为等。地平线的智驾芯片综合性能处于行业内领先地位，同时和国外竞争对手相比更具性价比。对比传统芯片公司，地平线在软件算法上做了更丰富的拓展，能够更好地帮助下游客户实现产品落地。地平线提供完全开放的生态模式，满足芯片合作开发，底层软件合作开发，域控合作开发和全栈开发的不同需求。为满足不同客户的需求，提升产品的可开发性，地平线提供包括“天工开物”、“艾迪”、TogetherOS 在内的完整开发工具链。地平线地平线商业上积极开拓，目前已商业上积极开拓，目前已铸就强大的铸就强大的产业链产业链影响力影响力。地平线具有强大的产业链生态，下游客户涵盖海内外传统汽车 Tier1、深耕智驾领域的 Tier1、IDH 合作商和第三方方案提供商，合作企业包括大陆、华阳、中科创达、均胜、科博达、东软睿驰、福瑞泰克等；目前公司上下游合作企业超过 100 家，前装定点车型超过 120 多款。根据以上几点，结合智驾行业未来的高速发展，我们看好地平线和地平线链在智能驾驶领域的放量和份额提升。风险提示：风险提示：智驾渗透不及预期智驾渗透不及预期，行业竞争加剧，行业竞争加剧。-15%-10%-5%0%5%10%15%汽车沪深300 请务必阅读正文后的声明及说明请务必阅读正文后的声明及说明 2/61 汽车汽车/行业深度行业深度 目目 录录 1.地平线：下一场汽车革命的国内领导者地平线：下一场汽车革命的国内领导者.5 1.1.公司技术积淀深厚.5 1.2.融资过程充分发挥产业协同效应.6 1.3.落地能力强，产品矩阵完备.8 1.4.开放生态打造高粘性产业链.11 2.地平线地平线 vs 竞争对手竞争对手.14 2.1.地平线 vs 竞争对手：产品性能对比.14 2.2.算力不是全部，芯片性能影响因素众多.17 2.3.芯片真实计算效能.19 2.4.地平线 BPU 架构：为高等级自动驾驶而生.23 2.5.编译进化&架构进化，进一步提升芯片效率.24 2.6.英伟达 vs 地平线.26 2.7.黑芝麻.32 2.8.华为.35 2.9.Mobileye.36 3.地平线下游地平线下游.37 3.1.海外 Tier 1.37 3.1.1.大陆集团.37 3.1.2.联合电子.38 3.2.国内汽车电子 Tier 1.39 3.2.1.华阳集团.39 3.2.2.中科创达.40 3.2.3.均胜电子.41 3.2.4.科博达.43 3.3.代工合作.44 3.3.1.立讯.44 3.3.2.伟创力.46 3.4.深耕智驾 Tier 1.46 3.4.1.东软睿驰.46 3.4.2.福瑞泰克.47 3.4.3.四维图新.48 3.4.4.宏景智驾.48 3.5.IDH 合作商.49 3.5.1.天准科技.49 3.5.2.金脉电子.50 3.5.3.映驰科技.50 3.6.第三方方案提供商.51 3.6.1.Kargobot.51 3.6.2.文远知行.52 3.6.3.佑驾创新.52 3.6.4.小马智行.53 3.6.5.禾多科技.54 3.6.6.轻舟智航.55 3.6.7.觉非科技.56 3.6.8.极目科技.56 3.6.9.纵目科技.57 NAuXuZlZiXtNqNrN8ObPbRpNnNnPnOjMpOrQiNoPnR7NpOsOxNnMqOMYmQxO 请务必阅读正文后的声明及说明请务必阅读正文后的声明及说明 3/61 汽车汽车/行业深度行业深度 3.6.10.智驾科技.58 4.投资建议投资建议.58 5.风险提示风险提示.59 图表目录图表目录 图图 1：地平线发展历史：地平线发展历史.5 图图 2：地平线智能计算架构：地平线智能计算架构 BPU.6 图图 3：地平线融资历史：地平线融资历史.6 图图 4：大众旗下：大众旗下 CARIAD 与地平线合作与地平线合作.7 图图 5：地平线征程：地平线征程 5 芯片芯片.9 图图 6：地平线征程：地平线征程 5 量产上车量产上车 Roadmap.9 图图 7：征程：征程 5 获得多个国内主机厂定点，高阶智驾优选获得多个国内主机厂定点，高阶智驾优选.10 图图 8：地平线征程系列芯片：地平线征程系列芯片.10 图图 9：征程：征程 5 首发意向合作伙伴首发意向合作伙伴.11 图图 10：地平线合作车企：地平线合作车企.11 图图 11：地平线产业链合作生态：地平线产业链合作生态.12 图图 12：2022 年中国市场标配年中国市场标配 L2+NOA 功能智驾域控制器芯片方案市场份额功能智驾域控制器芯片方案市场份额.13 图图 13：汽车芯片竞争格局：汽车芯片竞争格局.15 图图 14：Mobileye 的五大技术构成全栈自动驾驶解决方案的技术平台的五大技术构成全栈自动驾驶解决方案的技术平台.16 图图 15：特斯拉自动驾驶架构：特斯拉自动驾驶架构.16 图图 16：针对典型视觉神经网络模型征程：针对典型视觉神经网络模型征程 5 的计算性能（的计算性能（MAPS）和能效（单位能耗）和能效（单位能耗 MAPS）表现）表现.17 图图 17：计算质量、计算效率、计算安全对比：计算质量、计算效率、计算安全对比.18 图图 18：智能计算的新摩尔定律：智能计算的新摩尔定律.19 图图 19：算力与：算力与 MAPS 对比对比.20 图图 20：GPU 卡与电路卡与电路.21 图图 21：英伟达：英伟达 H100.21 图图 22：FPGA 概述图概述图.22 图图 23：BPU 计算架构：为高等级自动驾驶而生计算架构：为高等级自动驾驶而生.23 图图 24：地平线：地平线 BPU 研发路线图研发路线图.23 图图 25：20 届上海国际车展推出届上海国际车展推出 Nash 架构架构.24 图图 26：算法、编译器和：算法、编译器和 BPU 架构设计结合架构设计结合.25 图图 27：BPU 纳什架构核心技术纳什架构核心技术.26 图图 28：芯片厂商和主机：芯片厂商和主机厂合作模式厂合作模式.27 图图 29：地平线合作模式：地平线合作模式.28 图图 30：地平线：地平线 TogetherOS 模式模式.28 图图 31：地平线艾迪：地平线艾迪 AI 开发平台开发平台.29 图图 32：天工开物开发平台：天工开物开发平台.30 图图 33：英伟达：英伟达 CUDA4.0 特点特点.31 图图 34：英伟达：英伟达 GPU 典型加速模型架构典型加速模型架构.31 图图 35：地平线征程：地平线征程 5 芯片生态合作图芯片生态合作图.32 图图 36：黑芝麻智能：黑芝麻智能 A1000.33 图图 37：黑芝麻智能瀚海：黑芝麻智能瀚海自动驾驶中间件平台自动驾驶中间件平台.34 图图 38：黑芝麻华山系列车规级芯片：黑芝麻华山系列车规级芯片.34 图图 39：华为：华为 ADS2.0.35 图图 40：华为：华为 ADS2.0 特点特点.35 图图 41：2019-2022 年年 Mobileye 芯片销售量芯片销售量.36 图图 42：EyeQ6H 特点特点.36 图图 43：EyeQ6L 特点特点.36 图图 44：大陆集团与地平线达成合作：大陆集团与地平线达成合作.37 请务必阅读正文后的声明及说明请务必阅读正文后的声明及说明 4/61 汽车汽车/行业深度行业深度 图图 45：大陆芯智驾行泊域控：大陆芯智驾行泊域控 1.0.38 图图 46：大陆芯智驾：大陆芯智驾行泊域控行泊域控 2.0.38 图图 47：地平线与联合电子合作签约仪式：地平线与联合电子合作签约仪式.38 图图 48：联合电子域控制器：联合电子域控制器.39 图图 49：地平线与华阳集团合作签约仪式：地平线与华阳集团合作签约仪式.40 图图 50：中科创达与地平线宣布成立合资公司：中科创达与地平线宣布成立合资公司.41 图图 51：地：地平线与均联智行合作签约仪式平线与均联智行合作签约仪式.42 图图 52：均胜电子座舱域控制器：均胜电子座舱域控制器.42 图图 53：均联智行智驾域控制器：均联智行智驾域控制器.43 图图 54：科博达产品覆盖范围：科博达产品覆盖范围.44 图图 55：征程：征程 5 域控制器域控制器.44 图图 56：立讯域控制器：立讯域控制器.45 图图 57：立讯：立讯 LS500.45 图图 58：伟创力：伟创力 L2+中央域控制器中央域控制器.46 图图 59：东软睿驰：东软睿驰 X-Cube 系列系列.47 图图 60：东软睿驰：东软睿驰 X-Box4.0.47 图图 61：福瑞泰克雷达传感器：福瑞泰克雷达传感器.47 图图 62：福瑞泰克视觉摄像头：福瑞泰克视觉摄像头.47 图图 63：福瑞泰克视觉摄像头：福瑞泰克视觉摄像头.48 图图 64：四维图新双域合一：四维图新双域合一 L3+产品产品.48 图图 65：宏景智驾域控制器：宏景智驾域控制器.49 图图 66：天准：天准 TADC-ORIN-2.49 图图 67：天准：天准 TADC-D52 控制器控制器.49 图图 68：金脉电子智能驾驶域控制器：金脉电子智能驾驶域控制器.50 图图 69：金脉电子多功能前视一体机：金脉电子多功能前视一体机.50 图图 70：映驰科技智能域控制器：映驰科技智能域控制器 DCU3.0 解决方案解决方案.51 图图 71：KargoBot 自动驾驶货运车侧面自动驾驶货运车侧面.51 图图 72：KargoBot 自动驾驶货运车正面自动驾驶货运车正面.51 图图 73：文：文远知行远知行 L4 自动驾驶产品自动驾驶产品.52 图图 74：地平线整车智能中央计算芯片征程：地平线整车智能中央计算芯片征程5.52 图图 75：佑驾创新基于征程：佑驾创新基于征程 5 打造的智能驾驶域控制器打造的智能驾驶域控制器 D3t.53 图图 76：佑驾创新基于征程：佑驾创新基于征程 3 打造的智能驾驶前视一体机打造的智能驾驶前视一体机 D2.53 图图 77：小马智行搭载征程：小马智行搭载征程 5 芯片的高速芯片的高速 NOA 路试片段路试片段.53 图图 78：禾多科技地平线合作签约：禾多科技地平线合作签约.54 图图 79：基于征程的自动驾驶域控制器：基于征程的自动驾驶域控制器 HoloArk.55 图图 80：基于征程的智能前视相机：基于征程的智能前视相机 HoloIFC.55 图图 81：“轻舟乘风轻舟乘风”率先推出，解决城区率先推出，解决城区 NOA 用户痛点用户痛点.55 图图 82：基于地平线征程：基于地平线征程 3 觉非科技视觉融合定位量产解决方案觉非科技视觉融合定位量产解决方案.56 图图 83：搭载地平线征程：搭载地平线征程 5 的极目的极目 L2+级级 JMBEV 融合感知方案融合感知方案.57 图图 84：地平线与纵目科技合作签约仪式：地平线与纵目科技合作签约仪式.57 图图 85：智驾科技：智驾科技 MAXIPILOT.58 表表 1：地平线参投企业统计：地平线参投企业统计.8 表表 2：地平线、英伟达、特斯拉、华为芯片部分参数对比：地平线、英伟达、特斯拉、华为芯片部分参数对比.14 表表 3：Mobileye、黑芝麻、德州仪器部分参数对比、黑芝麻、德州仪器部分参数对比.14 表表 4：GPU、FPGA、ASIC 对比对比.22 表表 5：黑芝麻融资历程：黑芝麻融资历程.33 表表 6：ADS1.0 与与 ADS2.0 对比对比.35 请务必阅读正文后的声明及说明请务必阅读正文后的声明及说明 5/61 汽车汽车/行业深度行业深度 1.地平线：下一场汽车革命的国内领导者地平线：下一场汽车革命的国内领导者 1.1.公司技术积淀深厚 地平线地平线技术技术积淀深厚积淀深厚。地平线成立于 2015 年，创始人余凯毕业于南京大学、慕尼黑大学，毕业后先后在西门子、美国 NEC、百度任职。在百度任职期间，余凯担任 IDL常务副院长、百度研究院副院长，并带领团队发起自动驾驶的研究。2016 年，地平线发布了第一代 BPU 架构高斯架构；2017 年，地平线发布了中国首款边缘 AI芯片面向智能驾驶的征程和面向 AIoT 的旭日芯片；2018 年，地平线推出了中国首个自动驾驶感知计算平台；2019 年，地平线正式发布了征程 2 车规级智能驾驶芯片，并在次年前装量产，开启国产车规级智能芯片前装量产元年。之后公司又于2020、2021 年分别发布了征程 3、征程 5 芯片，并于次年完成量产交付。截止至 2023年 5 月，征程系列芯片累计出货量已经突破 300 万片。图图 1：地平线发展历史：地平线发展历史 数据来源：地平线，东北证券 请务必阅读正文后的声明及说明请务必阅读正文后的声明及说明 6/61 汽车汽车/行业深度行业深度 图图 2：地平线智能计算架构：地平线智能计算架构 BPU 数据来源：地平线，东北证券 1.2.融资过程充分发挥产业协同效应 地平线通过多轮融资扩大产业合作。地平线通过多轮融资扩大产业合作。在发展过程中，地平线因为所处赛道的关键性和自身技术的领先性受到资本方的大量关注。从 2015 年起，地平线已经经历了超过10 轮的融资，几乎汇集了最顶级的产业链投资方和资本投资方。主机厂投资方包括广汽、长城、比亚迪、东风、一汽、奇瑞等。产业链相关投资方包括宁德时代、舜宇光学、星宇股份、京东方、韦尔股份等。2022 年 9 月地平线完成了奇瑞对其进行的战略投资，双方开始在车载智能交互领域展开合作；同年 10 月大众宣布通过旗下CARIAD 和地平线成立合资公司，开发高级驾驶辅助系统和自动驾驶系统。图图 3：地平线融资历史：地平线融资历史 数据来源：地平线，东北证券 请务必阅读正文后的声明及说明请务必阅读正文后的声明及说明 7/61 汽车汽车/行业深度行业深度 图图 4：大众旗下大众旗下 CARIAD 与地平线合作与地平线合作 数据来源：地平线，东北证券 地平线积极参与产业链相关布局，积极吸纳各项资源地平线积极参与产业链相关布局，积极吸纳各项资源。地平线参投标的包括 AI 应用和自动驾驶等领域的相关公司，例如专注于人脸识别技术的爱笔智能，为地平线在车载智能交互领域提供更加安全和便捷的用户体验。其余参投企业还包括映驰科技、领骏科技等，这一系列的合作伙伴关系丰富了地平线公司的技术和业务领域。请务必阅读正文后的声明及说明请务必阅读正文后的声明及说明 8/61 汽车汽车/行业深度行业深度 表表 1：地平线参投企业统计地平线参投企业统计 简介简介 时间时间 轮次轮次 金额金额 投资方投资方 中中科视拓科视拓 人脸识别技术的公司 2016 年 9 月 天使轮 数千万人民币 线性资本、紫牛基金、明势资本、地平线 OPEN AI LAB 人工智能应用硬软件研发商 2017 年 12 月 天使轮 安创空间、地平线、全志科技 Aibee 爱笔智能爱笔智能 线下空间数字化与智能化 2018 年 1 月 天使轮 1.65 亿人民币 民仲资本、真格基金、地平线、红衫资本中国、涌铧投资、华创资本、险峰长青、联想创投 车道君安车道君安 车联网服务及产品提供商 2018 年 2 月 天使轮 线性资本、地平线 百目科技百目科技 AI 视觉终端产品云服务商 2018 年月 天使轮 800 万人民币 地平线 映驰科技映驰科技 智能驾驶高性能软件平台 2021 年 6 月 A 轮 近亿人民币 红衫资本中国、上汽恒旭、地平线、联想之星 鉴智机器人鉴智机器人 自动驾驶传感器研发商 2021 年 8 月 天使轮 Atypical Ventures、地平线、金沙江创投 2021 年 10 月 Pre-A 轮 数千万美元 五源资本、Atypical Ventures、地平线、金沙江创投 领骏科技领骏科技 自动驾驶技术研发商 2021 年 10 月 Pre-A 轮 数千万人民币 地平线 数据来源：IT 橘子，东北证券 1.3.落地能力强，产品矩阵完备 地平线是国内实现车规级地平线是国内实现车规级 AI 芯片大规模前装量产的企业。芯片大规模前装量产的企业。2019 年 8 月，地平线发布了征程 2，并于 2020 年 3 月上车长安 UNI-T，开启了我国车规级 AI 芯片的前装量产元年；2020 年 9 月，地平线发布征程 3，于 2021 年 5 月首次上车理想 ONE；2021 年 7 月，地平线发布征程 5，于 2022 年 9 月首次上车理想 L8 Pro，至此地平线三款车规级 AI 芯片实现前装量产上车。请务必阅读正文后的声明及说明请务必阅读正文后的声明及说明 9/61 汽车汽车/行业深度行业深度 图图 5：地平线征程地平线征程 5 芯片芯片 数据来源：地平线，东北证券 图图 6：地平线征程：地平线征程 5 量产上车量产上车 Roadmap 数据来源：汽车之心，东北证券 请务必阅读正文后的声明及说明请务必阅读正文后的声明及说明 10/61 汽车汽车/行业深度行业深度 图图 7：征程征程 5 获得多个国内主机厂定点，高阶智驾优选获得多个国内主机厂定点，高阶智驾优选 数据来源：地平线，极客汽车，东北证券 地平线实现地平线实现 L2-L4 全场景自动驾驶布局。全场景自动驾驶布局。2019 年公司发布第一款车规级芯片征程2，可用于最高 L2 级别的智能驾驶，之后于 2020 年，2021 年又分别发布了指向更高级别智驾的征程 3、征程 5 芯片，分别能够支持 L2/L3 和 L4 的智能驾驶，地平线成为国内第一家覆盖 L2-L4 全场景整车智能芯片方案提供商。预计 2023 年下半年公司将发布新一代产品征程 6，算力将达到 400+TOPS，相比征程 5 和征程 5P 又有新的提升，能够更好的满足车企对于高阶智驾的需求。图图 8：地平线征程系列芯片：地平线征程系列芯片 数据来源：地平线，东北证券 请务必阅读正文后的声明及说明请务必阅读正文后的声明及说明 11/61 汽车汽车/行业深度行业深度 1.4.开放生态打造高粘性产业链 地平线积极打造开放生态，合作网络地平线积极打造开放生态，合作网络广泛广泛，合作关系，合作关系牢固牢固。地平面目前合作的车企包括长安、广汽、上汽、长城、奇瑞、江淮、荣威、红旗、比亚迪、自游家、智己、理想、哪吒、岚图等，公司通过优质的服务，积极帮助下游实现方案落地，以此打造高粘性的产业合作网络。图图 9：征程：征程 5 首发意向合作伙伴首发意向合作伙伴 数据来源：地平线，东北证券 图图 10：地平线合作车企：地平线合作车企 数据来源：中国市场学会，东北证券 请务必阅读正文后的声明及说明请务必阅读正文后的声明及说明 12/61 汽车汽车/行业深度行业深度 针对智驾行业的多元格局，针对智驾行业的多元格局，地平线提供多样化的合作模式地平线提供多样化的合作模式，满足不同满足不同客户客户需求需求。地平线的核心产品为智驾芯片，同时围绕芯片提供软件方案的支持，因此具备了多种不同合作模式的匹配能力，包括 Tier1 合作、ODM 合作、传感器合作，软件商合作，以及 Maas/Taas 合作等。通过这些合作方式，地平线与北斗星空智联科技、国泰集团、大陆集团、斑马智行、高德地图、COAST、文远知行等企业实现合作，这种多元化的合作模式有助于推动创新和协同发展，同时也促进地平线软硬件实力的不断进步和迭代，加快了企业的成长速度。图图 11：地平线产业链合作生态：地平线产业链合作生态 数据来源：中国市场学会，东北证券 地平线在国内地平线在国内 NOA 领域领域份额不断突破。份额不断突破。近年迅速升温的高速 NOA，通勤 NOA 和城区 NOA 等辅助驾驶功能已成为不少车企发力的智能化方向，特斯拉、小鹏、蔚来、理想、华为等多家车企和方案商均在加速推动 NOA 功能的实现和优化，也带动了智驾芯片的需求不断增长，地平线凭借着出色的产品力和性价比，在 2022 年中国市场乘用车 L2+NOA 域控芯片份额占比达到 49.05%，排名全国第一。请务必阅读正文后的声明及说明请务必阅读正文后的声明及说明 13/61 汽车汽车/行业深度行业深度 图图 12：2022 年中国市场标配年中国市场标配 L2+NOA 功能智驾域控制器芯片方案市场份额功能智驾域控制器芯片方案市场份额 数据来源：高工智能汽车，东北证券 49.05%45.89%2.69%1.97%0.41%2022年中国市场标配年中国市场标配L2+NOA功能智驾域控制器功能智驾域控制器芯片方案市场份额芯片方案市场份额地平线英伟达德州仪器Mobileye华为海思 请务必阅读正文后的声明及说明请务必阅读正文后的声明及说明 14/61 汽车汽车/行业深度行业深度 2.地平线地平线 vs 竞争对手竞争对手 2.1.地平线 vs 竞争对手：产品性能对比 表表 2：地平线、英伟达、特斯拉：地平线、英伟达、特斯拉、华为、华为芯片芯片部分参数对比部分参数对比 地平线地平线 英伟达英伟达 特斯拉特斯拉 华为华为 芯片芯片 J2 J3 J5 Xavier Orin FSD HW3.0 昇腾 610 制程制程(nm)28 16 16 12 7 14 7 算力算力(TOPS)4 5 128 30 254 72 200 功耗功耗(W)2 2.5 30 30 45 72 60 单 位 功 耗单 位 功 耗(TOPS/W)2.0 2.0 4.3 1.0 5.6 1.0 3.3 MAPS(FPS)1531 1001 延迟延迟 60ms 量产时间量产时间 2020 2021 2022 2020 2022 2019 2021 支持级别支持级别 L2 L2/L3 L3/L4 L2/L3 L3/L4 L3+L3/L4 配套车型配套车型 长安 uni系列，广汽埃安 Y 哪吒U/S、理想one 理想L7/L8、比亚迪、上汽等 小鹏P7/P5 蔚来ES8/ES6/EC6、小鹏G9/P7i/G6 特斯拉 model S/X/Y/3 问界、阿维塔 11、极狐阿尔法 S 数据来源：懂车帝，地平线，特斯拉，东北证券 表表 3：Mobileye、黑芝麻、德州仪器部分参数对比、黑芝麻、德州仪器部分参数对比 Mobileye 黑芝麻黑芝麻 德州仪器德州仪器 芯片芯片 EyeQ4 EyeQ5 EyeQ6L EyeQ6H A1000L A1000 A1000 pro tda4 制程制程(nm)28 7 7 7 16 16 16 16 算力算力(TOPS)2.5 25 5 34 16 58 106 8 功耗功耗(W)3 10 8 18 25 12.5 单 位 功 耗单 位 功 耗(TOPS/W)0.8 2.5 2.0 3.2 4.2 0.6 MAPS(FPS)延迟延迟 量产时间量产时间 2018 2021 2022 2022 2022 2022 2022 2020 支持级别支持级别 L2 L2/L3 L2 L2/L3 L2 L2/L3 L3+L2 配套车型配套车型 2022 款蔚来ES8/ES6/EC6、2021款哪吒 U、威马 EX5 宝马iX、极氪 001 大众、福特、吉利 江 淮 思皓、一汽红旗、上汽 通 用五菱 比亚迪、上汽五菱、哪吒S、上汽荣威 数据来源：Mobileye，黑芝麻智能，懂车帝，东北证券 请务必阅读正文后的声明及说明请务必阅读正文后的声明及说明 15/61 汽车汽车/行业深度行业深度 智驾芯片是智能驾驶中最关键的智驾芯片是智能驾驶中最关键的硬件硬件，玩家众多。玩家众多。Mobileye 是行业内最早的玩家，从 2008 年发布第一块 EyeQ1 芯片至今已经发布了 6 代产品，是辅助驾驶领域（L2级及以下的自动驾驶）的龙头，提供芯片+算法的打包完整方案服务引领了过去二十年间的汽车 ADAS 技术发展，方案成熟度高，下游车企应用难度低。之后其他芯片公司以及车企也纷纷加入，例如英伟达、特斯拉等。英伟达依靠着领先的芯片设计能力，开发除了 Xavier、Orin 等高算力产品，并且提供了完备的 CUDA 开发平台和工具链，具备友好的开发环境。而特斯拉是车企中实现唯一实现软硬件全栈自研的代表通过强大的研发能力为自己的算法提供定制化芯片，具备更强的软硬件匹配度，表现出更好的使用效果。国内玩家包括地平线、华为、黑芝麻等，虽然起步较晚，但是通过更开放和完善的方案服务从国内市场迅速崛起。地平线拥有征程 2、征程3、征程 5 芯片，从中低端市场到高端市场实现全覆盖，并以“芯片+算法参考+工具链”的产品服务模式积极探索自身的产业定位，逐步构建汽车产业生态圈，同时通过架构和编译优化，提升真实应用场景下的性能。图图 13：汽车汽车芯片竞争格局芯片竞争格局 数据来源：亿欧智库，东北证券 请务必阅读正文后的声明及说明请务必阅读正文后的声明及说明 16/61 汽车汽车/行业深度行业深度 图图 14：Mobileye 的五大技术构成全栈自动驾驶解决方案的技术平台的五大技术构成全栈自动驾驶解决方案的技术平台 数据来源：Mobileye 招股说明书，东北证券 图图 15：特斯拉自动驾驶架构特斯拉自动驾驶架构 数据来源：特斯拉，东北证券 请务必阅读正文后的声明及说明请务必阅读正文后的声明及说明 17/61 汽车汽车/行业深度行业深度 2.2.算力不是全部，芯片性能影响因素众多 行业内一直以来希望用一些具体的参数来表示智驾芯片的性能，但智驾芯片的性能影响因素众多，同时也需要考虑软硬件的匹配问题，因此很难用单一指标去衡量其性能优劣，算力，功耗，延迟等都是非常关键但不是唯一的指标。算力不是全部。算力不是全部。算力（单位为 TOPS，Tera Operations Per Second，每秒操作数*1012）是智驾芯片的重要指标，但不完全等于芯片处理智驾识别和角色的能力。和算力相关的指标还有单位功耗算力，也是衡量芯片峰值计算能力比较直观的指标，但是不是影响芯片实际效果的唯一参数。在选择自动驾驶芯片时，车企需要综合评估多个关键指标。固然随着汽车的 E/E 架构逐渐趋向集中化，对于单颗车载芯片的计算能力提出了更高的要求，但在主机厂开发量产车型时，并不盲目追求高计算能力的芯片或平台。相反，他们需要全面考虑自动驾驶芯片的计算能力、适配性、计算质量、计算效率和计算安全等各项指标。总而言之，最终的功能实现是依赖于芯片和算法，以及其他环节综合适配的结果。MAPS 更体现综合性能更体现综合性能。MAPS 全称为 Mean Accuracy-guaranteed Processing Speed，直译为在精度有保障范围内的平均处理速度。MAPS 实际上是芯片建立在物理算力的基础上，通过对多种模型进行测试，综合各模型速度（与物理算力*实际利用率成正比）和准确性，体现芯片感知处理能力的标准。它可以更好地可视化 AI 芯片的真实能力，就像汽车的马力（单位：HP）并不如百公里加速时间（单位：秒）更能真实反映整车动力性能一样，芯片算力（单位：TOPS）并不能完全反映汽车智能芯片的实际表现，每秒准确识别帧率 MAPS（单位：FPS）才是更贴近实际性能的指标。对于自动驾驶的各种应用来说，MAPS 或者单位功耗 MAPS 被视为衡量先进算法运行效率的标准之一，它更好地展现了智能驾驶产品在感知端的实际能力，具有更直观的实际意义。MAPS 数值越高，性能越出色。图图 16：针对典型视觉神经网络模型征程：针对典型视觉神经网络模型征程 5 的计算性能（的计算性能（MAPS）和能效（单位能耗）和能效（单位能耗 MAPS）表现）表现 数据来源：太平洋汽车，东北证券 请务必阅读正文后的声明及说明请务必阅读正文后的声明及说明 18/61 汽车汽车/行业深度行业深度 低延迟提供安全冗余低延迟提供安全冗余。低延迟性能也是衡量 AI 芯片性能的关键指标。对高速自动驾驶，低延迟通常意味着更高的控制频率、更高的安全性、较低的成本。延迟问题直接关乎驾驶者安全。比如，在紧急制动场景下，100 毫秒意味着近 1.73.3 米的刹车距离。图图 17：计算质量、计算效率、计算安全对比：计算质量、计算效率、计算安全对比 数据来源：地平线，东北证券 智驾智驾芯片芯片的整体性能可以看作由计算质量、计算效率和计算安全的整体性能可以看作由计算质量、计算效率和计算安全三个要素三个要素构成，共构成，共同同深刻地影响了芯片深刻地影响了芯片的的实际运行效果。实际运行效果。1.芯片的计算质量对智驾产生了深远影响。低延迟提供了安全冗余，提升安全边界；高准确率是感知能力的基础保障。2.芯片的计算效率体现了芯片在实际场景的真实计算性能。效率本身需要考虑到单位功耗；实际计算能力除了考虑峰值计算能力，还需要考虑有效利用率；计算过程的编译和架构优化也是提升计算能力的方法。3.芯片的计算安全为智能驾驶提供了最后保障，包括功能安全，预期功能安全和网络安全。请务必阅读正文后的声明及说明请务必阅读正文后的声明及说明 19/61 汽车汽车/行业深度行业深度 2.3.芯片真实计算效能 正如前文所言，算力不完全等于芯片在真实智驾场景下的处理能力，MAPS 是相对而言更好的指标。芯片的真实计算效能可以用以下公式表示：真实计算效能=理论峰值计算效能*有效利用率*算法效率。图图 18：智能计算的新摩尔定律：智能计算的新摩尔定律 数据来源：芯智讯，东北证券 以特斯拉的自动驾驶硬件平台 HW3.0 为例，其部署了两颗自研的自动驾驶芯片，单芯片的峰值算力都是 72TOPS 算力，两颗整合在一起是 144TOPS，虽然这个算力只有特斯拉之前的 HW2.5（基于英伟达的 Drive PX2 平台）的 6 倍，但是每秒钟的处理图像帧率却提升了 21 倍，达到了每秒 2300 帧。显然特斯拉 HW3.0 实际的图像处理能力的提升，更多是得益于特斯拉自研的自动驾驶芯片计算架构及算法升级所带来的计算效率的提升。请务必阅读正文后的声明及说明请务必阅读正文后的声明及说明 20/61 汽车汽车/行业深度行业深度 图图 19：算力与：算力与 MAPS 对比对比 数据来源：易车网，东北证券 根据公式根据公式提升真实计算能力提升真实计算能力。由公式可知，“真实计算效能”由“理论峰值计算效能”、“有效利用率”和“算法效率”三项要素决定。要优化芯片的计算效能，就要从这三项入手。“理论峰值计算效能”指的是每 TOPS（万亿次每秒）所需的功耗和成本，主要由芯片架构决定；而“算法效率”表示每个算力单元能够支持多少 FPS（帧每秒），这取决于算法本身的结构，需要通过工程优化来实现；更为关键的是中间的“有效利用率”，它指的是如何最大程度地利用芯片的算力。地平线公司认为，最大化芯片算力的关键在于实现“软硬协同优化”，也就是使芯片架构与神经网络或深度学习的算法高度匹配。这需要不断迭代芯片架构设计的过程（从硬件到软件），同时也需要不断修改算法以适配芯片架构的过程（从软件到硬件）。对于芯片设计企业而言，提升芯片有效利用率是提升真实计算能力最有效的方式，这和芯片加速器的类型息息相关。芯片中常见的计算加速器可分为 GPU、FPGA、ASIC 三种模式。GPU（Graphics Processing Unit）：GPU 是一种通用并行处理器，最初用于图形处理，但如今也被广泛应用于深度学习等人工智能领域。相对于传统的 CPU，GPU 拥有更多的计算核心和高速的内存带宽，从而能够显著加速矩阵运算等计算密集型任务。GPU 具有通用性强、灵活度高的特点，但也伴随着功耗高、延迟高、成本高等特征。代表性的企业包括英伟达、AMD 等。请务必阅读正文后的声明及说明请务必阅读正文后的声明及说明 21/61 汽车汽车/行业深度行业深度 图图 20：GPU 卡与电路卡与电路 数据来源：摄图网，东北证券 图图 21：英伟达：英伟达 H100 数据来源：英伟达，东北证券 FPGA（Field-Programmable Gate Array，现场可编程门阵列）：FPGA 是一种可编程逻辑器件，它是在 PAL（可编程阵列逻辑）、GAL（通用阵列逻辑）等可编程器件的基础上进一步发展的产物。FPGA 既解决了定制电路的不足，又克服了原有可编程器件门电路数有限的缺点，可以根据用户需求进行编程，实现各种特定的逻辑功能。其优点包括低延迟、高吞吐量、较高功耗和可重构性，适用于各种实时计算和信号处理任务。代表性企业有 Xilinx、Altera、Actel、Lattice 等。请务必阅读正文后的声明及说明请务必阅读正文后的声明及说明 22/61 汽车汽车/行业深度行业深度 图图 22：FPGA 概述图概述图 数据来源：百度，东北证券 ASIC（Application-Specific Integrated Circuit,应用特定集成电路）：ASIC 是专门为特定应用设计的芯片。它们被广泛应用于加速 AI 工作负载，因为它们能够实现高度定制化的计算，拥有极高的性能。与通用集成电路不同，ASIC 电路是根据特定的应用要求进行设计和定制的，其功能非常专一。ASIC 通常用于对高度可靠性、高速度和低功耗等特定要求的应用中，如电信、计算机、工业控制、医疗仪器、军事等领域。代表性企业包括地平线、寒武纪、谷歌等。表表 4：GPU、FPGA、ASIC 对比对比 GPU FPGA ASIC 定制化程度定制化程度 通用型 半定制化 定制化 灵活性灵活性 好 好 不好 成本成本 高 较高 低 编程语言编程语言/架架构构 CUDA、OpenCL 等 Verilog/VHDL 等硬件描述语言、OpenCL、HLS/