汽车智能化系列专题：决策篇（1）：从芯片到软件，车载计算平台产业链全面拆解

车载计算平台是智能网联汽车的“大脑” 车载计算平台是智能网联汽车的“大脑”。车载计算平台产业链从硬件到软件主要包括硬件平台、系统软件与功能软件：（1）异构硬件平台：CPU计算单元、AI单元、MCU控制单元、存储、ISP等其他硬件组成的自动驾驶域控制器；（2）系统软件：硬件抽象层、操作系统内核、中间件组件等；（3）功能软件：自动驾驶通用框架、功能软件通用框架。 车载计算平台是智能网联汽车产业变革的风向标 随着汽车智能化程度的逐渐提高，对高性能SoC芯片的需求不断提升，主控芯片是所有环节中壁垒最高、商业模式最佳的环节；此外，当前汽车芯片出货量过小，无法充分摊销前期高昂的研发成本。种种因素注定了，SoC主控芯片一定是长期极其稀缺的赛道，也是只属于少数玩家的游戏，英伟达、高通、英特尔等国际巨头持续发力芯片赛道，国内方面，华为、地平线等正在不断追赶。 汽车软件是汽车智能化赛道的贝塔 随着汽车软件权重占比的不断提升，对主机厂而言，应用软件是其品牌智能化的直接体现，更是能否占领消费者心智的关键，核心功能和算法的定制化和差异化一定是其发力的重点，而对于底层相对标准的系统软件和功能软件，以及相应的工具链等产品，独立的软件方案商具有显著优势和规模效应。 汽车智能化浪潮方兴未艾，建议关注相关厂商 汽车智能化浪潮方兴未艾，车载计算平台的技术变革才刚刚开始，不断的产品和技术迭代，为产业链中上游的方案商和软件商提供了大量的增量业务机会，建议关注中科创达、德赛西威、光庭信息、东软集团、四维图新等相关上市公司。 投资摘要 关键结论与投资建议内容。 车载计算平台是智能网联汽车的“大脑”，更是智能网联汽车产业变革的风向标，从硬件到软件的全产业链都充满了机遇。 第一，异构硬件平台是算力时代下智能网联汽车的核心，随着汽车智能化程度的逐渐提高，对高性能SoC芯片的需求不断提升，SoC主控芯片是所有环节中壁垒最高、商业模式最佳的环节；此外，当前汽车芯片出货量过小，无法充分摊销前期高昂的研发成本。种种因素注定了，SoC主控芯片一定是长期极其稀缺的赛道，也是只属于少数玩家的游戏，英伟达、高通、英特尔等国际巨头持续发力芯片赛道，国内方面，华为、地平线等正在不断追赶； 第二，汽车软件将是汽车智能化赛道的贝塔。随着汽车软件权重占比的不断提升，对与主机厂而言，应用软件是其品牌智能化的直接体现，更是能否占领消费者心智的关键，核心功能的定制化和差异化一定是其发力的重点，而对于底层相对标准的系统软件和功能软件，以及相应的工具链等产品，独立的方案商优势显著。此外，芯片厂商的商业模式注定了其技术落地会选择相应的方案厂商合作，与头部芯片厂商深度绑定的优质方案商具有长期的成长空间。 核心假设或逻辑 第一，主控芯片从长期看注定是少数玩家参与的赛道，对于技术支持和方案落地等，芯片厂商更倾向于寻找优质方案商来支持其客户的落地； 第二，长期合作的方案商对于芯片厂商的生态和平台know-how理解更为充分，双方磨合度也更高，反哺双方合作的紧密度。 股价变化的催化因素 第一，自动驾驶产业政策出现重大利好； 第二，图像识别等自动驾驶底层技术出现重大变革； 第三，全球主要科技巨头或独角兽发布智能汽车新品。 核心假设或逻辑的主要风险 第一，疫情反复或对汽车销量持续产生不利影响； 第二，中美科技、贸易摩擦风险； 第三，座舱域、驾驶域智能化落地节奏低于市场预期的风险； 第四，市场格局发生改变，竞争加剧等风险。 Page 行业研究 内容目录 决策篇：......................................................................................................................6车载计算平台由硬件平台+系统软件+功能软件构成.............................................6 EEA架构逐渐走向域集中，DCU应运而生.........................................................6单车智能化逐步提升，对计算平台的需求持续增加.............................................9硬件平台之一：芯片..................................................................................................11计算芯片是算力时代下智能网联汽车的核心.......................................................11传统MCU：MCU需求稳步增长，海外寡头长期垄断........................................12智能座舱SoC：高通在中高端数字座舱呈现垄断局面.......................................14自动驾驶SoC：CPU+XPU是当前主流，英伟达当前领先................................15评估芯片性能，算力、能耗、效率缺一不可......................................................19硬件平台之二：域控制器...........................................................................................21面向高阶自动驾驶，异构多核硬件架构成为趋势...............................................21高性能SoC主芯片占整体域控制器的主要成本.................................................22 OEM自研、系统集成商、软件平台商三方势力各显身手..................................22系统软件之一：操作系统...........................................................................................25操作系统标准与分类：车控OS与座舱OS.......................................................25 QNX、Linux、VxWorks是主要的底层内核.......................................................26 QNX+Linux或QNX+Android是当前的主流趋势...............................................27系统软件之二：硬件抽象层与中间件层.....................................................................29硬件抽象层之一BSP：主板硬件与操作系统之间的桥梁...................................29硬件抽象层之二Hypervisor：虚拟化平台，跨平台应用的重要途径..................29中间件层：助力软硬件解耦分离，提升应用层开发效率....................................32功能软件、工具链及应用软件：................................................................................34功能软件：自动驾驶的核心共性功能模块..........................................................34工具链：提升平台软硬件研发效率的重要途径...................................................35应用软件：OEM品牌智能化产品力的直接体现.................................................35相关公司：中科创达、德赛西威、光庭信息、东软集团、四维图新、经纬恒润........38中科创达（300496.SZ）：全球领先的智能平台技术服务提供商......................38德赛西威（002920.SZ）：汽车电子Tier 1龙头，ADAS先发优势显著............39光庭信息（301221.SZ）：领先的智能汽车软件解决方案提供商......................40东软集团（600718.SH）：智能汽车浪潮为老牌软件龙头注入活力..................41四维图新（002405.SZ）：地图为基、芯片铸魂，打造汽车智能领导者............41经纬恒润（A21257.SH）：领先的综合电子系统科技服务龙头.........................42国信证券投资评级......................................................................................................45分析师承诺................................................................................................................45风险提示....................................................................................................................45证券投资咨询业务的说明...........................................................................................45 决策篇： 车载计算平台由硬件平台+系统软件+功能软件构成 智能驾驶产业主要可以分为感知层、决策层与执行层，本篇是汽车智能化系列专题的第二篇，主要围绕着汽车智能化的决策层展开。本篇报告针对车载计算平台全产业链的每个细分环节，从其概念、技术路径、发展趋势、竞争格局等内容展开。车载计算平台是智能网联汽车的“大脑”，从硬件到软件主要包括： （1）异构硬件平台：CPU计算单元、AI单元（GPU、ASIC、FPGA）、MCU控制单元、存储、ISP等其他硬件组成的自动驾驶域控制器； （2）系统软件：硬件抽象层（Hypervisor、BSP）、操作系统内核（QNX/Linux/Andriod/Vxworks）、中间件组件等； （3）功能软件：自动驾驶通用框架（感知、决策、执行）、功能软件通用框架（数据抽象/数据流框架/基础服务）； （4）其他：工具链（开发、仿真、调试、测试等）、以及安全体系（功能安全、信息安全等）。 图1：汽车智能化产业地图之车载计算平台 EEA架构逐渐走向域集中，DCU应运而生 单车ECU数量激增，无法满足汽车智能化的需求。1980年代开始，以机械为主宰的汽车行业内掀起一场电子电气化革命，电子控制单元（Electronic Control Unit，ECU）占领了整个汽车，此时的汽车电子电气架构都是分布式的，各个ECU都通过CAN（Controller Area Network，控制器域网络）或LIN（LocalInterconnect Network，局部互联网络）总线连接在一起，通过工