SoC：產業趨勢向上　市場規模可期

SoC（System-on-Chip）是一種集成電路，將一個系統所需的所有組件壓縮到一塊硅片上，具有體積小、功耗低、成本效益高等優勢。SoC在經歷了2021年產業缺貨的高景氣度背景下，2022年開始產業鏈整體進入去庫存階段，但2024年開始產業景氣度持續回升，新一輪產業上行趨勢已確立。

SoC下游應用領域眾多，主要集中在消費電子和汽車電子。過去幾年消費電子占最大市場份額，未來汽車電子將成為SoC大顯身手的方向。

解構SoC：八大架構五大優勢

SoC的基本架構包括處理器、DSP、內存、網絡接口卡等。

處理器：它是SoC的核心，通常SoC至少包含一個或多個協處理器。它可以是微控制器、微處理器或DSP。

DSP：DSP代表數字信號處理器。它包含在SoC中以執行信號處理操作，如數據收集、數據處理等，它也用于圖像解碼。

內存：內存在SoC中用于存儲。它可以是易失性或非易失性內存。易失性內存包括RAM，RAM有兩種類型：SRAM和DRAM。

編碼器/解碼器：用于解讀信息并將其轉換為代碼。

網絡接口卡：SoC具有內部接口或總線或網絡以連接所有單獨的模塊。

GPU：GPU代表圖形處理單元，用于SoC中以可視化界面。GPU專門設計用于加速與圖像計算相關的操作。

外圍設備：外部連接的設備/接口如USB、HDMI、Wi-Fi和藍牙被包含在外圍設備中。

UART：通用異步收發器包含在SoC中，用于傳輸或接收串行數據。電壓調節器、振蕩器、時鐘和ADC/DAC也是SoC的一部分。

SoC的優點包括：體積小，包含許多功能和特性。SoC將多種功能集成在一個小型芯片上，使設備設計更加緊湊；功耗低。由于優化了部件間的連接，SoC相較于傳統的多芯片系統具有更低的功耗，所有功能集成在一個芯片上，減少了不同芯片之間的數據傳輸延遲和能耗；在尺寸和功率因子方面靈活。設計師可以根據需要定制SoC，以滿足不同設備的需求；成本效益高。大規模生產SoC能夠降低單位成本；可大量生產。SoC的設計和生產技術已經非常成熟，能夠實現大規模制造。

消費電子、汽車是主要應用方向

SoC主要應用于消費電子、IT、通信及汽車。在過去幾年，消費電子占最大市場份額。未來，汽車電子將成為SoC大顯身手的方向。“硬件預埋+OTA升級”是驅動自動駕駛SoC增長的核心因素，ADAS/AD、座艙智能化驅動汽車SoC市場量價提升。

汽車E/E架構將沿著“分布式”→“域集中式”→“中央計算式”的方向演進。與汽車E/E架構同步，座艙芯片方案也將相應地經歷“單芯單屏”→“單芯多屏”→“融合發展”三大階段的演進：

（1）分布式架構下不同座艙電子設備由不同控制器控制，表現為“單芯單屏”，但隨著座艙功能的提升，“單芯單屏”形態的弊端逐漸顯現：一是跨芯片信號傳輸存在延遲；二是成本壓力開始上升。

（2）集中域式方案即用一個系統級的主控芯片SoC來實現座艙內所有部件的控制，不僅在軟件層面上實現了軟硬分離，也在硬件方面實現了集中化，座艙智能化由“被動智能”邁向“主動智能”。隨著座艙智能化提升，多屏人機交互，語音等AI功能需求多樣化個性化，以及OEM不斷更新的OTA需求，對底層硬件要求提升，在座艙內“單芯多屏”的SoC方案開始進入大眾視野。

當前中國汽車智能座艙普及度已經過半，機構預計未來中國智能座艙產品滲透率的增長將領先全球市場。目前中國智能座艙主要裝備于中高端車型，低端車型裝備率較低。（見圖一）

圖一：中國智能座艙裝配率

圖二：中國智能座艙搭載異構SOC市場規模測算

智能座艙興起誕生新的硬件投資機會，催生大算力SoC芯片需求。與傳統多芯多屏方案相比，大算力單芯片解決方案極大降低系統成本，并能提供多屏互動的智能互聯體驗，“一芯多屏”成為發展趨勢，芯片本身也朝小型化、集成化、高性能方向發展。座艙SoC芯片技術壁壘高，市場集中度高，在國產替代趨勢下，國產座艙SoC廠商有望迎來發展機會。

根據財通證券測算，隨著汽車電動化、智能化的推進以及自動駕駛滲透率的提升，自動駕駛芯片行業將維持較高速的增長，中國自動駕駛芯片的市場規模將在2025年達到138億元，到2030年達到289億元，十年復合增長率預計可達25.1%。另根據中國汽車工業協會數據，預計2025年國內座艙SoC市場規模達到112億元，CAGR為24%。（見圖二）

汽車SoC的核心壁壘在于，大算力SoC芯片的設計和制造具有很高門檻，要綜合性能、功耗、成本、車規安全等多方面因素，“深刻理解AI算法+充足的資金儲備+拿到先進制程產能+設計合適的編譯器+嚴苛的車規認證”尤為關鍵。算法架構方面需要在設計之初深入了解AI算法；硬件架構方面需要有足夠的資金進行先進制程流片；軟件架構方面后續可以通過編譯器不斷去優化芯片性能；除此之外能否拿到芯片產能也是決定量產成敗的關鍵因素。

總體而言，當前時點對國產汽車半導體企業來說集齊“天時地利人和”。機構認為2025年前為國產汽車SoC上車的關鍵窗口期，一方面因為俄烏沖突、疫情、美國對華AI芯片禁令等因素導致國產供應鏈導入在這兩年加速替代；另外一方面，各大主流車企均將2025年作為旗艦車型自動駕駛L2+/L3和智能座艙功能落地時間。