20180723-国金证券-自动驾驶系列报告三_车载芯片篇-自动驾驶芯片_GPU的现在和ASIC的未来_26页_3mb
报告摘要
自动驾驶行业系列报告之三:车载芯片发展趋势分析
核心内容
本报告分析了自动驾驶行业中车载芯片的发展历程和未来趋势,重点探讨了从CPU、GPU、FPGA到ASIC的演进路径。报告指出,随着自动驾驶技术的不断发展,车载芯片正从通用计算向专用计算方向发展,ASIC芯片因其在性能、能耗和成本方面的优势,被认为是未来自动驾驶的核心解决方案。
主要观点
- 行业趋势:车载芯片从分布式ECU架构逐步演进为中心化架构,如DCU和MDC,以应对日益复杂的传感器数据处理需求。
- 技术演进:在辅助驾驶阶段,GPU因其强大的并行计算能力成为主流方案;随着自动驾驶的进一步发展,ASIC芯片因其定制化、高性能和低能耗将成为未来主流。
- 市场格局:当前,NVIDIA和Mobileye在自动驾驶芯片市场占据主导地位,Google、地平线、寒武纪等也在积极布局专用AI芯片市场。
- 芯片性能对比:ASIC在性能、能耗和成本方面均优于GPU和FPGA,特别是在高精度计算和低功耗方面表现突出。
- 行业投资建议:给予行业买入评级,推荐关注四维图新,建议关注地平线和寒武纪等企业。
关键信息
芯片发展历程
- CPU:早期汽车电子芯片以CPU为核心,用于控制发动机等核心部件。
- GPU:随着辅助驾驶功能增加,GPU因其并行计算能力成为主流。
- FPGA:用于云端训练和实时处理,但成本较高。
- ASIC:未来趋势,专为自动驾驶定制,性能、能耗和成本均优于GPU和FPGA。
主要芯片厂商
- NVIDIA:在GPU领域具有绝对领导地位,其Drive PX2和Xavier系列广泛应用于自动驾驶。
- Mobileye:以EyeQ系列芯片为核心,专注于视觉处理,与多家车企合作。
- 四维图新:国内地图行业龙头,布局高精度地图和自动驾驶芯片。
- 全志科技:发布首款车规级ADAS芯片,具备多路视频处理能力。
- 寒武纪:专注于AI芯片研发,发布MLU100和Cambricon1M等产品,支持多种深度学习模型。
- 地平线:发布征程系列芯片,支持L2-L4自动驾驶,具备低功耗和高灵活性。
- Google TPU:专为机器学习优化,性能和能效显著优于CPU和GPU。
- Xilinx:FPGA领域领导者,收购深鉴科技以加强AI芯片布局。
芯片性能对比
| 芯片类型 | 计算能力(TOPS) | 功耗(W) | 能效比(TOPS/W) | 适用场景 |
|---|---|---|---|---|
| CPU | 1TFLOPS | 165W | 6GFLOPS/W | 复杂运算 |
| GPU | 15.7TFLOPS | 300W | 52.3GFLOPS/W | 大规模并行计算 |
| FPGA | 10TFLOPS | 125W | 80GFLOPS/W | 云端训练和实时处理 |
| ASIC | 24TOPS | 10W | 2.4TFLOPS/W | 自动驾驶终端计算 |
未来趋势
- ASIC将成为主流:随着自动驾驶算法趋于稳定,ASIC芯片因其高性能、低能耗和低成本的优势,将逐步取代GPU和FPGA。
- 能效比提升:ASIC的能效比远高于GPU和FPGA,有利于提升车辆续航和系统稳定性。
- 定制化需求增加:自动驾驶对芯片的定制化要求提升,ASIC可满足特定场景需求,而FPGA和GPU则更通用。
风险提示
- 自动驾驶行业发展不及预期;
- 装车渗透率不及预期;
- 产品开发、成本下降不及预期;
- 使用场景限制;
- 法律法规限制自动驾驶发展;
- 自动驾驶事故影响行业进展。
行业投资评级
- 买入:预期未来3-6个月内该行业上涨幅度超过大盘15%以上;
- 增持:预期未来3-6个月内该行业上涨幅度超过大盘5%-15%;
- 中性:预期未来3-6个月内该行业变动幅度相对大盘-5%-5%;
- 减持:预期未来3-6个月内该行业下跌幅度超过大盘5%以上。
公司投资评级
- 买入:预期未来6-12个月内上涨幅度超过15%;
- 增持:预期未来6-12个月内上涨幅度在5%-15%;
- 中性:预期未来6-12个月内变动幅度在-5%-5%;
- 减持:预期未来6-12个月内下跌幅度超过5%。
结论
随着自动驾驶技术的不断成熟,车载芯片正从通用计算向专用计算演进,ASIC芯片因其高性能、低能耗和低成本的优势,将成为未来自动驾驶的核心解决方案。当前,NVIDIA和Mobileye在市场中占据主导地位,而地平线、寒武纪等新兴企业也在积极布局,未来市场格局将更加多元化。
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