市场数据(人民币）
市场优化平均市盈率
18.90 国金集成电路设计业指数
10081 沪深300指数
4883 上证指数
3597 深证成指
14654 中小板综指
14300
郑弼禹
分析师 SA C 执业编号：S1130520010001 zhengbiyu ＠gjzq 邵广雨
联系人 shaoguangyu ＠gjzq 赵晋 分析师 SA C 执业编号：S1130520080004
zhaojin1＠gjzq
IC 设计：看好汽车和AIoT 细分赛道投资机会  行业观点 ⏹
自动驾驶和新能源车需求不减，车用储存芯片、车用CIS 和车用MCU 均有数倍成长空间。1，受益于自动驾驶和新能源车需求增加，车用储存芯片市场规模将持续扩大，其中DRAM 和NAND 为需求重点，预计21-25年单车用DRAM 和NAND 数量将翻5倍/10倍，单车价值量增长均超4倍，整体推动车用存储市场规模在25年将达88亿美元，21-25年CAGR 为53%。2，自动驾驶级别提升也将推动车用摄像头数量和像素的持续提升，对应车用CIS 将持续放量，预计单车搭载摄像头数量将由21年的2颗提升至25年的6颗，单车价值量将由18.8美元提升至57.8美元，我们测算到25年全球车载CIS 市场规模将达57.5亿美元，21-25年CAGR 超32%。3，汽车电子智能化下车用MCU 需求成倍增长（传统汽车用MCU 约70颗，新能源汽车100-200颗，L2级以上车用MCU 在300颗以上），2020年全球车用MCU 市场规模为66亿美元，预计到2023年有望达到88亿美元。 ⏹ 三大车用芯片赛道国产化率低，国产替代机遇明显。我们认为未来5年车用
存储芯片、车用CIS 和车用MCU 等三个细分赛道均有数倍成长空间，而目
前国内厂商市占率不足（车用存储国产化率为10%左右/车用CIS 为20%左
右/车用MCU 不足5%），我们认为随着国内新能源及自动驾驶汽车快速推
进，叠加国产替代机遇，国内厂商将迎来加速发展机遇。
⏹ 5G+AI+IoT 催化AIoT 应用持续旺盛，重点关注安防SoC 芯片和多媒体
SoC 芯片投资机会。万物互联是未来发展趋势，随着5G 商业步伐进程的加
快和物联网技术的发展，AIoT 下游智能应用场景逐渐丰富，预计2025年全
球物联网设备将达246亿个，20-25年CAGR 达14%，国内物联网连接量
到25年将翻倍达到150亿个，这带动整个SoC 芯片需求持续旺盛。我们看
好安防和多媒体Soc 将率先受益：1，得益于“泛安防”时代对高清化和智能
化的追求，IPC+NVR SoC 芯片齐放量。IPC 中的ISP 模块拉升高清度，我
们测算2025年全球IPC 市场规模将达14亿美元，21-25年CAGR 为9%。
AI IPC 和NVR SoC 芯片增强智能化效果，带动高性能安防视频方案需求增
加，预计到23年国内NVR 市场规模将达到11亿元，21-23年CAGR 为
14%。2，多媒体SoC 领域，我们看好智能机顶盒芯片和AI 芯片需求放
量：1）目前全球300多家电信运营商逐步由传统机顶盒向智能机顶盒升级
（目前渗透率为50%左右，我们预计未来5年有望提升至70%左右），这将
带动智能机顶盒芯片需求持续增长，我们测算到2025智能机顶盒芯片市场
规模将达34.2亿美元，21-25年CAGR 为9%。2）AI 芯片领域，全屋智能
是未来的发展趋势，智能音箱是入口，预计21-25年全球智能家居出货量
CAGR 达12%，叠加元宇宙爆发将带动整个AI 芯片需求大增，预计2025
年全球AI 芯片的市场规模将达到726亿美元，21-25年CAGR 为29%。 投资建议 ⏹ 推荐关注标的：兆易创新（国内存储与MCU 龙头）、韦尔股份（全球车用CIS 行业龙头）、北京君正（全球车用存储龙头）、瑞芯微（国内高端安防芯片龙头）、晶晨股份（全球智能机顶盒芯片龙头）。 风险提示 ⏹ 晶圆产能不足风险；自动驾驶与新能源汽车销量不及预期；物联网技术推
进不及预期；安防芯片市场需求不及预期等。 71327795
8458
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201230210330210630210930国金行业 沪深300  2021年12月30日
创新技术与企业服务研究中心
集成电路设计业行业研究  买入（首次评级）
行业深度研究 证券研究报告
内容目录
一、汽车半导体：电动+自驾驱动汽车存储、CIS和MCU持续受益 (4)
1.1 车用存储：21-25年全球市场规模CAGR达53%，单车价值量翻4倍 (4)
1.2 车用CIS：21-25年全球市场规模CAGR超32%，单车价值量翻3倍 (8)
1.3 车用MCU：23年全球市场规模为88亿美元，20-23年CAGR为8% . 11
二、AIoT领域：安防芯片与多媒体SoC芯片是长期成长赛道 (13)
2.1 万物互联是未来的发展趋势 (13)
2.2 安防市场：IPC和NVR需求有望持续旺盛 (14)
2.3 消费市场：重点关注智能机顶盒芯片和AI芯片持续放量机会 (17)
2.4 元宇宙有望驱动AIoT相关芯片需求持续增长 (20)
三、行业内重点公司简析 (21)
高端汽车
3.1 投资建议观点 (21)
3.2 重点公司解析 (21)
四、风险提示 (23)
图表目录
图表1：车用存储芯片的应用场景 (4)
图表2：自动驾驶对存储带宽的发展需求 (4)
图表3：自动驾驶对存储容量的发展需求 (4)
图表4：L2/L3级别自动驾驶汽车对存储容量的需求 (5)
图表5：2020年自动驾驶汽车对存储容量的需求 (5)
图表6：不同自动驾驶级别汽车对存储器容量需求预测 (5)
图表7：2016-2020年全球车用存储芯片市场规模 (6)
图表8：2020-2025E单车存储与闪存容量变化情况 (6)
图表9：全球车用DRAM和NAND市场规模 (7)
图表10：全球单车DRAM和NAND价值量 (7)
图表11：全球DRAM市场格局 (7)
图表12：全球汽车DRAM市场格局 (7)
图表13：车用DRAM厂商产品规划图 (8)
图表14：2016-2021E全球CIS芯片出货量及增速 (8)
图表15：2016-2021E全球CIS芯片市场规模及增速 (8)
图表16：2020年CIS各应用领域份额情况 (9)
图表17：汽车图像传感器应用 (9)
图表18：不同级别自动驾驶搭载摄像头数量 (9)
图表19：不同像素车载CIS价格 (9)
图表20：2019-2030E单车平均搭载摄像头数量 (10)
图表21：全球车用CIS市场规模测算（亿美元） (10)
图表22：全球汽车CIS市场格局 (11)
图表23： MCU在汽车电子中的应用 (11)
图表24：全球MCU的下游结构 (12)
图表25：车用MCU在汽车中的使用情况 (12)
图表26：不同类型汽车所需MCU数量 (12)
图表27：2020-2023E全球车用MCU市场规模 (12)
图表28：全球车用MCU行业主要厂商市场份额 (13)
图表29：2015-2025E全球物联网设备连接数量及预测 (13)
图表30：2016-2025E中国物联网设备连接数量及预测 (14)
图表31：2020-2025E中国物联网支出规模及预测 (14)
图表32：AIoT产业下游应用场景增速与规模 (14)
图表33：IPC和NVR在网络摄像机中的部署 (15)
图表34：IPC SoC芯片的基本组成 (15)
图表35：ISP内部构成 (15)
图表36：ISP图像处理流程 (15)
图表37：AI+安防三种发展方向 (16)
图表38：2018-2021H1海康收入及同比 (16)
图表39：2028-2021H1大华股份收入及同比 (16)
图表40：全球网络摄像机出货量 (16)
图表41：2020-2025E全球IPC芯片市场规模 (16)
图表42：基于NVR网络高清监控系统方案 (17)
图表43：2020-2023E中国安防NVR SoC市场规模 (17)
图表44：SoC芯片技术境内外技术对比 (17)
图表45：2019-2021H1国内运营商机顶盒招标集采量 (18)
图表46：2013-2020中国智能机顶盒出货量及同比 (18)
图表47：2013与2018年全球智能机顶盒渗透率 (18)
图表48：2012-2020年全球智能机顶盒出货量及同比 (18)
图表49：2020-2025E全球智能机顶盒出货量及同比 (19)
图表50：2020-2025E年全球智能机顶盒芯片市场规模 (19)
图表51：2020年与2020E全球智能家居市场情况 (19)
图表52：2021E-2025E中国智能家居出货量情况 (19)
图表53：2017-2024E全球智能音箱出货量 (20)
图表54：2018-2021E中国智能音箱出货量及同比 (20)
图表55：2019-2025E全球AI芯片市场规模及预测 (20)
图表56：2018-2023E中国AI芯片市场规模及预测 (20)
图表57：元宇宙七层产业链 (21)
一、汽车半导体：电动+自驾驱动汽车存储、CIS和MCU持续受益
1.1 车用存储：21-25年全球市场规模CAGR达53%，单车价值量翻4倍
⏹自动驾驶与新能源快速发展带动车用存储需求增加。存储芯片可分为闪存
和内存，闪存包括NAND FLASH和NOR FLASH，内存主要为DRAM。
从应用形态上看，NAND Flash的具体产品包括USB（U盘）、闪存卡、
SSD（固态硬盘），以及（eMMC、eMCP、UFS）等嵌入式存储。存储芯
片在智能汽车和电动汽车中应用广泛，智能座舱、车联网、自动驾驶、信
息娱乐、仪表盘、黑匣子、动力传动等系统功能的实现需要都需要存储技
术提供参数。自动驾驶对于汽车存储芯片的算力和存储能力提出更高要求；
新能源汽车需要提高充电速度和保证续航能力，也要求存储芯片技术不断
升级。
图表1：车用存储芯片的应用场景
来源：格隆汇，国金证券研究所
⏹随着自动驾驶级别的提升，对汽车芯片算力和存储能力的需求不断攀升。
前瞻产业研究院数据显示，目前一辆高端汽车的自动驾驶系统代码超1 亿
行，自动驾驶软件计算量达到每秒10 万亿次操作的量级，远超飞机、手
机、互联网软件等。随着未来自动驾驶渗透率与级别的提升，汽车系统代
码行数将会呈现指数级增长，需要高带宽的DRAM进行读写，DRAM会从
DDR32/4GB向LPDDR48GB靠拢。汽车自动化过程中，用于收集车辆运
行和周边情况数据的各种传感器会逐步增多，时刻需要收集车辆外部环境
数据，势必产生大量的数据处理和存储需求。除了汽车行驶本身产生数据，
汽车与汽车之间的实时信息分享、互动通信、数据交换等，也将产生巨大
的存储需求。
图表2：自动驾驶对存储带宽的发展需求图表3：自动驾驶对存储容量的发展需求
来源：镁光，国金证券研究所来源：镁光，国金证券研究所
智能汽车对存储芯片的拉动主要来自车载信息娱乐系统（IVI）、高级驾驶辅助系统（ADAS）、车载信息系统、数位仪表板四大领域。其中，
IVI约占总存储产品用量的80%，ADAS占约10%。由于目前自动驾
驶普遍以Level 1/2/2+为主，对存储产能需求仍十分有限，部分高端车
型中至多搭载12GB DRAM和256GB UFS，与当前旗舰智能手机相
当；中端车型中，2/4GB DRAM和32/64GB eMMC为常见配臵；在
低端车型中，DRAM和eMMC容量需求较低，仅需1/2GB和8/32GB
即可。根据Canalys数据，2020年全球共售出1120万辆L2级自动驾
驶汽车，按照平均搭载容量为8GB计算，则L2等级自动驾驶汽车消
耗约90PB NAND Flash。
图表4：L2/L3级别自动驾驶汽车对存储容量的需求
来源：EE-Times，国金证券研究所
图表5：2020年自动驾驶汽车对存储容量的需求
车型等级自动驾驶汽车Level1/2/2+应用对存储需求
高端车载IVI 12GB LPDDR4X/LPDDR5+128/256GB UFS ADAS 8GB/6GB LPDDR5+128/256UFS
中端
车载IVI 2/4GB DRAM+32/64GB eMMC
ADAS 2/4GB DRAM+32GB eMMC
低端车载IVI 1GB/2GB DRAM+8/32GB eMMC ADAS 1GB/2GB DRAM+8GB eMMC
来源：CFM闪存市场，国金证券研究所
图表6：不同自动驾驶级别汽车对存储器容量需求预测
2020年2024年2030年自动驾驶等级Level1/2/2+ Level3/4 Level4/5 车用存储DRAM NAND DRAM NA
ND DRAM NAND 车载IVI3-6GB LPDDR 3/4 16GB-64GB eMMC 6-12GB 128GB-512GB 20GB以上1TB以上ADAS3-6GB LPDDR 3/4 8GB-64GB eMMC 6-18GB 512GB/1TB 20GB以上2TB以上
来源：CFM闪存市场，国金证券研究所
DRAM 与NAND为车用存储的需求重点，预计到2025年全球车用
DRAM和NAND合计市场规模有望达到88 亿美元，21-25年CAGR为
53%，单车价值量翻4.3倍。