乐鑫科技如何构建生态壁垒？

从 Wi-FiMCU 拓展到 AI 类 SoC，软硬协同筑建 生态壁垒。

1.硬件：转用 RISC-V 架构，增强 AI 处理能力

（1）RISC-V 是一款开源且完全免费的 RISC 指令集架构，在物联网领域具备较多优 势。RISC-V 于 2010 年始于加州大学伯克利分校，与 X86 和 ARM 不同，RISC-V 采用 BSD 开源协议，即允许使用者修改和发布开源代码，并基于开源代码进行芯片和软件的销售，这 意味着任何人都可基于 RISC-V 架构进行芯片设计和开发，且无需支付任何 IP 授权费和版 税。RISC-V 指令数目仅 40 多条，相比之下 X86 则超过 3000 条，十分精简，因此开发和编 译较为简单，处理速度更快的同时能够维持较低的功耗。此外，它还支持模块化的设计和可 选指令集拓展，可根据不同应用场景进行灵活的定制和优化，因此非常适合嵌入式 CPU 和 物联网等领域。

（2）RISC-V 引领指令集开源趋势，我国半导体产业自主可控或迎宝贵机遇。2015 年， RISC-V 基金会成立，如今已经吸引全球 70 多个国家超过 3100 个会员加入，其中包括英伟 达、高通、英特尔、谷歌等知名机构。2018 年，中国 RISC-V 联盟(CRVA)依托中科院计算 所成立，倪光南担任联盟理事长，目前成员包含百度、华为、腾讯、兆易创新、国芯科技等。 2019 年 10 月，阿里平头哥正式开源 RISC-V 架构的 MCU 芯片平台，进一步促进 RISC-V 的生态建设。除 RISC-V 外，IBM 的 PowerPC 指令集也于 2019 年宣布开源。我们认为 RISC-V 等开源指令集的高速发展将有望撼动 X86 和 ARM 在芯片架构的垄断地位，通过 IoT 和嵌入式芯片等领域切入市场，逐渐发展成一个开放和包容的软硬件生态。同时，RISC-V 也有望助力我国在芯片设计领域绕开 ARM 和 X86 的高昂收费以及潜在的卡脖子风险，为我 国芯片产业链自主可控提供可贵的历史机遇。

（3）乐鑫科技使用 RISC-V 架构，掌握核心技术，同时增强产品性价比。一方面，2020 年之前公司产品的内核架构是从 Cadence 购买的 IP，2020 年开始公司全线转向基于 RISCV 的自研架构，目前公司 WIFI、低功耗蓝牙、AI 和语音产品的 IP 均为自研。底层 IP 架构 到操作系统的纯自研，不用依附于 ARM 生态，因此没有同质化竞争和价格战压力，具有一 定的差异化和定价权。另一方面，公司将基于 RISC-V 指令集自研的 MCU 架构集成到产品 中，能够降低许可证费用，并最终可能降低物联网终端的价格。自 2020 年之后公司发布的 新产品都搭载了自研的 RISC-V32 位处理器，目前公司的新产品几乎都是 RISC-V 构架。 2020 年后公司模组、芯片的均价比 2020 年前分别下降了 2%和 23%，公司的产品竞争力有 所提升，采用 RISC-V 构架一定程度上或有益于公司长期竞争力发展。

（4）乐鑫以高端+低成本两大方案助力进军 AI 领域。高端方案：公司使用自身的 WiFi 和蓝牙功能的产品进行数据传输，搭配第三方复杂的 AI 算法应用，尤其是云端的 AI 应 用。例如，ESP32-S3 可接入 ChatGPT (OpenAI)、文心一言（百度系）、通义千问（阿里系）、 智谱清言（清华系）等云端 AI 应用。低成本方案：将 AI 算法应用在自身的 MCU 中，研发 AI MCU 与无线连接功能集成的 SoC。例如，在 ESP32-S3 中已经集成了加速神经网络计 算和信号处理等工作的向量指令(vector instructions)，单颗芯片即可支持语音+连接+屏控三 合一的功能；而 ESP32-P4 芯片支持更多的功能，拥有更高的算力，可满足多 I/O、HMI 和 AIoT 应用的高性能计算需求，去往需要结合摄像头、屏幕及 AI 处理的应用场景。AI 开发者 们将可以使用指令优化后的软件库，实现本地的图像识别、语音唤醒和识别等应用。目前公司已同步研发基于 ESP32-S3 芯片的离线语音唤醒/识别的技术，可实现多达 200 条离线命 令词，可被广泛应用于智能家居设备。

2.软件：物联网解决方案丰富，提供一站式服务

（1）自研操作系统和丰富的开发框架降低客户二次开发成本。公司拥有自研的操作系 统 ESP-IDF 和丰富的开发框架（ESP-ADF，ESP-MDF，ESP-Rainmaker 等），客户能够通 过插件式调配，快速实现人脸识别、语音识别、Mesh 组网（Wi-Fi/Bluetooth LE）等功能。 同时，公司持续更新 ESP-IDF 操作系统，优化开发框架，满足开发者的多样化需求并降低 下游客户的二次开发成本。

（2）公司自研操作系统 ESP-IDF 支持多种开发框架，在行业内处于领先地位。物联网 操作系统（物联网开发框架）ESP-IDF 为公司自研，能够适用于 ESP32、ESP32-S 和 ESP32- C 系列 SoC，是公司产品实现 AI 人工智能、云平台对接、Mesh 组网等应用功能的系统基 础。当用户升级选型乐鑫芯片时，可迅速完成对接，无需增加平台学习成本，并可节省代码开发量。它基于 C/C++语言提供了一个自给自足的 SDK，方便用户在这些平台上开发通用 应用程序。目前 ESP-IDF 已服务数以亿计的物联网设备，如照明、支付终端、工控等。

（3）公司产品 ESPRainMaker 研发成果商业化，一周即可实现 AIoT 解决方案的构 建与部署。2020 年 4 月，公司推出了 ESP RainMaker，经过更新迭代，2021 年进入商业 化阶段。ESP RainMaker 为构建物联网生态提供了一个完整的云解决方案，打通了底层硬 件（芯片和模组）、软件生态（ESP-IDF 物联网操作系统、Matter、语音助手、HMI 等）、云 后端（基于 AWS 搭建）、移动端 APP、设备管理看板全链路，建立了一套开放、灵活、可 私有部署的云基础设施。客户无需额外开发与维护，就能够便捷地基于 ESP RainMaker 现 有资源构建物联网产品，助力客户降低对云方案的开发成本与开发周期，最快一周便可实现 物联网解决方案的构建与部署。

3.生态：开源生态丰富活跃，B2D2B 助力平台效应释放

（1）物联网市场集中度逐渐降低，公司的开源生态增加长尾用户黏性。物联网市场蓬 勃发展，规模不断壮大，呈现出三大趋势：下游需求多样化，开发模式开放化，应用市场长 尾化。随着大量中小企业厂商及开发者被吸纳进入物联网行业，物联网行业基数不断增长， 同时市占率也更加分散。根据 Evans Data Corporation Data 的全球开发者人口和人口统计 研究，2022 年全球有 2690 万软件开发者，预计到 2023 年和 2024 年，这一数字将分别增 长到 2770 万和 2870 万，而物联网开发者比例还将随着产业规模扩大进一步上升。在应用 市场上，新型企业比重不断提升，行业内各企业产品区分度大，适用面不断拓宽，但单一产 品的适用场景更加专一化，分散程度较高，造就了物联网下游应用市场长尾效应明显，长尾 客户比重不断增加。如下图所示，据 Silicon Labs 2022 年年报显示，Silicon Labs 长尾客户 营收占总营收的比重达到 40%左右，且大型客户营收比重只有接近 5%左右。如此多的开发 者与应用平台，市场需要一个良好的开发生态，开源的生态更容易统一开发者的难点痛点， 能够快速响应市场，从而快速满足客户需求，这也会不断增强企业的生态壁垒。

（2）公司吸引良好的开发者生态，从而形成了独特的 B2D2B (Business-toDeveloper-to-Business)商业模型，积极打造开发者平台并转换为商业机会。具体而言 B2D2B 商业模式可以概括为：1）打造完善的开发社区和论坛，吸引开发者进入；2）提升 开发者用户体验，促成开发者所在公司与公司合作；3）同行业公司 彼此参考竞争，放大并 突出公司硬核竞争力优势，进一步扩大公司的市场份额；4）公司积极把握机遇，将咨询机 会转化为新的商机。