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20180723国金证券26页

-1-敬请参阅最后一页特别声明市场数据(人民币）市场优化平均市盈率18.90国金汽车和汽车零部件指数3115.91沪深300指数3525.75上证指数2859.54深证成指9314.30中小板综指9490.27相关报告1.《自动驾驶的时代已经开始到来——自动驾驶系列报告之一：综合篇》，2018.5.182.《CESAsia:智能驾驶为最大亮点-CES汽车行业点评》，2018.6.153.《自动动驾驶系统：量产导向还是性能导向——自动驾驶系列报告之二：决策层篇》，2018.6.27张帅分析师SAC执业编号：S1130511030009(8621)[e-mail]何凯易联系人[e-mail]自动驾驶芯片：GPU的现在和ASIC的未来——自动驾驶系列报告三：车载芯片篇行业观点自动驾驶系列报告第三篇，我们将按时间顺序梳理车载芯片的发展历程，探讨未来发展方向。汽车电子发展初期以分布式ECU架构为主流，芯片与传感器一一对应，随着汽车电子化程度提升，传感器增多、线路复杂度增大，中心化架构DCU、MDC逐步成为了发展趋势；随着汽车辅助驾驶功能渗透率越来越高，传统CPU算力不足，难以满足处理视频、图片等非结构化数据的需求，而GPU同时处理大量简单计算任务的特性在自动驾驶领域取代CPU成为了主流方案；从ADAS向自动驾驶进化的过程中，激光雷达点云数据以及大量传感器加入到系统中，需要接受、分析、处理的信号大量且复杂，定制化的ASIC芯片可在相对低水平的能耗下，将车载信息的数据处理速度提升更快，并且性能、能耗和大规模量产成本均显著优于GPU和FPGA，随着自动驾驶的定制化需求提升，ASIC专用芯片将成为主流。目前出货量最大的驾驶辅助芯片厂商Mobileye、Nvidia形成“双雄争霸”局面，Xilinx则在FPGA的路线上进军，Google、地平线、寒武纪在向专用领域AI芯片发力，国内四维图新、全志科技等也在自动驾驶芯片领域积极布局。Mobileye的核心优势是EyeQ系列芯片，可以处理摄像头、雷达等多种传感器融合产生的大量数据，在L1-L3自动驾驶领域具有极大的话语权，目前出货量超过了2700万颗；NVIDIA在GPU领域具有绝对的领导地位，芯片算力强大且具备很强的灵活性，但功耗高、成本高，AI机器学习并不太适合GPU的应用；此外Google、地平线、寒武纪、四维图新等更聚焦在针对不同场景下的具体应用，芯片设计也开始增加硬件的深度学习设计，自动驾驶上AI的应用已经成为未来的趋势。基于产业前景和潜在的巨大市场，给予行业买入评级，上市公司方面看好四维图新，建议关注地平线、寒武纪。公司名称代码收盘价（元/美元）EPS（元/美元）PE业务20172018E2019E20172018E2019E四维图新002405.SZ20.000.210.290.371286854芯片/高精地图全志科技300458.SZ23.900.050.460.705465234芯片NVIDIANVDA.O250.894.826.037.72484232芯片XILINXXLNX.O68.172.892.903.19252421芯片来源：Wind/Thomson一致预测风险提示自动驾驶行业发展不及预期；装车渗透不及预期；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；事故影响。3008335436994045439147375083170724171024180124180424国金行业沪深3002018年07月23日新能源汽车研究中心自动驾驶行业系列报告之三买入（维持评级）)行业深度研究证券研究报告行业深度研究-2-敬请参阅最后一页特别声明内容目录一、车载芯片的发展趋势（CPU-GPU-FPGA-ASIC）.....................................4二、车载芯片的过去—以CPU为核心的ECU.................................................52.1ECU的核心CPU..................................................................................52.2分布式架构向多域控制器发展................................................................5三、车载芯片的现在—以GPU为核心的智能辅助驾驶芯片.............................73.1GPUVs.CPU.......................................................................................73.2GPU占据现阶段自动驾驶芯片主导地位................................................73.3相关公司...............................................................................................8四、车载芯片的未来—以ASIC为核心的自动驾驶芯片.................................144.1ASICvsGPU+FPGA...........................................................................144.2ASIC是未来自动驾驶芯片的核心和趋势..............................................154.3相关公司.............................................................................................16五、风险提示...............................................................................................24图表目录图表1：算法芯片发展路径.............................................................................4图表2：汽车ECU..........................................................................................5图表3：汽车ECU架构示例...........................................................................6图表4：汽车DCU与ECU架构示例..............................................................6图表5：汽车MDC架构示例..........................................................................6图表6：CPU结构..........................................................................................7图表7：GPU结构..........................................................................................7图表8：CPUvsGPU.....................................................................................7图表9：NVIDIAGPU阵营.............................................................................8图表10：NVIDIA发展历程.............................................................................9图表11：NVIDIADRIVEPegasusAI计算平台...............................................9图表12：NVIDIADRIVEPX2平台................................................................9图表13：NVIDIADRIVEPegasusAI计算平台............................................10图表14：NVIDIADRIVE系列AI计算平台性能参数.....................................11图表15：杰发科技车规级ADAS芯片..........................................................12图表16：全志科技车规级芯片......................................................................13图表17：全志科技车规级芯片结构...............................................................13图表18：汽车电子芯片生命周期..................................................................13图表19：FPGA结构....................................................................................14图表20：FPGAvsASIC..............................................................................14图表21：CPU、GPU、FPGA和ASIC对比................................................15图表22：自动驾驶芯片主要产品性能...........................................................15行业深度研究-3-敬请参阅最后一页特别声明图表23：ASIC是未来自动驾驶AI芯片解决方案的原因...............................15图表24：Mobileye发展历程........................................................................16图表25：MobileyeEyeQ系列性能参数........................................................16图表26：MobileyeEyeQ4架构....................................................................17图表27：寒武纪发展历史.............................................................................17图表28：