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                            未來十年:智能汽車能重塑智能手機的輝煌嗎?

                            發布時間:2021-05- 24點擊量:0

                            智能汽車中需要用到大量的傳感器,霍爾元件傳感器作為一種廉價且穩定性極高的傳感方式,被越來越多的工程師選擇。一輛智能汽車中甚至用到上百顆傳感器。

                            如今新的造車品牌猶如雨后春筍,特斯拉、蘋果、小米、百度、蔚來、小鵬、滴滴、理想等等,一場造車盛宴已然開啟。十年前,智能手機突破了“打電話發信息”的單調,十年后的今天,智能汽車也將讓汽車打破其只是一個“代步工具”的屬性。因為電動汽車和智能駕駛概念和需求的崛起,現在國內很多廠商開始投身造車,而與此同時,國內一大波企業投入到了汽車芯片供應商行列。這種噱頭大有十年前手機崛起之勢,不禁讓人感慨以及引發思考,中國汽車產業能否復演智能手機產業的輝煌?

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                            誠然,整個汽車半導體市場還是國際的大廠占據主導位置,恩智浦、英飛凌、瑞薩、德州儀器、意法半導體占據了整個市場近50%的份額。更有新玩家英偉達、高通、英特爾等在自動駕駛、智能車機、ADAS領域攻城略地。不同于手機這樣的消費市場,汽車對車規的認證就難倒一大批供應鏈,所以國產汽車芯片供應鏈相比手機芯片供應鏈來說,其難度更大,更難啃。

                            但給到國產的機會也是難以說明的大,內行人都知道,其實早在幾年前,車廠客戶很難找到符合自身設計和技術路線圖的芯片,這也就促生了“北汽產投牽手imagination成立核芯達,比亞迪自己成立半導體公司”的現象。而國內的汽車芯片企業具有天然的渠道優勢和較高的性價比,更能契合本土車廠的需求。而且這幾年國產芯片的認可度不斷攀升,給了芯片企業更多的試錯機會。那么中國能否在智能汽車方面上演手機的成功史呢?

                             

                            我們就拿華為重點布局的智能駕駛、智能座艙、智能網聯、智能電動、車云服務五大領域,也是未來汽車智能化帶來的最主要增量市場,來分析一下中國在智能汽車和汽車半導體上的布局和一些實力情況。

                             

                            首先在智能駕駛領域,其門檻相對較高,對車規的認證也比較苛刻,國外的特斯拉FSD可以說是頂尖、英偉達和英特爾在這方面是比較有地位的。國內方面,主要有華為海思、阿里、黑芝麻、地平線、芯馳科技。

                             

                            華為海思的昇騰310 AI芯片和阿里的玄鐵910都可以用于智能駕駛場景;黑芝麻的華山一號和華山二號,華山二號 A1000 芯片在算力上達到了40 - 70 TOPS,相應的功耗為8 W,能效比超過6 TOPS/W,在性能與能效比上已經可以與國外競爭對手抗衡;地平線國內首家實現車規級 AI 芯片量產上車的企業,其征程2已出貨10萬,將在今年正式推出更強大的征程 5,單芯片AI 算力高達 96TOPS ,性能超越特斯拉FSD,地平線在前裝量產方面也相對走的比較靠前;芯馳科技的V9芯片是專為新一代智能駕駛輔助系統設計的車規級汽車芯片。

                             

                            在整個智能汽車領域,智能座艙可以說是目前智能駕駛進程中最為成熟的應用,智能座艙域控制器芯片處于萌芽階段,國內廠商有望搶占市場份額。國內的智能座艙芯片供應商主要有華為、地平線、芯擎、芯馳科技、全志科技。

                             

                            華為的麒麟710A工藝已達 12 納米,和高通 SA8155P 同是8內核設計;地平線的征程2目前算力達 4TOPS,功耗僅2瓦,已實現在長安UNI-T的量產,同上汽、廣汽、一汽、理想等國內車企也有合作;芯擎的7nm工藝制程的全新一代高性能智能座艙SoC——SE1000也將于今年流片;芯馳科技的X9芯片是高性能座艙芯片,集成了最新的高性能CPU,GPU,AI加速器,以及視頻處理器;全志科技在過去已推出 T 系列(T2、T3、T7)智能座艙芯片,最新的 T7 芯片達到 6 內核設計,同時兼容 Android、 Linux、QNX 三種系統,已和比亞迪達成合作關系。

                             

                            而智能電動方面,智能電動較傳統汽車的核心增量部件主要是“三電系統”,“三電系統”即電池、電機和電控三個部分,電池指電池和電池管理系統 BMS 等,電機指電動機和電動機控制器 MCU等,電控指車載 DC/DC 變換器、車載充電機等。處于這些領域的上游供應鏈都將受益于這波汽車的宏利。

                             

                            在這其中,就不得不說一下功率半導體IGBT和SiC。IGBT作為電子電力裝置和系統中的“CPU”,高效節能減排的主力軍,有著強大的生命力。國內的IGBT企業有斯達半導、寧波達新、陸芯電子、銀茂微電子、中科君芯、揚杰科技、華微電子、中車時代、比亞迪、瑞能半導體、廣東芯聚能以及富能半導體等,總體來看,國內IGBT已經能夠具備一定的產業鏈協同能力,但國內IGBT技術在芯片設計、晶圓制造、模塊封裝等環節目前均處于起步階段。普通IGBT企業想要在新能源汽車領域分一杯羹并不容易,還需有很長的路要走。

                             

                            至于SiC,業內人士指出,電動汽車行業是SiC應用前景最廣闊的行業,SiC技術帶來的電池使用效率顯著提升以及電驅動裝置重量和體積的縮小正是電動汽車技術最需要的。特斯拉的Model 3 率先采用 SiC,開啟了電動汽車使用 SiC先河,2020年比亞迪漢也采用了SiC模塊。相比于硅技術,國內碳化硅技術的發展更令人欣慰,畢竟國內外碳化硅技術的起跑線是相對接近的。

                             

                            這幾年國內SiC產業陣容不斷擴大,從整體產業鏈來看,相比于世界一流技術,我們大約是處于其五年前的水平階段,而且這個時間差正在逐漸縮小,部分技術環節甚至是齊頭并進。具體來看,國內SiC襯底片以4英寸為主,6英寸還在研發,國外已完成4英寸到6英寸的轉化,8英寸襯底已研發出來;在外延片方面,我國六英寸產品可以實現本土供應,建成或在建一批專用的碳化硅晶圓廠等,我們知道瑞能的SiC二極管產品以及產業鏈上游的碳化硅外延產品,早已在國外市場和全球頂部廠商直接競爭。

                             

                            車規MCU也是很值得一說的,因為之前車規MCU幾乎是由國外壟斷,但近幾年,陸續有一些MCU廠商敢于打破這種壟斷局面,并拿出了一些車規MCU的代表作。比如杰發科技 AC781x/AC7801x系列、比亞迪半導體 BF711x/BF7106系列、芯旺微電子 KF8A/KF32A系列、賽騰微電子 ASM87/ASM30系列、琪埔維半導體 XL6600系列、華大北斗 HD80xx/HD9xxx系列、國芯科技 CCM3310/CFCC2002/CFCC2003系列,此外還有兆易創新、中穎電子、智芯半導體、蜂馳高芯、云途半導體等等。

                             

                            國內汽車存儲業,主要有兆易創新的支持。在缺芯的當下,兆易創新也收獲了不少整車廠的訂單。GD25全系列的SPI NOR Flash是目前唯一的純國產化車規閃存產品,完成了全球主要汽車Tier 1的覆蓋,主要應用于車載娛樂影音、輔助駕駛、電池管理、充電管理與域控制器等單元。據了解,兆易創新也在研發車規級MCU。

                             

                            前文我們談到的匯頂科技,不僅在手機指紋識別領域大殺四方,如今其已經將指紋識別的觸角延伸到了汽車領域,國產汽車領克05在其中控產品中采用了其指紋識別芯片,而且其車規級觸控方案被現代第十代索納塔采用,吉利和沃爾沃汽車的應用于智能座艙的車規級指紋識別方案也來自匯頂科技。在汽車智能化的大趨勢下,匯頂科技不斷發揮其在人機交互、生物識別及物聯網領域的技術領先優勢,并積極在汽車硬件研發上創新。

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