ADAS，這一新藍海中的晶元格局

我們先來看個動圖：

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上圖中，駕駛員除了在開始的時候踩了油門，別的什麼都沒做！

直接上數據：

MIT科技評論：2016、2017年，自動駕駛連續兩年位列年度十大突破性技術。

2016年全球汽車電子的市場規模為1160億美元，預計2022年將達到1602億美元。其中，增速最高的是ADAS板塊，2016年全球市場規模70.88億美元，2022年預計將達到214.47億美元，複合增速20.27%。

波士頓管理諮詢：2017年智能汽車大規模完成測試，市場價值將在2025年前達到420億美元。ADAS單車配套L1為3200元，L2為11000元。

蓋世汽車研究院：我國ADAS滲透率僅為2~5%。

由於ADAS技術和成本較高，滲透率在歐美日也不高，主要裝配在賓士、寶馬等豪華汽車上。預計2020年，全球存量市場滲透率將超過25%，中國存量市場滲透率可達10%。預計2020年，全球汽車市場保有量超14億，中國汽車保有量超2.6億。不考慮存量市場，單看我國年均3000萬新增汽車銷量的情況，若滲透率可達10%，將催生出一個百億級的增量市場；若滲透率進一步達到50%以上，將催生出一個千億級的增量市場。藍海一片。

那，什麼是ADAS？什麼是L1、L2？半導體在這裡的存在感如何？國內半導體在這裡的存在感又如何？

什麼是L1、L2？

如果拿手機來舉例，現在的汽車相當於十年前的諾基亞功能機，只是一個出行工具。但隨著互聯網、汽車電子技術的進步，解放雙手的智能駕駛被賦予更多的期望。

多數人看來，談論自動駕駛汽車的「標準方法」就是「等級」，不得不說，一個字母L外加一個數字的組合，非常便捷的讓人們對一個複雜的系統有了一個第一印象。這組數字便是來自NHTSA（美國公路交通安全管理局）和SAE（美國汽車工程學會）提出的自動駕駛等級概念。

根據NHTSA和SAE的概念，自動駕駛可以分為4（或5）級，L1~L5。

自動駕駛實現的方式主要有兩種思路：1）從L0直接跨到L4，在特定的垂直領域和相對封閉的環境中推進無人駕駛。2）從L0逐步跨度到L5，通過整合集成ADAS中的控制功能，實現真正的無人駕駛。第二種思路是目前普遍被業界採納並且商業化路徑最複合邏輯的一條路 。

什麼是ADAS？

ADAS，全稱 AdvancedDriver Assistant Systems 高級駕駛輔助系統。是利用安裝在車輛上各式各樣的感測器，在汽車行駛過程中隨時感應周圍環境，收集數據，進行靜態、動態物體的辨識、偵測與追蹤，並結合導航儀地圖數據，進行系統的運算與分析，從而預先讓駕駛者察覺到可能發生的危險，有效增加汽車駕駛的舒適性與安全性。

ADAS的一個巨大威力，就是幫助人類實現「自動駕駛」！

當前ADAS能實現什麼功能？

目前ADAS覆蓋的功能主要包括：

ADAS系統構成，工作邏輯？

ADAS系統由三個部分構成，分別是：感知層、認知與判斷層、執行層。ADAS的功能是通過三個層次的配合來實現的。

感知層通過雷達、攝像頭等感測器探測汽車周圍的環境信息，為其他兩個功能模塊提供信息支持。認知與判斷層涉及演算法、應用軟體與晶元。攝像頭、雷達等ADAS感測器測量到的數據與發動機、底盤、車身上的各類感測器測量到的數據配合，通過匯流排匯總，最後給執行層發出指令。執行層則調控電子剎車、電子助力轉向、電子車身穩定系統等進行應對。

在ADAS這一整個工作邏輯中，目前業界普遍採用或認可4種方案路徑來解決感知層的信息獲取功能。

構建ADAS感知層系統的主流方案

1、超聲波雷達方案

感知層系統中，最主要的設備是雷達和攝像設備。其中，目前應用最廣的主要是超聲波雷達，這主要是基於較為初代的ADAS系統主要的目標功能還是輔助人類駕駛員感知周邊環境的功能。根據易車網數據，目前倒車雷達（超聲雷達）滲透率很高，約為79%。但是自動泊車系統滲透率較低，7%左右。

2、毫米波雷達方案

感知層另一個常見構建方案就是利用毫米波雷達。毫米波雷達發射毫米波段的電磁波，利用障礙物反射波的時間差確定障礙物距離，利用反射波的頻率偏移確定相對速度。相比超聲波雷達，毫米波雷達對霧、煙、灰塵的穿透力更強，具有全天候（大雨天除外）全天時的優點。毫米波雷達原本主要用於賓士、寶馬等高端豪華車型上，但隨著ADAS系統逐漸向中低端車型擴充，這一細分市場領域也逐漸開始迎來快速擴產的趨勢。

毫米波雷達主要由天線、射頻MMIC（單片集成電路）、基帶信號處理三部分組成。天線和射頻MMIC是毫米波雷達的關鍵技術，目前主流晶元是硅鍺工藝，主要廠商是德國英飛凌Infineon。不過，富士、德州儀器TI等公司已經開發出CMOS工藝的毫米波射頻晶元，使得成本大幅降低。

我國在毫米波雷達設備領域已經達到量產水平，2017年宣布量產的主要公司有華域汽車（600741）、加特蘭微電子、北京行易道。其中，加特蘭微電子是致力於CMOS毫米波領域的無晶圓半導體設計公司，專註於研發具有高集成度的毫米波雷達感測器晶元。華域汽車在24GHz短距毫米波雷達研發方面有多年的積累，北京行易道的產品主要為77GHz長距雷達設備。

3、攝像頭視覺方案

攝像頭是實現眾多預警、識別類ADAS功能的基礎，也是當今世界各大主要廠商在構建智能駕駛方面的最主流方案。現實應用中，一般都是用多攝像頭與毫米波、超聲波雷達共同組合成ADAS系統來實現智能駕駛。

攝像頭成為主流ADAS核心感測器的最大優勢在於識別（看出是人還是物體、標誌牌什麼顏色等）和成本相對低廉。

攝像頭系統主要分為單目和雙目兩種方案。其中，雙目方案更加先進，它通過對兩幅圖像視差進行計算，直接對前方景物進行測距，而無需判斷前方出現的是什麼類型的障礙物。目前雙目系統已成為高端車型標配，賓士全系（S、E、C）、寶馬全系（7、5、3）均配備ADAS雙目攝像頭。

雙目攝像頭打造的ADAS系統有非常高的安全等級，2014年6月《日經汽車技術》中對分別配備了雙目攝像頭、毫米波雷達+單目攝像頭+紅外線激光、單目攝像頭的4款車進行了安全測試，結果雙目攝像頭組合得分最高。此外，汽車還可以配備更多攝像頭實現更多功能。

目前國內車載攝像頭的供應商眾多，但是相關攝像頭晶元及ADAS核心處理器晶元的供應主要為國外廠商所壟斷。主要供應商如下：

4、激光雷達方案

激光雷達又稱車載三維激光掃描儀，通過發射和接收返回的激光束，分析激光遇到目標後的折返時間，計算出目標與車的距離。通過這種方法，搜集目標表面大量的密集點的三維坐標、反射率等信息，能快速復建出目標的三維模型及各種圖像數據，建立三維點雲圖，繪製出環境地圖，以達到環境感知的目的。目前來看，多線激光雷達很可能是未來無人駕駛的必備感測器。

但目前，多線激光雷達還沒有針對車規級的成熟量產方式，機械旋轉式多線激光雷達在普遍使用，但體積過大、成本過於昂貴，更小型低成本的純固態激光雷達還未成熟。與超聲波和毫米波雷達相比，激光雷達具有極高的距離、角度和速度解析度，其探測範圍廣、抗干擾能力強，能實時獲取豐富的信息量，目前在無人車試驗領域應用較廣。但其很容易受到天氣的影響，在雨雪、大霧等環境下，性能會變差。

技術層面，美國Velodyne遙遙領先，德國Ibeo和美國Quanergy各有特色。北科天繪是目前國內唯一能夠實現量產的自主激光雷達企業。

主要晶元廠商的動作

ADAS系統中，起到承上啟下核心作用的就是中間層——認知與判斷層。這其中涉及大多數ADAS系統中的核心處理晶元及計算機（包括人工智慧）演算法。這一領域主要還是外國一流晶元廠商的天地，國內目前還沒有出現能與之競爭的廠商。

1、英特爾/Mobileye/Altera

英特爾是世界最大的計算機晶元製造商，最近幾年一直在努力開拓計算機晶元以外市場。2017年3月，英特爾宣布以153億美元收購Mobileye，此舉幫助英特爾一舉跨入汽車電子晶元領域的第一陣營。

這個Mobileye來頭也不小，它是以色列最大的技術公司之一，專長於車輛防碰撞技術及視覺處理。是當前市場公認的汽車視覺處理晶元領域當之無愧的王者。它成立於1999年，在全球駕駛輔助和防撞系統市場所佔份額達到70%以上。

除Mobileye以外，英特爾還通過一系列的併購完善其在ADAS系統領域的布局，其產品矩陣包括通過Mobileye完成ADAS視覺處理，通過Altera的FPGA及自身的至強處理器，形成自動駕駛整個硬體超級中央控制的解決方案。

2016年Mobileye宣布與德爾福共同開發SAE（美國汽車工程協會）L4/L5級自動駕駛全套解決方案。這套端對端、可量產、高性能和操作安全的全自動駕駛解決方案，可快速整合到全球不同客戶的多款車型中。英特爾將會為該平台提供定製化的晶元，能夠實現每秒20萬億次數學運算。

此外，Mobileye與德爾福共同開發的中央感測定位與規劃（CSLP）自動駕駛系統，是全球第一款可立即啟動、完全集成的自動駕駛解決方案 。Mobileye提供具有信號處理、融合及視圖生成功能的系統晶元，德爾福提供具有道路和運動軌跡規劃功能的自動駕駛軟體演算法。該系統將於2019年實現量產，搭載於奧迪車型上。

2、恩智浦NXP

荷蘭恩智浦NXP在汽車電子領域的存在感可不低，原本即為汽車電子半導體領域的一線供應商，2015年3月又收購了半導體巨頭飛思卡爾Freescale，一躍成為全球最大的車用半導體供應商。近期大熱的高通收購NXP（失敗）案例，就是高通看中NXP在汽車半導體行業領域的王者之位，且又非常契合高通向未來半導體增長潛力巨大的汽車半導體領域跨界的戰略規劃。

恩智浦NXP是一家荷蘭公司，這個「浦」字是不是很眼熟？會不會讓人聯想起同為荷蘭的通信及家電行業巨頭「飛利浦」？沒錯，恩智浦的前身正是飛利浦半導體事業部，這個部門有多牛X？曾經的飛利浦也依靠半導體業務成為全球半導體行業龍頭，而後來此業務被出售，依舊是全球最大的汽車晶元、移動支付晶元和微控制器供應商。隨著汽車智能化、車聯網、5G通信商業化的臨近，高通在其傳統優勢領域的「移動通信」市場增長見頂的情況下，當然對這一未來藍海健將趨之若鶩。

ADAS晶元方面，NXP和他收購的飛思卡爾有非常完整的產品線布局。

NXP發布的Bluebox平台，為OEM廠商提供L4級無人駕駛汽車解決方案計算平台。其中央處理器S32V234支持CPU（4顆ARM）、GPU和圖像識別處理的異構計算。支持四路汽車攝像頭（前後左右），抽取圖像並分類，實時3D建模，完成360度環視，完成自動泊車等功能。同時晶元預留支持毫米波雷達、激光雷達、超聲波雷達的介面，便於實現多感測器融合。

MPC577XK是NXP研發出的專門的雷達信息處理晶元，是基於Power Architecture的32位MCU，能夠支持自適應巡航控制、智能大燈控制、車道偏離警告和盲點探測等應用。

i.MX是其收購的飛思卡爾的一款著名中央處理器，在車載信息系統上有大量的應用，眾多主機廠使用。

3、高通

高通主要通過自己的移動處理器晶元改成車規級來切入ADAS晶元市場。其推出的首款ADAS原型產品是一個基於驍龍820A平台的產品，同時運行了820A神經網路處理引擎（SNPE），能實現對車輛、行人、自行車等多類物體的識別，以及對像素級別可行駛區域的實時語義分割，但距商用還有一定距離。

夢想是美好的，現實卻很實在。若高通完成收購，其自產的移動處理器晶元搭載NXP平台，協同效應想必非常完美，但這一設想已成歷史。看看後續他們會如何開展合作，以便拓展高通在汽車電子晶元領域的存在感吧。

4、英飛凌Infineon

老牌汽車電子晶元重要供應商——英飛凌，在ADAS晶元領域也布局較為完整，在毫米波雷達、激光雷達等感測器處理晶元，在車身控制、安全氣囊、EPS、TPMS等方面都有布局。

5、瑞薩電子Renesas

瑞薩電子在ADAS晶元領域提供了較為完整的產品系列，其明星產品R-CAR最早用於車載信息娛樂系統，而後逐步延伸到環視視覺、儀錶板及ADAS系統。同時，也有針對雷達感測器的專業處理器晶元。

6、英偉達NVIDIA

英偉達與賓士深度合作，雙方將基於NVIDIA的自動駕駛平台——DRIVE PX 2 推出一款全人工智慧AI介入的合作車型。該車為量產車，將在2018年上路。英偉達自主研發的BB8自動駕駛路試車也搭載了這一平台，擁有完全自動駕駛解決方案。

英偉達基於其在2016年推出的一款專為無人駕駛汽車設計的新一代人工智慧超級計算機Xavier與奧迪合作，奧迪將用搭載這一系統的Q7 SUV演示這一技術。雙方還計劃2020年前，聯手推出基於英偉達技術的實現L4級別的自動駕駛平台。

7、德州儀器TI

一條產品線是車載信息娛樂系統與ADAS的結合，無論是在處理娛樂影音方面，還是車載攝像頭輔助駕駛方面，均能較好的完成。

另一條產品線側重於ADAS功能，在車道線輔助、自適應巡航控制、交通標誌識別、行人與物體檢測、前方防碰撞和倒車方碰撞預警等方面均有較好的性能。

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