汽车电子、 AI、物联网等产业将成为 IC 发展新驱动力

阿芯2018年5月25日
随着消费电子的拉动力下降,汽车电子、 AI、物联网等新兴产业已成为 IC 产业发展的新驱动力。

根据赛迪顾问的数据, 2016 年汽车电子领域是增速最快的领域, 增速达到34.4%;计算机领域排名第三,增速为 13.9%;而消费电子增速已滑落至 9.2%。随着消费电子的拉动力下降,汽车电子、 AI、物联网等新兴产业已成为 IC 产业发展的新驱动力。
2016 年中国集成电路行业增速(%)

2016 年中国集成电路行业增速(%)

汽车电子

未来几年汽车半导体市场有望成为最强劲的芯片终端应用市场。 根据研究公司IC Insights 2018 年的报告预测,至少到 2021 年,汽车半导体市场都将是最强劲的芯片终端应用市场。根据该公司预测,从 2016 年到 2021 年之间,车用电子系统销售额将以 5.4%的复合年成长率(CAGR)成长,是六大主要终端用户系统类别中最高的。

在市场占比情况上, 根据 IC Insights,预计 2017 年全球电子系统市场总额为1.49 万亿美元,汽车市场份额占比约为 9.1%,高于 2015 年的 8.9%和 2016年的9.0%。预计到2021 年,汽车电子产品将占全球电子系统销售额的9.8%。

2016-2021 年各领域电子系统 CAGR(%)

2016-2021 年各领域电子系统 CAGR(%)

2017 年全球电子系统市场总额预测

2017 年全球电子系统市场总额预测

近年来, 我国汽车电子市场规模快速增长, 根据中商产业研究院数据, 2015年我国汽车电子市场规模为 3979 亿元。 预计到 2020 年,我国汽车电子市场规模将达到 7049 亿元, 年均复合增速达到 20%以上, 远高于国际平均增速水平。

我国汽车电子市场需求规模增长的直接动力主要表现在两方面:一是整个汽车市场的全面发展和汽车电子化水平的提高。汽车整体市场的产量和增长速度直接影响汽车电子市场的发展,汽车产量越高,对电子元器件需求量也越

大。而随着消费者对汽车性能不断提高的要求,汽车电子产品在汽车中的应用丰富性逐渐提高,在汽车成本中所占的比例也不断提高;二是新能源汽车的迅速发展带动汽车电子需求。电动汽车的汽车电子成本占整车成本之比大于传统汽车,随着新能源汽车的高速发展,中国汽车电子市场也呈现高增长态势。

2013-2020 年中国汽车电子市场规模(亿元)

2013-2020 年中国汽车电子市场规模(亿元)

ADAS 芯片是汽车电子增速最快业务。 智能驾驶的核心是高级驾驶辅助系统(ADAS), 它能够大大提升车辆和道路的安全性,其中算法和半导体芯片是ADAS 系统的核心。 ADAS 芯片作为 ADAS 功能模块中控制器的主要硬件载体, 占 ADAS 总体价值的 10%~20%。

根据 IHS 预测, 2020 年全球 ADAS 芯片市场空间将达到 248 亿元, 2016 至2020 年期间复合增长率高到 10%,将是汽车电子行业中增长最为迅速的业务。在汽车电子的细分领域中, ADAS 芯片具备的安全性、不可替代性使其成为需求增速最明显辅助系统。

2013-2020 年全球 ADAS 芯片市场规模(亿美元)

2013-2020 年全球 ADAS 芯片市场规模(亿美元)

根据中投顾问产业研究中心发布的《2017-2021 年中国汽车高级驾驶辅助系统

(ADAS)市场深度调研及投资前景预测报告》, 目前国内 ADAS 搭载率较低,在 2%-4%左右;其中盲区监测功能搭载率最高,达到 6.9%。目前欧美国家的新车 ADAS 功能搭载率在 8%左右,相比于国外,国内 ADAS 搭载率还有非常大的提升空间。

随着汽车销量的稳步提升,尤其是新能源汽车的快速发展,以及汽车科技化、电子化水平的逐步提高,汽车电子将成为新的增长动力,成为下一个推动电子产业发展的重要力量。

2015 年我国汽车 ADAS 搭载率(%)

2015 年我国汽车 ADAS 搭载率(%)

人工智能

深度学习作为机器学习的分支,是当前人工智能研究的主流方式, 其本质是把传统算法问题转化为数据和计算问题。所以对底层基础芯片的要求也发生了根本性改变:人工智能芯片的设计目的不是为了执行指令,而是为了大量数据训练和应用的计算。

在人工智能芯片领域, 目前适合深度学习的主要有 GPU、 FPGA、 ASIC 三种技术路线。三类芯片代表分别有英伟达(NVIDIA)的 Tesla 系列 GPU、赛灵思(Xilinx)的 FPGA 和 Google 的 TPU。

其中, GPU 行业的市场份额有超过 70%被英伟达公司占据。而应用在人工智能领域的可进行通用计算的 GPU 市场则基本被英伟达公司垄断。目前英伟达GPU芯片主要应用方向为数据中心芯片、自动驾驶芯片和嵌入式芯片。NVIDIA用于深度学习的 Tesla 芯片经历了 Kepler、 Maxwell、 Pascal、 Volta 四代架构。

FPGA 市场前景诱人,但是门槛之高在芯片行业里无出其右。 IBM、德州仪器、飞利浦、东芝、三星等 60 多家公司先后斥资数十亿美元投入这个行业,但是最终成功的只有位于美国硅谷的两家公司: Xilinx Altera(被 Intel 收购)。这两家公司共占有近 90%的市场份额,专利达到 6000 余项之多,如此之多的技术专利也构成了极高的技术壁垒。

ASIC 是专用集成电路,是为专门目的而设计。 ASIC 的特点是面向特定用户的需求, ASIC 在批量生产时与通用集成电路相比具有体积更小、功耗更低、可靠性提高、成本降低等优点。 像大疆无人机的Movidius Myriad 芯片、 Tesla 汽车自动驾驶曾用的Mobileye 芯片和 Google 的张量处理器 TPU 都是 ASIC 的代表 。

国内同样涌现了寒武纪等优秀的人工智能公司。寒武纪科技是中科院计算所孵化的一家独角兽公司。 2016 年推出的寒武纪 1A 处理器是世界首款商用深度学习专用处理器,其搭载了国际首个深度学习专用处理器芯NPU,面向智能手机、安防监控、可穿戴设备、无人机和智能驾驶等各类终端设备。其他国内参与 AI 芯片产业的科技公司包括深鉴科技、地平线机器人、西井科技、云之声等,分别从 FPGA+云计算、类脑芯片、人工智能处理器架构 IP等方向参与人工智能产业展。

国内外参与 AI 芯片产业的科技公司及初创企业简介

国内外参与 AI 芯片产业的科技公司及初创企业简介

根据埃森哲今年发布的报告《人工智能:助力中国经济增长》预测,到 2035年人工智能有潜力拉动中国经济年增长率上升 1.6 个百分点。 人工智能将成为一种全新生产要素,与资本、劳动力拥有同等重要地位,将成为拉动中国经济增长的新动力。

2016 年全球人工智能芯片市场规模已达到 6 亿美元,预计到 2021 年将达到52 亿美元, CAGR 达到 53%,增长速度迅猛, 未来市场发展空间巨大。

政策方面, 2017 年 7 月,国务院印发《新一代人工智能发展规划》,明确了我国发展人工智能的战略目标:到 2030 年,人工智能核心产业规模超过 1 万亿元,带动相关产业规模超过 10 万亿元。 人工智能和芯片行业同时作为国家级战略部署, AI 芯片产业有望引领中国“芯”大步向前。

2035 年的实际经济总增加值增速(%)

2035 年的实际经济总增加值增速(%)

国内外参与 AI 芯片产业的科技公司及初创企业简介

国内外参与 AI 芯片产业的科技公司及初创企业简介

物联网

根据国际电信联盟(ITU)的定义,物联网是通过二维码识读设备、射频识别装置、红外感应器、全球定位系统和激光扫描器等信息传感设备,按约定的协议,把任何物品与互联网相连接,进行信息交换和通信,以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。 它的价值在于“万物互联”,被看成是计算机、互联网之后的第三次信息产业浪潮。

物联网具有三大特征:

1.全面感知:利用二维码、射频识别装置(RFID)、传感器等随时随地获取物
体的信息;

2.可靠传递:通过各种电新网络与互联网相结合,将物体的信息准时准确的
传递出去;

3.智能处理:利用云计算、大数据等各类计算技术,对海量数据进行处理,最终对物体实施智能化控制。

物联网相关技术

物联网相关技术

物联网的下游应用极其广泛, 包括工业、 医疗、 交通、 通信、 电力、 安防等等。根据智研咨询的报告, 2015 年全球物联网市场规模为 3500 亿美元,到 2020年,这一数字将超过 10000 亿美元。

根据工信部发布的数据, 2015 年我国物联网产业规模为 7500 亿元, 预计 2017年破万亿, 2020 年规模将超过 1.8 万亿。工信部印发的《关于全面推进移动物联网(NB-IoT)建设发展的通知》 表明, 大力发展 NB-IoT 产业已经上升为国家意志。文件明确提出我国要打造 NB-IoT 完整产业体系, 在细分领域逐步形成规模应用, 2017 年实现基于 NB-IoT 的 M2M 连接超过 2000 万, 2020 年连接总数超 6 亿。

物联网模组与芯片作为物联网的关键器件将迎来爆发期,预计 2020 年我国物联网无线模组市场规模将达到 296 亿元,芯片市场规模将达到 338 亿元。

中国物联网模组/芯片市场规模(亿元)

中国物联网模组/芯片市场规模(亿元)

全球物联网市场规模(亿美元)

全球物联网市场规模(亿美元)

总体来看, 随着 PC、手机等消费电子产品销量的逐渐放缓,集成电路产业发展的下游推动力量已经开始向汽车电子、 AI、物联网等新兴需求转变。 我国作为全球最大的消费电子生产和消费国家以及全球第一大半导体销售市场, 在芯片市场需求方面有着巨大的优势。 在国内消费电子市场庞大基数的依托下和汽车电子、 AI、 物联网等新兴需求的驱动下, 不管是从国家安全层面还是市场自发性层面考虑,国产芯片的发展动力十分充足。

内容来源于:川财证券

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