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2024年半導(dǎo)體最具發(fā)展?jié)摿夹g(shù)領(lǐng)域Top10進展報告

2023-12-27 來源:芯八哥
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關(guān)鍵詞: 半導(dǎo)體 發(fā)展?jié)摿?/a>

時光飛逝,2023年轉(zhuǎn)眼即將過去。


根據(jù)WSTS的數(shù)據(jù),在2023年,由于受宏觀經(jīng)濟增速放緩、半導(dǎo)體行業(yè)周期性下行等因素影響,全球半導(dǎo)體市場銷售額將出現(xiàn)9.4%的萎縮,金額將下降到5,201.26億美元。不過,經(jīng)過一年多時間的庫存調(diào)整后,目前各大終端庫存已經(jīng)在很大程度上改善,再加上消費電子回暖以及AI加速落地等因素帶動,預(yù)計2024年全球半導(dǎo)體市場將出現(xiàn)13.1%的強勁復(fù)蘇,金額將達到5,759.97億美元,再次創(chuàng)下歷史新高。


在普遍預(yù)期行業(yè)將迎來復(fù)蘇的背景下,2024年有哪些值得我們關(guān)注的細分市場?半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈最具發(fā)展?jié)摿Φ募夹g(shù)領(lǐng)域有哪些?且聽芯八哥逐一道來。


AI訓(xùn)練/推理高算力芯片:已成為AI時代的“硬通貨”

上榜理由


大算力相當(dāng)于人工智能的土壤,沒有大算力的支持,就不會有AI的成功。


現(xiàn)狀與展望

自2022年11月OpenAI推出ChatGPT以來,全球生成式AI迎來了迅速發(fā)展。而在國內(nèi)市場,隨著百度文心一言的發(fā)布,眾多大模型玩家如雨后春筍一樣涌現(xiàn),這帶動了對英偉達AI訓(xùn)練/推理芯片需求的急劇增長。


市場規(guī)模方面,根據(jù)AMD的數(shù)據(jù),2023年全球人工智能AI處理器市場規(guī)模約為450億美元。隨著人工智能商業(yè)化應(yīng)用的加速落地,預(yù)計推動AI芯片市場高速增長,到2027年市場規(guī)模將達到約4000億美元。


資料來源:AMD


在AI算力芯片本來就供不應(yīng)求的情況下,為限制中國先進高科技的發(fā)展,美國BIS在時隔一年后,再次發(fā)布了針對中國AI芯片市場的新禁令,對AI芯片的具體限制條款從之前的性能算力和帶寬限制,升級到了最新的算力密度和性能限制,這無疑又加劇了AI算力芯片的緊缺程度。


盡管受到政策的限制,但在利益的驅(qū)動下,行業(yè)內(nèi)包括英偉達、AMD、英特爾都已在竭力繞過監(jiān)管,推出符合出口新規(guī)的特供版產(chǎn)品。而在另外一方面,地緣政治催生的相關(guān)割裂反而為中國AI芯片企業(yè)帶來前所未有的機遇,倒逼國產(chǎn)替代加速落地。


主要玩家

英偉達

從主要玩家來看,由于英偉達GPU產(chǎn)品線豐富、產(chǎn)品性能頂尖、開發(fā)生態(tài)成熟,目前全球AI算力芯片市場由英偉達的GPU壟斷,市場份額超過90%.


作為GPU的典型代表,英偉達的A100、H100自生成式AI爆發(fā)以來一直嚴(yán)重供不用求,成為了各大科技公司爭相采購的對象。而在中國市場上,互聯(lián)網(wǎng)大廠也一直以英偉達的芯片作為首選,中國買家占據(jù)了其數(shù)據(jù)中心產(chǎn)品總收入的20%至25%左右。


近日,英偉達也發(fā)布了堪稱“地表最強”AI芯片H200。據(jù)了解, H200依舊采用了Hopper架構(gòu),浮點運算速率與H100相同。在內(nèi)存容量和帶寬方面,H200以每秒4.8 TB的速度提供141GB的HBM3e內(nèi)存,與H100相比容量提升76%、帶寬提升了43%?;诖?,H200在Llama 2(700億參數(shù)的LLM)上的推理速度比H100快了一倍。


AMD

除了英偉達之外,在AI芯片領(lǐng)域,AMD近年來也取得了不錯的發(fā)展成績。


今年6月,AMD推出直接對標(biāo)英偉達旗艦AI芯片H100的MI 300X等產(chǎn)品,以滿足大模型訓(xùn)練的發(fā)展需求。從部分產(chǎn)品關(guān)鍵性能來看,AMD MI 300X已在業(yè)界力拔頭籌,包括支持達192GB的HBM3內(nèi)存(是英偉達H100的2.4倍),HBM內(nèi)存帶寬達5.2TB/s(是英偉達H100的1.6倍),Infinity Fabric總線帶寬為896GB/s,晶體管數(shù)量達到1530億個,遠高于英偉達H100的800億個。


雖然MI300X在內(nèi)存和帶寬參數(shù)上仍高于H100,但也遭遇生產(chǎn)成本和銷售等質(zhì)疑,尚不足以挑戰(zhàn)H100當(dāng)前在大模型訓(xùn)練芯片領(lǐng)域的霸主地位。然而,在H100產(chǎn)能緊張以及業(yè)界尋求“二供”背景下,MI300X仍有一定的抗衡戰(zhàn)力。據(jù)AMD透露,在2023年Q2,客戶對公司AI 產(chǎn)品的“參與度”環(huán)比增長超過七倍,主要來自 MI300 的新訂單和 MI250 的增量訂購。


英特爾

英特爾目前在AI芯片方面推出了Gaudi 2產(chǎn)品,專為訓(xùn)練大語言模型而設(shè)計。據(jù)介紹,Gaudi 2運行ResNet-50的每瓦性能約是英偉達A100的2倍,性價比相較于AWS云中基于英偉達的解決方案高出40%,性能僅落后于目前英偉達最高端的H100芯片。這也使英特爾成為AI芯片的有力替代選項。


此外,英特爾在其技術(shù)創(chuàng)新大會上也首次亮出了三代AI芯片路線圖,宣布采用5nm制程的AI芯片Gaudi 3將于明年推出,算力將會是前一代Gaudi 2的兩倍,網(wǎng)絡(luò)帶寬、HBM容量則會是Gaudi 2的1.5倍。而其下一代Max系列GPU芯片F(xiàn)alcon Shores,HBM3規(guī)格將達到288GB,支持8bit浮點運算。


資料來源:芯八哥整理


綜合點評

AI算力芯片設(shè)計難度較大,具有較高的技術(shù)壁壘。由于國內(nèi)AI市場整體起步較晚,目前主要被英偉達等國外廠商壟斷,國內(nèi)市占比僅為10%左右。美國接二連三的制裁,盡管對我國AI產(chǎn)業(yè)發(fā)展造成了一定阻礙,但同時也給國內(nèi)AI芯片廠商帶來了難得的國產(chǎn)替代發(fā)展機遇。相信在未來5-10年,隨著國產(chǎn)替代的持續(xù)推進,我國AI算力市場的市場占比必將持續(xù)提高,而以華為、百度、寒武紀(jì)、壁仞科技等具有先發(fā)優(yōu)勢的AI算力芯片廠商,也有望借此機會做大做強實現(xiàn)業(yè)務(wù)的快速發(fā)展。


半導(dǎo)體發(fā)展?jié)摿χ笖?shù)

★★★★★


HBM:已成為高端GPU及AI服務(wù)器的標(biāo)配

上榜理由

HBM是當(dāng)前數(shù)據(jù)處理速度最快的 DRAM 產(chǎn)品,能為AI服務(wù)器帶來更高的效率以及更高的傳輸帶寬,已成為高端GPU的標(biāo)配,是AI服務(wù)器帶來的全新增量。


現(xiàn)狀與展望

AI熱潮除了將GPU等AI大算力芯片推向高峰之外,也極大帶動了市場對新一代內(nèi)存芯片HBM的需求。這是因為HBM具備高速、高帶寬特性,使得其成為支撐AI服務(wù)器算力的必備選擇。


從具體產(chǎn)品來看,2023年HBM市場主流為HBM2e,包含NVIDIA A100/A800、AMD MI200以及多數(shù)CSPs自研加速芯片皆以此規(guī)格設(shè)計。同時,為順應(yīng)AI加速器芯片需求演進,各原廠計劃于2024年推出新產(chǎn)品HBM3e,預(yù)期HBM3與HBM3e將成為明年市場主流。


價格方面,此前受ChatGPT 的拉動同時受限產(chǎn)能不足,HBM的價格一路上漲,與性能最高的 DRAM 相比 HBM3 的價格上漲了五倍;容量方面,據(jù)TrendForce的數(shù)據(jù),2022 年全球 HBM 容量約為 1.8 億 GB,2023 年有望增長約60%達到 2.9 億 GB。如果以 HBM 每 GB 售價 20 美元測算,2022 年全球 HBM 市場規(guī)模約為 36.3 億美元,預(yù)計至 2026 年市場規(guī)模將達 127.4 億美元,對應(yīng) CAGR 約 37%。


主要玩家

從市場格局來看,HBM 的市場份額仍由三大存儲原廠所主導(dǎo)。根據(jù) TrendForce,2022 年全年 SK 海力士占據(jù)了 HBM 全球市場規(guī)模的 50%;其次是三星,占比為40%;而美光占比10%。


TrendForce 預(yù)測,今年SK海力士和三星的 HBM份額占比約為46-49%,而美光的份額將下降至4%-6%,并在2024 年進一步壓縮至 3%-5%。


資料來源:TrendForce


SK海力士

從2014年開始,SK海力士就與AMD聯(lián)合開發(fā)第一代硅通孔(TSV)HBM產(chǎn)品,此后SK海力士陸續(xù)于2018發(fā)布第二代HBM產(chǎn)品HBM2、2020年發(fā)布第三代產(chǎn)品HBM2e、2021年開發(fā)出第四代HBM產(chǎn)品HBM3,并于2022年6月開始量產(chǎn)。


作為HBM的先驅(qū),SK海力士在技術(shù)和市場占有率上都更勝一籌,是目前HBM3的唯一大批量供應(yīng)商,市場份額超過95%。在2022年,公司成功為英偉達提供HBM3芯片,鞏固了其市場領(lǐng)先地位。此外,SK海力士計劃于明年量產(chǎn)第五代產(chǎn)品HBM3E。與HBM3相比,HBM3E傳輸速度從6.4GT/s提升至8.0GT/s,從而將顯存的帶寬提升至1TB/s。


三星電子

三星電子目前正在向主要客戶供應(yīng)HBM2和HBM2E產(chǎn)品,HBM3樣品也正在發(fā)貨,公司客戶當(dāng)前的HBM訂單比去年增加了一倍多。


為應(yīng)對AI市場的巨大的需求,公司也準(zhǔn)備將2024年HBM產(chǎn)能提高至2.5倍以上,預(yù)計在2024年公司HBM3產(chǎn)品在三星電子DRAM總銷售額中的份額預(yù)計將從今年的6%增至明年的18%。此外,公司還計劃在2024Q1 推出 12 層 HBM3E 的樣品,在2025 年實現(xiàn) HBM4的量產(chǎn),并進一步提升 HBM 的性能和容量。


三星電子HBM3E產(chǎn)品

資料來源:三星電子


美光

美光在2020年就已經(jīng)開始向市場提供HBM2產(chǎn)品,用于高性能顯卡、服務(wù)器處理器等領(lǐng)域。目前,美光也通過開發(fā)第五代HBM3 Gen2內(nèi)存加入了先進技術(shù)競爭,并已開始客戶樣品驗證,該產(chǎn)品擁有超過1.2TB/s的帶寬和超過9.2Gbps的引腳速度,比目前發(fā)布的HBM3提高了50%。


此外,美光在近期宣布公司的臺中四廠將整合先進探測與封裝測試功能,量產(chǎn)HBM3E及其他產(chǎn)品,從而滿足人工智能、數(shù)據(jù)中心、邊緣計算及云端等各類應(yīng)用日益增長的需求,預(yù)計2024年新的HBM將帶來數(shù)億美元的收入。


綜合點評

從技術(shù)角度看,HBM使DRAM從傳統(tǒng)2D轉(zhuǎn)變?yōu)榱Ⅲw3D,并充分利用空間、縮小面積,契合半導(dǎo)體行業(yè)小型化、集成化的發(fā)展趨勢。雖然由于HBM成本高昂,暫時只能在服務(wù)器等高端領(lǐng)域應(yīng)用,但自動駕駛、虛擬現(xiàn)實、增強現(xiàn)實和邊緣人工智能等領(lǐng)域的發(fā)展將促使HBM技術(shù)未來將得到更廣泛應(yīng)用,市場前景廣闊。


發(fā)展?jié)摿χ笖?shù)

★★★★☆


CoWoS先進封裝:產(chǎn)能供不應(yīng)求

上榜理由

AI芯片除了對工藝制程要求較高之外,也帶動了對 CoWoS先進封裝需求的不斷增長。目前,全球CoWoS產(chǎn)能仍短缺,影響包括英偉達在內(nèi)的大廠AI芯片出貨進度。


現(xiàn)狀與展望

CoWoS是臺積電于2011年發(fā)布的2.5D先進封裝技術(shù),通過把芯片堆疊起來,再封裝于基板上,最終形成 2.5D/3D 的形態(tài),從而減少芯片的空間、功耗和成本。發(fā)展至今,CoWoS已演進至第六代。


根據(jù)中介層的不同,CoWoS又主要可分為CoWoS-S(硅中介層)、CoWoS-R(RDL中介層)、CoWoS-L(LSI+RDL中介層)三種。多年來,臺積電針對CoWoS技術(shù)的開發(fā)重點之一是支持不斷增加的硅中介層尺寸,以支持構(gòu)建在中介層之上的處理器和HBM堆棧。目前,面臨產(chǎn)能緊張的一個重要原因,正是中介層的生產(chǎn)以及相關(guān)設(shè)備的供應(yīng)緊張。因此,臺積電才會傳出需要尋求合作,并可能外包給合作伙伴。目前,日月光、安靠、聯(lián)電和三星等廠商都被指因臺積電產(chǎn)能緊張而受益。


臺積電CoWoS-S

資料來源:臺積電


主要玩家

臺積電

受益于AI的爆發(fā),臺積電CoWoS先進封裝產(chǎn)能產(chǎn)能嚴(yán)重不足。為解決產(chǎn)能問題,臺積電從一開始的保守轉(zhuǎn)而積極擴充CoWoS產(chǎn)能,將投資900億元新臺幣(約28.7504億美元)打造位于竹科銅鑼園區(qū)的先進封裝廠,預(yù)計2026年底建廠完成、2027年第三季開始量產(chǎn),月產(chǎn)能達11萬片12英寸晶圓,涵蓋SoIC、InFO以及CoWoS等先進封裝技術(shù)。在總產(chǎn)能上,臺積電預(yù)計2024年的CoWoS產(chǎn)能將沖上24萬片,約為今年的2倍。其中,大客戶英偉達將取得14.4萬~15萬片的產(chǎn)能。


聯(lián)電

除了臺積電外,聯(lián)電最近在先進封裝方面頻頻發(fā)力。據(jù)了解,聯(lián)電是全球首個提供硅中介層制造開放解決方案的代工廠,即通過聯(lián)電+OSAT的合作模式,由聯(lián)電完成前段2.5D TSI硅中介層晶圓(FEoL+TSV+FS RDL),然后交由封測廠完成中段MEoL和后段BEoL工序。


不過,相比臺積電,聯(lián)電目前在中介層方面的產(chǎn)能仍然很小,原因之一與臺積電一樣,均是TSV所需刻蝕(DRIE)設(shè)備不足,并且由于在封裝間距方面的限制,聯(lián)電暫時只能做A100。


綜合點評


通過先進封裝與先進制程技術(shù)的相輔相成,將繼續(xù)拓展摩爾定律的邊界,讓半導(dǎo)體芯片功能與性能不斷提高。除了AI領(lǐng)域外,CoWoS 封裝技術(shù)也已經(jīng)在HPC、數(shù)據(jù)中心、5G、物聯(lián)網(wǎng)、車用電子等眾多領(lǐng)域廣泛應(yīng)用,可以說在未來的半導(dǎo)體發(fā)展趨勢中,CoWoS 封裝技術(shù)會扮演著相當(dāng)重要的地位。


半導(dǎo)體發(fā)展?jié)摿χ笖?shù)

★★★☆☆


自動駕駛芯片:已步入大規(guī)模量產(chǎn)普及階段


上榜理由

未來智能電動車之爭,也是算力之爭,高算力芯片的重要意義不言而喻。


現(xiàn)狀與展望

隨著汽車產(chǎn)業(yè)變革的加速,新能源汽車可謂是最近幾年最火熱的賽道之一。尤其在當(dāng)下手機、PC等消費電子市場增長乏力之際,智能汽車萬億市場規(guī)模已經(jīng)成為了各行各業(yè)爭先布局的“香餑餑”。作為汽車智能化的核心,相關(guān)車規(guī)AI芯片廠商有望在汽車智能化的浪潮中乘風(fēng)破浪,迎來快速發(fā)展。


根據(jù)麥肯錫的預(yù)測,全球汽車芯片市場的規(guī)模將在2030年擴大三倍,達到1600億美元,年均增幅高達15%。具體到自動駕駛芯片市場,根據(jù)wind的數(shù)據(jù),2021年全球自動駕駛芯片市場規(guī)模約23億美元,其中中國市場約8億美元,預(yù)計2021-2025 年全球及中國市場年復(fù)合增速將超過30%。


作為自動駕駛的靈魂,自動駕駛芯片是智能汽車的數(shù)字發(fā)動機,算力就好比智能汽車的腦容量,自動駕駛每往上走一級,所需要芯片算力就要翻一個數(shù)量級。當(dāng)前,制約智能汽車發(fā)展的核心瓶頸就是汽車自動駕駛芯片的算力不足,因此要實現(xiàn)完全自動駕駛,需要芯片不僅要算力大,更要算得快,所以“計算效率”是汽車自動駕駛芯片當(dāng)下的核心競爭力。


主要玩家

英偉達

英偉達憑借在AI訓(xùn)練端的壟斷地位,在 2019年推出了DRIVE AGX Orin平臺,并于2022年3 月量產(chǎn)銷售。根據(jù)公開資料,Orin SoC采用7納米工藝,由Ampere架構(gòu)的GPU、ARM Hercules CPU、第二代深度學(xué)習(xí)加速器DLA、第二代視覺加速器PVA、視頻編解碼器、寬動態(tài)范圍的ISP組成,最高算力可達254 TOPS(即萬億次操作/秒)。此外,該芯片通過不同組合,可以滿足不同客戶對不同自動駕駛等級的需求。


目前,英偉達Orin芯片已經(jīng)各大整車廠供貨,公司稱未來六年汽車訂單總收入已從 80 億美元增長至 110 億美元以上,覆蓋了整個自動駕駛汽車行業(yè),其中大致分為以下四類:以奔馳、奧迪為代表的傳統(tǒng)車企;以蔚來、理想為代表的造車新勢力;以圖森未來為代表的商用車自動駕駛公司;以 AutoX為代表的自動駕駛出租車公司。


高通

去年9月23日,高通召開首屆汽車投資者大會,推出業(yè)內(nèi)首款集成式超級計算機級別的汽車SoC Snapdragon Ride Flex,高通Flex包括Mid、High、Premium三個級別。根據(jù)高通技術(shù)路線圖,F(xiàn)lex結(jié)合高通此前發(fā)布的Vision系統(tǒng),分別可以實現(xiàn)L2(100TOPS)、L2+(600TOPS)、L4/L5(2000TOPS)級別自動駕駛,其中最高算力2000TOPS需要在雙Flex芯片結(jié)合雙AI加速芯片下實現(xiàn)。


目前高通的合作車企主要有大眾、寶馬等。2022財年,高通的汽車業(yè)務(wù)收入增長至14億美元,同比增長了41%。雖然相比于高通的整體體量這筆收入雖然微不足道,但考慮到智能電動車行業(yè)未來無窮的潛力,汽車板塊也有望成為高通的業(yè)務(wù)支柱之一。按照高通透露的數(shù)據(jù),未來高通汽車的目標(biāo)市場規(guī)模將從現(xiàn)在的30億美元提升至2026年的150億美元,年復(fù)合增長率達到36%。


Mobileye(英特爾)

Mobileye是以攝像頭為主的圖像識別技術(shù)龍頭,擁有較強的技術(shù)壁壘,在ADAS到L2+方案的市場滲透率約70%。


EyeQ系列芯片是Mobileye產(chǎn)品的核心。在EyeQ4實現(xiàn)量產(chǎn)的3年后,公司于2021年推出EyeQ5。它采用7nmFinFET工藝,具備多線程8核CPU和18核視覺處理器。算力大幅提升至24TOPS,功耗僅為10w,可以滿足L4高度自動化的駕駛需求。目前,Mobileye EyeQ系列芯片全球出貨量累計超1億片。據(jù)公司官網(wǎng)信息, Mobileye的產(chǎn)品被近30家OEMs選中,搭載于超 300款車型上,包括大眾、通用、寶馬、福特、本 田和日產(chǎn)等。


地平線

地平線成立于2015年,是全球領(lǐng)先的人工智能芯片公司之一。從2020年開始,地平線正式開啟中國汽車智能計算方案的前裝量產(chǎn)元年,實現(xiàn)從0到1的突破。


其中,征程5搭載先進的BPU貝葉斯智能加速引擎,單顆算力高達128TOPS,是地平線專為高階智能駕駛應(yīng)用打造的國內(nèi)首款規(guī)?;慨a(chǎn)的百TOPS級車規(guī)智能計算方案。截至目前,征程5已經(jīng)搭載至理想L9、理想L8、理想L7等量產(chǎn)上市車型,成為理想L系列Pro和Air車型的智選標(biāo)配;公司即將在2024年4月發(fā)布的征程6旗艦算力高達560TOPS,預(yù)計將于2024年第四季度完成首批量產(chǎn)車型交付,目前包括比亞迪、廣汽集團、大眾汽車集團旗下軟件公司CARIAD、博世等汽車領(lǐng)域頭部企業(yè)已公布成為征程6的首批量產(chǎn)意向合作伙伴。


地平線征程6主要技術(shù)特征

資料來源:地平線


值得注意的是,經(jīng)過多年的發(fā)展,目前地平線已經(jīng)成長為國內(nèi)最大規(guī)模前裝量產(chǎn)智能駕駛計算方案提供商,征程系列累計出貨量達到400萬片,已同奧迪、北汽集團、比亞迪、長安汽車、長城汽車、東風(fēng)汽車、大眾汽車集團、廣汽集團、紅旗、江汽集團、理想汽車、奇瑞汽車、上汽集團、等多家主機廠及安波福、博世、采埃孚、大陸集團等多家Tier1達成深度合作,斬獲150+定點車型,是車企決勝智能駕駛最可靠的戰(zhàn)略合作伙伴。


地平線征程系列自動駕駛芯片出貨量已超過400萬顆

資料來源:地平線


綜合點評

車規(guī)高算力自動駕駛芯片準(zhǔn)入門檻高,研發(fā)周期長,推出一款芯片并不容易。如果是全新地設(shè)計一款高算力的車規(guī)芯片,從產(chǎn)品定義到芯片流片大概要一年半左右的時間,加上六個月流片以及封裝測試,再經(jīng)過一系列嚴(yán)苛的車規(guī)認證,最終芯片達到可量產(chǎn)狀態(tài)大概需要三年左右的時間。如果算上后面量產(chǎn)到客戶的車型上,這個時間會更長。因此,隨著智能駕駛芯片步入大規(guī)模量產(chǎn)普及階段,未來市場份額還將進一步向頭部廠商聚集,而留給其他初創(chuàng)企業(yè)的機會窗口已經(jīng)越來越小。


半導(dǎo)體發(fā)展?jié)摿χ笖?shù)

★★★★★


智能座艙芯片:已成為各大主機廠產(chǎn)品差異化的核心賣點


上榜理由

汽車智能化,智能座艙先行。功能更豐富、體驗更好的智能座艙已成為目前各大主機廠產(chǎn)品差異化的核心賣點。


現(xiàn)狀與展望

目前,各個廠商對智能座艙的定義有所不同,但主要可以分為車載信息娛樂系統(tǒng)、駕駛信息顯示系統(tǒng)、HUD、流媒體后視鏡、行車記錄儀、后排液晶顯示等細分部件。


從滲透率來看,由于智能座艙實現(xiàn)難度低、用戶體驗感明顯,同時消費者汽車使用時長增加,智能手機使用偏好逐漸遷移至座艙,因此目前智能座艙受到市場的重點關(guān)注,新車智能座艙配置滲透率迅速增加。根據(jù)JW Insight的數(shù)據(jù),預(yù)計到2025年,全球和中國汽車座艙智能配置滲透率將分別達到59%和78%。預(yù)計到2030年,全球汽車智能座艙的市場規(guī)模將達到681億美元,中國汽車智能座艙的市場規(guī)模將達到1663億元。


而從價值量來看,傳統(tǒng)座艙主流是“儀表+中控雙屏”,以MCU控制為主。但隨著汽車智能化的不斷深入發(fā)展,智能座艙逐步增加了副駕娛樂、中央后視鏡、抬頭顯示、后座雙屏、生成式人工智能等功能,“一芯多功能”成為了主機廠座艙產(chǎn)品形態(tài)的未來趨勢,控制方式也逐漸的由簡單的MCU向具有高集成度、高算力的SoC演變。根據(jù)JW Insight的預(yù)測,在各大主機廠力推更高算力、更高智能SoC的趨勢下,預(yù)計2025年全球座艙SoC市場規(guī)??蛇_51.2億美元,近五年CAGR為 20.2%。


主要玩家

高通

早在2014年,高通就發(fā)布了工藝制程為28nm的智能座艙產(chǎn)品驍龍620A。經(jīng)過多年的發(fā)展,其主流產(chǎn)品已經(jīng)迭代為7nm的SA8155P。據(jù)其介紹,該產(chǎn)品具有八個核心,算力為8TOPS(即每秒運算8萬億次),CPU性能為80KDMIPS,GPU性能為1142GFLOPS。憑借其出色的性能,目前該產(chǎn)品已經(jīng)成為中高端車型主流座艙 SoC的標(biāo)配,截至目前已經(jīng)搭載的車型包括蔚來 ET7、蔚來 ES8、蔚來 ES6、EC6、小鵬 P5、理想 L9、威馬 W6、長城 WEY 全鐵、廣汽 Aion LX、吉利星越 L、智己 L7等。


資料來源:芯八哥根據(jù)公開資料整理


杰發(fā)科技

杰發(fā)科技專注于汽車電子芯片及相關(guān)系統(tǒng)的研發(fā)與設(shè)計,在座艙SoC方面,公司的AC8015目前已獲多家整車廠項目定點,并應(yīng)用于一芯多屏(儀表+IVI)、單液晶儀表、中控及高端娛樂信息系統(tǒng),落地項目超20多個車型。截至2023年6月,杰發(fā)科技首顆座艙SoC芯片AC8015出貨量突破百萬顆。


杰發(fā)科技AC8051產(chǎn)品系列


 綜合點評

從2021年開始,中國本土廠商競相推出自研新品和產(chǎn)品規(guī)劃,角逐座艙SoC市場。由于國內(nèi)廠商在座艙SoC方面的起步較晚,當(dāng)前國內(nèi)廠商市占率不足10%,未來國產(chǎn)替代空間巨大。


半導(dǎo)體發(fā)展?jié)摿χ笖?shù)

★★★★☆


激光雷達:出貨量迎來爆發(fā)式增長

上榜理由

激光雷達用于導(dǎo)航避障,已成為電動車高階自動駕駛的標(biāo)配。


現(xiàn)狀與展望

隨著汽車智能化與自動駕駛功能的逐步落地,搭載激光雷達作為核心傳感器已成為汽車界共識。預(yù)計到2025年,L2級別汽車將達到1200萬輛,L3級汽車將達到300萬輛。Yole表示,在汽車智能化的帶動下,預(yù)計平均每輛車的雷達模塊數(shù)量將從2022年的1.7個增加到2028年的3.1個。汽車?yán)走_模塊預(yù)計在2022年至2028年間實現(xiàn)12%的復(fù)合年增長率,從67億美元增長到135億美元。


資料來源:Yole


從車企的應(yīng)用情況來看,激光雷達經(jīng)過2021年的設(shè)計導(dǎo)入之后,已經(jīng)在2022年首次迎來批量上車。包括蔚來、小鵬、理想、哪吒、北汽、廣汽、上汽、吉利、豐田、寶馬、奔馳、奧迪、大眾等汽車廠商至少都推出了1款搭載激光雷達的車型,有的甚至推出了2-3款以上的車型。比如小鵬、蔚來、上汽、長城、豐田等車企都已經(jīng)在多款車型上搭載了激光雷達。


數(shù)據(jù)來源:芯八哥根據(jù)公開資料整理


主要玩家

法雷奧


法雷奧在乘用車激光雷達市場份額上占據(jù)主導(dǎo)地位,目前已經(jīng)與日產(chǎn)、福特、通用、奔馳、豐田、寶馬、奧迪等眾多整車制造商形成了穩(wěn)定的合作關(guān)系,累計交付量已經(jīng)超過17萬顆。不過,值得注意的是,近年來隨著中國激光雷達供應(yīng)商的陸續(xù)放量,法雷奧的市場份額已經(jīng)從2021年的79%下降到2022年的24%。


速騰聚創(chuàng)

速騰聚創(chuàng)成立于2014年,聚焦激光雷達及感知解決方案市場,截至2023年3月31日,速騰聚創(chuàng)已取得21家汽車整車廠及一級供應(yīng)商的52款車型的量產(chǎn)定點訂單,已交付超過10萬臺激光雷達,主要客戶包括吉利汽車、廣汽埃安、長城汽車、小鵬汽車、路特斯等。


在2023年8月,受全球汽車產(chǎn)業(yè)智能化加速的帶動,公司車載激光雷達單月銷量突破20000臺,取得單月銷量創(chuàng)紀(jì)錄的好成績。截至2023年8月底,速騰聚創(chuàng)已先后助力14款車型大規(guī)模量產(chǎn)落地。


在出貨量大漲的帶動下,速騰聚創(chuàng)近兩年一期的營收分別為33,117.00萬元、53 032.20萬元、32,904.80萬元,分別同比增長93.74%、60.14%、38.70%。目前公司正在推進在香港聯(lián)交所的上市,有望成為繼禾賽科技后,成為第二家上市的國內(nèi)激光雷達企業(yè)。

 

禾賽科技

禾賽科技是全球自動駕駛及高級輔助駕駛(ADAS)激光雷達的領(lǐng)軍企業(yè)。公司的半固態(tài)產(chǎn)品AT128已經(jīng)獲得超過全球數(shù)百萬臺的主機廠前裝量產(chǎn)定點,主要客戶包括理想、集度、高合、路特斯等,并已在今年下半年在規(guī)劃產(chǎn)能百萬臺的禾賽“麥克斯韋”超級工廠開始全面量產(chǎn)交付。截至目前,禾賽科技已與14家整車廠和一級供應(yīng)商(包括中國前5大整車廠)合作,涉及50多款車型。


從出貨量來看,2023年第三季度禾賽ADAS激光雷達出貨量為40,593臺,而2022年同期為16,694臺;2023年前9個月公司ADAS激光雷達出貨量為114,482臺,較2022年同期的18,567臺增長516.6%。


受益于出貨量的爆發(fā),公司營收的表現(xiàn)也異常亮眼。根據(jù)公司披露的數(shù)據(jù),2021-2023Q3禾賽科技的營收分別為41,551.40萬元、72,076.80萬元、120,267.00萬元、131,580.50萬元,同比分別增長19.37%、73.46%、66.86%、65.83%。禾賽科技同時也給出了Q4業(yè)績指引,公司預(yù)計2023年第四季度凈收入將在5.35億元人民幣(7330萬美元)至5.55億元人民幣(7610萬美元)之間,同比增長約30.7%至35.6%。


綜合點評

激光雷達作為智能駕駛核心傳感器,本質(zhì)是提供安全冗余,具備需求剛性。前兩年,激光雷達還沒有大批量走向市場時,很多投資人是從技術(shù)、產(chǎn)品成熟度的角度來看激光雷達企業(yè)。不過,從2022年開始,激光雷達產(chǎn)品開始規(guī)模量產(chǎn)上車,截止目前激光雷達第一階段的“蛋糕”已經(jīng)被瓜分完畢,隨著禾賽科技和速騰聚創(chuàng)的陸續(xù)上市,未來在馬太效應(yīng)的作用下,激光雷達將進一步呈現(xiàn)出強者恒強,市場份額不斷向頭部廠商集中的局面。


半導(dǎo)體發(fā)展?jié)摿χ笖?shù)

★★★★☆


碳化硅:大單滿天飛,已迎來行業(yè)爆發(fā)期

上榜理由

隨著800V電動汽車的逐漸普及,市場上各種10億元以上碳化硅大單已屢見不鮮。


現(xiàn)狀與展望

近年來,隨著碳化硅在新能源汽車、新能源發(fā)電、軌道交通、工業(yè)、消費等領(lǐng)域滲透率的快速提升,其市場規(guī)模也在不斷擴大。


根據(jù)Yole的數(shù)據(jù),2022年全球碳化硅功率器件市場規(guī)模為17.94億美元,預(yù)計未來6年將保持31%的年均復(fù)合增長率快速增長,到2028年其市場規(guī)模將達到89.06億美元。值得注意的是,目前碳化硅市場仍然以汽車應(yīng)用為主導(dǎo),在2022以12.56億美元的規(guī)模占整體市場的比例達70%。據(jù)其預(yù)測,汽車碳化硅市場到2028年將達到65.90億美元。


資料來源:YOLE


從上車情況來看,2018年,特斯拉在 Model 3中首次將IGBT模塊換成了SiC模塊,成為業(yè)界首個在電動汽車中采用碳化硅主驅(qū)逆變器模塊的車企。隨著近年來800V高壓平臺布局的加速,目前除特斯拉Model3外,還有比亞迪漢EV、比亞迪新款唐EV、蔚來ES7、蔚來ET7、蔚來ET5、小鵬G9、保時捷Tayan和現(xiàn)代ioniq5等車型已經(jīng)在電驅(qū)中采用了碳化硅器件。


從銷量情況來看,2022年在全球范圍內(nèi),特斯拉的Model Y、 Model 3和比亞迪的漢EV分別以758,792輛、488,354輛、274,015輛的銷量位于碳化硅車型銷量前三。國內(nèi)品牌方面,除了比亞迪之外,蔚來的ET7和ES7合計銷量為37,204輛,在碳化硅車型方面也取得了突飛猛進的進步。


資料來源:芯八哥整理


主要玩家

意法半導(dǎo)體

ST從2017年開始量產(chǎn)碳化硅器件,已應(yīng)用于特斯拉、華為、現(xiàn)代、雷諾、寶馬、小鵬、比亞迪、 Rivian、吉利、長城汽車等多個Tier1廠商和汽車制造商產(chǎn)品中。據(jù)統(tǒng)計,目前全球已搭載意法半導(dǎo)體的碳化硅產(chǎn)品的量產(chǎn)乘用車已經(jīng)超 300 萬輛,車規(guī)級碳化硅出貨量已經(jīng)突破一億。訂單方面,為保供應(yīng),此前ST與上游材料廠簽訂了超過7.5億片晶圓供應(yīng)協(xié)議。在近期,ST宣布與采埃孚簽訂超過1,000萬個碳化硅器件合同,助力采埃孚完成價值超過 300 億歐元的電驅(qū)動訂單。得益于在手訂單的良好預(yù)期,ST預(yù)計到2024年其SiC營收將達到10億美元。


英飛凌

英飛凌從1992年起,開始著手碳化硅的研究。2019年,公司發(fā)布了1200V的車規(guī)級碳化硅 MOSFET。2020年,面向全球汽車行業(yè)公開發(fā)售碳化硅HybridPACK? Drive 模塊。2022年,英飛凌擴大第三代半導(dǎo)體的產(chǎn)能,將投資超過20億歐元(合計約144億人民幣)擴大SiC 和 GaN產(chǎn)能。截止目前,英飛凌已發(fā)布200款 CoolSiC產(chǎn)品,超過130個型號針對客戶創(chuàng)新需求開發(fā),在全球范圍內(nèi)更是擁有超過3,000家的活躍客戶。


此外,英飛凌已經(jīng)和天岳先進、天科合達、昭和電工等廠商簽訂長期協(xié)議,正著力提升碳化硅產(chǎn)能,以實現(xiàn)在2030年之前占據(jù)全球30%市場份額的目標(biāo)。預(yù)計到2027年,英飛凌的碳化硅產(chǎn)能將增長10倍。而在營收方面,英飛凌計劃到2025年,將碳化硅功率半導(dǎo)體的銷售額提升至10億美元。


三安光電

三安光電現(xiàn)有1200V系列碳化硅二極管和MOSFET,可以應(yīng)用到800V平臺。其中碳化硅二極管產(chǎn)品持續(xù)迭代,已推出第四代高性能產(chǎn)品,且有7款通過車規(guī)認證并開始逐步出貨;碳化硅MOSFET已推出650V-1700V系列產(chǎn)品,包含80mΩ/20mΩ/16mΩ等,產(chǎn)品在比導(dǎo)通電阻特性、擊穿電壓特性和閾值電壓穩(wěn)定性上的表現(xiàn)行業(yè)領(lǐng)先。


作為國內(nèi)碳化硅的代表企業(yè),截至2023H1,公司已簽署的碳化硅MOSFET長期采購協(xié)議總金額超70億元,其產(chǎn)品已廣泛應(yīng)用于光伏、儲能、新能源汽車、充電樁等可靠性要求高的領(lǐng)域,主要客戶包括威邁斯、英博爾、陽光電源、古瑞瓦特、錦浪、固德威、上能、首航、德業(yè)、禾邁、禾望、艾羅、臺達、維諦、偉創(chuàng)力、長城、歐陸通、科華、英威騰、格力、美的、視源、斯達、士蘭微、英飛特、英飛源等。


綜合點評

SiC功率器件在新能源汽車上主要用于主驅(qū)逆變器、OBC和DC-DC變換器,可有效提升續(xù)航里程(5-10%)和降低整車系統(tǒng)成本。而主機廠通過和芯片供應(yīng)商、Tier1簽訂長約,批量采購價可降至2.0-2.5倍,已達到大規(guī)模上車的甜蜜點。


半導(dǎo)體發(fā)展?jié)摿χ笖?shù)

★★★★★


氮化鎵:應(yīng)用從快充加速向各行各業(yè)拓展

上榜理由

不止快充,氮化鎵已在服務(wù)器、新能源汽車、光儲等眾多領(lǐng)域大放異彩。


現(xiàn)狀與展望

自上世紀(jì)90年代起,一些全球領(lǐng)先的科研機構(gòu)就開始著手氮化鎵材料的研究,并致力于實現(xiàn)其產(chǎn)品的商業(yè)化。在2018年左右,氮化鎵被引入消費電子快充領(lǐng)域,“秒充”、“閃充”等技術(shù)相繼涌現(xiàn),憑借大功率、小體積、充電快、散熱快等明顯優(yōu)勢,氮化鎵產(chǎn)品迅速引爆市場。


目前,據(jù)不完全統(tǒng)計,市場上已有數(shù)十家主流電源廠家推出了數(shù)百款氮化鎵快充產(chǎn)品,其功率已從過去的30W向65W、100W、200W、300W+突破,并已經(jīng)成為小米、OPPO、vivo、榮耀、聯(lián)想等各大知名品牌廠商的核心賣點之一。


隨著技術(shù)的不斷發(fā)展,近年來氮化鎵材料在成熟度不斷提高的同時,成本也在進一步下降。在消費電子領(lǐng)域快速普及的帶動下,氮化鎵作為一種創(chuàng)新型的半導(dǎo)體材料在數(shù)據(jù)中心、5G基站、汽車電子、新能源等更為廣闊的市場上滲透率也在不斷提高。


市場規(guī)模方面,根據(jù)Yole的數(shù)據(jù),2022年氮化鎵功率器件市場收入為1.85億美元,預(yù)計2028年將達到20.4億美元,2022-2028 年復(fù)合年增長率為49%。到目前為止,消費領(lǐng)域一直是 GaN市場增長的主要驅(qū)動力,在2022年市場規(guī)模為1.46億美元,占比約為79%。不過,據(jù)Yole預(yù)測,隨著其他應(yīng)用領(lǐng)域滲透率的提高,預(yù)計消費領(lǐng)域的占比到 2027 年將逐漸下降到64%。


資料來源:Yole


主要玩家

英諾賽科

作為國內(nèi)氮化鎵領(lǐng)域的龍頭企業(yè),英諾賽科的發(fā)展可謂是為行業(yè)指明了方向。


據(jù)了解,英諾賽科采用IDM模式運營,集芯片設(shè)計、外延生長、芯片制造、測試于一體,擁有全球最大的8英寸硅基氮化鎵晶圓的生產(chǎn)能力,目前產(chǎn)能已達到15000片/月。近年來,隨著公司產(chǎn)品在消費類(快充、手機、LED)、汽車激光雷達、數(shù)據(jù)中心、新能源與儲能領(lǐng)域的逐漸落地,公司不管是出貨量還是業(yè)績都實現(xiàn)爆發(fā)式增長。


在2022年,公司的氮化鎵出貨量累計突破1億顆,銷售額同比實現(xiàn)300%的增長;2023年Q1,公司僅用一個季度就實現(xiàn)5000萬顆的出貨,銷售額達1.5億,是去年同期的4倍;到2023年8月16日,公司宣布氮化鎵芯片出貨量成功突破3億顆,這意味著公司僅用一個半季度就實現(xiàn)了出貨量的翻倍,并且在上半年銷售額同比增長500%,增長勢頭迅猛。


英諾賽科氮化鎵芯片出貨量成功突破3億顆

資料來源:英諾賽科


納微半導(dǎo)體

納微半導(dǎo)體( Navitas Semiconductor )也是氮化鎵得先行者之一,公司的客戶主要涵蓋三星、LG、OPPO、小米、Anker、Dell、聯(lián)想等一線消費電子品牌。


在2021年1月,納微半導(dǎo)體宣布已向市場成功交付超過1300萬顆氮化鎵(GaN)功率IC,超過100款使用納微GaNFast氮化鎵科技的快充充電器已經(jīng)走向市場;2022公司無故障氮化鎵累計出貨量已超過4千萬顆,2022年全年凈收入較2021年增長60%。


而到2023年3月20日,納微半導(dǎo)體宣布已出貨超7500萬顆高壓氮化鎵功率器件,意味著公司僅用一個季度就接近實現(xiàn)出貨量的翻倍增長,并且2023年Q1凈銷售額同比接近翻番,待出貨訂單也同比增長50%,與客戶量產(chǎn)和在研項目的價值總額達7.6億美元;Q2季度,公司總收入1,810萬美元,同比增長110%,環(huán)比增長35%,在研客戶項目增長30%,總量超過10億美元,各大市場都實現(xiàn)了增長,并且氮化鎵累計已發(fā)貨超過1億顆。


綜合點評

在氮化鎵市場,最近一兩年也發(fā)生了天翻地覆的變化。在消費電子領(lǐng)域,隨著氮化鎵充電器的系統(tǒng)成本逐漸已經(jīng)和硅基充電器實現(xiàn)持平,加速了氮化鎵在消費電子市場的快速普及;除了消費電子外,在新能源汽車、光伏/儲能、數(shù)據(jù)中心等新興市場,伴隨著客戶接受度及滲透率的不斷提高,行業(yè)內(nèi)大單也已經(jīng)開始陸續(xù)出現(xiàn)。


半導(dǎo)體發(fā)展?jié)摿χ笖?shù)

★★★★☆


衛(wèi)星通信芯片:由軍用開始走向大眾

上榜理由

衛(wèi)星通信由軍用開始走向大眾。


現(xiàn)狀與展望


在2022年9月6日,華為搶先蘋果推出了搭載北斗通信短報文功能的Mate50,這也是全球首款支持北斗衛(wèi)星消息的大眾智能手機;2022年9月8日凌晨,蘋果在秋季新品發(fā)布會上發(fā)布了iPhone 14系列,并首次加入衛(wèi)星通信功能,采用的是Globalstar公司的低軌通信衛(wèi)星。不過目前蘋果的衛(wèi)星通信功能僅支持在美國、加拿大在內(nèi)的部分國家使用,中國地區(qū)的機型并不支持這項功能。


2023年8 月 29 日,華為推出了Mate 60 Pro。據(jù)其介紹該手機是全球首款支持衛(wèi)星通話的大眾智能手機,能撥打和接聽衛(wèi)星電話,可自由編輯衛(wèi)星消息。憑借麒麟5G芯片、衛(wèi)星通信功能、時尚的外觀設(shè)計等核心賣點,該款產(chǎn)品迅速引爆整個手機圈,成為傳統(tǒng)旺季下消費電子反彈的急先鋒。


華為 Mate 60 Pro 成為全球首款支持衛(wèi)星通話的大眾智能手機

資料來源:華為


除了華為和蘋果外,目前行業(yè)內(nèi)包括三星、小米、OPPO、vivo廠商也都在跟進相關(guān)技術(shù),目前上述廠商都已經(jīng)在和高通和聯(lián)發(fā)科等公司合作,開發(fā)具有衛(wèi)星通信功能的智能手機。


當(dāng)然,不止于手機,目前衛(wèi)星通信技術(shù)也已經(jīng)由手機向汽車領(lǐng)域拓展。在9月1日極氪舉行的發(fā)布會上, 極氪宣布旗下001FR將搭載衛(wèi)星通信技術(shù),支持衛(wèi)星定位、雙向衛(wèi)星消息和衛(wèi)星通話服務(wù)。值得一提的是,這是衛(wèi)星通信技術(shù)在全球首次實現(xiàn)量產(chǎn)上車。


主要玩家

華力創(chuàng)通

作為國內(nèi)衛(wèi)星應(yīng)用技術(shù)的領(lǐng)航者,華力創(chuàng)通成立于2001年,公司擁有北斗芯片/模塊與天通芯片/模塊的核心技術(shù),已形成“芯片+模塊+終端+平臺+系統(tǒng)解決方案”的較全產(chǎn)業(yè)鏈布局。


憑借過硬的技術(shù)與產(chǎn)品,華力創(chuàng)通成為了華為Mate 60 Pro衛(wèi)星通信芯片的核心供應(yīng)商。受益于該系列手機的大賣,僅用一個多月的時間,公司的訂單就從9月5日的2.1億元增加到10月23日的4.95億元,超過公司2022年度經(jīng)審計主營業(yè)務(wù)收入的100%。從Q3的業(yè)績來看,華力創(chuàng)通前三季度公司實現(xiàn)收入4.18億元,同比增長40.06%,實現(xiàn)歸母凈利潤664.56萬元,同比大增123.16%。


電科芯片

電科芯片用于手機的衛(wèi)星通信芯片屬于窄帶通信,支持語音、短信和數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)。目前相關(guān)產(chǎn)品已經(jīng)實現(xiàn)了小批量的銷售,后續(xù)公司會持續(xù)加大相關(guān)領(lǐng)域研發(fā)投入和市場開拓,進一步提升銷售規(guī)模。此外,在汽車領(lǐng)域,近日某國內(nèi)頭部車企宣布搭載電科芯片自主研發(fā)的北斗三號短消息通信模組的新款純電超跑正式上市,標(biāo)志著在國內(nèi)量產(chǎn)車上首次實現(xiàn)了車載北斗衛(wèi)星通信功能。


高通

高通表示,目前正在和榮耀、Motorola、OPPO、vivo和小米合作,推出的驍龍8 Gen 2移動平臺將集成Iridium提供的Snapdragon Satellite衛(wèi)星通信解決方案,支持手機廠商通過Snapdragon Satellite開發(fā)具備衛(wèi)星通信功能的智能手機,預(yù)計不久就可以發(fā)布。此外,高通還指出,Snapdragon Satellite除了用在手機領(lǐng)域外,也可以運用在計算、汽車、物聯(lián)網(wǎng)等終端。


綜合點評

目前,衛(wèi)星通信技術(shù)已經(jīng)實現(xiàn)了從實驗室到商用的演進,逐漸成為了高端手機市場的一大突破口與新趨勢。隨著技術(shù)的不斷成熟,未來這項技術(shù)還有望在汽車、IoT、導(dǎo)航、實時通信等領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)更為廣泛的商用價值。


半導(dǎo)體發(fā)展?jié)摿χ笖?shù)

★★★☆☆


機器人SoC:智能汽車的終點是智能機器人

上榜理由

技術(shù)實現(xiàn)復(fù)用,智能汽車的終點是智能機器人。


現(xiàn)狀與展望

機器人(Robot)是一種能夠半自主或全自主工作的智能機器。由于其具有感知、決策、執(zhí)行等基本特征,可以輔助甚至替代人類完成危險、繁重、復(fù)雜的工作,以提高人類的工作效率與質(zhì)量,服務(wù)人類生活。按照應(yīng)用領(lǐng)域的不同,機器人產(chǎn)品主要可分為工業(yè)機器人和服務(wù)機器人兩大類。


其中,工業(yè)機器人是自動化控制的、可重復(fù)編程的多功能機械執(zhí)行機構(gòu),該機構(gòu)具有三個及以上的關(guān)節(jié)軸,能夠借助編制的程序處理各類工業(yè)自動化任務(wù)。目前,搬運、焊接及與裝配工序相關(guān)的機器人占據(jù)約75%的工業(yè)機器人市場份額,由于其具備速度快、精度高、負載范圍廣等特性,可廣泛應(yīng)用在3C電子(占比約26%)、汽車制造(占比約23%)、金屬機械制品(占比約12%)等領(lǐng)域。


而在服務(wù)機器人領(lǐng)域,通過不斷融入AI芯片、激光雷達、算法、通訊、大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)等新技術(shù),逐漸實現(xiàn)了機器人的自主性、適應(yīng)性及智能化發(fā)展,已經(jīng)能夠更好地滿足消費者家庭及商用的智能化需求。目前,國內(nèi)服務(wù)機器人已經(jīng)進入市場導(dǎo)入期,其中清潔、配送、引導(dǎo)接待、安防等服務(wù)機器人的前沿領(lǐng)域,已經(jīng)率先迎來了快速發(fā)展。


從發(fā)展現(xiàn)狀來看,在工業(yè)機器人領(lǐng)域,目前行業(yè)的全球市場集中度較高,ABB、庫卡、發(fā)那科、安川四大品牌的合計市場占有率長期保持50%以上。但受近年來的國際政治環(huán)境等因素的影響,外資品牌缺貨嚴(yán)重,物流成本激增,驅(qū)動工業(yè)機器人的國產(chǎn)化進程不斷加快,國內(nèi)新松機器人、拓斯達、埃斯頓、埃夫特、??禉C器人、大族機器人等國產(chǎn)廠商順勢崛起;在服務(wù)機器人領(lǐng)域,隨著市場需求的持續(xù)上升,包括以科沃斯、石頭、云鯨、追覓等為代表的掃地機器人;擎朗智能、普渡科技、穿山甲機器人、獵戶星空為代表的餐飲機器人;天智航、威高、安翰科技、微創(chuàng)醫(yī)療為代表的醫(yī)療機器人;以及以中信重工、國自機器人、中智科創(chuàng)為代表的安防機器人開始走入人們的日常生活。


主要玩家

地平線

地平線機器人開發(fā)平臺,全稱為Horizon Hobot Platform,包含了計算方案(地平線旭日)、機器人操作系統(tǒng)(地平線TogetherROS)、機器人參考算法(Boxs)、機器人應(yīng)用實例(Apps)、配套開發(fā)工具(Tools)的完整架構(gòu)。


其中,地平線旭日是針對通用機器人場景推出的低功耗、高性能的智能計算方案,旭日3集成了地平線的伯努利2.0 架構(gòu)引擎( BPU),可提供 5TOPS 的算力。截至目前,地平線在機器人領(lǐng)域已累計服務(wù)開發(fā)者2萬人,助力中小創(chuàng)客公司50余家,涵蓋機器人品類10余種,旭日系列出貨量達到400萬片以上。


搭載旭日3芯片的RDK系列開發(fā)套件

資料來源:地平線


以服務(wù)機器人為例,早在2021年,地平線與科沃斯就達成了重要合作,以地平線旭日?3芯片為基礎(chǔ)打造的科沃斯地寶X1掃拖機器人,成為了業(yè)內(nèi)首個搭載人工智能專用處理器的掃地機。從市場反饋來看,地寶X1掃拖機器人憑借“智能、全能、解放雙手”的核心優(yōu)勢,一上市便成為行業(yè)“爆款”。根據(jù)科沃斯的數(shù)據(jù),X1系列產(chǎn)品不僅成為京東2021年雙十一掃地機器人品類全網(wǎng)單品銷量銷額No.1,而且也成為京東2022年掃地機器人品類全網(wǎng)累計銷額No.1。截止2023年3月,該系列產(chǎn)品在全球銷量就已經(jīng)超過了100萬臺,是業(yè)內(nèi)少有的僅用1年半時間就實現(xiàn)破百萬銷量的單品。


星宸科技

星宸科技成立于2017年,在芯片設(shè)計全流程具有豐富經(jīng)驗,可支撐大型先進工藝下的SoC設(shè)計。在智能機器人領(lǐng)域,針對行走、導(dǎo)航、避障、交互、連接、多融合感知、多任務(wù)執(zhí)行、低功耗、高性價比等市場需求,星宸科技結(jié)合自身在CPU、IPU、MCU、PMU、ISP等領(lǐng)域的深厚積累,提出了多核異構(gòu)、多傳感融合、高能效算力智能機器人芯片解決方案。


截止目前,公司已在機器人領(lǐng)域推出了SSU9386、SSU9383等多款SoC芯片。其中, SSU9386是一款四芯合一產(chǎn)品,采用高度集成設(shè)計,內(nèi)置視覺模組處理芯片+大核CPU/IPU芯片+MCU芯片+音頻模塊,算力為3Tops,能有效降低系統(tǒng)復(fù)雜度,減少研發(fā)及供應(yīng)鏈成本,賦能智能機器人產(chǎn)品應(yīng)用新價值;而SSU9383為多傳感融合All In One機器人SoC解決方案,算力為1.5Tops,與SSU9386形成了高低搭配。此外,在軟件系統(tǒng)上,目前公司已經(jīng)更新迭代到了V2.0架構(gòu),支持Linux+ROS2+StarEngine(自研算法工具鏈)。


綜合點評

智能汽車和智能機器人的環(huán)境感知、人機交互、決策控制等計算任務(wù)基本一致,二者本質(zhì)都是機器人,因此技術(shù)在很大程度上可以實現(xiàn)復(fù)用。目前,機器人在汽車領(lǐng)域應(yīng)用不斷增長的同時,行業(yè)內(nèi)也涌現(xiàn)出以特斯拉、大眾、現(xiàn)代、小鵬、小米、智己等代表的汽車主機廠開始陸續(xù)加入機器人賽道,這進一步助推了機器人行業(yè)的發(fā)展。


半導(dǎo)體發(fā)展?jié)摿χ笖?shù)

★★★★☆


本文分析了半導(dǎo)體10個最有發(fā)展?jié)摿蛻?yīng)用價值的技術(shù)領(lǐng)域方向,涉及新能源汽車的電動化(碳化硅)、智能化(自動駕駛芯片、智能座艙芯片、激光雷達)、AI(AI訓(xùn)練/推理芯片、HBM、CoWoS先進封裝)、消費電子(氮化鎵、衛(wèi)星通信芯片)、機器人(機器人SoC)等多個終端市場。


2023年都已經(jīng)過去,2024年轉(zhuǎn)眼來到。展望2024年,若在行業(yè)復(fù)蘇的大背景下把握好上述確定性較強的發(fā)展機遇,或?qū)⒂型@得超越市場平均水平的收益。