引言：

汽車技術(shù)日新月異，有關(guān)智能汽車正成為最熱門話題之一。智能汽車儼然已成為下一個新藍(lán)海，發(fā)展空間充滿無限想象。面對汽車這個頑固而強(qiáng)大的傳統(tǒng)行業(yè)，在“互聯(lián)網(wǎng)造車”風(fēng)潮之下，谷歌、蘋果、百度等IT巨頭也開始對傳統(tǒng)汽車產(chǎn)業(yè)進(jìn)行滲透、顛覆。盡管無論是谷歌，還是蘋果，目前都只是實(shí)驗性的放風(fēng)階段，但不管這些汽車廠商最終決定用什么平臺、或者與上述哪個互聯(lián)網(wǎng)公司合作，在這之前，用哪家的車載芯片，才是汽車邁向智能化的第一步要考慮的事。毫無疑問，智能汽車必將是芯片廠商新的主戰(zhàn)場。

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一、智能汽車芯機(jī)遇

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未來的汽車技術(shù)主要面臨的挑戰(zhàn)是降低環(huán)境的影響，提高駕駛安全和通過移動技術(shù)實(shí)現(xiàn)人、物與車之間的車間無障礙通信。

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智能汽車最核心的要素是建立一個智能平臺把人、車、社會有效連接起來，讓汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展面臨的交通、環(huán)境、能源、安全、娛樂、信息等問題真正得到解決，它不僅是對現(xiàn)有汽車的替代，還將集成各種網(wǎng)絡(luò)、資訊、媒體平臺，發(fā)展成為一種綜合信息終端。

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據(jù)分析機(jī)構(gòu)報告，到2025年，智能汽車預(yù)估的潛在經(jīng)濟(jì)影響為2000萬到1.9萬億美元，排名處于3D打印之前，位列十二大顛覆技術(shù)的第六位。3D打印產(chǎn)業(yè)在眼下市場的熱度大家有目共睹，而智能汽車產(chǎn)業(yè)的估值能超越3D產(chǎn)業(yè)，可見其影響力。

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智能汽車的發(fā)展前景將會十分廣闊,當(dāng)前最受關(guān)注的、最具發(fā)展前景的車用電子產(chǎn)品有哪些呢？

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1．ADAS帶動高清圖形處理需求

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先進(jìn)駕駛輔助系統(tǒng)(ADAS)可以理解為輔助駕駛者進(jìn)行汽車駕駛的電子系統(tǒng)，它含有人機(jī)交互接口，可以增加車輛道路行進(jìn)的安全性。目前主流的ADAS系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)的功能，大致分為盲點(diǎn)監(jiān)測、道路偏離預(yù)警、自動緊急制動、變道輔助、疲勞警示以及360°環(huán)視攝像監(jiān)控幾種，以輔助駕駛、降低道路交通事故發(fā)生率為主要目的。由于世界各國的汽車安全標(biāo)準(zhǔn)、汽車電子化水平不斷提高以及人們對駕駛安全需求不斷增長，具備主動安全技術(shù)的ADAS系統(tǒng)呈現(xiàn)快速發(fā)展的勢頭。車用雷達(dá)能準(zhǔn)確提供汽車行駛環(huán)境的相關(guān)數(shù)據(jù)，360度環(huán)視系統(tǒng)可以即時提供車周路況信息，更是未來一段時間汽車ADAS系統(tǒng)中的重點(diǎn)產(chǎn)品。這也導(dǎo)致市場對高分辯率的顯示芯片和高精準(zhǔn)度的傳感芯片需求大增。

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據(jù)市場調(diào)研公司分析，2014年全球汽車半導(dǎo)體市場規(guī)模大約280億美元，比2013年增長7.3%，預(yù)計2015年市場規(guī)模達(dá)到296億美元，到2020年將突破400億美元。而在全球車載芯片市場當(dāng)中，自動駕駛輔助系統(tǒng)（ADAS）芯片業(yè)務(wù)的增長最為迅速，預(yù)計到2020年之前的平均增長率將達(dá)到13%。

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圖1 2014-2020年全球汽車半導(dǎo)體營收規(guī)模?

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2．V2X成車聯(lián)網(wǎng)新亮點(diǎn)

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以“車對外界”信息交換為主要功能的V2X技術(shù)則是車聯(lián)網(wǎng)的新亮點(diǎn)，V2X成車聯(lián)網(wǎng)新亮點(diǎn)它是信息娛樂之后，推動汽車網(wǎng)絡(luò)組建的新應(yīng)用。如果說車聯(lián)網(wǎng)最初的應(yīng)用主要集中在安全防盜、車載功放、信息娛樂之上，那么隨著人們對行車安全關(guān)注度的增加，未來車對各類物體形成快捷通信、輔助人們進(jìn)行安全駕駛的技術(shù)，將得到快速發(fā)展，成為推動車載網(wǎng)絡(luò)發(fā)展的新動力。

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V2X技術(shù)的核心在于V2X芯片組。在這方面，恩智浦和意法半導(dǎo)體都做了長期布局。恩智浦亦與汽車組件供應(yīng)商德爾福合作，推動V2X芯片組的量產(chǎn)。恩智浦向德爾福汽車公司提供可實(shí)現(xiàn)V2X通信的RoadLINK芯片，德爾福則借助與全球領(lǐng)先汽車制造商的合作伙伴關(guān)系進(jìn)行推廣。

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意法半導(dǎo)體則與Autotalks合作共同開發(fā)V2X芯片組，以意法半導(dǎo)體在汽車上的研發(fā)經(jīng)驗、專有設(shè)計系統(tǒng)知識和產(chǎn)能質(zhì)量控制能力，和Autotalks在V2X上的專有系統(tǒng)技術(shù)進(jìn)行互補(bǔ)，預(yù)計第二代芯片組V2X芯片組將于2017年前完成大規(guī)模部署。

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高通也開始關(guān)注這一領(lǐng)域的市場。今年CES上，受智能手機(jī)市場見頂影響的高通公司，開始“重兵集結(jié)”車用網(wǎng)絡(luò)通信市場，一口氣推出多款汽車解決方案產(chǎn)品：驍龍 820A、驍龍602A、驍龍X12 LTE調(diào)制解調(diào)器、驍龍X5 LTE調(diào)制解調(diào)器、Qualcomm VIVE 802.11ac技術(shù)即希望通過無縫組合Wi-Fi和專用短程通信(DSRC)，支持Wi-Fi 802.11ac熱點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)如V2V(車輛與車輛)、V2I(車輛與基礎(chǔ)設(shè)施)等安全應(yīng)用。

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3.智能引入功率技術(shù)

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隨著汽車產(chǎn)業(yè)的發(fā)展以及人們環(huán)保意識的抬頭，節(jié)能的綠色動力已成為汽車發(fā)展的主流和消費(fèi)者關(guān)注的熱點(diǎn)，將智能引入功率技術(shù)，以智能方式提高能效，是未來的發(fā)展趨勢。

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意法半導(dǎo)體針對汽車市場推出了新系列高壓N溝道功率MOSFET。 新產(chǎn)品通過AEC-Q101汽車測試認(rèn)證，采用意法半導(dǎo)體最先進(jìn)、內(nèi)置快速恢復(fù)二極管的MDmeshTM DM2超結(jié)制造工藝，擊穿電壓范圍為400V至650V，可提供D2PAK、TO-220及TO-247三種封裝。400V和500V兩款新產(chǎn)品是市場上同級產(chǎn)品中首個獲得AEC-Q101認(rèn)證的功率MOSFET，而600V和650V產(chǎn)品性能則高于現(xiàn)有競爭產(chǎn)品。全系列產(chǎn)品專為汽車應(yīng)用設(shè)計，內(nèi)部集成快速恢復(fù)體二極管(fast body diode)、恢復(fù)軟度系數(shù)更高的換向行為(commutation behavior)和背對背柵源齊納(gate-source zener)二極管保護(hù)功能，是全橋零壓開關(guān)拓?fù)涞睦硐脒x擇。

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目前為汽車制造商提供芯片的企業(yè)，主要都是數(shù)年之前便與之建立了穩(wěn)固關(guān)系的廠商：排名前列的分別是恩智浦（已收購飛思卡爾）、瑞薩電子、英飛凌、意法半導(dǎo)體。英特爾、高通和英偉達(dá)三大巨頭未躋身前10。

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圖2 2014年全球汽車半導(dǎo)體廠商前十大營收（百萬美元）

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二、芯片巨頭發(fā)力智能汽車

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智能汽車的發(fā)展前景將會十分廣闊，為了在車載信息娛樂系統(tǒng)以及駕駛輔助系統(tǒng)等功能中獲得一席之地，英特爾的處理性能、英偉達(dá)（NVIDIA）的圖形處理以及高通的無線通訊技術(shù)都成為各芯片廠商主打的優(yōu)勢。

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英特爾，高通和英偉達(dá)（NVIDIA）都已重金下注智能汽車，在今年的CES展會上,英特爾、高通、英偉達(dá)（NVIDIA）等半導(dǎo)體大廠均重點(diǎn)展示了旗下智能汽車系列的芯片產(chǎn)品。未來，芯片將在車載娛樂系統(tǒng)、車身網(wǎng)絡(luò)、先進(jìn)駕駛輔助系統(tǒng)、動力系統(tǒng)、衛(wèi)星導(dǎo)航等領(lǐng)域發(fā)揮越來越重要的作用。在這些極具前景的車用電子領(lǐng)域，芯片廠商如何布局?

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英特爾布局走得還算早，他們在2008年就開始布局車聯(lián)網(wǎng)。到了2011年底，在德國慕尼黑附近的卡爾斯魯厄，組建了車載創(chuàng)新和產(chǎn)品開發(fā)中心，一開始就從當(dāng)?shù)氐母鞔笃嚬就趤砹?00多個研發(fā)人員，這算是硅谷那些大公司里頭一個大手筆。

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英特爾針對車載市場，提出了一個完整的平臺化的解決方案，它由一系列軟硬件產(chǎn)品組成，幫助汽車廠商以及它們的供應(yīng)商把產(chǎn)品研發(fā)時間縮短12個月。也就是說，英特爾從給汽車賣芯片逐漸過渡到了一家整合汽車解決方案的提供商。英特爾的這套方案以自己之長,急車廠之所難，可助其縮短開發(fā)周期，節(jié)省開發(fā)費(fèi)用，快速適應(yīng)市場節(jié)奏。

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在加快開發(fā)速度和降低成本方面超出傳統(tǒng)的解決方案。英特爾將為產(chǎn)品開發(fā)，汽車行業(yè)價值鏈及先進(jìn)技術(shù)的研究進(jìn)行大量投資，幫助提供可提高車內(nèi)安全性、效率和便利性的解決方案。

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英特爾已經(jīng)將寶馬、現(xiàn)代和英菲尼迪列為客戶，還與福特建立了研究合作關(guān)系，共同為智能汽車開發(fā)新應(yīng)用。

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英特爾與福特2014年共同開發(fā)的Mobii很有想象力，它整合了多項技術(shù)包括攝像頭、傳感器數(shù)據(jù)、駕駛員行為模式以及感知計算技術(shù)，借助車內(nèi)攝像頭、相關(guān)智能系統(tǒng)與智能手機(jī)或平板電腦互聯(lián)互通，來重塑人與車的互動體驗。

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身為智能手機(jī)芯片市場的主導(dǎo)者，高通已經(jīng)從汽車制造商那里拿到了數(shù)以千萬的無線調(diào)制解調(diào)器訂單，另外，高通用于無線充電的Halo系統(tǒng)，也將在2017年開始提供能夠用于電動汽車的無線充電模塊。

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高通一直與全球尖端汽車制造商保持合作，已然成為互聯(lián)汽車計劃的關(guān)鍵參與者，其驍龍汽車解決方案正將尖端移動技術(shù)融入新一代的車載體驗中。

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高通最新一代的Snapdragon 820系列平臺，特別針對全球車用電子市場另外推出820A與820Am二大系列解決方案，透過一口氣整合64位元CPU、GPU、DSP為單芯片的方 式，搭配感測元件、ADAS及其他安全性等應(yīng)用，希望能加速擴(kuò)大在車用芯片市場占有率。

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最新的車載級 Qualcomm? 驍龍? 602A 處理器，將 3D 圖像功能和多媒體功能融入資訊娛樂系統(tǒng)，3G/4G LTE Advanced無線調(diào)制解調(diào)器則支持安全性與保障性應(yīng)用，以及Qualcomm? VIVE? Wi-Fi 和藍(lán)牙技術(shù)，可集成應(yīng)用于個人移動設(shè)備。

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驍龍汽車解決方案旨在提升未來的互聯(lián)駕駛體驗，為客戶帶來更優(yōu)質(zhì)的服務(wù)。竭力打造新一代汽車用戶體驗，配備 Wi-Fi 熱點(diǎn)、移動設(shè)備內(nèi)容共享、車道偏離檢測系統(tǒng)、車主注意力警報、后座娛樂系統(tǒng)以及先進(jìn)的車主資訊娛樂平臺，為客戶帶來更安全、更高效、更具人性化的駕駛體驗。

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基于驍龍在移動性和計算技術(shù)領(lǐng)域內(nèi)的全球領(lǐng)導(dǎo)力，專為汽車打造的集成軟硬件平臺提供一系列導(dǎo)航和多媒體功能，使用驍龍?zhí)幚砥骱驼{(diào)制解調(diào)器，擁有GNSS、Wi-Fi 和藍(lán)牙技術(shù)，并支持 QNX 和 Android 操作系統(tǒng)提供的預(yù)集成功能。15 家以上的領(lǐng)先汽車制造商正在努力讓數(shù)以千萬計的汽車實(shí)現(xiàn)全球互聯(lián)運(yùn)作，而高通將一如既往地發(fā)展和促進(jìn)基礎(chǔ)技術(shù)，為汽車制造商及其供應(yīng)商打造下一代互聯(lián)汽車的車載遠(yuǎn)程信息處理系統(tǒng)。 驍龍調(diào)制解調(diào)器支持 4G LTE、 LTE Advanced、LTE Broadcast (eMBMS)、Wi-Fi 802.11ac、Bluetooth 4.1、GNSS 多星群定位以及 DSRC 汽車對汽車 (V2V) 解決方案，將進(jìn)一步推動汽車行業(yè)的創(chuàng)新。?

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英偉達(dá)（NVIDIA）更早早完全撤出手機(jī)市場，專攻汽車芯片。英偉達(dá)（NVIDIA）的NVIDIA DRIVE? 解決方案為汽車制造商、一級級供應(yīng)商和汽車研究機(jī)構(gòu)提供了動力和靈活性，以讓他們開發(fā)能夠使汽車觀察、思考和學(xué)習(xí)的系統(tǒng)。DRIVE PX 是功能強(qiáng)大的自動駕駛汽車用計算機(jī)，設(shè)計用于運(yùn)行深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，為自動駕駛汽車鋪平道路。DRIVE CX 是一套完整的硬件和軟件解決方案，能夠?qū)崿F(xiàn) 3D 高級導(dǎo)航與信息娛樂、高分辨率數(shù)字儀表組、自然語音處理以及環(huán)繞視覺。

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英偉達(dá)（NVIDIA）自動駕駛平臺 NVIDIA DRIVE PX，可以融合來自攝像頭、其他傳感器以及導(dǎo)航設(shè)備的數(shù)據(jù)，并同時計算出安全的路徑，一切皆能實(shí)時完成。完全自主控制和駕駛員輔助技術(shù)已成為每個汽車制造商以及運(yùn)輸服務(wù)和技術(shù)公司關(guān)注的焦點(diǎn)。汽車需要確切了解所處的位置、識別周圍的物體并不斷計算優(yōu)化路徑，才能獲得安全駕駛體驗。這種對汽車及其周圍物體的情境感知和環(huán)境感知需要強(qiáng)大的視覺計算系統(tǒng)加以支持。

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英偉達(dá)（NVIDIA）具備12核心的DRIVE PX2芯片解決方案，整合了新一代ARM Cortex-A75 CPU IP及自家強(qiáng)項的GPU IP，一口氣支持12個影像處理功能的訴求，大舉升級未來汽車在智慧學(xué)習(xí)與周遭環(huán)境感測的功能。

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基于汽車市場對運(yùn)算能力更強(qiáng)GPU的需求，英偉達(dá)（NVIDIA）推出了可應(yīng)用于汽車領(lǐng)域的全新圖形處理器Tegra K1，并在2014年CES中正式展出。相應(yīng)的，他們也為移植到汽車上研發(fā)了特別版本即“Tegra K1 VCM”(使用Tegra K1處理器的視覺計算模塊)，并提供給汽車OEM廠商和一級供應(yīng)商，Tegra K1 VCM芯片可為車輛提供一個完整的計算機(jī)系統(tǒng)，能夠運(yùn)行包括QNX、安卓、Linux或Windows在內(nèi)的多個操作系統(tǒng)，可廣泛應(yīng)用于汽車安全和多媒體娛樂系統(tǒng)。相比之前的處理芯片，Tegra K1具有更強(qiáng)的性能，在基于雷達(dá)攝像機(jī)的高級駕駛員輔助系統(tǒng)（ADAS）傳感系統(tǒng)中，可實(shí)現(xiàn)包括行人探測、交通標(biāo)識識別、車道識別等功能，應(yīng)用于碰撞預(yù)防（PCS）、車道偏移警示 （LDW）以及主動巡航控制（ACC）系統(tǒng)。

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事實(shí)上，英偉達(dá)（NVIDIA）之前推出的四代Tegra系列芯片就已廣泛應(yīng)用于量產(chǎn)汽車中，比如我們熟悉的寶馬、大眾、標(biāo)致雪鐵龍以及比亞迪等廠商均有采用。使用Tegra K1處理器后，汽車的研發(fā)過程被大幅優(yōu)化，同時也彌合了消費(fèi)類電子領(lǐng)域創(chuàng)新速度與汽車行業(yè)通常較長的開發(fā)周期之間的差距。更重要，全新處理器的能耗也將大幅縮減，在同樣的功耗下，Tegra K1的性能可以提升40％，而在同樣的頻率下，Tegra K1的功耗能夠節(jié)省55％。

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英偉達(dá)（NVIDIA）讓汽車自動駕駛夢想早日成真的企圖心，不僅獲得Volvo的大力支持，先前的奧迪、寶馬(BMW)、奔馳(Mercedes-Benz)及福特(Ford)，也在英偉達(dá)的技術(shù)合作的名單之中，彼此進(jìn)行產(chǎn)品與技術(shù)合作。

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我國***芯片巨頭聯(lián)發(fā)科，雖然也對全球智能汽車芯片市場抱持高度興趣，不過在內(nèi)部研發(fā)團(tuán)隊仍傾向先采取鴨子劃水的態(tài)度，加上比較偏重與兩岸汽車產(chǎn)業(yè)鏈上、下游公司先行合作，所以仍遲遲不肯松口與客戶的合作進(jìn)度。在***，聯(lián)發(fā)科已經(jīng)組建了一個100多人的研發(fā)團(tuán)隊，開發(fā)車載娛樂系統(tǒng)芯片。2013年，聯(lián)發(fā)科與安徽合肥市政府簽約，投資多達(dá)5億美元在當(dāng)?shù)卦O(shè)立研發(fā)生產(chǎn)中心，開發(fā)汽車電子芯片方案。

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其他芯片廠商如恩智浦（已收購飛思卡爾）、英飛凌、意法半導(dǎo)體、三星、TI、ON、Xilinx等也都發(fā)揮各自優(yōu)勢，推出了各種智能汽車應(yīng)用方案。可見所有芯片廠商都爭先恐后，務(wù)求在智能汽車時代，拼力找到自己可以發(fā)揮的市場舞臺。

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目前，中國半導(dǎo)體芯片缺失核心技術(shù)，也導(dǎo)致中國汽車行業(yè)的車載芯片全部依賴進(jìn)口。發(fā)展汽車芯片，或?qū)⑹俏覈嚠a(chǎn)業(yè)擺脫受制于人的機(jī)遇

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三、智能汽車芯挑戰(zhàn)

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智能汽車，不但是這兩年消費(fèi)電子展上的熱點(diǎn)，也被業(yè)界寄予頗高期望，無人駕駛、自動駕駛開始成為智能汽車發(fā)力的方向，然而智能汽車的發(fā)展之路任重而道遠(yuǎn)。

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芯片廠商進(jìn)入汽車行業(yè)需要邁過兩個坎兒：

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1． 汽車業(yè)相比PC或移動領(lǐng)域有更嚴(yán)苛的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，汽車廠商更信賴原有供應(yīng)鏈里經(jīng)過安全監(jiān)測的合作商。

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2． 汽車是一個講究高效協(xié)同的復(fù)雜體系，需要芯片廠商在該行業(yè)里積累很深的人脈和關(guān)系，這是對它們資源整合和集成能力的又一嚴(yán)酷考驗。

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車內(nèi)應(yīng)用環(huán)境比較復(fù)雜，對抗干擾、高低溫各種要求都很高，而且對汽車芯片的設(shè)計生產(chǎn)來講，都有相應(yīng)的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范。汽車行業(yè)的產(chǎn)品生命周期也與消費(fèi)類產(chǎn)品不一樣，車規(guī)級芯片的生產(chǎn)供貨周期甚至需要10年以上，這對傳統(tǒng)的消費(fèi)電子廠家來講不可想象。

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對汽車芯片而言，它們不僅能夠抵御低至零下40攝氏度的嚴(yán)寒，而且還能夠抵擋160攝氏度的高溫。普華永道的研究報告顯示，提供給汽車制造商的芯片必須保質(zhì)30年，且滿足零故障率。與車載芯片不同，消費(fèi)設(shè)備所采用的芯片保質(zhì)期只需要一年時間，且故障率不超過10%即可。

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汽車業(yè)是百年老店，各種供應(yīng)鏈網(wǎng)絡(luò)早已根深蒂固，不僅如此，它也是一種深度的基于技術(shù)和商業(yè)方面的信任關(guān)系。在這個領(lǐng)域，恩智浦（已收購飛思卡爾）、瑞薩電子和意法半導(dǎo)體等已經(jīng)深耕多年，它們得到的單子幾乎可占整個行業(yè)90%以上。摒除捆綁在一起的利益關(guān)系，從產(chǎn)品的安全和可靠性上來講，這方面的壁壘不是短期之內(nèi)可以突破的，所以車廠更愿意選擇與它們合作。

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汽車制造商對未驗證的芯片制造商的態(tài)度依舊不溫不火，這取決于芯片制造商的產(chǎn)品能否通過嚴(yán)格的安全檢測。當(dāng)計算機(jī)崩潰時，用戶或許僅會損失一些數(shù)據(jù)；但是當(dāng)發(fā)生車禍，用戶可能就會受傷。

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車載芯片需要通過嚴(yán)格的安全檢測，這對英特爾、高通和英偉達(dá)（NVIDIA）等后進(jìn)入芯片廠商的挑戰(zhàn)更大，對于這些消費(fèi)電子產(chǎn)品芯片商們來說，安全與可靠性標(biāo)準(zhǔn)是他們進(jìn)軍汽車業(yè)的主要障礙。

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智能汽車概念的興起，為芯片廠商的突圍提供了新的方向。從近幾年CES展會上，芯片廠商對于智能汽車的熱情展露無遺。盡管全自動駕駛汽車目前尚未正式進(jìn)入消費(fèi)市場，但以當(dāng)下各大廠商以及資本市場的動向來看，智能汽車技術(shù)的發(fā)展步伐將不會停歇。美國消費(fèi)電子協(xié)會預(yù)計，2020年將會出現(xiàn)第一輛全自動駕駛汽車。然而，汽車的安全與否關(guān)系到人的許多方面，諸如生命安全、信息安全等等，因而智能汽車的安全問題必須提升到新的高度，而作為智能汽車的核心部件，芯片可謂是智能汽車的心臟，控制著汽車的各個部件，是關(guān)鍵中的關(guān)鍵，所以芯片廠商在大力研發(fā)智能汽車芯片時，需要時刻把控安全這道門。

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隨著自動駕駛、車載娛樂、衛(wèi)星導(dǎo)航等新科技滲入汽車生活，汽車智能化程度日益提高，決定汽車智能程度的汽車芯片將構(gòu)建汽車的核心競爭力。毫無疑問，智能汽車必將是芯片廠商新的主戰(zhàn)場。