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電子行業(yè)市場分析研究1智能物聯(lián)新時代,邊緣AI蓬勃發(fā)展1.1算力需求日益增長,邊緣計算應(yīng)運而生云計算作為一種提供強大計算資源的網(wǎng)絡(luò)服務(wù),主要分為IaaS(提供云服務(wù)器)、PaaS(提供云數(shù)據(jù)庫)和SaaS(直接幫助用戶在云上運行軟件)。但我們看到,隨著終端應(yīng)用場景的擴展帶來數(shù)據(jù)即時處理需求的不斷增長,云計算的不足開始顯現(xiàn),主要表現(xiàn)在:1)數(shù)據(jù)傳輸?shù)南拗菩裕弘S著越來越多的設(shè)備連接到互聯(lián)網(wǎng)并生成數(shù)據(jù),以中心服務(wù)器為節(jié)點的云計算在數(shù)據(jù)傳輸方面開始遇到帶寬瓶頸;2)數(shù)據(jù)處理的即時性:海量物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的接入使得云計算在數(shù)據(jù)處理的即時響應(yīng)方面開始有所延遲;3)隱私及能耗問題:下游醫(yī)療、工業(yè)等設(shè)備采集的隱私數(shù)據(jù)傳輸?shù)皆贫藬?shù)據(jù)中心的路徑較長,容易導(dǎo)致數(shù)據(jù)丟失或者信息泄露等風(fēng)險,此外數(shù)據(jù)中心的高負(fù)載帶來的高能耗也是管理規(guī)劃的核心問題。邊緣計算是云計算向邊緣側(cè)分布式拓展的新觸角。因此,邊緣計算應(yīng)運而生。根據(jù)邊緣計算產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟的定義,邊緣計算是指在靠近物或數(shù)據(jù)源頭的網(wǎng)絡(luò)邊緣側(cè),融合網(wǎng)絡(luò)、計算、存儲、應(yīng)用核心能力的開放平臺,就近提供邊緣智能服務(wù),滿足行業(yè)數(shù)字化在敏捷聯(lián)接、實時業(yè)務(wù)、數(shù)據(jù)優(yōu)化、應(yīng)用智能、安全與隱私保護等方面的關(guān)鍵需求,總結(jié)下來就是“在更靠近終端的網(wǎng)絡(luò)邊緣上提供服務(wù)”??梢钥吹?,邊緣計算是云計算在面向物聯(lián)網(wǎng)、大流量等場景下,為了滿足更廣連接、更低時延、更好控制等需求,向終端和用戶側(cè)延伸形成的新解決方案?!霸?邊-端”形態(tài)不斷變化,邊緣計算重要性日益凸顯。我們看到,在早期的電信網(wǎng)時代,“云-邊-端”的形態(tài)體現(xiàn)為“程控交換中心——程控交換機——電話”;到了互聯(lián)網(wǎng)時代,這種形態(tài)變成了“數(shù)據(jù)中心——CDN——移動電話/PC”;而在現(xiàn)如今的云計算+物聯(lián)網(wǎng)時代,“云計算中心——小數(shù)據(jù)中心/網(wǎng)關(guān)——傳感器”則構(gòu)成了新的“云-邊-端”形態(tài)。時代的發(fā)展體現(xiàn)在終端上就是海量設(shè)備的接入,從而帶來數(shù)據(jù)處理需求的激增,如果僅依賴云端服務(wù)器,過大的工作負(fù)載不僅會導(dǎo)致處理效率變得低下,也無法適應(yīng)終端更加多元化的處理需求。因此,更加側(cè)重局部和小規(guī)模處理的邊緣計算適用于現(xiàn)場級、實時、短周期的智能分析和快速決策,在物聯(lián)網(wǎng)時代的背景下,其重要性日益凸顯。1.2科技巨頭相繼發(fā)力,邊緣AI方興未艾我們看到,科技巨頭對于邊緣計算的關(guān)注度正在日益提升。在2022.12.14召開的MEET2023智能未來大會上,高通產(chǎn)品管理高級副總裁ZiadAsghar指出,數(shù)據(jù)會不斷從邊緣側(cè)產(chǎn)生,因此AI處理的重心正在持續(xù)向邊緣轉(zhuǎn)移。因為消費者希望擁有更好的數(shù)據(jù)隱私、更可靠的數(shù)據(jù)來源和即時的處理結(jié)果,因此邊緣側(cè)是進行AI處理的最佳選擇,而高通一直在推動這場變革。高通轉(zhuǎn)型“智能邊緣計算”,押注C端邊緣AI。目前,高通已經(jīng)將AI算法應(yīng)用到了智能手機的影像、圖形處理等功能中,未來,高通將基于涵蓋了邊緣AI、影像技術(shù)、圖形技術(shù)、多媒體效果、極快處理速度,以及5G連接能力等特性的“統(tǒng)一的技術(shù)路線圖”,將這些AI技術(shù)從耳機等較低復(fù)雜度的產(chǎn)品,規(guī)?;瘮U展到汽車等高復(fù)雜度的產(chǎn)品,最終實現(xiàn)智能網(wǎng)聯(lián)邊緣的全面覆蓋。我們看到,在2023.5.30召開的COMPUTEX2023上,高通高級副總裁AlexKatouzian表示,高通正在從一家通信公司轉(zhuǎn)型為一家“智能邊緣計算”公司。我們認(rèn)為,此舉進一步彰顯了高通對于發(fā)展邊緣AI的決心,未來將基于自身在智能手機領(lǐng)域積累的優(yōu)勢,不斷研發(fā)迭代帶有更豐富AI技術(shù)的芯片,充分賦能可穿戴設(shè)備、智能家居、智能汽車等更為廣泛的消費者終端。借力MetaLlama2大語言模型,高通終端側(cè)AI部署有望更進一步。高通的最新動態(tài)顯示,其在2023年7月18日宣布和Meta正在合作優(yōu)化MetaLlama2大語言模型在智能手機、PC、VR/AR和智能汽車等終端上的直接運行。我們看到,與僅僅使用云端AI部署和服務(wù)相比,終端側(cè)AI部署能夠顯著降低開發(fā)云成本,同時提升用戶隱私保護、滿足用戶安全偏好、增強應(yīng)用可靠性,并帶來更加個性化的使用體驗。高通計劃從2024年起,在搭載驍龍平臺的智能手機等終端上支持基于Llama2的AI部署,賦能開發(fā)者使用高通AI軟件棧面向終端側(cè)AI進行應(yīng)用優(yōu)化,從而推出全新的生成式AI應(yīng)用。MetaLlama2免費商用且開源,性能較初代版本顯著提升。具體來看Meta在2023年7月18日正式發(fā)布的大語言模型Llama2,這是MetaLlama模型的最新版本,也是Meta首個免費商用的開源AI模型。該模型包括Llama2和Llama2-chat兩種版本,后者針對雙向?qū)υ掃M行了微調(diào),是針對類似于ChatGPT的聊天應(yīng)用程序而開發(fā),兩者均細(xì)分為支持70億、130億、700億等多種不同參數(shù)規(guī)模的版本。我們看到,相比于今年2月發(fā)布的Llama1,Llama2的tokens訓(xùn)練量提升了40%達到2萬億個,對上下文訓(xùn)練的長度是Llama1的兩倍,達到4096,此外Llama2-chat微調(diào)模型還接受了超過100萬個人工標(biāo)注數(shù)據(jù)的訓(xùn)練。Llama2目前仍難以媲美GPT-4,但有望利用開源生態(tài)實現(xiàn)彎道超車。此外,Meta還選擇了70億參數(shù)版本的Llama2和其他閉源的大語言模型進行比較,可以發(fā)現(xiàn)其在大規(guī)模多任務(wù)語言理解(MMLU)和高質(zhì)量小學(xué)數(shù)學(xué)問題(GSM8K)上的表現(xiàn)接近GPT-3.5,但在編碼基準(zhǔn)(HumanEval)上與GPT-3.5及GPT-4仍存在顯著差距;相比谷歌PaLM(540B),Llama2(70B)的所有結(jié)果幾乎持平,有些甚至表現(xiàn)更好,但與GPT-4和PaLM-2-L相比仍有較大差距??梢钥吹?,目前Llama2的性能表現(xiàn)還難以撼動OpenAI的市場地位,但我們看到,開源路線的Llama2可以使得用戶可以低成本地在本地服務(wù)器上部署開源大模型,以構(gòu)建適用于自身業(yè)務(wù)的專用大模型,從而不需要將數(shù)據(jù)放到OpenAI等閉源大模型提供商的服務(wù)器中;與此同時,開源社區(qū)中大量用戶產(chǎn)生的創(chuàng)意也將提升大模型的迭代速度。投資OpenAI押注閉源路線,攜手Meta探索開源方案,微軟兩頭布局驅(qū)動LLM競爭日趨激烈,未來發(fā)展機遇與挑戰(zhàn)并存。我們看到,Meta此次選擇微軟作為Llama2的首選合作伙伴,微軟Azure客戶將能夠在Azure上輕松安全地微調(diào)和部署Llama2模型,并利用其云原生工具進行內(nèi)容過濾和安全保護。此外,Llama2經(jīng)過優(yōu)化后可以在Windows上本地運行,為開發(fā)人員提供無縫的工作流程,為跨不同平臺的客戶帶來生成式AI體驗??梢钥吹?,微軟一方面通過OpenAI押注閉源路線,另一方面又與Meta合作探索開源方案,我們認(rèn)為此舉表明LLM領(lǐng)域的技術(shù)路線和競爭格局尚未定型,未來在不同技術(shù)路徑上的開發(fā)將會產(chǎn)生源源不斷的創(chuàng)新,交互式推動AI的發(fā)展。英偉達Jetson平臺不斷迭代,發(fā)力B端邊緣AI。此外,我們同樣注意到英偉達在邊緣AI領(lǐng)域也有長足的積累。英偉達在2014年推出第一代Jetson平臺TK1,截至目前已迭代至第七代AGXOrin,作為一套嵌入式系統(tǒng)開發(fā)板,主要包括Jetson硬件模組(小型高性能計算機)、用于加速軟件的JetPackSDK(軟件開發(fā)工具包),以及包含傳感器、SDK、服務(wù)和產(chǎn)品的生態(tài)系統(tǒng)。該平臺使用英偉達自主研發(fā)的GPU加速技術(shù),支持深度學(xué)習(xí)框架,能夠加速模型的訓(xùn)練和推理,同時還支持各種圖像、視頻、通信和存儲接口,適用于各種嵌入式應(yīng)用和邊緣計算場景,如機器人、自動駕駛、智能監(jiān)控、醫(yī)療影像處理等。JetsonAGXOrin工業(yè)級模塊全新發(fā)布,持續(xù)強化B端環(huán)境適應(yīng)性能。我們看到,在COMPUTEX2023上,英偉達發(fā)布了全新的JetsonAGXOrin工業(yè)級模塊,該模塊擴展了上一代Xavier工業(yè)級模塊和商用Orin模塊的功能,在惡劣環(huán)境下可以提供更高級別的計算能力。具體來看,JetsonAGXOrin工業(yè)級模塊可以在15-75W功率范圍內(nèi)提供高達248TOPS的AI性能,通過Ampere架構(gòu)GPU、新一代深度學(xué)習(xí)和視覺加速器、高速I/O以及超快的內(nèi)存帶寬,可支持多個并行AI應(yīng)用流程,而且可適應(yīng)更加極端的溫度范圍,具有更長的工作壽命、更強的耐沖擊和振動能力,整體性能相比AGXXavier工業(yè)級模塊提升了8倍以上。“高通向左,英偉達向右”,B、C端共同發(fā)力邊緣AI。綜上可以看出,高通和英偉達在邊緣AI領(lǐng)域的發(fā)展路線有所差異,高通更加關(guān)注C端消費者應(yīng)用,英偉達則側(cè)重于B端應(yīng)用場景,我們認(rèn)為這是兩家公司基于自身優(yōu)勢而做出的正確戰(zhàn)略決策。高通在智能手機SoC領(lǐng)域積淀深厚,有利于推動終端AI芯片繼續(xù)向其他C端設(shè)備延伸;而英偉達是GPU傳統(tǒng)云端AI芯片霸主,更加合適布局B端大算力場景。我們看到,邊緣計算的快速發(fā)展主要受益于其在以下四方面的優(yōu)勢:低時延:由于消除了將數(shù)據(jù)從端點轉(zhuǎn)移到云端再返回的需要,大量復(fù)雜的數(shù)據(jù)可以在邊緣端進行初篩、分析和計算,從而更快地做出決策,避免了因海量數(shù)據(jù)涌向云端,帶來線路阻塞或響應(yīng)緩慢等問題。高效率:因為數(shù)據(jù)處理的多數(shù)任務(wù)在靠近數(shù)據(jù)源的地方完成,分析及反饋的速度得以提升,增強了實時決策能力,同時由于減少了從云端來回傳輸?shù)臄?shù)據(jù)量,也能夠更好地實現(xiàn)降本增效。安全性:邊緣端服務(wù)器廣泛就近分布,且單個設(shè)備存儲的數(shù)據(jù)量較為有限,既降低了因傳輸距離過長導(dǎo)致數(shù)據(jù)丟失的風(fēng)險,也減小了信息竊取的可能性。智能化:邊緣計算系統(tǒng)的可擴展性使得用戶可以自由地部署和管理計算資源,其背后擁有的大量自我適應(yīng)、表達、修復(fù)等機制,充分賦予了邊緣節(jié)點設(shè)備的智能化屬性,可以在不依賴云端決策的情況下做出響應(yīng),單個設(shè)備的故障也不會影響生態(tài)系統(tǒng)中其他設(shè)備的性能,從而提高了整個連接環(huán)境的可靠性。“云-邊-端”緊密協(xié)同,混合式AI時代來臨。雖然邊緣計算相比云計算存在一定優(yōu)勢,但這并不意味著二者處于對立面,而更多是一種相互依存的關(guān)系。一方面,邊緣計算通過負(fù)責(zé)自身范圍內(nèi)的數(shù)據(jù)計算和存儲工作,可以分擔(dān)云端的計算壓力;另一方面,大部分經(jīng)過邊緣設(shè)備處理的數(shù)據(jù)仍需要從邊緣節(jié)點匯聚到中心云,云端再通過分析完成對算法模型的訓(xùn)練和升級,并將升級后的算法推送到前端,幫助前端設(shè)備實現(xiàn)更新和升級,從而達成自主學(xué)習(xí)的閉環(huán)。此外,這些數(shù)據(jù)也需要上傳到云端進行備份,當(dāng)邊緣計算過程中出現(xiàn)意外情況,存儲在云端的數(shù)據(jù)也不會丟失。這與高通在COMPUTEX2023上提出的“混合式AI”概念一脈相承,即未來云端和邊緣/終端需要共同承擔(dān)日益增長的算力需求。我們認(rèn)為,云計算與邊緣計算需要通過緊密協(xié)同才能更好地滿足各種需求場景的匹配,從而最大化體現(xiàn)云計算與邊緣計算的應(yīng)用價值。1.3突破算力及功耗瓶頸,加速邊緣AI落地解決算力和功耗限制,賦能邊緣AI落地。我們看到,隨著ChatGPT的橫空出世,生成式人工智能迅猛發(fā)展。但以GPT-4為代表基于Transformer架構(gòu)的生成式預(yù)訓(xùn)練大模型由于具備較大規(guī)模的參數(shù),其訓(xùn)練與推理仍然需要在云端借助算力強大的GPU等AI芯片完成。但我們同樣看到,隨著機器學(xué)習(xí)、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)訓(xùn)練等網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)和工具不斷適配、兼容到嵌入式系統(tǒng)上,越來越多的AI應(yīng)用也可以直接在邊緣設(shè)備上運行,因此“邊緣AI”悄然而生。我們認(rèn)為,在“云-邊-端”的架構(gòu)下,邊緣AI的主要存在形式仍為以智能手機為代表的終端嵌入式設(shè)備。但由于終端設(shè)備的算力和功耗有限,因此如何解決這兩大問題便成為了邊緣AI落地的關(guān)鍵所在。目前在算力方面,主要是通過壓縮模型并采用聯(lián)網(wǎng)方式來降低算力需求,而功耗方面則是采用存算一體的方式來突破功耗瓶頸。一、降低算力需求——壓縮模型+聯(lián)網(wǎng)一般而言,神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型包含的網(wǎng)絡(luò)層數(shù)和參數(shù)越多,其結(jié)構(gòu)就越復(fù)雜,但實際運行的效果也會越好。所謂模型壓縮,是指通過算法將一個復(fù)雜的預(yù)訓(xùn)練大模型轉(zhuǎn)化成精簡的小模型。按照壓縮過程對網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的破壞程度,模型壓縮技術(shù)可以分為“前端壓縮”和“后端壓縮”,前端壓縮幾乎不改變原有的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),僅僅是在原模型的基礎(chǔ)上減少了網(wǎng)絡(luò)的層數(shù),但后端壓縮會對網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)造成不可逆的改變,后續(xù)的維護成本也會很高。因此,業(yè)內(nèi)一般采用前端壓縮,主要包含以下三種細(xì)分方法:1)知識蒸餾屬于遷移學(xué)習(xí)的一種,主要思想是將學(xué)習(xí)能力強的復(fù)雜教師模型中的“知識”遷移到簡單的學(xué)生模型中,本質(zhì)是讓小模型去擬合大模型,從而讓小模型學(xué)到與大模型相似的函數(shù)映射,使小模型保持其快速計算速度的前提下,同時擁有復(fù)雜模型的性能,達到模型壓縮的目的。2)模型剪枝大模型雖然參數(shù)很多,但也存在著大量冗余的參數(shù),將這些不太重要的訓(xùn)練參數(shù)剔除,可以減少計算資源的消耗并提高實時性,這就是模型剪枝算法。訓(xùn)練步驟為“正常訓(xùn)練模型——模型剪枝——重新訓(xùn)練模型”,三個步驟反復(fù)迭代進行,直到模型精度達到目標(biāo),則停止訓(xùn)練。3)模型量化是指將神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的浮點運算(FP32、FP16)轉(zhuǎn)換為定點運算(INT8),從而減少內(nèi)存占用并提高計算效率。目前的低精度模型一般采用的數(shù)值格式為INT8,但也有一些混合精度模型中會使用FP16的數(shù)值格式來保證某些參數(shù)和操作符的準(zhǔn)確度??梢钥吹?,以上三種壓縮算法可以降低模型對計算能力的要求,使得AI模型在終端設(shè)備上的運行成為可能。此外我們也注意到,模型壓縮不可避免會造成性能損失,有可能導(dǎo)致小模型在某些應(yīng)用場景下的使用出現(xiàn)困難,因此終端設(shè)備可通過聯(lián)網(wǎng)訪問云端的大模型,可進一步保障設(shè)備AI性能的落地。二、突破功耗限制——存算一體AI時代算力需求猛增,“存儲墻”亟待解決。我們知道,在傳統(tǒng)的馮諾依曼架構(gòu)下,芯片的計算單元在計算之前需要先從存儲器中讀取數(shù)據(jù),但數(shù)據(jù)的搬運時間往往是計算時間的成百上千倍,這背后是處理器和存儲長久以來性能發(fā)展不均衡的結(jié)果。在過去二十年,處理器性能大概每年以55%的速度提升,但內(nèi)存性能每年的提升速度只有10%左右。而內(nèi)存性能的落后直接導(dǎo)致的問題就是數(shù)據(jù)搬運的功耗過高,由此帶來的無用功耗能占到整個AI計算功耗的60-90%,造成非常低的能效比,這就是我們熟知的“存儲墻”問題?,F(xiàn)如今隨著AI的快速發(fā)展,算力需求大幅提升,“存儲墻”帶來的計算效率和功耗問題日益突出。存算一體突破“存儲墻”限制,大幅提升計算效率并降低功耗。在此背景下,存算一體技術(shù)(ComputinginMemory,CIM)應(yīng)運而生,該技術(shù)是在存儲器中嵌入了計算能力,直接利用存儲器進行數(shù)據(jù)處理,從而把數(shù)據(jù)存儲與計算融合在芯片的同一片區(qū),從本質(zhì)上消除了不必要的數(shù)據(jù)搬運,因此可以大幅提升計算效率并降低功耗,適用于深度學(xué)習(xí)、人工智能等大規(guī)模并行計算的應(yīng)用場景,是在馮諾依曼架構(gòu)之外的一種全新芯片計算架構(gòu)。在計算方式上,存算一體芯片分為數(shù)字計算和模擬計算,其中數(shù)字計算更偏向于“算”,采用的是先進邏輯工藝,擁有高性能、高精度的優(yōu)勢,且具備很好的抗噪聲能力和可靠性,適用于大算力、高能效的商用場景;而模擬計算更偏向于“存”,具有更高的存儲密度,但對環(huán)境噪聲和溫度非常敏感,適用于小算力、不需要太強可靠性的民用場景。在存儲介質(zhì)上,主要可分為成熟工藝存儲器(DRAM、Flash和SRAM)和新型存儲器(MRAM、RRAM和FRAM等)。細(xì)分來看,DRAM成本低、速度快,但容量??;Flash屬于非易失性存儲介質(zhì),具有低成本、高可靠性的優(yōu)勢,但在工藝制程上有明顯瓶頸,一般適用于小算力場景;SRAM在速度和能效比方面具有很大優(yōu)勢,但容量密度略小,一般適用于云計算等大算力場景;新型存儲器中,RRAM在神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)計算中具有特別的優(yōu)勢,是下一代存算一體介質(zhì)的主流研究方向,但目前工藝良率還在爬坡,而且還需要解決非易失存儲器固有的可靠性問題,因此目前仍主要用于邊緣AI計算和端側(cè)小算力場景。2智能終端SoC,端側(cè)AI算力承載2.1AISoC多模塊異構(gòu)集成,重視性能與功耗平衡邊緣AI算力承載者——智能終端SoC。所謂AI芯片,其實是在CPU等傳統(tǒng)芯片的基礎(chǔ)上,針對AI算法(以深度學(xué)習(xí)為代表的機器學(xué)習(xí)算法)做了特殊加速設(shè)計的芯片,換言之,是犧牲了一定的通用性,換取了芯片在海量數(shù)據(jù)并行計算方面的效率提升。在類型上,AI芯片主要分為GPU、FPGA、ASIC和類腦芯片;在應(yīng)用場景上,主要分為云端(訓(xùn)練+推理)和邊緣端(邊緣計算+終端),其中應(yīng)用在云端和邊緣計算服務(wù)器上的AI芯片是以GPU為代表的強通用性芯片,而終端AI芯片更多是將AI功能模塊結(jié)合CPU、GPU、ISP等模塊融合進SoC中,并針對語音識別、人臉識別等不同的應(yīng)用場景完成定制化設(shè)計,同時需要做好性能與功耗的平衡。因此我們認(rèn)為,海量的物聯(lián)網(wǎng)終端設(shè)備是邊緣AI的主要落地場景,而AISoC作為邊緣算力的承載體,有望跟隨IoT設(shè)備的智能化浪潮實現(xiàn)快速成長。SoC(SystemonaChip,系統(tǒng)級芯片)是在CPU的基礎(chǔ)上擴展了音視頻功能和專用接口的超大規(guī)模集成電路,一般集成了CPU、GPU、NPU、ISP、存儲、WiFi、藍(lán)牙、總線、接口等IP模塊,具體來看其中重要模塊的功能:1)CPU(CentralProcessingUnit,中央處理器):主要執(zhí)行通用計算,用來解釋計算機指令、處理計算機軟件中的數(shù)據(jù)。2)GPU(GraphicsProcessingUnit,圖形處理器):主要完成高清視頻加速解碼、游戲圖形處理、圖像處理和輔助運算等功能。3)ISP(ImageSignalProcess,圖像處理器):主要用來處理前端圖像信號,能夠?qū)⒐庑盘栕兂呻娦盘?,其性能會直接影響到拍照和攝像性能。4)NPU(Neural-networkProcessingUnit,神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)處理器):專為物聯(lián)網(wǎng)人工智能而設(shè)計,用于加速神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的運算,解決傳統(tǒng)芯片在神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)運算時效率低下的問題,是目前主流的AI算力載體。例如麒麟9905GSoC采用華為自研架構(gòu)NPU,創(chuàng)新設(shè)計NPU雙大核+NPU微核架構(gòu),其中NPU大核針對大算力場景(人像虛化/超級夜景等復(fù)雜AI任務(wù)),NPU微核賦能超低功耗AI應(yīng)用(隔空手勢/AI信息保護等輕量任務(wù)),充分發(fā)揮全新NPU架構(gòu)的智慧算力。2.2邊緣AI芯片規(guī)模穩(wěn)健成長,海內(nèi)外廠商加速布局AIoT智能化浪潮來臨,邊緣AI芯片賦能下游迎來蓬勃發(fā)展。我們看到,相比云端AI芯片需要兼具訓(xùn)練和推理性能,邊緣AI芯片則更多承擔(dān)推理任務(wù),其主要存在形式是作為AISoC嵌入終端設(shè)備,因此性能上更加追求在算力、功耗和成本等多方面的綜合表現(xiàn)。伴隨人工智能在消費電子、智能家居、智能安防、智能駕駛等IoT領(lǐng)域的快速滲透,邊緣AI芯片也將迎來蓬勃發(fā)展。根據(jù)Gartner數(shù)據(jù),全球邊緣AI芯片市場規(guī)模在2022年不到400億美元,但有望在2025年突破600億美元,其中國內(nèi)市場空間將從2022年的50億美元增長至2025年的110億美元,CAGR達30%。就出貨量而言,ABIResearch發(fā)布的數(shù)據(jù)顯示,2023年全球邊緣AI芯片出貨預(yù)計達13.12億顆(其中語音處理1.93億顆,機器視覺9.01億顆,傳感器數(shù)據(jù)分析1.40億顆,其他種類0.78億顆),并預(yù)計出貨量到2028年將提升至22.86億顆,其中語音處理芯片、機器視覺芯片、傳感器數(shù)據(jù)分析芯片出貨量CAGR分別達到9%、12%、8%。回顧AISoC領(lǐng)域的競爭格局,由于下游應(yīng)用場景較多,每一細(xì)分領(lǐng)域的競爭情況也有所差異,主要可分為消費電子(智能手機、可穿戴設(shè)備)、智能家居、智能安防、智能駕駛(自動駕駛、智能座艙)四大下游市場,其中智能手機、智能駕駛和智能安防市場的進入門檻較高,但可穿戴設(shè)備和智能家居長尾市場的存在仍為國內(nèi)廠商提供了切入契機。2.3自研IP積累及先進代工保障,彰顯核心競爭力設(shè)計環(huán)節(jié)自研IP,追求差異化競爭。具體來看SoC芯片的制造流程,從最初借助EDA軟件,利用IP核復(fù)用等技術(shù)進行芯片設(shè)計,到后續(xù)的晶圓制造和封裝測試,每一環(huán)節(jié)都面臨著不同的技術(shù)挑戰(zhàn)。在設(shè)計環(huán)節(jié),IP復(fù)用性雖然幫助設(shè)計廠商提高了設(shè)計效率,但是如果完全依賴第三方的IP授權(quán)就不能做到差異化的競爭,因此自研IP便成為了頭部廠商的戰(zhàn)略選擇。我們認(rèn)為,自研IP不僅可以幫助節(jié)省授權(quán)費用,更重要的是能深入地學(xué)習(xí)理解底層技術(shù),從而精簡不同IP核之間的電路設(shè)計,提高產(chǎn)品質(zhì)量和迭代速度,切實增強自身競爭力。制造環(huán)節(jié)綁定先進制程代工產(chǎn)能,高端路線徐圖進取。再來看制造環(huán)節(jié),我們認(rèn)為擁有穩(wěn)定的代工產(chǎn)能是SoC設(shè)計廠商保障芯片落地和迭代的重要基礎(chǔ),尤其是與臺積電、三星世界上唯二兩家擁有10nm以下先進制程量產(chǎn)能力代工廠的合作,更是設(shè)計廠高端路線的堅實依靠。2020年發(fā)布的麒麟9000卓越性能的背后,雖然離不開海思數(shù)十年設(shè)計能力的積累,但臺積電5nmFinFET工藝的保駕護航同樣發(fā)揮了關(guān)鍵作用。相比之下,三星的功耗控制能力仍有待提高。3AISoC賦能下游,終端應(yīng)用百花齊放AI技術(shù)加速滲透SoC,大幅革新終端設(shè)備智能化體驗。如前所述,我們認(rèn)為海量的物聯(lián)網(wǎng)終端設(shè)備是邊緣AI的主要落地場景,而融合了不同AI功能模塊的SoC作為終端推理算力的承擔(dān)者,將為不同應(yīng)用的嵌入式設(shè)備帶來更加智能化的體驗。例如高通將模仿神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型的Hexagon處理器融合進SoC中,打造專屬的AI引擎并持續(xù)進行迭代,搭載最新一代AI引擎的驍龍8Gen2芯片在自然語言處理、目標(biāo)檢測等方面的性能均實現(xiàn)了大幅提升。此外,高通還在SoC中開發(fā)了一個稱之為“高通傳感器中樞(SensingHub)”的芯片子系統(tǒng),能同時處理多路數(shù)據(jù)流,實現(xiàn)關(guān)鍵詞識別、異常檢測、圖像分類等AI性能??梢钥吹?,高通在AI領(lǐng)域的全面進軍預(yù)示著終端IoT設(shè)備的智能化時代已經(jīng)來臨。3.1消費電子在消費電子產(chǎn)品中,SoC中的AI模塊主要用于實現(xiàn)語音識別和拍照美化等功能,例如蘋果手機的Siri語音助手,近些年流行的計算攝影,都是AI技術(shù)的體現(xiàn)。就智能手機SoC而言,除了蘋果使用自家的A系列芯片,安卓高端市場基本被高通壟斷,中低端市場則由聯(lián)發(fā)科主導(dǎo)。不管是資金實力、研發(fā)能力,還是產(chǎn)業(yè)鏈配套的先進代工、終端迭代等因素,高聳的行業(yè)進入壁壘都讓新興廠商望而卻步。但在可穿戴設(shè)備(TWS耳機、智能手表、VR/AR等)SoC市場,雖然高通和蘋果也有著領(lǐng)先優(yōu)勢,但由于存在著較多的長尾客戶,疊加此類SoC對性能要求并不是很高,更多追求的是低功耗帶來的續(xù)航時間,因此給到了國內(nèi)的恒玄科技、中科藍(lán)訊等公司一定的生存空間。先看國外廠商的布局。蘋果方面,其在2022年9月發(fā)布的AirPodsPro第二代搭載全新的H2芯片,運用計算音頻算法,帶來更智能的降噪表現(xiàn)(主動降噪效果相較上一代最高提升至2倍)、卓越的三維空間音效(全新自適應(yīng)算法更快速地處理聲音)和更高效的電池續(xù)航(單次充電最長能聽6小時)??梢钥吹剑祟怲WS耳機的智能藍(lán)牙音頻SoC芯片更多追求的是降噪和音質(zhì)表現(xiàn)。高通方面,其在2022年7月發(fā)布了全新的驍龍可穿戴平臺W5/W5+,回顧過去,高通分別于2016、2018、2020年發(fā)布了驍龍2100、3100、4100+可穿戴設(shè)備平臺。命名方式的變化彰顯著新一代平臺相比前一代4100+有著全面提升,其中整體功耗降低超50%,性能提升達兩倍以上,芯片尺寸縮小30%以上,同時從藍(lán)牙4.2升級為藍(lán)牙5.3,并新增集成式揚聲器功率放大器等特性。再來看國內(nèi)廠商的布局。自從蘋果在2016年發(fā)布第一代AirPods推動了TWS耳機的熱潮,國內(nèi)TWS芯片企業(yè)迅速跟進,也在這個市場中分得了一杯羹。國內(nèi)的TWS芯片廠商主要分為兩類,一類是以恒玄科技為代表的品牌芯片廠商,產(chǎn)品供貨給華為、小米、OPPO等終端耳機廠商;另一類是以中科藍(lán)訊為代表的白牌芯片廠商,產(chǎn)品供貨給品牌知名度較低的眾多第三方商家,主要通過低價走量取勝。AppleVisionPro正式發(fā)布,開啟新一輪革命性創(chuàng)新。長期來看,智能手機、TWS耳機、智能手表等消費電子產(chǎn)品的成長空間已接近天花板,我們認(rèn)為AR/VR將是下一代現(xiàn)象級單品。蘋果最新發(fā)布的VisionPro已經(jīng)為我們探明了該類產(chǎn)品的初步形態(tài),全新的交互體驗也對內(nèi)置的SoC芯片提出了更高要求。3.2智能家居AI技術(shù)持續(xù)滲透,智能家居市場蓬勃發(fā)展。我們看到,在智能家居領(lǐng)域,AI技術(shù)的滲透主要是通過智能語音/視覺模組的方式應(yīng)用于智能掃地機、家庭安防攝像機、智能音箱、智能門鎖等各類智能家居產(chǎn)品中。根據(jù)艾瑞咨詢的數(shù)據(jù),2022年AI技術(shù)在智能家居行業(yè)的整體滲透率約為25%,預(yù)測到2025年將提升至50%左右,其中智能清潔(95%)、家庭安防(75%)、智能影音娛樂(60%)、智能照明(25%)、智能白電(15%)是AI滲透率排名前五的細(xì)分品類。伴隨設(shè)備智能化體驗的提升和消費者對居家舒適度的追求,艾瑞咨詢預(yù)測中國的智能家居市場規(guī)模將從2022年的4517億元增長至2025年的9523億元,CAGR達28%。在眾多細(xì)分品類中,我們判斷具備語音/視頻交互能力的智能音箱有望成為智能家居全屋互聯(lián)場景下的AI控制入口。智能音箱集成了人工智能處理能力,能夠通過語音識別、語音合成、語義理解等技術(shù)完成語音交互功能,同時還可以提供智能家居控制、音樂內(nèi)容服務(wù)、互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)等功能,目前主要分為無屏和帶屏兩大類,其中無屏音箱只具備最基礎(chǔ)的語音交互功能,價格主要分布在50-200元;帶屏音箱則在語音交互的基礎(chǔ)上進一步增加了視覺交互體驗,可通過屏幕進行文字/圖片展示和視頻通話,價格主要分布在200-1500元。AI賦能疊加生態(tài)完善,智能音箱有望重拾增長。我們看到,智能音箱銷量的爆發(fā)主要集中在2018和2019年,但在完成初輪的用戶普及之后便陷入了增長瓶頸。究其原因,一是由于智能化升級緩慢,各大品牌推出的新品創(chuàng)新力度不夠甚至沒有創(chuàng)新,導(dǎo)致同質(zhì)化現(xiàn)象嚴(yán)重;二是產(chǎn)品生態(tài)建立不完善,智能音箱與其它家居設(shè)備的互聯(lián)互通能力受到限制,消費者體驗不佳。但現(xiàn)如今隨著ChatGPT的推出,生成式AI加速發(fā)展,我們認(rèn)為以GPT4為代表的大模型所具備的多模態(tài)能力將大幅提升終端應(yīng)用的智能化體驗,智能音箱的語音/視頻交互能力有望得到充分升級。此外,百度、小米、天貓精靈等國內(nèi)智能音箱巨頭歷經(jīng)多年的布局,各自的產(chǎn)品生態(tài)圈建設(shè)已趨于完善。因此,站在當(dāng)前視角,阻礙智能音箱增長的兩大關(guān)鍵因素均得到較大程度的緩解,我們看好該品類在未來的AI浪潮中重拾增長。行業(yè)貝塔向上,頭部SoC廠商有望充分受益。具體到智能音箱上游的SoC處理器,目前以全志、晶晨、瑞芯微為代表的國內(nèi)廠商已經(jīng)在該領(lǐng)域占據(jù)了較大份額,產(chǎn)品廣泛應(yīng)用于小米、小度、天貓精靈等下游終端品牌。我們認(rèn)為,在ChatGPT引領(lǐng)的AI浪潮下,交互式體驗升級的智能音箱有望突破銷量增長瓶頸,實現(xiàn)滲透率的進一步提升,從而拉動上游處理器廠商的出貨。此外,智能化升級也對芯片性能提出了更高要求,例如需要提升SoC中的CPU算力、附加專屬的AI內(nèi)核和DSP、提供更加豐富的音視頻擴展接口,以及降低功耗增加續(xù)航時間。因此,我們看好頭部SoC廠商在行業(yè)正貝塔的環(huán)境下,通過提供性能更優(yōu)的產(chǎn)品實現(xiàn)自身的阿爾法提升,鞏固并擴大領(lǐng)先優(yōu)勢。3.3智能安防安防芯片主要分為兩類四種芯片。安防視頻監(jiān)控系統(tǒng)主要分為前端和后端兩類設(shè)備,前端設(shè)備負(fù)責(zé)采集和處理原始的圖像視頻信號,將其轉(zhuǎn)化為模擬/數(shù)字信號后再傳輸至后端設(shè)備進行分析、顯示和存儲等?;仡檾z像機的發(fā)展歷程:1)模擬監(jiān)控時代:最初為模擬攝像機,其前端設(shè)備搭載的ISP芯片將電信號轉(zhuǎn)換為模擬信號后,再通過后端的DVR(DigitalVideoRecorder,數(shù)字視頻錄像機)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號進行編碼壓縮和存儲。2)網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控時代:網(wǎng)絡(luò)攝像機開始普及,其前端設(shè)備搭載的IPCSoC包含ISP模塊和視頻編碼模塊,原始的視頻信號經(jīng)過ISP模塊處理后,需要通過視頻編碼模塊進行壓縮,而后端NVR(NetworkVideoRecorder,網(wǎng)絡(luò)視頻錄像機)可以通過網(wǎng)絡(luò)接收IPC(網(wǎng)絡(luò)攝像機)傳輸?shù)臄?shù)字視頻碼流,并進行存儲和管理。前端走向主動識別,后端強化計算分析。我們看到,AI技術(shù)對安防的賦能也是體現(xiàn)在前端和后端兩方面:1)前端:通過在前端攝像機嵌入AI芯片,攝像機可以實現(xiàn)對視頻數(shù)據(jù)的結(jié)構(gòu)化處理,促使視頻監(jiān)控設(shè)備從被動監(jiān)控走向主動識別。2)后端:通過在后端圖像存儲設(shè)備添加人工智能加速芯片和應(yīng)用處理軟件,智能網(wǎng)絡(luò)視頻錄像機可以實現(xiàn)圖像識別,強化后端設(shè)備的計算分析功能。算力前移趨勢明顯,前后端共同推動智能安防落地。我們注意到,在安防發(fā)展的早期,前端的攝像機作為數(shù)據(jù)采集設(shè)備,其面臨的數(shù)據(jù)量較少,對數(shù)據(jù)精度的要求也不高,因此用于圖像或視頻處理的算力主要部署在后端。但是隨著物聯(lián)網(wǎng)的不斷發(fā)展,前端設(shè)備采集的數(shù)據(jù)量激增,數(shù)據(jù)精度也從1080P提高到4K/8K,使得網(wǎng)絡(luò)傳輸帶寬與后端的分析處理面臨很大的壓力。因此:1)一方面,通過在前端設(shè)備芯片中嵌入AI功能,使其可以對視頻圖像進行預(yù)處理,將過濾冗余信息后的關(guān)鍵性信息再上傳至邊緣側(cè)或中心側(cè),由此分?jǐn)偤蠖说挠嬎愫痛鎯毫Σ⑻岣咭曨l分析的速度。目前適用于前端設(shè)備的AI芯片主要為低功耗、低成本的ASIC芯片,在指定的識別場景下具備高效的性能表現(xiàn);2)另一方面,后端設(shè)備芯片也需要對應(yīng)進行AI功能的升級,前后端協(xié)同發(fā)展共同推動智能安防的落地。海思高端市場根基深厚,期待未來王者歸來。回顧安防芯片市場的競爭格局,我們看到在2020年以前的絕大部分時間里,海思一直占據(jù)著主導(dǎo)地位,其IPC/NVRSoC的市場份額一度高達七成以上,這得益于海思在高清成像和音視頻編解碼算法上的大力投入,成功與海康、大華等頭部終端客戶綁定共同實現(xiàn)高速成長。但在海思逐漸退出后,臺企聯(lián)詠科技和背靠聯(lián)發(fā)科的星宸科技承接了一部分中高端市場,而國內(nèi)廠商富瀚微也成功抓住機遇拿下了中低端市場的大多數(shù)份額。我們認(rèn)為,海思在高端安防芯片領(lǐng)域積累的技術(shù)和客戶優(yōu)勢仍然有著很強的根基,未來如果回歸有望延續(xù)其王者地位。3.4自動駕駛汽車智能化浪潮迭起,電子電氣架構(gòu)從分布式向域集中式演變。我們看到,在汽車智能化的發(fā)展趨勢下,傳統(tǒng)的ECU分布式EEA(Electrical/ElectronicArchitecture,電子電氣架構(gòu))已無法滿足日益豐富的功能需求,因此很多功能相似但卻分離的ECU被集成整合到一個性能更強的處理器硬件平臺上,這便是汽車域控制器(DomainControlUnit,DCU)的誕生。在域集中式EE架構(gòu)之下,主機廠會根據(jù)自身設(shè)計理念的差異對功能域做出具體的劃分,其中博世的五域集中式EEA便被分為動力域、底盤域、車身域、座艙域和自動駕駛域,而大眾的MEB平臺以及華為的CC架構(gòu)則在此基礎(chǔ)上把原本的動力域、底盤域和車身域融合為整車控制域,從而形成了三域集中式EEA,即車控域控制器、自動駕駛域控制器和智能座艙域控制器。自動駕駛SoC負(fù)責(zé)決策環(huán)節(jié),異構(gòu)集成主導(dǎo)多種數(shù)據(jù)處理。域控制器作為每個功能域運算和決策的中心,其功能的實現(xiàn)依賴于主控SoC芯片、操作系統(tǒng)和應(yīng)用算法等多層次軟硬件的結(jié)合。在三大功能域中,駕駛域和座艙域是實現(xiàn)智能駕駛的技術(shù)核心,其中駕駛域負(fù)責(zé)集成傳感器、定位、通訊和控制等功能,通過外接車載攝像頭、激光雷達等多種傳感器感知外部信息,再輸入到域控制器中進行運算處理,最后輸出執(zhí)行命令。我們看到,在自動駕駛域控制器中的運算決策環(huán)節(jié),核心在于主控SoC芯片的數(shù)據(jù)處理能力,其異構(gòu)集成結(jié)構(gòu)主要分為:1)邏輯處理:由CPU完成通用計算;2)AI處理:由GPU/FPGA/ASIC等AI芯片完成加速計算;3)圖像處理:由ISP完成圖片、視頻等數(shù)據(jù)的處理;4)存儲處理:由DRAM、NAND完成緩存并存儲數(shù)據(jù)。我們看到,華為推出的MDC(MobileDataCenter,移動數(shù)據(jù)中心)計算平臺即為自動駕駛域控制器,以MDC300為例,其主控SoC中的CPU處理器為1顆自研的鯤鵬920芯片,采用7nm工藝,支持12個內(nèi)核,主頻2.0GHz,算力達到150KDMIPS;而AI處理器為4顆自研的昇騰310芯片,采用12nm工藝,基于自研的達芬奇架構(gòu),總算力達到64TOPS。存儲方面,內(nèi)存為24GB,硬盤空間為128GB。同時外接15個攝像頭接口,4個前向攝像頭支持4K視頻分辨率。ADAS/ADSoC市場規(guī)?;蛟?030年達到300億美元。根據(jù)Frost&Sullivan數(shù)據(jù),2022年全球及中國的自動駕駛乘用車(L2及以上)銷量分別達到1770、740萬輛,滲透率分別為25.8%、31.5%;預(yù)計到2030年銷量將分別增長至6060、2470萬輛,滲透率分別提升至78.3%、92.7%。我們看到,終端銷量的增長也帶動了上游SoC芯片的需求。一般而言,自動駕駛SoC主要分為適用于L1-L2的ADASSoC和適用于L3-L5的ADSoC,ADASSoC的技術(shù)門檻較低,算力要求基本在100TOPS以下,但ADSoC的技術(shù)門檻更高,L5級別的算力要求高達1000TOPS以上。市場規(guī)模方面,Counterpoint預(yù)計全球ADAS/ADSoC市場空間將在2030年達到300億美元,2022-2027年的CAGR為26.3%。此外,在2025年之前,適用于L2的ADASSoC仍將占據(jù)主要份額,但此后受益于自動駕駛技術(shù)的不斷成熟,適用于L3及以上的ADSoC將主導(dǎo)市場。Mobileye主打視覺方案,ADASSoC龍頭地位穩(wěn)固?;仡櫰囆酒袌龅母偁幐窬?,我們看到,以前負(fù)責(zé)整車控制域的MCU芯片市場主要由瑞薩、恩智浦等傳統(tǒng)廠商占據(jù)主導(dǎo)地位,但隨著汽車電動化、智能化的發(fā)展,汽車架構(gòu)中新涌現(xiàn)出的智能座艙域和智能駕駛域需要更高算力的SoC芯片來支持其功能的實現(xiàn),這也給后來者提供了彎道超車的機遇。就自動駕駛而言,在早期L1、L2的ADAS發(fā)展階段,ADASSoC市場基本由主打視覺方案的Mobileye主導(dǎo),其于1999年成立,2004年發(fā)布了第一代基于180nm工藝的芯片EyeQ1,2007年開始量產(chǎn)上車,隨后分別于2010、2014、2015年推出了EyeQ2、EyeQ3、EyeQ4,其中EyeQ4芯片于2018年量產(chǎn),陸續(xù)被蔚小理、大眾、寶馬等廠商采用,成為公司出貨量最高的一款芯片。2017年3月,Mobileye被英特爾以153億美元的價格收入麾下;到2021年末,公司芯片出貨量突破1億顆;2022年10月,Mobileye正式登陸納斯達克市場,最新市值已超300億美元。截至目前,Mobileye的芯片已迭代至EyeQ6Light、EyeQ6High和EyeQUltra,其中EyeQUltra將于2025年量產(chǎn),采用5nm工藝,算力提升至176TOPS,主打L4/L5高階自動駕駛應(yīng)用場景。但我們同樣看到,Mobileye軟硬件捆綁的銷售模式雖然在早期能夠幫助大量客戶實現(xiàn)ADAS功能的快速普及,但隨著自動駕駛朝著L2+發(fā)展,軟硬件逐步解耦,整車廠開始重視在硬件芯片和軟件算法層面自研能力的開發(fā),由于Mobileye捆綁銷售的方案導(dǎo)致客戶既不能自行開發(fā)算法,也無法接觸核心的行車數(shù)據(jù),因此英偉達等具備完整工具開發(fā)鏈且足夠開放的芯片平臺開始受到整車廠的青睞。此外,由于Mobileye主打視覺方案,因此芯片算力并不高,但自動駕駛感知層面的多傳感器融合方案已漸成主流,這意味著芯片需要具備更強的算力才能支持多種數(shù)據(jù)的運算處理工作,例如英偉達2022年量產(chǎn)的Orin芯片算力高達254TOPS,但Mobileye2021年上車的EyeQ5H算力也僅有16TOPS,仍存在較大差距。雖然Mobileye在當(dāng)下面臨一些困難,但我們并不認(rèn)為其已經(jīng)失去了競爭力。首先,公司針對自身軟硬件捆綁銷售的模式做出了一定的改變,于2022年7月發(fā)布了首個面向EyeQ系統(tǒng)芯片的軟件開發(fā)工具包(SDK)——EyeQKit,該工具包將充分利用EyeQ6High和EyeQUltra處理器強大的高能效架構(gòu),讓車企在充分利用Mobileye已被驗證的核心技術(shù)的同時,也能在EyeQ平臺上部署差異化的代碼和人機接口工具,這預(yù)示著公司在高階的自動駕駛領(lǐng)域(L3+)也在嘗試著走向開放式道路。其次,在低階的ADAS領(lǐng)域(L1/L2),Mobileye有著深厚的技術(shù)積累,非頭部車企由于自身研發(fā)能力的不足且面臨著成本壓力,仍傾向于選擇Mobileye的整套解決方案。因此我們認(rèn)為,Mobileye在中低端的ADASSoC領(lǐng)域已基本站穩(wěn)腳跟,至于能否在高端的ADSoC領(lǐng)域繼續(xù)分一杯羹仍取決于自身的戰(zhàn)略轉(zhuǎn)變和研發(fā)跟進。聚焦到英偉達在高端ADSoC領(lǐng)域的發(fā)展歷程,我們發(fā)現(xiàn)其從2015年發(fā)布首代車載計算平臺DrivePX,再到2022年最新推出的DriveThor平臺,英偉達一直在追求著極致的性能表現(xiàn),引領(lǐng)著自動駕駛高端芯片的發(fā)展,具體來看:1)第一代DrivePX在2015年的CES消費電子展上發(fā)布,初代車載計算平臺基于TegraX1SoC芯片開發(fā),單顆芯片擁有8核CPU和256核Maxwell架構(gòu)的GPU,采用20nm工藝,算力在1TFLOPS左右,其中搭載1顆TegraX1的DRIVECX面向數(shù)字座艙,搭載2顆TegraX1的DRIVEPX面向自動駕駛。此外,TegraX1其實是一顆移動處理器,并不是專門為汽車而設(shè)計。2)第二代DrivePX2在2016年的CES上發(fā)布,基于2顆ParkerSoC芯片開發(fā),單顆芯片擁有6核CPU和256核Pascal架構(gòu)的GPU,采用16nmFinFET工藝,算力達4TOPS,成功打動了和Mobileye分手的特斯拉,2016年HW2.0即搭載了定制版DRIVEPX2AutoCruise單芯片版本,2017年HW2.5升級為AutoChauffeur雙芯片版本。3)第三代DrivePXXavier/PegasusXavier平臺在2017年的CES上發(fā)布,基于1顆XavierSoC芯片開發(fā),單顆芯片擁有8核CPU和512核Volta架構(gòu)的GPU,采用12nm工藝,算力達30TOPS。此外,Xavier芯片還搭載了深度學(xué)習(xí)加速模塊DLA和向量處理單元PVA兩個專用ASIC,DLA用于推理,PVA用于加速傳統(tǒng)視覺算法,這是英偉達首次采用CPU+GPU+ASIC的技術(shù)路線??梢钥吹?,Xavier平臺相比于PX2平臺,雖然算力只有小幅提升,但面積縮小了一半,功耗僅為PX2的1/8。同年,英偉達推出了性能更強的DRIVEPXPegasus平臺,由2顆Xavier芯片和2顆單獨的Turing架構(gòu)的GPU組成,可以實現(xiàn)320TOPS的算力。4)第四代DriveAGXOrin在2019年的GTC大會上發(fā)布,基于2顆OrinSoC芯片開發(fā),單顆芯片擁有8核CPU和2048核Ampere架構(gòu)的GPU,采用7nm工藝,算力達254TOPS,與Xavier芯片同為“CPU+GPU+DLA+PVA”的整體架構(gòu)。此外,該平臺也配備了2顆單獨的Ampere架構(gòu)的GPU,平臺最高算力可達2000TOPS。5)第五代DriveThor原本英偉達的第五代車載計算平臺為2021年推出的DriveAtlan,單顆SoC的算力能夠達到1000TOPS,相比上一代OrinSoC算力提升接近4倍,預(yù)計將在2025年量產(chǎn)上車。但Atlan還未量產(chǎn)便被淘汰,隨后英偉達在2022年的秋季GTC大會上發(fā)布了新一代計算平臺DriveThor,正式取代了Atlan。我們看到,Thor芯片已經(jīng)不再局限于自動駕駛SoC,而是可以在同一計算平臺上實現(xiàn)全車自動駕駛和智能座艙功能的新一代系統(tǒng)級芯片,采用基于Grace架構(gòu)的CPU、AdaLovelace架構(gòu)的GPU和Hopper架構(gòu)的處理Transformer模型的引擎,由兩種不同架構(gòu)的GPU分?jǐn)侫I運算與影像處理需求,相對Atlan性能翻倍,不需搭配額外的GPU即可達到2000TOPS的算力性能,預(yù)計將在2024年量產(chǎn)。極氪已宣布成為Thor芯片的首發(fā)搭載車企,并于2025年初開始生產(chǎn)?;仡櫽ミ_的產(chǎn)品迭代歷程,我們認(rèn)為Thor芯片的發(fā)布彰顯出其在自動駕駛領(lǐng)域戰(zhàn)略規(guī)劃的兩大重要方向:1)使用集中式車載計算平臺的單一SoC整合多個功能域,因此Thor大幅領(lǐng)先市場已有芯片的算力水平凸顯出其合理性,通過對眾多計算資源的整合,不僅可以降低功耗和成本,也能實現(xiàn)功能的飛躍;2)主推FP8格式標(biāo)準(zhǔn)以打通訓(xùn)練與推理之間的鴻溝,一般來說,AI訓(xùn)練端的數(shù)據(jù)精度要求比較高,通常采用FP64或FP32的浮點數(shù)運算,而推理端采用INT8的整數(shù)定點運算,雖然精度有所下降,但成本和效率表現(xiàn)更好。我們看到,Thor芯片在訓(xùn)練和推理端均采用FP8格式的浮點運算,雖然訓(xùn)練端的精度略有下降,但這樣可以簡化從訓(xùn)練到推理的過渡,可以在不犧牲精度的情況下進行數(shù)據(jù)傳輸,做到訓(xùn)練和推理的無縫銜接,大幅提升整體的計算效率和準(zhǔn)確度。更重要的是,此舉會打破專注訓(xùn)練或者推理單一領(lǐng)域的AI芯片廠商的競爭格局。3.5智能座艙座艙主控SoC芯片作為座艙域的算力提供單元,主要負(fù)責(zé)座艙內(nèi)海量數(shù)據(jù)的運算處理工作,主要包括多個攝像頭的視頻接入、多個顯示屏的圖像渲染和輸出(GPU、DPU)、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)加速器NPU、車內(nèi)音頻處理、藍(lán)牙WiFi互聯(lián)以及其他主要ECU的以太網(wǎng)數(shù)據(jù)交互等。芯片架構(gòu)方面,我們以高通第三代驍龍汽車數(shù)字座艙平臺的代表芯片QualcommSA8155P為例進行說明。高通8155芯片于2019年1月發(fā)布,作為全球首款7nm制程的車機芯片,首發(fā)搭載于2021年1月推出的長城WEY摩卡,此后便開啟了上車潮,至今在國內(nèi)新勢力和傳統(tǒng)車企的30余款新車型上都能看到8155的身影,主要得益于8155先進的異構(gòu)計算架構(gòu)帶來的強勁性能,有力支撐了座艙的智能化演變。消費級芯片廠商立足高算力移動芯片具備性能與成本優(yōu)勢?;仡欁撔酒母偁幐窬?,在2015年以前,車載系統(tǒng)的運算和控制主要由MCU和低算力的SoC為主,瑞薩、恩智浦、德州儀器等傳統(tǒng)汽車芯片廠商憑借自身在車規(guī)領(lǐng)域的深厚積累,一直在車機芯片市場占據(jù)主導(dǎo)地位。根據(jù)StrategyAnalytics數(shù)據(jù),瑞薩、恩智浦、TI在2016年全球汽車MCU/SoC芯片市場中的份額分別達到31%、27%、10%,CR3高達68%。然而在2015年之后,隨著汽車電動化、智能化的持續(xù)推進,以高通、三星為代表的消費級芯片廠商強勢入局,其優(yōu)勢主要體現(xiàn)在兩方面:1)已有消費級芯片的高算力基礎(chǔ)足以支撐未來座艙芯片的算力需求。例如目前主流的高通8155座艙芯片便脫胎于2018年發(fā)布的移動處理器驍龍855;2)在消費電子領(lǐng)域積累的資金和規(guī)模優(yōu)勢可幫助自身在汽車芯片領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)低成本開發(fā)。一般來說,高性能座艙芯片的開發(fā)成本動輒數(shù)億美元,而手機等移動端芯片數(shù)千萬的生命周期銷量足以幫助消費電子廠商輕易收回開發(fā)成本,但汽車芯片的出貨量最高也只能達到數(shù)百萬片。因此,傳統(tǒng)汽車芯片廠商在開發(fā)能力和開發(fā)成本上均處于不利地位。傳統(tǒng)汽車芯片廠商主打安全與可靠,目前仍占據(jù)較高份額。不過我們同樣看到,安全性、可靠性和長效性是消費級芯片與汽車芯片的本質(zhì)區(qū)別,因此傳統(tǒng)汽車芯片廠商傾向于使用成熟技術(shù)來保證安全與穩(wěn)定性,這也是最終的芯片算力表現(xiàn)不佳的原因。但憑借著安全可靠的性能,瑞薩、恩智浦和TI的產(chǎn)品仍在銷量占比較大的中低端車型中廣泛應(yīng)用,因此傳統(tǒng)廠商在汽車芯片市場仍占有較高的份額。不過在高端市場,高通的8155芯片已經(jīng)占據(jù)了座艙芯片80%以上的份額。我們認(rèn)為,雖然傳統(tǒng)廠商憑借目前的汽車銷售結(jié)構(gòu)仍擁有較高的市占率,但在智能化趨勢下如果不能及時推出高性能產(chǎn)品,其與消費級芯片廠商的差距將會被逐漸拉開。海外供應(yīng)商實力強勁,高通、三星領(lǐng)跑市場??梢钥吹?,海外座艙芯片供應(yīng)商主要分為兩大陣營:1)以高通、三星為代表的消費級芯片廠商a)高通:2014年開始布局,同年1月便推出了第一代智能座艙主控SoC602A,但該款產(chǎn)品在當(dāng)時并未掀起多大波瀾;此后在2016年1月便推出了第二代產(chǎn)品820A,憑借較大的技術(shù)進步和生態(tài)能力,從2018年開始陸續(xù)在小鵬、理想、蔚來、奧迪等多款車型上量產(chǎn)裝車;而2019年1月推出的第三代旗艦產(chǎn)品8155芯片,作為全球首款7nm制程的座艙SoC,幾乎橫掃了中高端市場;此外高通于2021年1月推出了全球首款5nm制程的8295芯片,將于2023年量產(chǎn)并首發(fā)搭載于集度汽車??梢钥吹剑壳案咄ㄔ谥懈叨酥悄茏揝oC市場已經(jīng)牢牢占據(jù)了頭把交椅的地位。b)三星:近幾年才開始進入市場,不過其ExynosAutoV910芯片的整體性能已經(jīng)可以與高通8155相媲美,成功從高通手中搶下了奧迪的訂單,并且規(guī)劃在2025年前后量產(chǎn)5nm制程的ExynosAutoV920芯片,其AI算力與8295相當(dāng)均為30TOPS,對高通的攻勢已愈演愈烈。c)聯(lián)發(fā)科:分別于2018、2019年推出28nm/12nm的MT2712/MT8666,雖然性能不及高通和三星的產(chǎn)品,但憑借性價比優(yōu)勢成功打入中低端市場,獲得了大眾、吉利、長安等車企的認(rèn)可。此外,聯(lián)發(fā)科已于2022年推出7nm制程的MT8675芯片,旨在進軍高端市場?!坝⑻貭?寶馬”&“英偉達+奔馳”深入綁定,AMD成功切入特斯拉。其他消費級廠商方面,一直以來,英偉達基本與奔馳綁定,英特爾與寶馬綁定,但這兩家目前已基本不再迭代智能座艙芯片產(chǎn)品,而是主攻于自動駕駛芯片市場,后續(xù)不排除寶馬、奔馳更換供應(yīng)商的可能。此外我們可以看到,特斯拉座艙芯片的供應(yīng)商在近十年內(nèi)曾多次易主,其2012年推出的ModelS的第一代智能座艙采用的是英偉達40nm制程的Tegra3芯片,這在當(dāng)時可謂是特斯拉的最好選擇;隨著智能座艙功能的日益增加,Tegra3的算力已經(jīng)跟不上時代的腳步,2017年特斯拉與英偉達分道揚鑣,選擇投入英特爾的懷抱,其第二代智能座艙選用了英特爾14nm制程的A3950芯片;但英特爾在此后沒有繼續(xù)進行算力迭代,于是特斯拉的2022款新車便換裝了AMD為其定制的12nmRyzen芯片,主打車載游戲性能。此外,AMD于2022年8月5日宣布與吉利旗下億咖通科技戰(zhàn)略合作,共同打造下一代高性能智能座艙車載計算平臺,將首發(fā)搭載于Smart品牌于2024年規(guī)劃推出的純電量產(chǎn)車型之上。2)以瑞薩、恩智浦、德州儀器為代表的傳統(tǒng)汽車芯片廠商。瑞薩在2016年推出的R-CARGen3系列是其經(jīng)典的智能座艙產(chǎn)品,其中16nm制程的R-CARH3芯片專為高端汽車打造,收獲了長城等客戶,并在2021年又推出了新的R-CARGen3e系列(以R-CARH3e為代表);恩智浦目前的主流產(chǎn)品i.MX8QM還是發(fā)布于2013年,量產(chǎn)于2018年,采用28nm制程,主要應(yīng)用于一些入門級車型;德州儀器的主打產(chǎn)品是其2020年推出的Jacinto7芯片系列,同樣基于28nm制程,主要客戶是日系車和德系車。整體來看,傳統(tǒng)汽車芯片廠商的產(chǎn)品在芯片算力和迭代速度上均落后于消費級廠商。國產(chǎn)供應(yīng)商加速追趕,競爭格局尚未定型。我們看到,國內(nèi)座艙芯片供應(yīng)商起步較晚,目前仍處發(fā)展初期,參與廠商主要分為:1)消費級芯片廠商(華為、全志科技、瑞芯微等):華為的麒麟990A基于7nm制程,已具備較高的算力表現(xiàn),目前已經(jīng)應(yīng)用在北極狐阿爾法S和比亞迪的部分車型中;瑞芯微的8nmRK3588M芯片可支持實現(xiàn)360°環(huán)視和“一芯多屏”,目前已經(jīng)實現(xiàn)量產(chǎn)上車;全志科技的T7芯片早在2017年便完成開發(fā),是國內(nèi)第一顆通過車規(guī)認(rèn)證的自主平臺型SoC芯片。2)汽車AI芯片廠商(地平線、黑芝麻等):產(chǎn)品可同時用于智能駕駛和智能座艙領(lǐng)域,其中地平線的征程5已迭代至16nm,AI算力高達128TOPS,已應(yīng)用于理想L8Pro。3)汽車芯片初創(chuàng)企業(yè)(杰發(fā)科技、芯擎科技、芯馳科技等):杰發(fā)科技作為四維圖新旗下成員,成立于2013年,專注于車規(guī)級芯片設(shè)計,其首顆AC8015座艙芯片已于2021年實現(xiàn)正式裝車量產(chǎn),高階的AC8025H也即將推出;芯擎科技由吉利旗下億咖通科技和ARM中國等在2018年共同出資成立,2021年12月發(fā)布了國內(nèi)首顆7nm智能座艙SoC“龍鷹一號”,填補了國內(nèi)7nm車規(guī)芯片的空白,并且已經(jīng)被吉利、一汽等車企采用。此外,芯擎科技在2022年7月完成了由紅杉中國領(lǐng)投的近十億元的A輪融資,未來將繼續(xù)致力于高算力汽車芯片的研發(fā);芯馳科技成立于2018年,自研X9U芯片的CPU算力高達100KDMIPS,可支持多達10個獨立全高清顯示屏。展望未來,我們看好國產(chǎn)座艙芯片供應(yīng)商在華為等巨頭的入局帶領(lǐng)下,借助國內(nèi)新能源汽車高速發(fā)展和產(chǎn)業(yè)鏈自主化的雙重東風(fēng),不斷增強自身實力以實現(xiàn)對海外供應(yīng)商的加速追趕乃至超越。4重點公司分析4.1芯原股份:IP授權(quán)業(yè)務(wù)短期承壓,在手訂單保障未來成長半導(dǎo)體行業(yè)景氣下行漸進尾聲,短期IP授權(quán)業(yè)務(wù)波動不改長期趨勢。截止2023Q3,公司營收17.65億元,同比降低6.34%,實現(xiàn)毛利7.66億元,同比上升0.19%,得益于公司一站式芯片定制業(yè)務(wù)毛利率同比提升,綜合毛利率達43.42%,同比提升2.83pcts。此外,公司實現(xiàn)歸母凈利潤為-1.34億元,同比下降-509.53%。整體而言,受知識產(chǎn)權(quán)授權(quán)業(yè)務(wù)收入波動等因素影響營業(yè)收入同比有所下降,隨著公司堅持研發(fā)投入,研發(fā)費用等期間費用增加,導(dǎo)致凈利潤有所波動。芯原是一家依托自主半導(dǎo)體IP,為客戶提供平臺化、全方位、一站式芯片定制服務(wù)和半導(dǎo)體IP授權(quán)服務(wù)的企業(yè)。公司至今已擁有高清視頻、高清音頻及語音、車載娛樂系統(tǒng)處理器、視頻監(jiān)控、物聯(lián)網(wǎng)連接、智慧可穿戴、高端應(yīng)用處理器、視頻轉(zhuǎn)碼加速等多種一站式芯片定制解決方案,以及自主可控的GPUIP、NPUIP、VPUIP、DSPIP、ISPIP和DisplayProcessorIP六類處理器IP、1500多個數(shù)?;旌螴P和射頻IP。2022年實現(xiàn)營收26.79億元,同比增長25.23%,下游應(yīng)用領(lǐng)域包括物聯(lián)網(wǎng)(34%)、消費電子(22%)、工業(yè)(13%)、計算機及周邊(12%)、汽車電子(10%)和數(shù)據(jù)處理(9%),主要客戶包括芯片設(shè)計公司、IDM、系統(tǒng)廠商、大型互聯(lián)網(wǎng)公司、云服務(wù)提供商等,截至2022年底累計半導(dǎo)體IP授權(quán)服務(wù)客戶總數(shù)量近380家,一站式芯片定制服務(wù)客戶總數(shù)量超300家。在先進半導(dǎo)體工藝節(jié)點方面,公司已擁有14nm/10nm/7nm/5nmFinFET和28nm/22nmFD-SOI工藝節(jié)點芯片的成功流片經(jīng)驗。此外,根據(jù)IPnest在2022年的統(tǒng)計,從半導(dǎo)體IP銷售收入角度,芯原是2021年中國大陸排名第一、全球排名第七的半導(dǎo)體IP授權(quán)服務(wù)提供商,在全球排名前七的企業(yè)中,芯原的IP種類排名前二。2020和2021年,芯原的知識產(chǎn)權(quán)授權(quán)使用費收入均為全球第四。4.2韋爾股份:庫存去化大超預(yù)期,新品放量加速業(yè)績改善三季度業(yè)績環(huán)比顯著改善,產(chǎn)品結(jié)構(gòu)優(yōu)化助推盈利提升。韋爾股份發(fā)布三季度業(yè)績公告,23Q1-Q3實現(xiàn)營收150.81億元(yoy-2.0%),歸母凈利3.68億元(yoy82.9%),扣非歸母凈利1.30億元(yoy-89.7%),其中Q3單季度實現(xiàn)營收62.23億元(yoy+44.4%,qoq+37.6%),歸母凈利為2.15億元(yoy+279.6%,環(huán)比扭虧,qoq+467.4%),扣非歸母凈利2.09億元(yoy+206.3%,環(huán)比扭虧,qoq+306.9%)。此外,公司半導(dǎo)體設(shè)計業(yè)務(wù)在三季度實現(xiàn)營收54.46億元,占比進一步提升至87.5%,下游需求逐步回暖。盈利能力方面,23Q1-Q3毛利率為21.28%,同比-11.4pcts,其中Q3單季度毛利率為21.78%,同比-6.7pcts,環(huán)比+4.5pcts,表明高成本老產(chǎn)品庫存對利潤的拖累逐漸消除,以O(shè)V50H為代表的低成本高價新產(chǎn)品陸續(xù)放量,產(chǎn)品結(jié)構(gòu)大幅改善。23Q1-Q3凈利率為2.39%,同比-11.5pcts,其中Q3單季度凈利率同環(huán)比雙雙轉(zhuǎn)正達到3.41%,同比+6.4pcts,環(huán)比+4.5pcts。庫存去化大超預(yù)期,利潤拖累逐步消除。韋爾公告顯示,截至2023Q3末,公司庫存水平已經(jīng)下降至75.52億元,較2022年末的123.56億元減少了38.9%,較2023Q2末的98.28億元減少了23.2%,庫存去化進度大超預(yù)期。我們判斷主因華為憑借Mate60系列新品強勢復(fù)出,疊加下半年其他安卓品牌新機頻出,消費電子產(chǎn)業(yè)鏈拉貨動能充足,公司以O(shè)V64B為代表的老庫存產(chǎn)品在副攝、長焦上的應(yīng)用具備較強的性價比優(yōu)勢,需求大幅回暖帶動庫存持續(xù)出清,后續(xù)庫存規(guī)模有望繼續(xù)下降至2023Q4單季度營收水平。OV50H率先登陸小米14全系列主攝,光影獵人開辟移動光學(xué)新時代。我們看到,韋爾在2023年1月發(fā)布的OV50H正式打響了公司在智能手機主攝50MP大像素產(chǎn)品市場的第一槍,其擁有1/1.28英寸大底,單像素尺寸達到1.2um,標(biāo)示著公司正式進軍高端市場。此外,OV50H已應(yīng)用于2023年10月26日發(fā)布的小米14全系列50MP主攝,同時采用全新的影像傳感器品牌“光影獵人”,相比索尼IMX989,光影獵人900的原生低噪聲降低了50%,動態(tài)范圍提升了8倍,相比同尺寸的其他感光元件,功耗也降低了42%,產(chǎn)品性能全方位升級,引領(lǐng)移動光學(xué)新時代。高端新品陸續(xù)放量,汽車業(yè)務(wù)成長可期。我們認(rèn)為,后續(xù)伴隨以O(shè)V50H為代表,包括年底即將發(fā)布的OV50K在內(nèi)的高端新品陸續(xù)放量,公司手機CIS產(chǎn)品結(jié)構(gòu)有望大幅改善。此外,汽車CIS方面,公司憑借晶圓級封裝具備較為明顯的成本優(yōu)勢,產(chǎn)品矩陣逐步拓寬,在華為問界等多款熱銷車型占據(jù)較高的供應(yīng)份額,同時公司積極開發(fā)海外市場,汽車業(yè)務(wù)成長動能不容忽視。我們認(rèn)為,手機和汽車業(yè)務(wù)的共振有望帶動公司業(yè)績步入新一輪上行周期。4.3樂鑫科技:業(yè)績穩(wěn)健增長,軟硬件雙輪驅(qū)動拓展產(chǎn)品矩陣,營收穩(wěn)定增長。2023Q1-Q3公司實現(xiàn)營業(yè)收入10.27億元,同比增長8.18%;實現(xiàn)歸母凈利潤0.87億元,同比增長3.96%;實現(xiàn)扣非凈利潤0.68億元,同比增長6.57%。23Q3單季度,公司實現(xiàn)營業(yè)收入3.60億元,同比增長7.29%;實現(xiàn)歸母凈利潤0.23億元,同比增長9.85%;實現(xiàn)扣非凈利潤0.14億元,同比下降0.86%。歸母凈利潤增長主要受營收增長、毛利率穩(wěn)定、研發(fā)費用增長,且與研發(fā)費用加計扣除相關(guān)的所得稅費用沖減金額增加。我們預(yù)計,隨著公司近年來不斷拓展產(chǎn)品矩陣,次新類的高性價比產(chǎn)品線ESP32-C3和高性能產(chǎn)品線ESP32-S3已于今年順利進入了快速增長階段,能夠滿足更廣泛的客戶應(yīng)用需求,助力公司拓展新的客戶與業(yè)務(wù),最終實現(xiàn)整體營收的持續(xù)性增長。樂鑫是物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域的專業(yè)芯片設(shè)計企業(yè)及整體解決方案供應(yīng)商。公司產(chǎn)品以“處理+連接”為方向,“處理”以MCU為核心,包括AI計算;“連接”以無線通信為核心,目前已包括Wi-Fi、藍(lán)牙和Thread、Zigbee技術(shù),產(chǎn)品邊界擴大至無線通信SoC領(lǐng)域。公司以AIoT領(lǐng)域為核心,通過自研軟件工具鏈和芯片硬件形成研發(fā)閉環(huán),致力于成為一家物聯(lián)網(wǎng)平臺型公司,向全球所有的企業(yè)和開發(fā)者們提供一站式的AIoT產(chǎn)品和服務(wù)。軟硬件協(xié)同發(fā)展,產(chǎn)品矩陣逐步成型。硬件方面,ESP32-S3芯片增加了用于加速神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)計算和信號處理等工作的向量指令,可以實現(xiàn)高性能的圖像識別、語音喚醒和識別等應(yīng)用;ESP32-C5是公司第一款2.4&5GHz雙頻Wi-Fi6產(chǎn)品線,是自研高頻Wi-Fi技術(shù)上的重大突破;ESP32-H2芯片的發(fā)布,標(biāo)志著公司在Wi-Fi和藍(lán)牙技術(shù)領(lǐng)域之外又新增了對IEEE802.15.4技術(shù)的支持,進入Thread/Zigbee市場,進一步拓展了公司的無線通信SoC的產(chǎn)品線和技術(shù)邊界。軟件方面,云產(chǎn)品ESPRainMaker已形成一個完整的AIoT平臺,集成芯片硬件、第三方語音助手、手機App和云后臺等一站式產(chǎn)品服務(wù),可幫助客戶快速實現(xiàn)產(chǎn)品智能化,縮短開發(fā)周期。4.4恒玄科技:季度營收創(chuàng)歷史新高,可穿戴需求復(fù)蘇啟動Q3營收超預(yù)期,去庫存效果顯著。2023Q1-Q3,公司實現(xiàn)營業(yè)收入15.64億元,同比增長33.75%;實現(xiàn)歸母凈利潤1.18億元,同比下降21.57%。23Q3單季度來看,受益于智能可穿戴和智能家居終端市場的恢復(fù),Q3單季度營收創(chuàng)歷史新高,實現(xiàn)營業(yè)收入6.54億元,同比增長35.67%,環(huán)比增長24.21%;實現(xiàn)歸母凈利潤0.69億元,同比下降0.79%,環(huán)比增長37%,歸母凈利潤增幅不及收入增幅,主要為研發(fā)投入同比增長且毛利率同比下降雙重因素所致。此外,毛利率方面,由于上游成本有一定上漲,疊加芯片去庫存壓力,2023Q1-Q3公司毛利率34.84%,同比下降4.93個pcts;Q3單季度毛利率34.47%,同比下降5.83個pcts,環(huán)比下降0.22個pct,環(huán)比Q2下降幅度收窄,已經(jīng)進入相對穩(wěn)定的狀態(tài)。恒玄科技主要從事智能音視頻SoC芯片的研發(fā)、設(shè)計與銷售。公司主要產(chǎn)品為藍(lán)牙音頻芯片、智能手表芯片和智能家居主控芯片,并基于在無線連接領(lǐng)域的技術(shù)積累,逐步延伸至Wi-Fi/BT連接芯片,產(chǎn)品廣泛應(yīng)用于智能藍(lán)牙耳機、Wi-Fi智能音箱、智能手表等低功耗智能音視頻終端產(chǎn)品。2022年實現(xiàn)營收14.85億元,同比下降15.89%,其中藍(lán)牙音頻類芯片營收10.9億元,占比74%;手表類芯片營收2.9億元,占比19%,營收結(jié)構(gòu)逐步多元化;Wi-FiSoC芯片已應(yīng)用于多家品牌客戶的智能家電產(chǎn)品,Wi-Fi4連接芯片也開始量產(chǎn)落地,已應(yīng)用于翻譯筆、智能家電等終端產(chǎn)品,近一步向AIoT平臺型公司邁進。高強度投入研發(fā),核心競爭力穩(wěn)步提升。公司2023年Q1-Q3研發(fā)費用達到3.67億元,較上年同期增長12.23%,研發(fā)費用率高達20.21%。此外,根據(jù)2022年報數(shù)據(jù),研發(fā)人員總數(shù)521人,較上年同期增加183人,研發(fā)人員占比85%。研發(fā)成果方面,公司基于12nmFinFET工藝研發(fā)的新一代BES2700系列可穿戴主控芯片成功實現(xiàn)量產(chǎn)上市,已應(yīng)用于多家品牌客戶的旗艦TWS耳機和智能手表產(chǎn)品;同時在集成NPU領(lǐng)域進行拓展,帶有圖形NPU功能的芯片研發(fā)進展順利,極大的增強了低功耗下可穿戴設(shè)備的算力,以及對更大的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法的支持;此外,公司實現(xiàn)了Wi-Fi4連接芯片的量產(chǎn)出貨,支持最新WiFi6的連接芯片已經(jīng)順利完成認(rèn)證,已進入客戶推廣送樣階段;為了滿足領(lǐng)先客戶對于高品質(zhì)音頻和低功耗平臺的雙重要求,公司研發(fā)了新一代的低功耗音頻功放技術(shù),在達到優(yōu)異的信噪比(SNR>120dB)的同時,能夠有效的降低50%以上的動態(tài)功耗。4.5中科藍(lán)訊:業(yè)績端表現(xiàn)亮眼,客戶端持續(xù)滲透需求穩(wěn)步增加疊加傳統(tǒng)旺季,Q3單季利潤同比超預(yù)期。2023Q1-Q3,公司實現(xiàn)營業(yè)收入10.50億元,同比增長35.19%;實現(xiàn)歸母凈利潤1.97億元,同比增加66.97%;毛利率22.98%,凈利率達18.79%。23Q3單季度,受益于訊龍系列占比提升、現(xiàn)有產(chǎn)品更新迭代、產(chǎn)品種類日益豐富、供應(yīng)商保障供給等因素,實現(xiàn)營業(yè)收入3.96億元,同比增長69.11%;實現(xiàn)歸母凈利潤0.85億元,同比增長242.42%;實現(xiàn)扣非歸母凈利潤0.55億元,同比增長245.29%;單季度毛利率達24.43%,環(huán)比上升0.09pct;Q3凈利率達21.41%,環(huán)比上升3.22pcts。中科藍(lán)訊是無線音頻SoC芯片主要供應(yīng)商。公司主要產(chǎn)品包括TWS藍(lán)牙耳機芯片、非TWS藍(lán)牙耳機芯片、藍(lán)牙音箱芯片、智能穿戴芯片、無線麥克風(fēng)芯片、數(shù)字音頻芯片等,產(chǎn)品可廣泛運用于TWS藍(lán)牙耳機、頸掛式耳機、頭戴式耳機、商務(wù)單邊藍(lán)牙耳機、藍(lán)牙音箱、車載藍(lán)牙音響、電視音響、智能可穿戴設(shè)備、物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備等無線互聯(lián)終端。原有產(chǎn)品保持迭代,研發(fā)創(chuàng)新拓寬應(yīng)用場景。一方面,公司針對原有的無線音頻SoC芯片保持快速迭代,前期已成功推出“藍(lán)訊訊龍”系列高端藍(lán)牙芯片,憑借出色的性能表現(xiàn)和性價比優(yōu)勢,目前已進入TCL、傳音、魅藍(lán)、聯(lián)想、鐵三角、天貓精靈、魔聲Monster、Sudio等終端品牌供應(yīng)體系;另一方面,公司在深耕無線音頻芯片領(lǐng)域的基礎(chǔ)上,持續(xù)推動技術(shù)升級以優(yōu)化產(chǎn)品結(jié)構(gòu)。目前已經(jīng)完成了高集成低功耗22nm工藝藍(lán)牙耳機SoC芯片工程樣片、高性能TWS藍(lán)牙耳機SoC芯片工程樣片、第一代語音控制SoC芯片工程樣片、第一代藍(lán)牙控制SoC芯片工程樣片的設(shè)計工作并進入流片階段。公司部分芯片產(chǎn)品已應(yīng)用至智能可穿戴設(shè)備、智能家居等物聯(lián)網(wǎng)終端產(chǎn)品中,進一步豐富了公司產(chǎn)品的應(yīng)用場景。4.6炬芯科技:打造AIoT音頻芯生態(tài),端側(cè)AI賦能長期發(fā)展Q3業(yè)績環(huán)比改善,業(yè)務(wù)有望逐季向好。公司Q3單季度實現(xiàn)營收1.57億元,同比增長64.92%;歸母凈利潤0.22億元,同比增長76.22%。Q3毛利率為45.48%,同比增加5.49%;凈利率為14.16%,同比增加0.90%。伴隨消費電子下游市場呈現(xiàn)向好態(tài)勢,公司在索尼、哈曼等頭部品牌客戶的滲透率持續(xù)提升,訂單量逐漸增加,帶來第三季度業(yè)績快速度增長。深耕高品質(zhì)音質(zhì)產(chǎn)品,水平業(yè)界領(lǐng)先。公司產(chǎn)品布局主要為藍(lán)牙音頻SoC芯片、便攜式音視頻SoC芯片和端側(cè)AI處理器芯片等,公司頭部品牌滲透率不斷提升。公司自主掌握低延遲的2.4G無線通信私有協(xié)議設(shè)計,全鏈路48K24bit高清音頻處理,音質(zhì)指標(biāo)SNR高達120dB,底噪低于2uV,處于業(yè)界先進水平,端到端延遲最低低至10ms以下,高保真低延遲降噪技術(shù)延遲小于3ms,產(chǎn)品技術(shù)處于業(yè)界領(lǐng)先水平。產(chǎn)品性能優(yōu)異,已進入眾多知名終端品牌供應(yīng)鏈。公司歷經(jīng)多年已積累眾多知名客戶資源,已進入眾多終端品牌的供應(yīng)鏈,此外,還進入三諾、奮達、通力等業(yè)界知名的ODM、OEM廠商的供應(yīng)鏈體系。首批品牌客戶西伯利亞、倍思、猛瑪?shù)榷嗫町a(chǎn)品已上市規(guī)模銷售,將持續(xù)推出多款終端產(chǎn)品。4.7晶晨股份:海外市場穩(wěn)步推進,產(chǎn)品矩陣不斷拓寬積極推進海外市場拓展,三季度盈利能力回升。2023Q1-Q3,公司實現(xiàn)營收38.58億元,同比下降12.32%;歸母凈利潤為3.14億元,同比下降53.88%;扣非歸母凈利潤為2.67億元,同比下降58.37%;毛利率35.36%,同比-2.10pcts。單季度來看,受益于公司各產(chǎn)品線在海外市場均取得積極進展,營收實現(xiàn)15.07億元,同比增長16.60%;歸母凈利潤為1.29億元,同比增長35.23%;扣非歸母凈利潤為1.09億元,同比增長37.70%;實現(xiàn)毛利率35.98%,同比+3.33pcts。晶晨主要從事系統(tǒng)級SoC芯片及周邊芯片的研發(fā)、設(shè)計與銷售。目前主要產(chǎn)品包括多媒體智能終端SoC芯片、無線連接芯片、汽車電子芯片等,為眾多消費類電子領(lǐng)域提供SoC主控芯片和系統(tǒng)級解決方案。公司擁有豐富的SoC全流程設(shè)計經(jīng)驗,致力于超高清多媒體編解碼和顯示處理、內(nèi)容安全

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