I semiconduttori stanno diventando sempre più importanti per le automobili poiché l’elettrificazione e l’intelligence continuano a progredire. Tra questi, il livello di intelligenza è emerso come un fattore essenziale che i clienti considerano quando acquistano un veicolo. La precisione e l’efficienza della guida autonoma sono determinate dalle capacità di calcolo e dal processo di produzione del chip. Pertanto, l’aumento della domanda di guida autonoma sta spingendo la domanda di processi avanzati e aumenterà in modo significativo le dimensioni del mercato dei sistemi avanzati di assistenza alla guida (ADAS)/chip di guida autonoma (AD). La capacità di calcolo dei processori ADAS/AD deve soddisfare i requisiti del corrispondente livello di guida autonoma. La Society of Automotive Engineers (SAE) definisce i vari livelli di guida autonoma come segue:
I TOPS (trilioni di operazioni al secondo) dei chip ADAS/AD di Livello 2 sono in genere compresi tra 10 e 100, ma i TOPS di Livello 3 sono compresi tra 150 e 200 e i TOP di Livello 4/Livello 5 sono più di 400 e raggiungeranno oltre i mille. Ogni livello è ulteriormente suddiviso in base alla funzionalità. Le funzionalità di livello 2 di base includono solo il controllo automatico della velocità adattivo (ACC) e il sistema di mantenimento della corsia (LKS) e possono essere raggiunte da un SoC con solo 10 TOP. Tuttavia, il livello avanzato 2 può richiedere fino a 75 TOP per raggiungere l’ACC avanzato, che può mantenere il centro della corsia e pre-controllare la velocità alle curve imminenti.
Si prevede che il mercato globale dei SoC ADAS/AD raggiungerà i 30 miliardi di dollari entro il 2030 con un CAGR del 26,3% tra il 2022 e il 2027. I SoC della categoria Livello 2 avranno una quota di mercato dei ricavi del 44,4% nel 2022, che raggiungerà un livello record del 60% nel 2024 a causa dell’aumento dei requisiti di sicurezza e della diminuzione dei prezzi dei componenti. I sistemi AD di livello 3 impiegheranno alcuni anni per ottenere la fiducia del pubblico, ma entro il 2027 sostituiranno il livello 2 come standard. Rispetto ai SoC di livello 3, i SoC di livello 4 hanno una maggiore capacità di calcolo e larghezza di banda per elaborare più immagini ad alta risoluzione e fornire una risposta rapida. Di conseguenza, la barriera all’ingresso e il costo dei SoC di livello 4 sono molto più elevati di quelli dei SoC di livello 3, quindi saranno utilizzati principalmente nei veicoli di lusso e nei taxi a guida autonoma.
Adas, barriere di ingresso basse e ampia massificazione
La barriera all’ingresso al SoC ADAS di Livello 1 e Livello 2 è bassa. Pertanto, la penetrazione di ADAS può aumentare in modo significativo dato che il costo dei sensori ADAS, come telecamere e radar, continua a diminuire. Counterpoint prevede che la penetrazione globale di ADAS nelle spedizioni di auto raggiungerà il 78,7% entro il 2024. Allo stesso tempo, più nuovi attori entreranno nel mercato dei chip ADAS. Queste startup sono in grado di progettare chip AI e produrre in serie, e le loro soluzioni possono soddisfare rapidamente requisiti localizzati, come lingua locale e algoritmi di localizzazione, a prezzi competitivi. Pertanto, i brand di automobili emergenti favoriranno queste nuove soluzioni. Tuttavia, anche i tradizionali chip automobilistici, come Renesas e NXP, stanno fornendo soluzioni. Il livello 3 impiega più sensori e unità di calcolo più efficienti rispetto al livello 2.
D’altra parte, lo sviluppo dei chip di guida autonoma (AD) è guidato principalmente da giganti dell’elettronica di consumo affermati come NVIDIA e Intel (Mobileye). Le spese di ricerca e sviluppo e le barriere all’ingresso per i chip AD sono significativamente maggiori di quelle per ADAS. Oltre al chip AI di base, le soluzioni AD dovrebbero incorporare anche connettività, sistemi di rilevamento, modelli di formazione delle immagini, sviluppo di mappe ADAS, pianificazione del percorso, controllo del veicolo, sistemi di monitoraggio del conducente (DMS), elaborazione del linguaggio naturale (NLP) e soluzioni di cabina di pilotaggio intelligenti. Inoltre, il chip AD deve essere in grado di fornire algoritmi su misura e specifici per regione. Ciò deve essere ottenuto attraverso la collaborazione di OEM automobilistici e società di chip AD. Tutti questi fattori rendono difficile creare un buon chip AD e anche il tempo di ammortamento è lungo.
Vantaggi e svantaggi affrontati dei fornitori di chip ADAS/AD primari
In passato, esisteva una divisione del lavoro distinta tra i marchi di automobili, fornitori di livello 1 e fornitori di chip (livello 2). I vendor di chip potrebbero essere aziende fabless o IDM, ed entrambi effettueranno ordini alla fonderia. Poiché la domanda di semiconduttori nell’industria automobilistica era modesta e tutti i semiconduttori utilizzati nelle automobili erano fabbricati con processi maturi, la fonderia era meno importante. Tuttavia, le prestazioni e le caratteristiche dei futuri processori automobilistici giocheranno un ruolo cruciale nella migrazione alla guida autonoma e all’elettrificazione. Di conseguenza, l’ecosistema di collaborazione tra OEM, fornitori Tier 1 e produttori di chip sta iniziando a cambiare. I fornitori di chip che un tempo erano di livello 2 stanno iniziando a collaborare direttamente con i brands. Ecco dunque una analisi di alcuni dei principali produttori di chip per automotive secondo la visione di Counterpoint.
Mobileye è il fornitore leader di livello 1 e 2 grazie al suo ingresso anticipato. Tuttavia, a causa della mancanza di flessibilità e di alternative superiori, le case automobilistiche cinesi vogliono sostituire Mobileye con le soluzioni di NVIDIA o Horizon. Inoltre, la sua soluzione ha una potenza di calcolo inferiore a quella dei suoi concorrenti. Per stare al passo con altre aziende, Mobileye ha anche presentato al CES 2022 i suoi SoC EyeQUltra, EyeQ6 Light ed EyeQ6 High rispettivamente per la guida autonoma L4, L2 e L1/L.
NVIDIA è entrata in modo aggressivo nel mercato della guida autonoma delle automobili con la sua esperienza nelle GPU per il business dell’IA. I vantaggi dei processori AD di NVIDIA includono un’elevata potenza di calcolo, strumenti software estesi e un ambiente completo che consente ai clienti di creare i propri algoritmi. In termini di clientela, NVIDIA collabora con la maggior parte delle case automobilistiche e dei fornitori di livello 1 in tutto il mondo. Atlan, il più recente chip AD di NVIDIA, è stato rilasciato nel 2022 con 1000 TOPS di capacità di calcolo e dovrebbe entrare nella produzione di massa entro il 2025, puntando a soluzioni di guida autonoma L4/L5.
Qualcomm è un pioniere nelle console di pilotaggio intelligenti ma un seguace della tecnologia di guida autonoma. Snapdragon Ride di Qualcomm, una soluzione di guida autonoma ad alte prestazioni e bassa potenza che supporta i gradi di autonomia L1-L5, si rivolge al mercato della guida autonoma di fascia medio-alta.
Horizon Robotics, uno dei pochi fornitori di soluzioni di chip per la guida autonoma in Cina, probabilmente fornirà alle case automobilistiche cinesi nei prossimi anni. Horizon si è posizionata come concorrente di Mobileye e NVIDIA. Un nuovo partecipante nel settore, ha introdotto molti prodotti che corrispondono alla soluzione di Mobileye. A differenza dei processori per uso generico di NVIDIA, i SoC AD di Horizon sono ASIC, che consumano meno energia e sono più efficienti delle CPU per uso generico. Tuttavia, sono meno flessibili e potrebbero incontrare la stessa difficoltà quando si passa al livello 3 e oltre.
