AIoT SoC芯片 头豹词条报告系列

AIoT SoC芯片行业分类 物联网架构自上而下分感知层、传输层、平台层和应用层的四个层次，处理器芯片在其中搜集和处理外部的 [4] 信息，提供数据的整合。在感知层，AIoT芯片包括SoC、MCU、通信芯片、传感器。 AIoT处理器芯片分类 SoC SoC是数据运算处理中心，是实现智能化的关键。 MCU是数据收集与控制执行的中心，辅助SoC实现智能化。 MCU AIoT SoC芯片分类 通信芯片（WiFi/蓝牙芯片） WiFi/蓝牙芯片是数据传输的中心，远程交互的关键。 传感器 传感器是数据获取的中心，感知外界信号的关键。 集成化与智能化 高度集成化，趋向智能化 AIoT SoC芯片集成了多种功能模块，包括CPU、GPU、DSP、VPU、总线、接口等，甚至还集成了电源管理模块和各种外部设备的控制模块。此外，AIoT SoC芯片通常集成多个AI模块，能够处理音视频等数据， 和MCU相比能够更好地满足AI对高算力、低功耗的需求，提升物联设备交互体验和智能化水平。 应用广泛 应用场景拓展，用户需求多样化 万物感知、万物互联带来的数据洪流将与各产业深度融合，催生产业物联网的兴起，许多特殊的领域应用 场景，如安防监测、自动驾驶 、在线医疗等，一方面对数据的实时性要求较高，需要较低的数据传输时延，另一方面因为逐步与人们的日常生活深度融合，对隐私性保护的要求也极为迫切。AIoT SoC芯片广泛 应用于智能音视频、智能家居、智能安防及商办等AIoT应用领域。此外，由于应用场景的多样性和复杂性，AIoT SoC芯片需要针对特定应用场景进行开发和优化。 市场潜力大 物联网行业的发展直接促进了AIoT SoC芯片产业的爆发 随着物联网设备数量的不断增加，以及人工智能技术的广泛应用，AIoT SoC芯片市场的需求将不断增长。 从2010年被国家正式列为首批培育的七大战略性新产业之一，目前中国物联网行业的市场增速在全球范围 内处在领先位置。2022年全球物联网总支出规模约为7,300亿美元，2027年预计接近1.2万亿美元，其中中国市场预计占比超20%， AIoT SoC芯片发展历程 AIoT SoC芯片经历了从模拟到数字、从处理到分析与识别、再到深度学习的演变过程。在这个过程中，人 工智能物联网得到国家极大关注，相关企业在AIoT SoC的发展和应用上取得重大进展。随着芯片工艺的精进， [10] 目前AIoT设备已实现“单机智能”到“互联智能”的转变，其应用将从家庭商品领域应用至生产应用领域。 萌芽期 2009-08-07~2017-08-01 2009年8月，温家宝总理在无锡视察时提出“感知中国”，无锡市率先建立了“感知中国”研究中心，中国科学院、运营商、多所大学在无锡建立了物联网研究院。物联网被正式列为国家五大新兴战 略性产业之一，写入了十一届全国人大三次会议政府工作报告，物联网在中国受到了全社会极大的关注。 在这个阶段，AIoT SoC芯片行业还处于起步阶段，主要是一些大型半导体公司和创业公司开始研发AIoT处理器芯片。这些芯片主要用于智能手机、平板电脑等消费电子产品中。 启动期 2017-11-03~2021-05-01 2017年，为加快推进NB-IoT网络建设和行业应用，工业和信息化部办公厅出台《关于全面推进移动 物联网（NB-IoT）建设发展的通知》，首次提出移动物联网网络建设和用户发展的量化指标。 2017年，“万物智能·新纪元AIoT未来峰会”在国内首次正式提出AIoT概念。 随着物联网技术的快速发展，AIoT SoC芯片行业也得到了迅速发展。在这个阶段，AIoT处理器芯片开始应用于更广泛的领域，如智能家居、智能医疗、智能交通等。 高速发展期 2021-07-02~2023-08-27 2021年6月2日，华为鸿蒙操作系统正式面向消费者发布，面向IoT设备的部分（Open Harmony） 开源开放，更好支持智能硬件厂家开发智能硬件（合作伙伴中拥有芯片、模组等上游厂商）。 2022年，随着集成电路产业高速发展、IoT数字孪生、XR等技术与AIoT产业进一步融合，提高了数字化技术在产业中的应用广度和深度；To C市场平稳增长，To G市场逐步壮大，需求侧应用场景不 断拓宽，与供给侧一道逐渐成为推动AIoT产业增长的两大主要动力。 在这个阶段，AIoT SoC芯片行业已经进入成熟阶段，市场规模不断扩大。同时，一些大型半导体公 司开始加大对AIoT处理器芯片的研发投入，推出了更加高效、低功耗的芯片产品。随着人工智能技术的不断发展，AIoT处理器芯片的应用场景也在不断拓展。同时，一些新兴企业也开始涌现，推出 了更加创新的AIoT SoC芯片产品。 上 产业链上游 生产制造端 芯片材料供应商 上游厂商 产业链上游说明 半导体需要的设备比较繁杂，在晶圆制造中，光刻、刻蚀、沉积是芯片前端加工过程的三大核心技术。设备厂商为芯片制造提供单晶炉、抛光机、光刻机等设备。 (1)单晶炉：单晶炉是硅棒生长的核心设备。中国单晶炉在 8 英寸领域已逐步实现国产化，12英寸领域实现小批量供应。 (2)光刻机：光刻机是芯片生产中的核心技术机台。目前全球前道光刻机被ASML、尼康、佳能完全垄断，CR3高达99%。中国芯片行业受美制裁影响，发展阻力增大，光刻机技术最为关键，但与国外有 较大差距，实现光刻机的国产替代具有战略性意义。上海微电子正致力于研发28纳米浸没式光刻机，预计在2023年年底将国产第一台SSA/800-10W光刻机设备交付市场。 生产制造端 芯片设计与制造厂商 上游厂商 产业链中游说明 (1) AIoT SoC芯片在智能家电、智能家居、智慧城市、智能安防等领域有着广泛的应用。随着中国物 联网技术的不断发展，AIoT SoC芯片的国产化水平也在逐步提高。瑞芯微、恒玄科技、全志科技、晶晨股份等众多有实力的公司竞相开发针对特定应用场景的AIoT SoC。例如，在TWS主控芯片领 域，中国芯片厂商正不断突破。前几年市场由高通、恒玄和络达主导，市场份额约66%。然而，近年来新厂商如瑞昱、原相、杰理、中科蓝讯、炬芯科技逐渐涌入。恒玄科技保持领先地位，而中科蓝讯 等新参与者通常通过品牌产品的中低端型号或白牌产品快速发展。 (2) 在技术发展方面，AIoT SoC芯片的技术不断发展，包括算法优化、低功耗设计、集成化等方向。 同时，随着5G技术的普及和应用，AIoT SoC芯片将需要支持更高速的数据传输和处理能力。中国AIoT处理器芯片企业不断加大技术研发产出，将创新作为核心竞争力。例如，2020-2022年，瑞芯微 坚持每年投入超过5亿人民币用于技术研发，投入强度高达26.35%，提高中国AIoT SoC芯片行业的技术水平和行业的技术壁垒。 下 产业链下游 渠道端及终端客户 智能硬件制造商和系统集成商 渠道端 南京埃斯顿机器人工程有限公司 湖南中吉自动售货机有限公司 深圳市大疆创新科技有限公司 查看全部 产业链下游说明 视频与音频是SoC（System on a Chip）的两大核心应用方向。 （1）在视频应用方面，SoC芯片广泛应用于商业显示、安防监控、汽车电子、智能家居、智能零售 等领域。商业显示和安防监控领域对视频处理的要求较高，需要芯片具备高清晰度、低延迟、高帧率等特性。在汽车电子领域，SoC芯片被用于车载娱乐系统、导航系统、自动驾驶等功能的实现。在智 能家居和智能零售领域，SoC芯片被用于智能电视、智能冰箱、智能售货机等设备的视频处理和交互式体验。例如，在安防领域，安防SoC芯片分为IPC、DVR、NVR三类，随着全球网络摄像机出货量 持续攀升，2023年IPC SoC芯片需求量将突破2亿颗，DVR/NVR出货量有望达4,000万台，预计2023年全球IPC SoC芯片市场规模约为66亿元，DVR/NVR SoC芯片市场规模为12亿元。 (2) 在音频应用方面，SoC芯片被广泛应用于可穿戴设备、智能家居、车载电子等领域。可穿戴设备如智能手表、智能眼镜等需要芯片具备低功耗、小体积、高性能等特性。智能家居领域中，音频处理 是智能音箱、智能门锁等设备的重要功能之一。车载电子领域中，SoC芯片被用于车载音响、导航系统等功能的实现。以智能手表应用为例，2022年全球智能手表销量约3亿只，其中芯片价值占比约为 35%（华为Watch GT芯片价值占比约为25%、Apple Watch S5芯片价值占比约为46%） [12]1：中国知网 2022年中国AIoT SoC芯片市场规模从2017年229.亿元增长至2022年950.02亿元，年复合增长率达 32.81%，预计未来AIoT SoC芯片市场规模将持续扩大，于2027年达2,793.59亿元。 中国AIoT SoC芯片行业规模呈稳步拓展的原因在于：（1）产业链下游需求迅速增加，推动AIoT SoC芯片 行业规模扩张，行业快速增长。以AIoT SoC芯片下游的智能家具为例，2023年实现5,176亿元的市场规模，较2018年增长302.80%，增速迅猛，智能家居增量能够为AIoT SoC芯片带来巨大市场增量。未来，AIoT SoC芯片 在智能汽车、智能家电、智能服装等产业中仍然是核心基础，同时在中国《物联网新型基础设施建设三年行动计划》等利好政策的驱动下，AIoT SoC芯片发展潜力大。（2）AIoT SoC芯片涉及多个技术领域，如芯片设计、 通信协议、数据安全等方面，技术的不断革新和创新成为推动AIOT芯片发展的重要因素。随着物联网的迅猛发 展，AIoT SoC芯片的需求也呈现出日益增长的趋势。在芯片设计方面，压缩算法、功耗优化和集成度提升等技术不断演进，以满足对小型、低功耗、高性能的AIoT SoC芯片的需求。2023年，晶晨股份推出新一代T系列高端 芯片，采用12nm工艺，支持8K解码，兼容多种格式，具备智能超分技术，广泛应用于电视、OTT、流媒体等智能终端产品。该T系列SoC芯片解决方案已广泛应用于小米、海尔、TCL、创维、 Seewo(希沃)、百思买、亚马 逊、Epson等境内外知名企业及运营商的智能终端产品。 在未来五年，中国AIoT SoC芯片市场规模将会呈稳定增长态势，原因在于：（1）国产化进程加速。中国 AIoT SoC芯片市场在过去多年主要依赖于进口，但近年来国产化进程加速，国产芯片厂商如瑞芯微、恒玄科技、全志科技等竞相开发针对特定应用场景的AIoT SoC。例如：全志科技在AIoT SoC芯片领域的产品线包括 VR9、T7等。其产品的优势包括高性能、低功耗、高集成度以及优秀的多媒体处理能力；恒玄科技在智能音频 SoC芯片领域具有领先地位，其产品在音频处理方面具有出色的性能和稳定性，具有优秀的算法和数据处理能 力，能够实现智能语音识别、语音控制等功能。2）随着国内半导体产业的不断升级和创新，中国AIoT SoC芯片 产品的质量和性能也将得到大幅提升，从而更好地满足中高端市场的需求，助于AIoT SoC芯片中高端市场量价 AIoT SoC芯片行业规模 中国AIoT SoC芯片行业规模 生效日期 影响 科技部、国家发展改革委、工业和 2020-10- 《长三角G60科创走廊建设方案》 信息化部、人民银行、银保监会、 证监会 政策内容 加快布局量子信息、类脑类芯片、第三代半导体等未来产业，培养一批具有国际竞争力的龙头企业。第一 阶段目标是到2022年初步显现成效，重点推动先进制造业和战略性新兴产业集群建设。第二阶段目标是到 2035年，建设成为全球领先的科技创新中心和经济增长极。 该政策加快推动了人工智能芯片和第三代半导体的布局和研发，为产业发展指定了目标。类脑类芯片和第 政策解读 三代半导体是人工智能物联网芯片发展的核心硬件设备，该政策一定程度上