【安信汽车】智能汽车2023年度策略（Ⅰ）：座舱迈入2.0时代，车机域控格局或将再重塑

■ 智能座舱迈向2.0时代，成本、功能需求推动车机芯片逐步差异化

汽车智能化升级演绎至今日，头部主机厂E/E架构已基本完成由分布式向域集中式升级，域控制器已成为座舱功能实现的核心。在座舱智能化升级的1.0时代，高通凭借强大的算力及先发优势快速成为众多主机厂座舱主控芯片的选择。而随着座舱智能化渗透率的进一步提升，主机厂需针对不同车型在性能、成本以及可靠性三者间予以权衡，座舱主控芯片的选择也逐步开始呈现差异化。

■ 趋势一：2023年，基于消规/工规芯片的座舱方案将开启加速渗透

我们认为，在行业内座舱内卷加剧、主机厂降本诉求强烈的背景下，高通或联发科非车规级芯片有望直接应用上车，并成为未来中低端车型车机实现智能化升级的主流解决方案之一。原因包括：（1）车机领域本身对安全功能要求较低，主控芯片无需满足“车规级”要求，仅需核心模组通过AEC-Q 104测试即可。（2）消规/工规芯片下游应用广阔，同时可集成4G/5G modem，相较于车规芯片具备相当的性价比优势。（3）技术上而言，当前芯片热管理技术逐步成熟，金属导热、半导体导热、水冷等丰富的散热方式可支持各式非车规级芯片解决抗高温性较差的短板。

 ■ 趋势二：2023年，基于x86架构芯片的座舱方案将在国内首次量产

我们认为，随着主机厂对座舱算力性能要求的进一步提升，部分主机厂会效仿特斯拉，采用以AMD为代表的x86架构芯片作为高端车型座舱升级方案。原因包括：（1）由于芯片指令集的差异化，x86架构芯片本身特性即为在同等制程之下具备更加强悍的算力及扩展性，可支持车机运行AAA桌面级游戏、并且其超线程设计在座舱功能日益复杂的趋势下将展现出更强的工作效率。（2）可支持主机厂进一步效仿特斯拉实现座舱操作系统的自研。与国内多数主机厂采用的Android系统不同，特斯拉在车机领域为基于Linux全栈自研。而基于x86芯片架构自研Linux系统，其开发成本、设计难度等将更低。

 ■ 趋势三：2023年，业界将首次实现舱泊融合，为舱驾融合奠定基础

在汽车E/E架构集中化的趋势下，业内普遍规划将以上分散的功能集中于单个域控制器之上形成中央计算平台，由此不仅可以提升各个功能相互之间的通信效率，同时座舱功能与自动驾驶功能亦可在外围电路上实现共享，充分提升整车电子元件的利用效率、降低综合成本。当前，高通、英伟达已相继发布超算力芯片Flex、Thor，有望在2025年助力主机厂首次实现舱驾融合。

■风险提示：汽车智能化升级进度不及预期；芯片量产不及预期。

1.1 智能座舱1.0时代，消费电子厂商切入、高通在车机领域呈现压倒性优势

头部主机厂E/E架构已完成由分布式向域集中式升级，座舱智能化功能的实现集中于域控制器的主控芯片。早期的车机功能相对简单，仅具备收音机及音频播放等功能，且功能的实现依赖于相互独立的MCU，即采用分布式E/E架构，功能的升级亦通过叠加MCU及相关功能配件完成。而在域集中式的硬件方案设计下，座舱内多数智能化功能的实现仅依赖于单一的座舱域控制器主控芯片。当面向不同安全功能等级的功能时（例如仪表显示屏涉及驾驶安全要求ASIL-B安全等级，而中控屏主要为导航及影音娱乐功能安全等级要求不高），可通过软件虚拟机技术对SoC资源动态调配或直接在SoC内硬件隔离，进而实现单芯片运行多个操作系统，保障驾驶相关功能的实时性、安全性。相对于分布式架构，域集中式的设计，一方面可提高控制芯片及外围电路复用效率，降低整体座舱芯片成本，另一方面可增强不同功能配置之间的通信效率，实现中控对座舱的集中控制，为跨屏互动提供硬件基础，并可实现OTA在线升级功能。

集中式架构下座舱智能化加速升级，推动座舱主控芯片性能要求持续提升。具体体现：

（1） 车机功能丰富度提升，要求具备更低延时、高性能的CPU。集中式架构下空调、座椅、天窗等车身控制功能均集中于车机处理器。同时座舱功能的丰富度也在提升，从传统的收音机、音频功能升级到导航、影音应用，目前正向更高阶的桌面级游戏应用延伸。作为座舱SoC的“大脑”，CPU的低延时处理需求在集中式架构下大幅提升。目前，高通座舱芯片的CPU性能已从8155的105k DMIPS提升至当前8295的220k DMIPS（预估值），性能实现翻倍增长。

（2） 屏显系统高端化趋势下，要求具备更高性能的GPU以带来更佳屏幕交互/反馈体验。座舱屏幕作为主要交互/反馈方式，正向大屏化、多屏化、高分辨率化演进。其中，中控屏+液晶仪表已成为中高端新能源车型标配方案，副座娱乐屏、后座娱乐屏也在正在快速渗透；而显示分辨率也由过去的1K/VGA逐渐向4K高清屏演进。典型的例如2022年发布的理想L9，其座舱配备中控屏、仪表屏、后座娱乐屏三块显示屏，分辨率均达到3K。而GPU核心作用为显示图像的构建与渲染，性能很大程度决定屏幕显示的流畅度。目前，高通座舱芯片的GPU性能已从8155的1142 GFLOPS提升至当前8295的3100 GFLOPS，性能提升近200%（预估值）。

（3） 是否具备AI算力已成为衡量高端座舱SoC的标准之一。智能语音识别、手势识别、面部识别（DMS）等多模态交互方式均依赖AI算力进行机器学习，相对屏幕交互会分散注意力，语音、手势、面部识别等交互方式更安全也更智能，智能感知正成为新一代智能汽车卖点之一。此外伴随自动驾驶算法技术的逐步成熟，更多ADAS功能如360°全景影像、AR-HUD、APA自动泊车辅助等逐渐集成于智能座舱，由此亦对座舱主控芯片的NPU算力有进一步需求。可以看到，高通在最新座舱芯片8295之上已具备30T左右的AI算力，相较8155提升数倍以上，且可实现舱泊融合。

从当下的智能座舱芯片格局来看，高通一家独大并呈现压倒性优势。当座舱架构方案由分布式走向集中式的同时，车机芯片供应格局亦在发生变化。传统分布式架构之下，瑞萨、NXP、德州仪器占据车机芯片绝大部分市场份额。而在域集中式的架构之下，高通强势切入座舱芯片领域并快速抢占市场主导地位。回溯高通在车机领域的发展历程，其最早于2014年发布第一款车机芯片602A开始切入车载领域，积累经验后于2016年发布第二代车机芯片820A，随着座舱域集中加速，820A在2020年开始广泛应用于小鹏P7、理想one、领克05等车型中，此时高通已在座舱芯片领域展现了较强竞争力。2019年发布的SA8155P则几乎席卷整个智能座舱市场，2021-2022年间国内中高端新能源自主品牌基本均转向高通8155平台，在车机领域呈现压倒性优势，已覆盖15至50万价格区间的众多车型。

我们认为，高通之所以在过去几年间可以在座舱领域快速渗透的核心原因在于三点：

（1） 相对传统汽车芯片供应商，庞大的消费电子业务基础使其在制程上呈现降维打击能力。高通于2019年发布的SA8155P为全球首款7nm车机芯片，而对比同时期的传统汽车芯片厂商，在制程上具备压倒性优势（例如瑞萨于2018年底量产的R-CAR H3芯片仍采用16nm制程）。而更先进的制程带来的则是在算力、功耗等方面优势，尤其GPU算力约为同期传统座舱芯片的3~4倍，可支持驱动数量更多、分辨率更高的车载屏显系统，从而为消费者带来更佳的智能化座舱体验。而之所以高通能够具备如此显著的制程优势，本质上则是因为车载业务对于高通而言仅为冰山一角。根据高通年报数据统计，2021年公司合计实现收入336亿美元，其中汽车业务收入仅为10.19亿美元，占比仅为3%左右。高通可以充分利用手机、物联网等其他消费电子业务来实现芯片软硬件开发成本上的摊销，从而降低迭代成本，如高通SA8155P即是在骁龙855基础上略微调整而来，其中GPU采用相同的型号（8155提升了GPU主频），CPU规格有所降低，由855中的Kryo 485降规为8155中的Kryo 435，在芯片设计、IP授权、GPU掩模版等方面均存在部分复用。

（2） 相对同样具备先进制程的移动芯片厂商，高通更早布局座舱芯片，并率先推出7nm座舱芯片。高通于2014年发布第一代车机芯片602A切入车机领域。过去8年间，高通在车载领域具备清晰的Roadmap，已历经SA820A、SA8155P、SA8195、SA8295共四次产品迭代。而其他移动芯片巨头联发科/三星分别于2018/2019年推出第一代座舱芯片，切入时间相对较晚且后续仅有一两次迭代。基于更丰富的迭代经验，高通在座舱芯片制程、功耗设计等方面对比其他移动芯片厂商依旧保持领先。2019年高通发布的第三代产品SA8155P为全球首款7nm座舱芯片，2021年发布的SA8295进一步升级至5nm工艺。

（3） 相对同样较早切入的桌面芯片厂商，高通脱胎于移动端的座舱芯片在现阶段更具成本优势。当前阶段智能座舱性能要求接近手机，高通820A来自移动端骁龙820，8155脱胎于骁龙855，部分ARM架构IP可在移动端应用验证后再移植到座舱，也即广阔的手机市场为高通座舱芯片节约了开发成本。而桌面芯片厂商英特尔于2016年发布的A3900系列芯片，虽是专门为工业、汽车应用开发，但与其所擅长的桌面芯片市场复用度较低。可以看到，除2018年发布降规版本A3920外，此后英特尔在车载座舱领域再无更新迭代。而桌面芯片另一巨头AMD至今尚未发布专为车载领域而设计的车机芯片（特斯拉座舱内所采用的AMD Ryzen V180F则是基于其消规级芯片定制而来）。

如前文所述，未来将有更多不同角色的厂商成为座舱主控芯片供应商，由此也将带来不同的座舱解决方案。本章将重点讨论以非车规级芯片（消规级/工规级）直接应用于座舱域控的解决方案，例如比亚迪Dlink3.0/4.0即采用高通工规级芯片SM6125/SM6350；长安欧尚车机采用联发科工规平台MT8667。我们认为在行业内座舱内卷加剧、主机厂降本诉求强烈的背景下，高通或联发科的非车规级芯片有望直接应用上车，并成为未来中低端车型车机实现智能化升级的主流解决方案之一。

芯片车规要求主要体现在可靠性方面的AEC-Q100认证以及功能安全方面的ISO 26262认证。其中AEC-Q100目的是保证芯片可以经受苛刻环境并长期可靠的使用不发生损坏，而ISO 26262目的在于保证汽车功能安全，强调相关功能正常运转，避免因电子电气系统故障导致的安全风险。

（1） AEC-Q100：

AEC-Q 100为针对IC芯片的一套测试标准，通过AEC-Q 100意味着芯片可靠性达到车规级要求。AEC（国际汽车电子协会）最初由克莱斯勒、福特和通用汽车共同创建，并建立了一套通用的汽车元器件可靠性测试标准，不同元器件适用不同的标准，其中AEC-Q 100为专门针对集成电路的测试标准。经过多年的发展，AEC-Q已成为公认的车规元器件的通用测试标准，通过AEC-Q 100即意味着芯片可靠性已经达到车规级要求。AEC-Q 100测试体系有7大类别共41项测试，具体包括：A组-加速环境应力测试、B组-加速寿命测试、C组-封装检验、D组-晶圆可靠度验证、E组-电气特性验证、F组-缺陷筛选、G组-内含腔体封装验证。从测试内容可以看到AEC-Q100认证需要芯片设计公司、晶圆制造厂、晶圆封装厂共同参与改进设计与工艺，目的在于提高芯片的可靠性，保证在苛刻环境下长期可靠使用不发生损坏。

当高通将消规/工规芯片“魔改”为车规级时，需在晶圆制造、封装工艺、散热等多个层面实施改良，以满足AEC-Q 100要求。可以看到，AEC-Q100的较多测试组均与晶圆制造/封装产线工艺有关，如C组-封装检验、D组-晶圆可靠度验证、G组-内含腔体封装验证、E组-电气特性验证。当高通等消费电子芯片供应商将消规级/工规级芯片改造并应用于车载领域时，需在部分环节采用车规级的晶圆制造产线/技术+车规级封装产线/技术以满足AEC-Q100测试要求，如加固封装并采用高可靠材料以提高芯片耐振动、耐冲击能力，改善封装密闭性以提高芯片防水、防尘能力，使用屏蔽罩隔离可能产生干扰的部件以改善电磁屏蔽性能等。对于汽车电子元器件供应商而言，AEC-Q100认证是自身产品质量与可靠性的证明，可以提升自身产品的竞争力与溢价。但值得一提的是，从实际应用角度而言，主机厂对“车规级”的执念各有不同，座舱内是否需要一定采用AEC-Q100车规级芯片亦并非强制要求。

对于运用消规/工规芯片直接上车的方案而言，仅核心模组满足AEC-Q 104认证即可。AEC-Q零件资质及质量系统标准体系中，除了针对于集成电路IC的AEC-Q 100外，还包括针对于IGBT、二极管等分立器件的AEC-Q 101；针对激光器、LED等分立光电子器件的AEC-Q 102；针对MEMS的AEC-Q 103；针对多芯片组件（模组）的AEC-Q 104以及针对被动元件的AEC-Q 200。对于运用消规/工规芯片驱动座舱的方案而言，芯片本身不满足AEC-Q 100，但集成PMIC、存储器等成为多芯片组件（模组）后，需通过AEC-Q 104认证，包含加速环境应力测试、加速寿命测试、封装检验、晶圆可靠度验证等多个维度。理论上而言，多芯片模组是否能通过AEC-Q 104测试与其核心主控芯片是否符合AEC-Q 100并无绑定关系，但在实际应用中，运用非车规级芯片开发满足AEC-Q 104测试标准的核心模组，需在电路、散热等多方面做更多的针对性设计。

（2） ISO 26262：

ISO 26262旨在保证功能安全避免系统性失效，认证对象为电子电气相关的功能系统。ISO 26262是为了解决电子电气系统日益复杂带来的系统性失效可能的问题，因此ISO 26262的认证对象为与电子电气系统相关的功能系统，可以是具备一定功能的元器件（如车规级座舱SoC），也可以是多个元器件构成的功能系统（如消费级座舱SoC+安全MCU）。具体来看，ISO 26262从严重度/暴露度/可控性三个角度综合评价特定功能的安全要求。其中，严重度指该功能系统发生失效时危害生命安全的严重程度，分为S1、S2、S3，分别代表轻伤/中等伤害、重伤或致命伤（可能生还）、致命伤（不确定生还可能）。暴露度则是指发生失效的概率，分为E1、E2、E3、E4，分别代表少于每年发生一次、一年发生几次、每月至少发生一次、每次驾驶时都会发生。可控性指发生失效时可以主动控制风险的程度，分为C1、C2、C3，分别代表简单可控（平均超过99%的司机或交通参与者可避免伤害）、一般可控（平均超过90~99%的司机或交通参与者可避免伤害）、无法可控（平均少于90%的司机或交通参与者可避免伤害）。具体安全功能等级的定义，实际是将某项具体功能的应用场景进行解析，通过评估及计算该功能以上三个要素各级别的发生概率，从而综合断定该功能所需求的安全功能等级。

座舱信息娱乐系统安全等级要求最高仅为ASIL-B，相对智能驾驶的ASIL-D要求本身就更低。接上文所述，对于QM等级、本质不需要任何过多的安全性设计，仅需要按照ISO 26262质量流程开发即可。对于ASIL-A等级，需要在产品层面进行相关安全性设计，但允许一定概率情况下失效并且自身无需具备系统报错功能，例如汽车尾灯等。对于ASIL-B级，则是在A级的基础上需要有报错功能，例如信息娱乐系统或仪表盘即需要达到ASIL-B等级，因为它有报错功能，如果车辆某个部位出现问题，仪表盘报警灯不提示，那么车辆安全机制将无法工作，会带来巨大安全风险。对于ASIL-C级，则需要在B级的基础上进行更多的安全冗余设计，并且当硬件或软件系统失效时可以备份的系统进行接管（但功能上可以降阶），例如定速巡航等功能。对于ASIL-D级，则需要当硬件或软件系统失效时具备可完全接管的备份系统，且功能上不允许降阶，例如刹车系统或高阶自动驾驶系统等。因此，综合以上而言，对于主要用来驱动中控信息娱乐系统的座舱域控制器而言，仅需在系统层面通过ASIL-B级即可。

消规/工规级芯片均可通过外挂安全MCU的方式实现系统整体符合ASIL-B安全等级。目前，包括车规级芯片在内的多数座舱芯片单颗是难以达到ASIL-B的安全等级，例如SA8155P（骁龙855改版）、RK3588均无法独立实现ASIL-B安全功能等级。但由于ASIL安全功能等级是针对于整个系统级别的要求，主机厂可以通过外挂安全MCU的方式将“SoC+MCU”的系统整体提升至ASIL-B功能安全等级。该安全芯片具备独立的处理器、内存及其他外围电路，可避免与SoC产生共因失效问题，主要用于监控SoC工作状态，同时在SoC工作失效时及时反馈并进入安全状态，避免系统失效导致的安全风险。除此之外，车规级座舱芯片一般在SoC内部集成“安全岛”MCU，使得SoC直接达到ASIL-B或更高安全等级，例如专为车规研发的芯擎龙鹰一号、芯驰x9u以及三星的Exynos Auto V9等，均在SoC内部集成了安全岛。

抗高温性能是非车规级芯片应用上车时需解决的重要难点之一。根据上文分析，消费级与车规级要求的主要差异之一在于耐温区间的不同。车规级要求至少-40℃~85℃（Grade 3），而消费级达到0~70℃即可，因此为保证消费级芯片工作在合适温度，需要对芯片或核心模组的热管理等方面进行改良。通常而言，低温情况下需要对芯片进行加热，一般采用的方式是利用安全MCU对芯片温度进行检测，当温度低于正常温度区间时，启动电热丝对芯片进行加热，保证芯片工作温度即可。而高温情况下，由于随着芯片算力提升芯片本身功耗密度也在快速提升，因此如何保证原本耐高温能力相对较弱的消规级芯片平稳的运行于车载领域，是行业内将消规/工规级芯片上车的难点之一。从芯片散热原理来看，其散热过程主要包括：芯片发热→封装内热传导→封装外热传导（硅胶/硅脂）→散热器→扩散至外部环境。散热方式可以分为自然散热、风冷散热、水冷散热、半导体散热四类：

（1） 自然散热：一般用于手机，由于移动端空间有限且芯片热耗相对不高，因此不加装风扇或水冷的散热系统。自然散热思路为降低芯片到手机设备表面的热阻，可以采用石墨烯、热管、VC均热板加快导热。而汽车空间相对充足，因此汽车芯片一般采用风冷或水冷主动散热。

（2） 风冷散热：由导热系统+风扇两个部分组成，先由导热系统将芯片废热传导至与空气接触面积更大的翅片端，然后用风扇吹走系统热量。主流导热系统有三类：（a）金属片导热，即利用铝/铜/银等金属自身导热性能将芯片废热传导至翅片端；（b）相变导热。在导热腔体内填充真空VC液，在吸热端蒸发吸收芯片废热，在放热端（翅片）风冷作用下冷凝放热。相变导热效率比金属片高很多；（c）半导体导热，利用半导体的热电效应，可主动的将芯片废热吸收传导至散热端。由于有电能做工，半导体导热效率较相变导热更高。

（3） 水冷散热：在芯片表面涂上导热胶后加装水冷板，水泵形成水流带走芯片热量，然后在冷排处散发系统热量。由于水的比热容较大，因此水冷散热效率比风冷散热高很多。

芯片散热技术的日益成熟，使得各式不同的芯片方案应用于车载时在热保护方面得到保障。

（1） 对于传统车机芯片而言，由于其芯片本身算力不高、自身功耗也相对有限，如i.mx 8QM峰值功耗17W（CDSN toradexsh测试数据），且28nm制程下芯片面积较大，热耗密度更低，此时域控整体仅需采用类似手机的自然散热方式即可。

（2） 对于由消规芯片“魔改”而来的芯片，如高通SA8155P（骁龙855改版）不仅需要在封装及芯片设计层面做更多更改（如将原本的POP封装更改、去掉基带单元等），同时亦需要在域控制器中增加风冷散热。

（3） 对于算力更强、主频更高的桌面级芯片，如特斯拉MCU3.0采用的AMD定制方案，总设计功耗达175W，相比移动级芯片功耗大幅提升，则需要增加散热性更强的水冷散热。根据electronics cooling实验数据，相变导热+风冷散热可实现60~84W/cm²的热通量散热、间接水冷散热可实现200W/cm²的热通量散热，可满足如AMD等桌面级芯片散热需求。

（4）对于直接将消规/工规芯片应用上车的方案（如比亚迪在2016-2022年间相继在车机上所采用的高通SM8939、SM8953、SM6125、SM6350、SM6490），则需要针对车载环境增加更多热保护设计（增加半导体散热等）。

消规/工规级芯片直接应用上车具备显著的性价比优势，主要体现为以下两点：

（1） 同等性能级别之下，消规/工规级芯片价格更便宜。从性能上而言，现有的消规/工规级芯片完全可以满足车机系统的需求。以比亚迪车机为例，其Dlink3.0系统采用SM6125芯片，CPU算力约80K DMIPS、GPU算力约115 GFlops，AI算力为3.3TOPS，同时内置4G modem（即无需另加4G T-BOX）；Dlink4.0系统采用SM6350/QCM6490芯片，CPU算力约89/206K DMIPS、GPU算力约486/1000 GFlops，AI算力可达到5/13TOPS。可以看到，比亚迪所采用的三款非车规级芯片基本可平替当前主流的SA820A/SA8155P这样主流的车规芯片性能水平，可实现中控信息娱乐系统、语音导航、辅助泊车等功能。同时，从成本角度而言，同等级别性能之下消规/工规方案则更具性价比。尤其是在先进制程之下，芯片开发费用指数级提升（根据Semi Engineering数据，28nm节点芯片开发投入约5130万美元，而到7nm/5nm芯片开发费用达到2.97/5.42亿美元）。而汽车SoC市场相对于手机SoC市场规模相对较小，单颗芯片的生产成本相对较高，且还需要有高昂的车规级芯片验证费用。

（2） 消规级芯片相较于车规级芯片迭代速度更快，符合当下主机厂座舱配置内卷加剧趋势。如上文所述，考虑到生产及开发成本的因素，传统车规级芯片往往迭代速度较慢（可达5年以上）且性能落后。虽然高通采用消费芯片改版的方式可一定降低开发成本、提高迭代速度（高通车规级座舱芯片迭代周期2年左右），但仍存在车规级认证、芯片改版带来的时间成本与金钱成本，迭代速度相对消费级芯片仍较慢，如高通第三代座舱芯片SA8155P来自于骁龙855、高通第四代座舱芯片SA8295P来自于骁龙888，首先在由消规改至车规的过程中往往即需要1~2个月时间，其次在两款车规级芯片平台迭代中，更是跳过了骁龙860/865/870等多代消费级芯片。而直接使用消规级芯片可省去车规级认证、前期改版工作，迭代速度更快，如美格智能SRM900（使用SM6350芯片）发布于2020年、SRM930（使用QCM6490芯片）发布于2021年，相隔仅1年。消规级芯片更快的迭代速度可为车厂提供更先进的座舱芯片，而智能座舱已成为车厂竞争的核心领域之一，座舱配置内卷趋势下消规级芯片可快速迭代的竞争力将逐步展现。

国内以新势力为代表的主机厂通常将智能座舱类比于智能手机，在智能化升级过程中所采用的芯片基本均为高通或联发科由移动端ARM架构的芯片改造而成，并同时基于ARM架构运行安卓操作系统丰富信息娱乐系统生态，形成“ARM架构主控芯片+Android系统”的解决方案。相比较而言，特斯拉座舱自MCU 2.0以来均采用基于X86架构的芯片，更多的将座舱类比于PC端。其中，MCU 2.0采用Intel处理器方案（内置集成显卡）、MCU 3.0采用AMD处理器方案、并额外搭载独立显卡，性能显著强于其他主机厂座舱。我们认为，随着各主机厂基于X86架构车机系统自研能力的逐步提升，未来有望在高端车型中效仿特斯拉，规模化应用x86架构芯片。

CPU指令集是用于指挥处理器硬件工作的一套指令的集合，是CPU执行操作任务的基石。不同指令集下CPU架构存在根本不同，最终CPU性能特点也会存在差异。X86架构CPU相较于ARM架构CPU有如下特点：

（1） 综合处理能力更强。CPU指令集可以分为RISC（精简指令集）和CISC（复杂指令集），ARM架构使用RISC指令集而X86架构采用CISC指令集。CISC指令相对复杂且数量更多，可处理相对特殊复杂任务，但需要更多晶体管来实现。RISC相对CISC指令集更精简，并采用等长指令，运行效率更高，因此主要应用于PC/服务器等高性能要求场景。此外x86架构相较于ARM架构加强了乱序执行能力（当用户在使用电脑或车机时，操作是随机且无法预测的，也就造成了指令的无法预测，因此需要乱序执行能力）。

（2） 接口丰富，扩展能力强。X86架构采用“桥”的方式和扩展设备进行连接，接口丰富，因此X86架构的车机能很容易进行性能扩展，如增加内存、硬盘等。而ARM架构CPU通过专用的数据接口与数据存储设备进行连接，所以ARM架构的存储、内存等性能扩展难以进行。

（3） 体积较大、功耗更高、成本较高。由于CISC指令集要求更多晶体管支持复杂指令运算，同时CISC指令不等长运行效率相对较低，因此X86架构CPU体积相对较大、功耗较高，同时成本也相对更高。

面向车载领域，x86架构芯片的主导者依然是英特尔与AMD。早在2016年，Intel即推出了基于X86架构的低功耗atom CPU，对应车规级座舱芯片为A3900系列，典型的应用包括特斯拉（A3950）、宝马（A3960）、哪吒U pro（A3920）、长城好猫（A3940），但自2018年推出了升级款A3920后，该系列便停止更新。另一X86架构巨头AMD至今未专门推出车规级芯片，但其Ryzen V1000系列定制款已被应用于特斯拉车机，Ryzen V2000也将应用于亿咖通下一代平台。迄今为止，AMD在嵌入式处理器领域大体可分为 V1000、R1000、V2000、V3000四大系列，且均采用Zen系列微架构，具备强劲的性能以及工业级可靠性，主要面向工业主机、mini PC、边缘计算等应用。其中，V1000发布于2018年，入门级为双核4线程，最高提供4核8线程，基础频率高达3.35GHz。R1000发布于2019年，与上代类似皆采用双核四线程设计、但具备更强悍的网络传输能力，支持10GB以太网传输。V2000发布于2020年，采用Zen 2架构（相比Zen 1架构算力提升15%）以及8nm工艺，同时旗舰版采用8核16线程设计。V3000发布于2022年，相比V1000综合性能提升3倍（官网数据），采用6nm工艺，性能达到服务器级别。

以特斯拉为例，我们认为在高端车机领域，x86架构芯片有望博得一席之地，原因如下：

（1）具备强大的可扩展性，可支持车机运行AAA桌面级游戏。特斯拉第三代座舱平台采用为AMD Ryzen V1000的定制化版本，该处理器本身自带Vega 8集成显卡，可同时驱动Model S车内中控、仪表以及后排屏幕。同时，特斯拉为进一步提升座舱平台的GPU性能，在主板下方通过PCle加配AMD RDNA2独立显卡，单精度浮点算力达到10.4TFLOPS（约为SA8155p的10倍、SA8295的5倍），主要用于驱动3A级游戏。除此之外，可以看到特斯拉第三代座舱平台左侧预留有副驾显示屏接口，后期可用以升级。

（2） x86架构下的超线程设计在面向日益繁杂的座舱应用时具有更高的工作效率。CPU在运行线程指令的方式可分为单核单线程、多核多线程、多核超线程三类。其中，单核单线程CPU在运行众多任务时并非是并行处理，而是迅速在多组指令下相互切换。多核多线程的设计使得在同时运行多个任务时，每个任务都可以拥有100%核心处理，实现并行处理。而超线程设计是指在多核CPU设计的前提下，可高效协调内核可用容量的利用率，实现单核多线程处理，例如渲染视频需要采用近乎100%的CPU内核可用容量，但运行网页仅需要利用小部分内核容量，因此可在同一内核下并行处理以上两个任务。ARM架构之下，考虑到需满足手机等移动端设备低功耗的需求，基本是以大小核设计来替代多核多线程或超线程。而英特尔、AMD等x86架构芯片供应商均已具备成熟的超线程技术。过去边缘端处理应用程序较少，仅需要在运行大型游戏或科学处理时需采用超线程，但随着智能座舱内FOTA、DMS、HUD等应用功能的逐渐丰富，后台服务开始增加并且大量消耗运算资源，将逐步体现出超线程处理的优势。

（3） 车载空间相对充足+芯片液冷散热，特斯拉案例证明了桌面级/服务器及方案上车的可行性。x86架构芯片高性能的背后所付出的是高功耗、大体积的代价，车内空间相对充沛，因此体积问题较好解决，但高功耗问题一直是限制x86架构芯片上车的重要掣肘之一。据Electrek报道，在特斯拉采用AMD解决方案的车型中，由于Ryzen芯片与电池共享了冷却单元，导致在快速充电的过程中车辆用于冷却的功率更多的被作用于电池上，芯片无法得到充分散热，从而出现中控卡顿等现象。特斯拉也因此召回了约13万辆相关问题的车型。可以看到，特斯拉针对第三代AMD座舱平台已搭载了液冷散热系统并规模化量产，虽然对少量用户体验有所影响，但至少一定程度上证明了基于x86架构的桌面级/服务级处理器应用上车的可行性。未来有望随着散热设计以及软件系统架构的持续升级，该问题有望得到进一步解决。

2022年8月AMD宣布与亿咖通科技达成战略合作，将合作打造车载计算平台，预计2023年末面向全球市场量产，将为全球首次采用AMD Ryzen V2000 CPU+AMD Radeon RX 6000系列GPU的算力平台。我们认为，亿咖通与AMD合作的落地是具有革命性意义的事件，标志着将x86芯片应用于智能座舱的解决方案已迈向从1到N的过程，未来有望有更多具备设计能力的主机厂开始就智能座舱与AMD建立合作。

从技术角度而言，汽车操作系统可以分为两大类，一类是实时性操作系统，主要涉及发动机、变速箱等与驾驶安全密切相关的功能；另一类则是非实时性操作系统，主要涉及中控屏、音响等与乘客座舱体验相关功能。从产品角度而言，汽车操作系统则可以分为面向主机厂所开发的底层操作系统和面向消费者开发的应用操作系统。其中，底层操作系统多被用于二次开发或消费者无法直接交互感知的领域，因此其自身并不具备品牌效应；而应用操作系统则以市场产品化为目的和检验标准，具备一定的品牌溢价，大多数厂商是基于Linux内核裁剪和配置，然后加上自己设计的UI而成。整体来看，以上两种对车载操作系统的定义相互交叉，面向整车厂的实时性操作系统包括QNX、RT-Linux、VxWorks等；面向整车厂的非实时性操作系统主要为Android、AGL等。面向消费者的实时性操作系统包括特斯拉Version、百度Apollo、华为鸿蒙OS等；而面向消费者的非实时性操作系统则包括小鹏Xmart.OS、阿里Ali.OS等。

目前，多数主机厂在座舱信息娱乐系统中均是以Android系统为基础更改UI设计后定制而来（例如小鹏Xmart.OS、蔚来NIO.OS等），其优点在于具备丰富的应用生态，可以快速适配大量安卓平台已有的应用，且开发难度及成本相对较低。而特斯拉座舱信息娱乐系统则类似PC端的桌面级系统，采用Linux内核自研而成，优势在于软件栈可完全自主掌控、且可以通过“访问权限控制”增强操作系统信息安全性，避免第三方程序对自身系统核心区域的攻击。但劣势在于短期内软件生态相对较弱，例如此前腾讯音乐客户端并无Linux版本，特斯拉车机仅可以通过网页使用腾讯音乐，仅在腾讯开放API后特斯拉团队自研了APP程序。

我们认为，未来随着x86架构芯片逐步应用于座舱，主机厂在软件操作系统方面也有望效仿特斯拉，自研Linux桌面系统，完全从软硬件两个角度将车机对标PC。主流的桌面系统包括Windows/MacOS/Linux，其中Windows和MacOS分别归属于微软和苹果，OS内核均不开源。而Linux则可由车企进行二次开发，自由度最高。从开发原理角度而言，Linux桌面系统的搭载与芯片架构是x86还是ARM并无直接关联。但从开发和应用效率上而言，当主机厂在座舱内搭载x86架构芯片后，再自研并搭载Linux桌面系统效果更佳。原因主要有三点：

（1） “x86+Linux”的软硬件组合整体开发成本更低。一直以来，Andriod等移动端操作系统在进行中间件等设计时注重降低功耗、强生态，与硬件上ARM架构的设计理念更加吻合，因此可以看到在智能手机上基本是“ARM+Andriod”的软硬件组合。而桌面系统善于处理更加复杂的任务，此前在PC、服务器领域基本是“x86+Linux/windows”的软硬件组合，因此基于x86架构芯片进行Linux桌面系统开发无论是人工成本还是开发难度都会相对更低。

（2） Linux与其他系统的应用生态兼容性问题已逐步得到解决。一直以来，限制主机厂在座舱内搭载Linux系统的核心原因除开发难度外，更多在于软件应用的生态问题。而随着行业的逐渐发展，解决软件兼容性的方法已逐步成熟，具体可分为：（a）针对不同的系统或芯片架构重新开发一套APP，例如特斯拉车机适配腾讯音乐的过程。（b）采用虚拟机技术进行兼容，例如在苹果电脑上通过安装windows虚拟机来使用office。（c）通过指令集转译器进行兼容，例如苹果在自身Mac OS内置Rosetta 2转译器，当用户首次下载x86独有的应用时，会提示先安装Rosetta 2转译器。

（3）Linux系统可最大程度上发挥x86架构的强扩展性优势。x86架构相较于ARM架构的优势之一在于强大的可扩展性，也即芯片可支持更多的外围设备接入。对于软件层面而言，更多的外围设备接入则意味着驱动层开发的工作量大幅增加。而Andriod系统的驱动实际是需要先实现Linux驱动，然后衔接Andriod访问接口，因此在此情况下直接搭载Linux进行大量的驱动开发，开发难度会相对更低，此时车机系统的整体开发逻辑则更贴近从前的服务器（需频繁的升级或扩展）。

4.1. 舱泊融合：高通SA8295助力主机厂将于2023年首次实现舱泊融合

舱泊融合是实现舱驾融合的第一步，可充分利用高端座舱芯片的冗余算力、降低成本。传统汽车采用分布式E/E架构，智能化功能的实现基本依赖于各个子系统之间的相互协调配合，例如ADAS辅助驾驶控制器、泊车控制器、座舱控制器，这几个控制器同时出现在车上各司其职并相互通信。而在汽车E/E架构集中化的趋势下，业内普遍规划将以上分散的功能集中于单个域控制器之上，由此不仅可以提升各个功能相互之间的通信效率，同时座舱功能与自动驾驶功能亦可在存储芯片、EMMC模块等外围电路上实现共享，充分提升整车电子元件的利用效率、降低综合成本。当前，在座舱芯片加速迭代升级的背景下，高端的座舱芯片已逐步具备一定的算力冗余，由此已可以率先支持将部分安全功能等级较低的泊车功能融入座舱域控制器。

高通SA8295P座舱方案将实现初级舱泊融合，2023年智能汽车行业将步入舱泊融合时代。高通于2021年发布的SA8295P AI算力高达20 TOPS，其冗余的算力可用于实现初级自动泊车功能。目前，多家主机厂及供应商正基于高通SA8295P开发舱泊融合方案。其中，集度ROBO-01将在国内实现基于SA8295P舱泊融合方案的首发，预计将于2023年实现量产；除此之外，中科创达于2022 CES亦发布基于8295打造的第四代智能座舱解决方案，不仅可以实现包含数字仪表、中控娱乐、副驾娱乐、双后座娱乐、流媒体后视镜、HUD等一芯多屏的智能座舱功能，还可以实现低速辅助驾驶与智能座舱域控制器的融合从而更好地支持360°环视和智能泊车功能。

特斯拉引领之下国内自主品牌将于2022-2023年实现基于多SoC方案的准中央集中架构。特斯拉早在2019年就已在model 3上实现了中央计算+区域控制器的E/E架构，其中CCM（中央计算模块）由三个块电路板组合而成：信息娱乐系统（IVI），驾驶辅助系统（ADAS）和车内外通信系统，板间采用PCI-E通信，CCM再与前/左/右三个区域控制器连接实现对整车控制以及配电，基于区域对底层功能进行划分可简化线束架构。国内小鹏汽车、长城汽车、广汽埃安、上汽零束等厂商基本于2022-2023年实现准中央集中架构，不过，以上中央计算模块的设计并非真正意义上的舱驾融合，而是仅在物理层面的融合，将智驾域控、座舱域控集成在同一个盒子中，相互之间采用PCI-E接口进行板间互联，相比物理分离情况下的所采用的以太网互联，PCI-E板间通信效率大幅提升，在硬件上近似实现舱驾SoC融合。

基于单SoC方案实现舱驾融合是终极目标，预计2025年行业内将首次落地。相较于多SoC舱泊融合方案的板间PCI-E通信，单SoC可以通过共用内存方式实现更高效的芯片内通信，跨域交互的频率更快、方式更多，同时亦能进一步共享存储芯片等外围电路，进一步降低整车域控制器成本。我们认为，当前面向单SoC的舱驾融合方案的实现已具备一定软硬件基础，预计可在2025年左右在行业内实现首次落地：

（1） 硬件：英伟达发布Drive Thor硬件平台、为舱驾融合奠定硬件基础。

英伟达于2022年9月21日正式发布全新中央计算平台Drive Thor，单颗芯片最高FP8浮点算力可达到2000万亿次/秒，且在高算力之下可同时支持辅助驾驶系统、泊车、司机监控、摄像头后视镜、数字仪表集群和信息娱乐系统等应用，成为业内首个可实现单SoC舱驾融合方案的硬件平台。此外，该芯片支持英伟达最新的NVLink® -C2C芯片互联技术，支持CPU、GPU、DPU等多种裸芯互联，最高连接频宽可达到900GB/s、传输效率是PCI-E 5.0的25倍。目前，吉利极氪已官宣将于2025年搭载英伟达Drive Thor硬件平台。

（2） 软件：构建面向服务的SOA软件架构、为舱驾融合奠定软件基础

高性能的芯片是实现舱驾融合的硬件基础，面向服务的SOA软件架构则是实现舱驾融合的软件基础。在传统的整车功能开发中，开发过程基于总线信号，将每个功能都部署在具体的ECU中，这个ECU是软硬一体的黑盒子交付，如果要新增或升级某项功能，除了要修改与该信号相关的所有ECU软件外，还需要对总线的网关配置、节点的数量等进行修改。而在SOA架构下，本质上是将本质上是将整车的功能分解为多个微服务（例如语音功能服务、导航功能服务、蓝牙功能服务等），其中每个微服务都可视为一个高内聚、低耦合、相互独立的软件模块，并且对外提供标准化服务的接口（不依赖于硬件平台）。对于后期进行功能开发工程师而言，仅需要简单的调用这些标准服务接口并有序的排列组合，即可便捷的持续开发新应用、并一定程度上实现对软件功能的复用，降低边际开发成本。

我们以疲劳驾驶检测和人车共舞两个功能的实现，来举例说明SOA架构下应用的开发原理。如前文所述，SOA软件架构下将整车功能分解为若干微服务模块。而每个服务模块包含三大要素：（1）所需调用的具体设备或网络；（2）可实现的某类功能；（3）可输出的数值或状态。例如对于单一的DMS服务模块而言，所对应的三大要素就是座舱内视摄像头、检测驾驶员面部、驾驶员疲劳状态。而当我们要开发一个完整的疲劳检测功能时，则需要将DMS、导航、音乐播放等微服务模块通过逻辑组合关系构建为一个疲劳检测功能。类似的，当我们要推送人车共舞功能时，则需要调用摄像头、音乐微服务等，仅需要参考各类微服务所包含的要素，并按一定逻辑组合即可实现该功能。

开发高通平台智能模组多年、并为华为提供技术开发服务，助力美格智能领先行业推出5G智能模组。美格智能成立于2007年，2012年与高通签署专利授权协议，成为国内首批开展4G/LTE模组业务的企业之一。除了仅具备通信功能的传统数传模组产品外，公司2014年基于高通MSM8916平台推出第一款4G智能模组SLM753，广泛应用于对讲机、智能物流终端、智能POS设备以及车载娱乐等领域，并于2020年基于高通SM6350平台率先推出5G智能模组SRM900；2014年公司开始为华为提供移动宽带、车载终端、智慧家庭等领域技术开发服务，并于2019年联合华为海思在行业内首发国产芯片4G模组SLM790，为公司开拓FWA（固定无线接入）业务积累了经验，也为公司领先行业推出5G高算力智能模组积淀了技术实力。

公司相继推出5G智能模组SRM900/SRM930，分别应用于比亚迪Dilin4.0/Dllink5.0平台。美格智能2020年推出5G智能模组SRM900，该智能模组搭载高通消费级SM6350芯片，并应用于比亚迪Dilink 4.0（5G）平台车型，汉EV为Dlink4.0（5G）首发车型。2021年公司推出5G智能模组SRM930，搭载高通工规级芯片QCM6490。根据美格智能投资者调研纪要，该智能模组将应用于BYD Dilink5.0车型。值得注意的是该两款智能模组均为非车规级方案，BYD案例证明了消规/工规芯片的上车机会。

我们认为智能模组性价比优势明显，未来将有更多车型、更多车企选择智能模组方案，而美格智能凭借先发优势/卡位优势将充分受益，带来公司业绩持续增长：

（1） 性价比优势：一方面，智能模组采用非车规芯片，本身非车规芯片相对车规芯片存在成本优势。另一方面，智能模组可同时实现主控处理功能与外部通信功能，可省下T-box通信硬件成本。综合来看智能模组相比SA8155P等车规级芯片成本优势显著，此外目前美格智能采用骁龙6/7系列芯片，未来有望升级至8系列芯片展现消费级芯片更明显性能优势。

（2） 非车规芯片上车机会提升：正如我们在趋势一所谈，车机领域本身对功能安全要求不高、热管理技术成熟助力消规/工规芯片上车。随着Dilink4.0渗透率快速提升以及后续DiLink5.0的逐步量产，BYD智能模组方案车型占比将快速提升，同时在BYD示范作用下，我们认为将来会有更多车企在智能模组性价比优势吸引下开始尝试非车规芯片方案。

瑞芯微是国内领先的AloT芯片设计公司，主要产品为智能应用处理器芯片（SoC）。瑞芯微2001年推出复读机芯片，并曾在复读机芯片市场取得高达80%市占率，后因复读机市场衰落逐渐转向研发平板电脑主控芯片。2016年以来，瑞芯微SoC业务由原来依靠单一平板电脑市场，扩展至智能盒子、智能手机、笔电等其他消费电子领域，并实现向智能物联应用的横向开拓，公司SoC产品广泛应用于汽车电子、智能安防、智能机器人等AIoT应用。2021年公司SoC业务营收占比达83.74%，其中具备AI算力的高端SoC营收占比达20.64%。

延伸座舱SoC业务，瑞芯微发布8nm工艺车规级RK3588M跻身座舱芯片第一梯队。2021年1月瑞芯微首次推出符合AEC-Q100车规要求的芯片RK3358M，可适配QNX/Linux操作系统，目前已应用于多款车型的液晶仪表中。同年发布RK3568M，具备四核A55 CPU及Mali G52 GPU，同时内置了1 TOP算力的NPU，适配Android和Linux系统，可应用于车载中控系统，支持中控、副驾、头枕的多屏异显及多媒体播放。2021年底公司推出8nm工艺RK3588M，适配Android、Linux操作系统，采用4*A76+4*A55的八核CPU及Mali G610 GPU，并可实现6 TOPS AI算力，性能直逼SA8155P，可作为智能座舱主控芯片最高驱动7个1080P屏异显。公司预计RK3568M及RK3588M将于2022年底前完成AEC-Q100测试，并于2023年量产。

德赛西威是国内头部Tier1，具备智能座舱/智能驾驶/网联服务三大产品线，2021年营收占比分别为82.49%/14.5%/3.02%（包括其他业务）。（1）智能座舱域控制器：公司基于高通车载芯片平台开发了智能座舱域控制器，其中基于SA8155P的第三代座舱域控制器已获得长城汽车、广汽埃安、奇瑞汽车、理想汽车等主流车企定点项目正逐步放量，基于SA8295P的第四代座舱域控正在紧密开发中，并已获得客户订单。（2）智能驾驶域控制器：公司与英伟达深度绑定，开发了行泊一体高性价比智能驾驶域控制器，并基于Xavier/Orin分别推出了L3/L4级别高阶智能驾驶域控制器。（3）基础软件服务：公司具备软件开发能力，可兼容Android/Linux/RTOS等主流操作系统开发对应中间件，针对客户需求搭建系统架构/完成系统优化，提供整体解决方案/优化措施。

智能驾驶提速下Orin大面积装车，德赛西威与英伟达深度绑定有望带来单车价值量进一步提升。随自动驾驶进展加速、城市领航自动驾驶逐步落地，蔚来推出4*Orin平台拉开了智能驾驶算力竞争的序幕，各造车新势力纷纷上车Orin平台。目前蔚来ET7/ES7、小鹏G9、理想L9均搭载Orin芯片，极氪、智己、威马等瞄准高端智能驾驶的车型也均开始选择Orin方案，而德赛西威为英伟达在国内首家合作Tier1，将充分受益Orin平台渗透加速趋势。同时德赛西威智能驾驶业务2021年营收占比仅为14.5%，IPU04（OrinX域控产品）放量将为公司带来显著业绩增量。

展望舱驾融合时代，德赛西威凭借座舱、智驾全面开发能力有望占据领先优势。德赛西威同时具备智能座舱、智能驾驶域控制器全面开发能力，且分别基于SA8155P、OrinX高端芯片平台，相对其他Tier1技能点更全面、更适应舱驾融合要求。2022年4月德赛西威全球首发第一代车载智能计算平台Aurora，该平台实现了从“域控”到“中央计算”的跨越，总算力达2000TOPs以上，实现了座舱、智驾、网联功能的跨域融合，并已与长安汽车签署战略合作协议，将共同推进中央计算平台量产落地。依托英伟达高算力芯片资源，德赛西威有望在舱驾融合时代持续保持领先地位。

中科创达是全球领先的操作系统软件技术提供商，主要业务包括智能软件业务、智能汽车业务、智能物联网业务。公司在Android、Windows、Linux操作系统和应用开发领域积累了丰富的经验，业务范围涵盖了BSP、操作系统内核、驱动、框架、协议栈、多媒体、应用、工具和安全技术。围绕操作系统核心技术，公司面向智能手机、智能汽车、智能物联网、企业市场推出了一系列完整的解决方案及产品。汽车业务方面，公司主要为车厂、Tier1提供智能车载信息娱乐系统，并可融合高级辅助驾驶系统、全数字液晶仪表、汽车总线、车载通信系统提供完整的舱驾解决方案。

中科创达与高通深度绑定，受益高通车载芯片顺利推广，近年来公司汽车业务迅速增长。公司2010年与高通合作建立实验室，共同为中国手机厂商提供技术支持，并在高通芯片平台与Android操作系统开发方面积累了丰富经验。公司于2013年开始前瞻性大力投入新一代智能网联汽车业务，并于2017年12月发布全球首款高通820平台Hypervisor智能驾驶舱解决方案，2019年6月发布基于高通骁龙SA8155平台的智能驾驶舱3.0解决方案，2022推出了基于高通 SA8295 平台的智能座舱解决方案。随着高通车载座舱芯片快速推广，公司汽车业务营收占比也由2016年的5.5%提升至22H1的30%，汽车业务营收由2018年的2.8亿元快速增长至2021年的12.2亿元。

2022年基于SA8295推出舱泊融合方案，在性价比优势下有望进一步提高市场份额。公司在CES 2022展会期间发布基于高通SA8295硬件平台的智能座舱解决方案，中科创达基于深厚的OS软件技术，打通座舱、驾驶两大功能域，并依赖SA8295P冗余算力在传统座舱功能之外延伸低速泊车功能，提高了硬件复用效率、降低了方案成本。我们认为性价比优势下舱泊融合方案将快速推广，而舱泊融合作为舱驾融合的第一步，看好中科创达在舱驾融合时代的软件开发能力。

（1） 消费者对座舱智能化功能付费意愿较低

（2） 主机厂座舱智能化升级进度不及预期

（3） 座舱主控芯片量产时间不及预期

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