佐思汽研發(fā)布《2020年自動(dòng)駕駛傳感器芯片行業(yè)研究報(bào)告》，對(duì)自動(dòng)駕駛所需的視覺傳感器芯片、毫米波雷達(dá)芯片、激光雷達(dá)芯片等的市場(chǎng)規(guī)模、技術(shù)現(xiàn)狀、競(jìng)爭(zhēng)格局、發(fā)展趨勢(shì)、企業(yè)產(chǎn)品等做了分析研究。

視覺傳感器芯片：功能集成化，產(chǎn)品多樣化

車載視覺傳感器芯片主要包括CMOS 圖像傳感器（CIS）和 圖像信號(hào)處理芯片（ISP）。目前CMOS芯片的擴(kuò)產(chǎn)壁壘高，而CMOS需求的增速又遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于擴(kuò)產(chǎn)速度，尤其是近年來自動(dòng)駕駛快速發(fā)展，車載攝像頭需求量快速增長(zhǎng)，前裝960P、1080P車載攝像頭CMOS芯片供應(yīng)較為緊張。 就市場(chǎng)格局看，雖然索尼、三星等傳統(tǒng)手機(jī)CIS廠商相繼推出了幾款用于自動(dòng)駕駛的CMOS傳感器，但安森美仍然占據(jù)市場(chǎng)領(lǐng)先地位。安森美擁有超過50家的汽車生態(tài)合作伙伴，涉及業(yè)務(wù)包括光學(xué)鏡片、信號(hào)處理器，I/O、Interface接口、SoC處理器、軟件系統(tǒng)等。

安森美CMOS生態(tài)合作伙伴

圖片來源：安森美

在圖像處理芯片方面，獨(dú)立 ISP 芯片性能強(qiáng)大，但成本較高，主要供應(yīng)商為德州儀器、Mobileye、華為海思等，其中德州儀器（TI）技術(shù)積累最深厚、市占率最高。而近年CIS供應(yīng)商如Aptina、OmniVision也推出最新的內(nèi)置ISP的CMOS圖像傳感器集成產(chǎn)品，成本低、面積小、功耗低，但能夠完成的算法相對(duì)簡(jiǎn)單，處理能力較弱。在汽車智能化要求提高的背景下，車載攝像頭中獨(dú)立ISP芯片在短期內(nèi)仍是主流。 而隨著人工智能與自動(dòng)駕駛的發(fā)展，圖像的處理和計(jì)算迎來越來越多的挑戰(zhàn)，視覺傳感器芯片的集成化成為趨勢(shì)，除了ISP芯片之外，逐漸加入具有AI能力的視覺處理器（VP）芯片。

2020年5月，索尼推出的智能視覺傳感器IMX500和IMX50就是由像素陣列芯片（感光功能）和邏輯電路芯片（包括計(jì)算和存儲(chǔ)功能）進(jìn)行3D堆疊而成，是全球第一款在邏輯電路芯片上集成AI圖像分析和處理功能的CMOS圖像傳感器。 2021年1月，豪威科技發(fā)布了新款傳感器OAX8000，采用芯片堆疊架構(gòu)，集成了神經(jīng)處理單元（NPU）和圖像信號(hào)處理器（ISP）。OAX8000 ASIC的樣品現(xiàn)以BGA196封裝提供，已通過汽車應(yīng)用AEC-Q100 2級(jí)認(rèn)證。 由于視覺攝像頭在車內(nèi)的應(yīng)用位置不一樣，可細(xì)分為環(huán)視、前視、后視、側(cè)視、駕駛員監(jiān)測(cè)、座艙監(jiān)測(cè)等。從芯片角度，也對(duì)應(yīng)出現(xiàn)了專用于環(huán)視、前視、后視、駕駛員監(jiān)測(cè)的圖像傳感器產(chǎn)品。

譬如豪威科技的車用圖像傳感器產(chǎn)品就包括：駕駛員監(jiān)控用傳感器（OV10652、OV2311、OV2312、OV2778、OV4690等），自動(dòng)駕駛系統(tǒng)用傳感器（OV10625、OV10640、OV10642、OV10650、OV10652等），后視和電子鏡用傳感器（OV10626、OV10635、OV10640、OV10650、OV10652等），環(huán)視用傳感器（OV10635、OV10640、OV10652、OV2312、OV2775等），800 萬像素前向攝像頭 OX08A 和 OX08B，DMS用傳感器OAX8000等。 使用數(shù)量上升，產(chǎn)業(yè)并購增加 主流車型車載攝像頭單車搭載量將從2018年的1.7顆增長(zhǎng)至2022年的3顆以上，而高端車型的攝像頭搭載數(shù)量更在10顆以上。譬如2020年底亮相的零跑C11搭載了10個(gè)攝像頭，2022年即將上市的蔚來ET7 搭載11個(gè)800萬像素高清攝像頭。2021年初剛發(fā)布的智己汽車首款車型標(biāo)配15個(gè)高清視覺攝像頭、5個(gè)毫米波雷達(dá)，以及12個(gè)超聲波雷達(dá)。 由于未來幾年圖像傳感器的增量應(yīng)用主要在汽車市場(chǎng)，因此行業(yè)內(nèi)領(lǐng)先企業(yè)開始為此布局，2020年出現(xiàn)了多家圖像傳感器公司被收購：

思特威收購了Allchip

匯頂科技收購Dreamchip

TE Connectivity收購了First Sensor

ams收購Osram

新唐科技收購松下半導(dǎo)體業(yè)務(wù)（包括圖像傳感器）

Jenoptik收購Trioptics（相機(jī)模塊測(cè)試和測(cè)量設(shè)備）

索尼收購了Insightness（事件驅(qū)動(dòng)視覺傳感器）

毫米波雷達(dá)芯片：4D成像雷達(dá)量產(chǎn)，Radar SoC方案受關(guān)注

毫米波雷達(dá)用芯片包括主芯片（MCU、DSP、FPGA）、雷達(dá)芯片（如MMIC、ASIC）和其他輔助芯片（如PMI、ADC）等。目前，毫米波雷達(dá)市場(chǎng)的競(jìng)爭(zhēng)熱點(diǎn)主要集中在77GHz雷達(dá)，芯片供應(yīng)商新產(chǎn)品也集中在 77GHz 芯片。 4D成像雷達(dá)市場(chǎng)的競(jìng)爭(zhēng)已然開啟，華為、傲酷等公司已經(jīng)相繼亮相了4D成像雷達(dá)。2021年初大陸集團(tuán)也宣布在2021年量產(chǎn)首個(gè)4D成像雷達(dá)（ARS 540），該方案是基于芯片極聯(lián)+賽靈思FPGA開發(fā)。 大陸4D成像雷達(dá)將首次出現(xiàn)在寶馬量產(chǎn)車上，由麥格納和Fisker合作的搭載4D成像毫米波雷達(dá)的純電動(dòng)SUV Ocean在2021年初正式亮相，并計(jì)劃在2022年底正式推出；此外，特斯拉也有跡象將部署4D成像雷達(dá)（Arbe Robotics公司的4D雷達(dá)Phoenix）。

除了4D雷達(dá)，初創(chuàng)公司還傾向于研發(fā)毫米波雷達(dá)SoC（radar-on-a-chip）產(chǎn)品。 已融資1.88億美元的Vayyar公司的汽車?yán)走_(dá)芯片涵蓋77-81GHz的成像和雷達(dá)波段，在單個(gè)片上系統(tǒng)（SoC）中具有48個(gè)收發(fā)器，可以容納2，000多個(gè)虛擬通道。其毫米波雷達(dá)SoC還包含一個(gè)內(nèi)部DSP，可實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)信號(hào)處理。Vayyar傳感器通過集成的高性能DSP和大內(nèi)部存儲(chǔ)器進(jìn)行增強(qiáng)，無需外部處理能力即可執(zhí)行復(fù)雜的成像算法和應(yīng)用。Vayyar的雷達(dá)SoC可以輸出后處理數(shù)據(jù)以及原始3D圖像或點(diǎn)云格式。 2020年12月，開發(fā)片上毫米波雷達(dá)（radar-on-a-chip）的初創(chuàng)公司Uhnder完成了4500萬美元C輪融資，并計(jì)劃在2021年推出首款車規(guī)級(jí)4D成像雷達(dá)Voxel，包含芯片和4D成像軟件算法。此次融資成功將為2021年的全面量產(chǎn)計(jì)劃提供資金支持。

激光雷達(dá)芯片：SoC方案受捧，F(xiàn)MCW方案有望崛起

雖然各廠商側(cè)重的芯片技術(shù)有所不同，但激光雷達(dá)芯片化算是未來的主要發(fā)展趨勢(shì)之一，因?yàn)獒槍?duì)自動(dòng)駕駛領(lǐng)域，比如無運(yùn)動(dòng)機(jī)械機(jī)構(gòu)帶來的高可靠性，滿足車規(guī)要求、體積小、易于集成等優(yōu)點(diǎn)，此外芯片化+采用成熟的半導(dǎo)體工藝（如CMOS工藝）可以真正實(shí)現(xiàn)激光雷達(dá)成本降低，將整車激光雷達(dá)成本由萬元級(jí)別降到千元級(jí)別，由此達(dá)到批量應(yīng)用的目標(biāo)。 而激光雷達(dá)SoC方案是不少廠商的追求目標(biāo)。2016 年 8 月，MIT（美國麻省理工學(xué)院）就聯(lián)合 DARPA（美國國防部高級(jí)研究計(jì)劃局）給出了一個(gè)解決方案：將激光雷達(dá)傳感器封裝到單芯片上， 尺寸僅 0.5 毫米×6 毫米。2020 年年初，MIT 成立了一家名為 Kyber Photonic 的公司，用于將上述技術(shù)產(chǎn)業(yè)化。 2020年6月，寧波芯輝科技與西安電子科技大學(xué)聯(lián)合研制了 dToF SPAD 激光雷達(dá)傳感器芯片XHS301，在單芯片上集成了核心感光器件 SPAD 。該方案既可以實(shí)現(xiàn)激光雷達(dá)得小型化，又可以降低成本，還立足于國內(nèi)自主可控工藝，具備量產(chǎn)條件。

2021年1月，Mobileye發(fā)宣布與英特爾合作開發(fā)硅光子激光雷達(dá)單芯片系統(tǒng)，由該技術(shù)生產(chǎn)的激光雷達(dá)傳感器將在2025年搭載在Mobileye自動(dòng)駕駛車隊(duì)當(dāng)中。依托英特爾專業(yè)的硅光子學(xué)加工廠，該芯片在激光雷達(dá)領(lǐng)域?qū)⒕邆滹@著優(yōu)勢(shì)。

來源：青桐資本

Mobileye和英特爾研發(fā)的激光雷達(dá)SoC采用了FMCW技術(shù)。FMCW激光雷達(dá)的優(yōu)勢(shì)除了信噪比高，功耗低外，還與距離物體遠(yuǎn)近不直接相關(guān)（ToF激光雷達(dá)越遠(yuǎn)測(cè)距準(zhǔn)確度越低），與物體運(yùn)動(dòng)速度不直接相關(guān)。不足之處是難度大，成本高，良率低。 一直以來，基于ToF（飛行時(shí)間）的脈沖激光器處于行業(yè)主流地位。全球大約一百多家激光雷達(dá)開發(fā)商中，只有10家左右在專注開發(fā)FMCW激光雷達(dá)。但是近年FMCW技術(shù)開始被更多企業(yè)看好。 光學(xué)巨頭蔡司尤其看好FMCW激光雷達(dá)?？柌趟驹?018年11月投資了一家美國FMCW激光雷達(dá)開發(fā)商Bridger Photonics，2020年8月又投資了德國FMCW激光雷達(dá)初創(chuàng)公司Scantinel Photonics。

原文標(biāo)題：傳感器芯片研究：視覺芯片，Radar/LiDAR芯片，都有誰在做？

文章出處：【微信公眾號(hào)：佐思汽車研究】歡迎添加關(guān)注！文章轉(zhuǎn)載請(qǐng)注明出處。

責(zé)任編輯：haq