传感器芯片研究：视觉芯片，Radar/LiDAR芯片，都有谁在做？

佐思汽研发布《2020年自动驾驶传感器芯片行业研究报告》，对自动驾驶所需的视觉传感器芯片、毫米波雷达芯片、激光雷达芯片等的市场规模、技术现状、竞争格局、发展趋势、企业产品等做了分析研究。

视觉传感器芯片：功能集成化，产品多样化

车载视觉传感器芯片主要包括CMOS 图像传感器（CIS）和 图像信号处理芯片（ISP）。目前CMOS芯片的扩产壁垒高，而CMOS需求的增速又远远高于扩产速度，尤其是近年来自动驾驶快速发展，车载摄像头需求量快速增长，前装960P、1080P车载摄像头CMOS芯片供应较为紧张。

就市场格局看，虽然索尼、三星等传统手机CIS厂商相继推出了几款用于自动驾驶的CMOS传感器，但安森美仍然占据市场领先地位。安森美拥有超过50家的汽车生态合作伙伴，涉及业务包括光学镜片、信号处理器，I/O、Interface接口、SoC处理器、软件系统等。

安森美CMOS生态合作伙伴

图片来源：安森美

在图像处理芯片方面，独立 ISP 芯片性能强大，但成本较高，主要供应商为德州仪器、Mobileye、华为海思等，其中德州仪器（TI）技术积累最深厚、市占率最高。而近年CIS供应商如Aptina、OmniVision也推出最新的内置ISP的CMOS图像传感器集成产品，成本低、面积小、功耗低，但能够完成的算法相对简单，处理能力较弱。在汽车智能化要求提高的背景下，车载摄像头中独立ISP芯片在短期内仍是主流。

而随着人工智能与自动驾驶的发展，图像的处理和计算迎来越来越多的挑战，视觉传感器芯片的集成化成为趋势，除了ISP芯片之外，逐渐加入具有AI能力的视觉处理器（VP）芯片。

2020年5月，索尼推出的智能视觉传感器IMX500和IMX50就是由像素阵列芯片（感光功能）和逻辑电路芯片（包括计算和存储功能）进行3D堆叠而成，是全球第一款在逻辑电路芯片上集成AI图像分析和处理功能的CMOS图像传感器。

2021年1月，豪威科技发布了新款传感器OAX8000，采用芯片堆叠架构，集成了神经处理单元（NPU）和图像信号处理器（ISP）。OAX8000 ASIC的样品现以BGA196封装提供，已通过汽车应用AEC-Q100 2级认证。

由于视觉摄像头在车内的应用位置不一样，可细分为环视、前视、后视、侧视、驾驶员监测、座舱监测等。从芯片角度，也对应出现了专用于环视、前视、后视、驾驶员监测的图像传感器产品。譬如豪威科技的车用图像传感器产品就包括：驾驶员监控用传感器（OV10652、OV2311、OV2312、OV2778、OV4690等），自动驾驶系统用传感器（OV10625、OV10640、OV10642、OV10650、OV10652等），后视和电子镜用传感器（OV10626、OV10635、OV10640、OV10650、OV10652等），环视用传感器（OV10635、OV10640、OV10652、OV2312、OV2775等），800 万像素前向摄像头 OX08A 和 OX08B，DMS用传感器OAX8000等。

使用数量上升，产业并购增加

主流车型车载摄像头单车搭载量将从2018年的1.7颗增长至2022年的3颗以上，而高端车型的摄像头搭载数量更在10颗以上。譬如2020年底亮相的零跑C11搭载了10个摄像头，2022年即将上市的蔚来ET7 搭载11个800万像素高清摄像头。2021年初刚发布的智己汽车首款车型标配15个高清视觉摄像头、5个毫米波雷达，以及12个超声波雷达。

由于未来几年图像传感器的增量应用主要在汽车市场，因此行业内领先企业开始为此布局，2020年出现了多家图像传感器公司被收购：

• 思特威收购了Allchip
• 汇顶科技收购Dreamchip
• TE Connectivity收购了First Sensor
• ams收购Osram
• 新唐科技收购松下半导体业务(包括图像传感器)
• Jenoptik收购Trioptics(相机模块测试和测量设备)
• 索尼收购了Insightness(事件驱动视觉传感器)

毫米波雷达芯片：4D成像雷达量产，Radar SoC方案受关注

毫米波雷达用芯片包括主芯片（MCU、DSP、FPGA）、雷达芯片（如MMIC、ASIC）和其他辅助芯片（如PMI、ADC）等。目前，毫米波雷达市场的竞争热点主要集中在77GHz雷达，芯片供应商新产品也集中在 77GHz 芯片。

4D成像雷达市场的竞争已然开启，华为、傲酷等公司已经相继亮相了4D成像雷达。2021年初大陆集团也宣布在2021年量产首个4D成像雷达（ARS 540），该方案是基于芯片极联+赛灵思FPGA开发。

大陆4D成像雷达将首次出现在宝马量产车上，由麦格纳和Fisker合作的搭载4D成像毫米波雷达的纯电动SUV Ocean在2021年初正式亮相，并计划在2022年底正式推出；此外，特斯拉也有迹象将部署4D成像雷达（Arbe Robotics公司的4D雷达Phoenix）。

除了4D雷达，初创公司还倾向于研发毫米波雷达SoC（radar-on-a-chip）产品。

已融资1.88亿美元的Vayyar公司的汽车雷达芯片涵盖77-81GHz的成像和雷达波段，在单个片上系统（SoC）中具有48个收发器，可以容纳2,000多个虚拟通道。其毫米波雷达SoC还包含一个内部DSP，可实现实时信号处理。Vayyar传感器通过集成的高性能DSP和大内部存储器进行增强，无需外部处理能力即可执行复杂的成像算法和应用。Vayyar的雷达SoC可以输出后处理数据以及原始3D图像或点云格式。

2020年12月，开发片上毫米波雷达（radar-on-a-chip）的初创公司Uhnder完成了4500万美元C轮融资，并计划在2021年推出首款车规级4D成像雷达Voxel，包含芯片和4D成像软件算法。此次融资成功将为2021年的全面量产计划提供资金支持。

激光雷达芯片：SoC方案受捧，FMCW方案有望崛起

虽然各厂商侧重的芯片技术有所不同，但激光雷达芯片化算是未来的主要发展趋势之一，因为针对自动驾驶领域，比如无运动机械机构带来的高可靠性，满足车规要求、体积小、易于集成等优点，此外芯片化+采用成熟的半导体工艺（如CMOS工艺）可以真正实现激光雷达成本降低，将整车激光雷达成本由万元级别降到千元级别，由此达到批量应用的目标。

而激光雷达SoC方案是不少厂商的追求目标。2016 年 8 月，MIT（美国麻省理工学院）就联合 DARPA（美国国防部高级研究计划局）给出了一个解决方案：将激光雷达传感器封装到单芯片上， 尺寸仅 0.5 毫米×6 毫米。2020 年年初，MIT 成立了一家名为 Kyber Photonic 的公司，用于将上述技术产业化。

2020年6月，宁波芯辉科技与西安电子科技大学联合研制了 dToF SPAD 激光雷达传感器芯片XHS301，在单芯片上集成了核心感光器件 SPAD 。该方案既可以实现激光雷达得小型化，又可以降低成本，还立足于国内自主可控工艺，具备量产条件。

2021年1月，Mobileye发宣布与英特尔合作开发硅光子激光雷达单芯片系统，由该技术生产的激光雷达传感器将在2025年搭载在Mobileye自动驾驶车队当中。依托英特尔专业的硅光子学加工厂，该芯片在激光雷达领域将具备显著优势。

来源：青桐资本

Mobileye和英特尔研发的激光雷达SoC采用了FMCW技术。FMCW激光雷达的优势除了信噪比高，功耗低外，还与距离物体远近不直接相关（ToF激光雷达越远测距准确度越低），与物体运动速度不直接相关。不足之处是难度大，成本高，良率低。

一直以来，基于ToF（飞行时间）的脉冲激光器处于行业主流地位。全球大约一百多家激光雷达开发商中，只有10家左右在专注开发FMCW激光雷达。但是近年FMCW技术开始被更多企业看好。

光学巨头蔡司尤其看好FMCW激光雷达。卡尔蔡司在2018年11月投资了一家美国FMCW激光雷达开发商Bridger Photonics，2020年8月又投资了德国FMCW激光雷达初创公司Scantinel Photonics。

《2020年自动驾驶传感器芯片行业研究报告》目录

01

自动驾驶传感器芯片概述

1.1 自动驾驶传感器芯片分类

1.1.1 视觉传感器芯片

1.1.2 超声波雷达芯片

1.1.3 毫米波雷达芯片

1.1.4 激光雷达芯片

1.1.5 自动驾驶传感器芯片的分类

1.2 自动驾驶传感器芯片产业链

1.2.1 视觉传感器芯片产业链

1.2.2 雷达传感器芯片产业链

1.3 超声波雷达芯片

1.3.1 超声波雷达结构及规模  

1.3.2 超声波雷达芯片技术  

1.4 3D图像传感技术

1.4.1 3D CMOS图像传感器芯片  

1.4.2 3D图像传感器芯片技术

1.4.3 3D传感器芯片产品对比

02

汽车CIS和ISP芯片产业及供应商

2.1 汽车视觉传感器概述

2.1.1 汽车视觉传感器结构

2.1.2 汽车对视觉传感器的需求

2.1.3 视觉传感器市场规模  

2.2 汽车CIS和ISP芯片技术

2.2.1 CIS（CMOS 图像传感器）  

2.2.2 ISP芯片（1）

2.2.3 ISP芯片（2）

2.2.4 ISP芯片：市场规模

2.3 汽车CIS和ISP芯片市场格局

2.3.1 CIS芯片市场格局

2.3.2 主要厂商CMOS图像传感器芯片产品对比

2.3.3 ISP芯片竞争格局

2.4 汽车CIS/ISP芯片发展趋势

2.4.1 CIS发展趋势1

2.4.2 CIS发展趋势2

2.4.3 视觉处理芯片技术趋势1

2.4.4 视觉处理芯片技术趋势2

2.5 安森美

2.5.1 安森美简介

2.5.2 安森美汽车业务布局

2.5.3 安森美汽车传感器业务

2.5.4 安森美图像传感器业务

2.5.5 汽车图像传感器客户和市场地位

2.5.6 ADAS图像传感器产品

2.5.7 用于座舱的图像传感器

2.5.8 图像传感器新产品

2.5.9 安森美车载CMOS代表产品

2.6 三星电子

2.6.1 三星电子简介

2.6.2 三星在汽车ADAS领域布局

2.6.3 三星汽车图像传感器

2.6.4 三星汽车图像传感器 产品特点

2.7 索尼

2.7.1 索尼简介

2.7.2 索尼在CMOS领域技术优势

2.7.3 索尼车载CMOS发展历程

2.7.4 索尼车载CMOS产品谱系

2.7.5 索尼车载CMOS产品

2.7.6 索尼最新视觉CMOS产品

2.8 豪威科技

2.8.1 豪威科技简介

2.8.2 豪威科技产品：图像传感器

2.8.3 豪威汽车图像传感器

2.8.4 驾驶员监控系统用传感器

2.8.5 自动驾驶系统用传感器

2.8.6 基于显示的图像传感器

2.8.7 环视用传感器

2.8.8 豪威科技近期技术进展

2.9 原相科技

2.9.1 原相科技简介

2.9.2 CIS和芯片产品及计划开发产品

2.9.3 PixArt产品

2.9.4 原相汽车视觉应用

2.9.5 汽车手势控制IC

2.10 思特威

2.10.1 思特威公司简介

2.10.2 思特威汽车图像传感器1

2.10.3 思特威汽车图像传感器2

2.10.4 思特威收购Allchip

2.11 东芝

2.11.1 东芝Visconti图像处理器

2.11.2 东芝Visconti图像处理器特点

2.11.3 东芝Visconti4图像识别处理器

2.11.4 东芝Visconti4图像识别处理器应用

2.11.5 Visconti5车载图像识别处理器

2.12 其他视觉传感器芯片供应商

2.12.1 格科微CMOS图像传感器业务

2.12.2 富瀚微车规级ISP芯片

2.12.3 安霸推出高性能摄像头芯片

2.12.4 ST视觉传感器

2.12.5 Newsight Imaging

2.12.6 英飞凌3D图像传感器芯片

03

汽车毫米波雷达芯片产业及供应商

3.1 毫米波雷达芯片产业

3.1.1 毫米波雷达产业链  

3.1.2 毫米波雷达芯片市场规模  

3.3.3 毫米波雷达芯片企业竞争格局  

3.2 毫米波雷达芯片技术

3.2.1 毫米波雷达芯片系统架构  

3.2.2 毫米波雷达芯片技术：信号收发  

3.2.3 毫米波雷达芯片技术：数字信号处理  

3.2.4 毫米波雷达芯片技术难点  

3.2.5 毫米波雷达芯片技术趋势1

3.2.6 雷达芯片技术发展趋势2

3.3 毫米波雷达芯片产品对比

3.3.1 毫米波雷达芯片供应商研究

3.4 英飞凌

3.4.1 英飞凌介绍

3.4.2 英飞凌毫米波雷达芯片

3.4.3  英飞凌24GHz雷达芯片

3.4.4 英飞凌24GHz毫米波雷达产品体系

3.4.5 英飞凌77GHz毫米波雷达芯片

3.4.6 英飞凌77GHz毫米波雷达芯片应用

3.4.7 英飞凌RASIC芯片

3.4.8 英飞凌77GHz雷达微控制器TC3A

3.5 恩智浦

3.5.1 恩智浦介绍

3.5.2 恩智浦毫米波雷达芯片业务

3.5.3 恩智浦77GHz雷达收发芯片

3.5.4 恩智浦推出新型雷达解决方案

3.5.5 恩智浦成像雷达解决方案

3.6 意法半导体

3.6.1 意法半导体介绍

3.6.2 意法半导体传感器业务

3.6.3 意法半导体24GHz毫米波雷达芯片

3.6.4 意法半导体77GHz毫米波雷达芯片

3.7 德州仪器

3.7.1 德州仪器介绍

3.7.2 德州仪器毫米波雷达芯片体系

3.7.2 德州仪器毫米波雷达芯片系列

3.7.3 德州仪器77GHz毫米波雷达芯片

3.7.4 德州仪器未来的77GHz毫米波雷达芯片

3.8 ADI

3.8.1 亚德诺ADI简介

3.8.2 收购Symeo

3.8.3 ADI的CMOS雷达技术平台及特色产品

3.8.4 ADI 24GHz毫米波雷达芯片

3.8.5 基于24GHz雷达演示平台的智能交通方案

3.8.6 ADI的成像雷达方案

3.9 Vayyar

3.9.1 Vayyar 简介

3.9.2 Vayyar 4D雷达与芯片

3.9.3 Vayyar 4D雷达功能

3.9.4 Vayyar 60GHz雷达芯片

3.9.5 Vayyar 3D CMOS系统级芯片

3.10 Uhnder

3.10.1 Uhnder 简介

3.10.2 Uhnder 雷达芯片

3.10.3 Uhnder 雷达应用

3.10.4 Uhnder 雷达参数

3.11 岸达科技

3.11.1 岸达科技介绍

3.11.2 岸达科技77/79GHz雷达芯片

3.12 清能华波

3.12.1 清能华波介绍

3.12.2 清能华波76-81GHz毫米波雷达芯片

3.12.3 清能华波77GHz雷达

3.13 上海矽杰微

3.13.1 上海矽杰微介绍

3.13.2 上海矽杰微24GHz雷达芯片

3.13.3 上海矽杰微24GHz雷达芯片新品

3.13.4 上海矽杰微77GHz雷达芯片

3.14 加特兰

3.14.1 加特兰简介

3.14.2 加特兰发布全新毫米波雷达芯片

3.14.3 加特兰77GHz 雷达收发机芯片及应用

3.15 意行半导体

3.15.1 意行半导体简介

3.15.2 意行半导体24GHz雷达芯片

3.15.3 意行半导体24GHz雷达芯片参数

3.15.4 意行半导体发展历程

3.16 南京问智微

3.16.1 南京问智微介绍

3.16.2 南京问智微77GHz雷达芯片

3.17 联发科发布超短距毫米波雷达芯片

04

激光雷达芯片产业及供应商

4.1 激光雷达芯片技术

4.1.1 激光雷达结构  

4.1.2 激光雷达激光发射器  

4.1.3 激光雷达芯片技术：FMCW

4.1.4 激光雷达芯片技术现状

4.1.5 激光雷达芯片技术最新研发进展

4.2 LeddarTech

4.2.1 LeddarTech简介

4.2.2 LeddarTech 全球网络

4.2.3 LeddarTech 汽车LiDAR技术

4.2.4 LeddarCore SoC

4.2.5 LeddarTech LiDAR解决方案

4.2.6 LeddarTech 合作模式

4.2.7 LeddarTech 合作伙伴

4.2.8 LeddarTech 发展动态

4.3 Sense Photonics

4.3.1 Sense Photonics公司简介

4.3.2 Sense Photonics激光雷达产品

4.4 南京芯视界微电子

4.4.1 南京芯视界微电子公司简介

4.4.2 南京芯视界微电子公司激光雷达芯片

4.5 国科光芯

4.5.1 国科光芯公司介绍

4.5.2 国科光芯激光雷达芯片

4.6 宁波芯辉科技

4.6.1 宁波芯辉公司简介

4.6.2 宁波芯辉激光雷达芯片

4.6.3 宁波芯辉新产品研发

4.7 飞芯电子

4.7.1 飞芯电子公司简介

4.7.2 飞芯电子激光雷达方案

4.7.3 飞芯电子激光雷达产品参数

4.8 Mobileye激光雷达芯片

4.9 其他激光雷达芯片厂商

4.9.1 安森美近年行业并购

4.9.2 ADI的激光雷达芯片布局

4.9.3 Dibotics激光雷达业务

4.9.4 Lumotive激光雷达业务

「佐思研究年报及季报」

主机厂自动驾驶策略	低速自动驾驶研究
汽车视觉市场（上）	汽车视觉市场（下）
商用车自动驾驶研究	新兴造车智能网联
汽车MLCC研究报告	汽车分时租赁研究
汽车仿真研究（上）	汽车仿真研究（下）
高精度地图产业研究	汽车与域控制器研究
APA与AVP产业研究	车用激光雷达研究
车用毫米波雷达研究	处理器和计算芯片
DMS驾驶员监测报告	汽车功率半导体研究
HUD行业研究报告	ADAS与自动驾驶Tier1
乘用车摄像头季报	乘用车摄像头季报Q2
OEM车联网产品分析	T-Box市场研究报告
汽车网关产业研究	车载语音行业研究
汽车线束、线缆研究	汽车智能座舱研究
人机交互产业研究	V2X和车路协同研究
汽车操作系统研究	L4自动驾驶产业研究
专用车自动驾驶研究	计算平台与系统架构
毫米波雷达拆解研究	共享出行及自动驾驶
汽车高精度定位研究	车载红外夜视系统
汽车OTA产业研究	汽车IGBT产业研究
汽车座舱多屏与联屏	特斯拉新四化研究
戴姆勒新四化研究	比亚迪新四化研究
智能后视镜研究	AUTOSAR软件研究
路侧智能感知研究	燃料电池市场和趋势
大众新四化研究	座舱SOC研究
线控底盘研究	华为新四化研究
ADAS/AD主控芯片	自主品牌车联网
汽车数字钥匙研究	汽车云服务平台
无线通讯模组研究	车载显示行业研究
Tier1智能座舱（上）	Tier1智能座舱（下）
商用车车联网	合资品牌车联网
智能网联和自动驾驶基地	主机厂信息安全
商用车ADAS	自动驾驶法规研究

「佐思研究月报」

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