智能驾驶SoC概念、组成、搭载场景及市场格局如何？

高阶市场英伟达占据主要份额，中低 阶市场地平线份额有望持续扩大。

智能驾驶的系统集成芯片（System on a Chip，简称“SoC”）是一个将实现 智驾功能的电子系统集成到单一芯片的集成电路，负责处理智能驾驶系统中的 复杂计算任务，如传感器数据融合、环境感知、决策规划、车辆控制等，同时确保数据的安全性和处理的实时性。智驾 SoC 以其高算力、高异构性和高集成 度，支撑多任务并发及海量数据的处理和各种场景的硬件加速需求，在智能驾 驶硬件系统中扮演了“智驾大脑”的重要角色。

智驾 SoC 由处理器、存储器以及外设 I/O 三大功能模块组成。处理器模块集成 了通用逻辑运算单元（CPU）、AI 加速单元（NPU/BPU/TPU 等）、微控制器 单元（MCU）以及图像视频处理单元（DSP/ISP 等），负责执行复杂的逻辑运 算、AI 算法处理、实时控制以及图像视频数据处理任务；存储器模块则包含多 种类型的内存和闪存，用于实现大数据量的存储和高速数据访问；外设 I/O 模 块的丰富接口确保了车载 SoC 芯片与外部设备之间的高效数据传输和互联互通。

“CPU+XPU”是当前自动驾驶 SoC 芯片设计的主流趋势。“XPU”是指 GPU、 TPU 以及一切为 AI 工作负载而设计的算力芯片的统称，其通常支撑 AI 训练、 推理中最繁重的工作任务，主要包括 GPU、FPGA、ASIC 等。GPU 适用于单指 令、多数据处理，采用数量众多的计算单元和超长的流水线，主要处理图像领 域的运算加速；FPGA 适用于多指令、单数据流分析，最大特点是可以配置它 的可编程架构来实现研发人员需要的数字功能组合，常用于预测阶段，如云端； ASIC 则属于定制化芯片，在批量生产时具有体积小、功耗低、可靠性高、成本 低等优点。目前主流技术路线分为三种：CPU+GPU+ASIC、CPU+ASIC 以及 CPU+FPGA。

智能驾驶 SoC 嵌入前视一体机或域控制器。基础的 L2 级别功能一般由搭载低 算力 SoC 的前视一体机实现。若车辆需要实现 L2+及以上自动驾驶功能，需要 搭载中高算力 SoC 的域控制器。 前视一体机是一种提供视觉感知和决策控制的智驾集成设备，用于实现 L2 及 以下的 ADAS 功能（如 ACC/AEB/LKA 等），一般搭载 10 TOPS 以下的低算力 SoC。前视一体机通过摄像头获取前方的图像，然后利用图像处理算法对图像 进行预处理（如去噪、增强等），后通过特征提取和识别算法，识别出道路标 志、交通信号、障碍物等重要信息，并对其进行定位和跟踪。获得环境信息后， 前视一体机结合车辆自身的状态信息（如速度、加速度等）以及其他传感器的 数据（如雷达、激光雷达等），计算出合适的驾驶策略（如加速、减速、转向 等），以实现驾驶辅助功能。

前视一体机由摄像头、SoC、 MCU、存储模块、供电模块及接口模块组成。 1）摄像头：主要由镜头、图像传感器和数字信号处理芯片组成，负责接受图像 并将其处理为数字信号； 2）SoC：核心运算组件，负责分析图像，提供前方路况的实时感知数据； 3）MCU：对 SoC 输出的感知数据做进一步的逻辑处理（决策规划、数据融合、 敏感信息脱敏等）； 4）存储模块：包括内存和闪存等存储介质，用于存储操作系统、应用程序、地 图数据、行驶记录等关键信息； 5）供电模块：为前视一体机的各个部件提供持续、稳定的电力供应； 6）接口模块：包括 CAN、Ethernet 等车载通信接口，实现前视一体机与其他 车辆系统（如发动机控制单元、刹车系统、转向系统等）以及外部传感器（如 雷达等）的数据交换。

由 于 前 视 一 体 机 难 以 满 足 智 能 驾 驶 多 传 感 器 融 合 的 计 算 需 求 ， 域 控 制 器 （Domain Controller）成为中高算力 SoC 的主流方案，旨在实现 L2+及以上 的智驾功能（如高速 NOA、城区 NOA 等）。域控制器是集中式 EEA 中实现智 能驾驶功能的核心计算和控制单元。相较于仅处理前方视觉信息的前视一体机， 域控制器不再与摄像头集成化，能够接收、处理和融合来自多种外置传感器的数据，且往往搭载算力更大的 SoC，内置复杂的深度学习 AI 算法以实现中高阶 智能驾驶操作。

域控制器结构相对复杂，主要包括 SoC、Safety MCU、存储芯片等。1）SoC： 主要用来进行摄像头图像处理、运行深度学习算法、输出识别结果、进行传感 器融合和轨迹预测等功能。2）Safety MCU：主要处理功能安全要求较高的数 据，进行逻辑运算，包括处理雷达等对外接口数据、车辆规控、通信等。3）存 储模块：对数据进行存储，包括 eMMC、Nor Flash、Memory 芯片等。4）其 他：电阻电容等无源器件、散热组件、密封性金属外壳、PCB 板、接口、网关、 电源管理芯片等。

高阶市场：英伟达市场份额领跑，地平线持续追赶。根据佐思汽车研究对 2024 年 1-8 月中国乘用车 L2+及以上芯片供应商市场份额的统计，英伟达、特斯拉、 华为、地平线、Mobileye 依次位列前五。英伟达位列第一，芯片装机量达 49.9 万颗，市占率为 31.3%。地平线装机量达 23.3 万颗，市占率 14.7%。 低阶市场：地平线份额稳居第一，份额增速较高。根据高工智能汽车对 2024 全年中国市场自主品牌乘用车前视一体机方案（对应 L2 级别芯片）供应商市 场份额的统计，地平线、Mobileye、瑞萨位列前三，市场份额分别为 43.58%、 25.23%、21.38%，合计份额超 90%。地平线市场份额增速较高，同比提升近 20 个百分点。在入门级 ADAS 领域，博世新一代全球一体机平台 MPC4 将采用 地平线征程 6B，有望持续推动地平线扩大市场份额。