2024年半导体SoC行业报告:CES展会开幕在即,AI端侧多场景落地加速赋能SoC行业增长

  • 来源:国海证券
  • 发布时间:2024/11/27
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半导体SoC行业报告:CES展会开幕在即,AI端侧多场景落地加速赋能SoC行业增长.pdf

半导体SoC行业报告:CES展会开幕在即,AI端侧多场景落地加速赋能SoC行业增长。SoC系将关键部件集成在一起的芯片,适用应用领域广泛。系统级芯片(SoC)是一个将计算处理器和其它电子系统集成到单一芯片的集成电路。SoC可以处理数字信号、模拟信号、混合信号,甚至射频信号,常常应用在嵌入式系统中。与MCU芯片相比,SoC芯片集成度高、功耗低、成本高,适用于高端电子设备。组成SoC的IP核种类繁多,例如CPU处理器的IP核、GPU的IP核、通信模块的IP核等。SoC芯片通常适用于移动设备、物联网、可穿戴设备、医疗器械、工业自动化、汽车系统等各项应用领域。多领域需求增长带动SoC市场规模持续提升,...

1、SoC行业概况:系统级芯片,多领域需求带动行业增长

SoC简介:系统级芯片,集成关键部件于一体

系统级芯片(SoC)是一个将计算处理器和其它电子系统集成到单一芯片的集成电路。SoC可以处理数字信号、模拟信号、混合信号,甚至射频信号,常常应用在嵌入式系统中。 从狭义角度讲,它是信息系统核心的芯片集成,是将系统关键部件集成在一块芯片上;从广义角度讲, SoC是一个微小型系统,如果说中央处理器(CPU)是大脑,那么SoC就是包括大脑、心脏、眼睛和手的系统。学术界一般倾向将SoC定义为将微处理器、模拟IP(Intellectual Property)核、数字IP核和存储器(或片外存储控制接口)集成在单一芯片上,它通常是客户定制的,或是面向特定用途的标准产品。 微控制器芯片(Microcontroller Unit,简称MCU),结构比较简单,通常只包含了处理器、存储器、I/O接口等基本功能。简单对比SoC与MCU芯片,SoC芯片集成度高、功耗低、成本高,适用于高端电子设备;MCU芯片集成度低、功耗低、成本低,适用于低端电子设备。

SoC的核心组成部分-IP核

IP 核(Intellectual Property Core),即知识产权核,在集成电路设计行业中指已验证、可重复利用、具有某种确定功能的芯片设计模块。SoC 中的 IP 核种类繁多,例如 CPU 处理器的 IP 核、GPU 的 IP 核、通信模块的IP核等。以下为一些在SoC中常见的IP与模块。

So C中C P U指令集- C P U中用来计算和控制计算机系统的指令的集合

CISC,即复杂指令集计算机,其特点是指令集复杂且功能丰富。CISC架构的处理器可以执行多种复杂的指令,包括浮点运算、字符串处理、位操作等。由于指令集复杂,CISC架构的处理器在执行某些任务时具有较高的效率。然而,CISC架构的处理器也存在一些缺点,如功耗较高、指令执行速度较慢等。指令集 架构 RISC,即精简指令集计算机,其特点是指令集精简、简单明了。RISC架构的处理器通常只支持有限的指令集,且这些指令的执行速度非常快。这种设计使得RISC架构的处理器在功耗、性能等方面具有优势。常见的RISC架构处理器包括ARM和MIPS等。RISC-V是一种基于精简指令集(RISC)原理的开放指令集架构(ISA)。RISC-V指令集完全开源,设计简单,易于移植Unix系统,模块化设计,完整工具链,同时有大量的开源实现和流片案例,得到很多芯片公司的认可。RISC-V架构的起步相对较晚,但发展很快。基于RISC-V指令集架构可以设计服务器CPU、家用电器CPU、工控CPU和用在比指头小的传感器中的CPU。

全球SoC市场规模:2022-2032年全球SoC市场CAGR达8%

全球SoC市场规模稳健增长:根据Mordor Intelligence,使用SoC有助于提升产品效率、降低能耗同时减小体积,因此SoC对智能手机到各种互联设备的使用都至关重要,随着消费者消费水平的提升以及智能手机渗透率的提升,SoC市场有望保持较大需求。此外,高端智能手机、平板电脑、可穿戴设备等消费电子产品广泛使用边缘 AI 芯片,预计AI 芯片的增长及物联网连接的消费设备的普及有望持续扩大SoC市场的增长。根据MarketReaserch的数据,全球SoC市场规模预计将从2022年的1548亿美元增长至2032年的3278亿美元,2022年-2032年CAGR为8%。亚太市场为SoC 提供广阔蓝海市场:根据Knometa Research统计,2023年中国大陆地区、日本、中国台湾地区和韩国合计占全球IC晶圆产能份额超75%,根据SIA统计,越南、泰国、马来西亚和新加坡等其他国家也为亚太的市场主导地位做出了重大贡献。

2、AI SoC:CES展会在即,AI边缘端侧落地值得期待

2025年CES展:电子行业风向标,AI端侧落地场景有望进一步丰富

国际消费类电子产品展览会(International Consumer Electronics Show,简称CES)是全球规模最大、水平最高、影响最广的消费类电子产品展览会之一,被誉为消费电子行业的 “风向标” 。 2025年CES展将于1月7日—1月10日在美国拉斯维加斯国际会议中心举行。在即将到来的展会上,人工智能(AI)成为了焦点,2025年的CES展将是各个行业第一波深度整合AI应用的产品集中亮相的舞台,AI端侧落地场景有望进一步丰富。

AI SoC:赋能终端产品智能化升级

AI在边缘侧的应用越来越广泛,AI SoC芯片的重要性越来越强,边缘计算AI SoC是一种集成了人工智能(AI)和边缘计算能力的系统级芯片。 随着AI、5G连接和边缘计算时代逐渐来临,SoC继续演变以适应不断增长的复杂性和处理要求。AI技术成为SoC架构的重要组成部分,为边缘设备提供了更强大的智能处理能力。

AIoT:智能家居市场广阔前景带动AIoT设备需求增长

智能家居是 AIoT 设备的重要应用场景,AIoT 的发展推动了智能家居的市场需求。智能家居中的物联网(IoT)生态系统由相互通信并协同工作以提高功能的联网设备组成。该生态系统包括智能传感器、摄像头、电器和其他收集和共享数据的连接设备,提供全面协调的家庭自动化体验。据 Statista 发布的预测,全球智能家居市场规模预计将从2022年的1261亿美元增长到2026年的2078亿美元。

AI 手机:2024Q3手机SoC市场出货量联发科稳居第一,出货额苹果高居榜首

2024Q3联发科手机SoC市场出货量保持领先地位,海思出货量增速同比高达211%。根据Canalys数据,2024Q3联发科出货1.19亿台,保持领先地位。海思增速最快,同比增长211%,继联发科、高通、苹果、紫光展锐、三星后,以800万台出货量位列第六。

蓝牙耳机:2024年前8月TWS真无线耳机保持增长,开放式耳机增速同比超270%

据IDC中国,2024年1-8月中国蓝牙耳机市场累计出货量达到7338万台,同比增长19.5%。按形态划分,TWS真无线耳机占比最大,出货约4602万台,同比增长4.2%;随后依次是颈戴式、开放式、头戴式,其中开放式耳机市场增长最快,同比增长271.5%,出货达1636万台。 据IDC中国,出货量上看,小米以776万台位居榜首,华为、漫步者、苹果、OPPO分居二至五位。

3、重点公司:头部厂商积极布局AI,国产SoC各领域龙头跑步进场

高通:智能手机SoC龙头,AI芯片加速布局

高通公司(Qualcomm)是一家全球领先的无线科技创新者,创立于1985年。 公司在SoC领域布局广泛,涵盖智能手机、物联网、汽车等多个市场。 NPU是专门为低功耗加速AI推理而设计的一种处理,也是高通在芯片设计领域的强项之 一,目前市面上的高通旗舰智能手机芯片中基本上都内置了AI算力较高的NPU模块。

联发科:智能手机SoC领军者,天玑系列带来强大的端侧AI能力

据公司官网,MediaTek联发科是全球第五大无晶圆厂 半导体公司,在移动终端、智能家居应用、无线连接技 术及物联网产品等市场位居领先地位。 天玑5G移动平台是MediaTek 追求创新的重要里程碑。 其中以天玑9300为代表的5G生成式AI移动芯片性能尤 为突出:搭载新一代 Cortex-X4 和 Cortex-A720, 是率先采用全大核 CPU 架构的旗舰移动芯片,搭载四 个 Cortex-X4 超大核和四个 Cortex-A720 大核,提 供远超以往的卓越性能。

瑞昱半导体:老牌SoC台厂,多领域全面布局

瑞昱半导体是一家中国台湾厂商,是全球领先的 IC 供应商之一,设计和开发有线和无线通信网络、计算机外围设备、消费和多媒体以及汽车应用领域的各种 IC 产品。根据 Digitimes 的数据,2023年瑞昱半导体在全球IC设计公司中的收入排名第8。 瑞昱半导体的创新技术专长在于拥有精深的系统知识与系统整合能力。在产品研发的阶段,瑞昱以系统为考量,藉由数字与模拟混合模式设计与电路专业,整合关键零组件(如 MCU、DSP、RISC、PLL、RFIC 与Memory 等),以SoC为目标,提供客户整体解决方案。

恒玄科技:国内品牌TWS耳机SoC领先企业,手表、眼镜打开成长空间

恒玄科技成立于2015年,是国内领先的智能音视频 SoC芯片设计公司,致力于为客户提供AIoT 场景下具有语音交互能力的边缘智能主控平台芯片。 公司主营业务为无线超低功耗计算 SoC 芯片的研发、设计与销售,主要包括无线音频芯片、智能可穿戴芯片、智能家居芯片和无线连接芯片。

公司自主研发了低功耗多核异构嵌入式 SoC 技术、蓝牙和 Wi-Fi 连接技术、声学和音频系统、可穿戴平台智能检测和健康监测技术和 2.5D GPU 等关键核心技术,SoC 主控芯片产品广泛应用于智能可穿戴、智能家居等终端,并在先进制造工艺上持续迭代,创新能力突出。智能可穿戴市场:2023 年公司 BES2700 系列可穿戴主控芯片迅速上量,已应用于TWS 耳机、智能手表、智能眼镜等终端产品,公司新一代 6nm BES2800 主控芯片也已顺利流片,进入市场推广阶段。 智能家居市场:公司面向智能音箱应用的第二代 Wi-Fi/BT 双模 AIoT SoC 芯片已量产出货,并将继续拓展新的客户。

瑞芯微:领跑国内AIoT SoC市场,旗舰产品放量带动业绩增长

公司致力于大规模集成电路及应用方案的设计、开发和销售,是国内人工智能物联网 AIoT SoC 芯片的领先者。公司作为国内 AIoT SoC 领先者,基于 AIoT 的各种技术、产品、场景优势布局,致力于为下游客户提供多场景计算的AIoT平台,并与合作伙伴共同深入场景,以 AI 赋能百行百业。

公司主要产品为智能应用处理器芯片,分为内置 NPU 的人工智能应用处理器芯片和不带NPU的传统智能应用处理器芯片。 公司致力于打造芯片的“雁形方阵” ,以“头雁”带动“两翼”向前发展。在“头雁”旗舰芯片上,继续研发更先进的SoC,向更高算力、更高制程演进。

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