AI功能成为消费应用标准

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根据市场研究公司Yole Développement (Yole)发布的“2021年移动与消费应用之计算与AI技术”(Computing and AI technologies for mobile and consumer applications)最新报告显示,受到动态消费应用驱动,2020年至2026年全球处理器市场将以7.6%的CAGR成长。

其中,AI单元的营收得益于其强大渗透率,将达到24.7%的CAGR。Yole并预测,移动和消费SoC出货量将呈现成长态势,其CAGR2020-2026为6.8%。

技术方面,如今针对消费市场的处理器主要是SoC,其中整合了所有必要的功能。AI推论计算日益朝边缘(edge)进展。如今,音频AI已被视为一个AI单元,可加以整合到SoC中,这是继2019年Yole在AI成像方面所看到的趋势之一。

供应链方面,无论以出货量还是营收来看,高通(Qualcomm)和联发科(MediaTek)都是该领域中两家最大的处理器无晶圆厂IC设计公司(fabless)。联发科在过去几年来一直处于良好的发展状态,其与亚洲市场的密切关系并推动了发展。Apple则正遵循另一种不同的模式,因为该公司并不对外出售任何处理器,而这也不是其目标。

AI功能正成为消费应用的标准

Yole计算与软件技术与市场分析师Adrien Sanchez断言:“AI技术已经出现在我们每天使用的众多产品中。从我们智能手机中的脸部辨识或摄影设置优化等应用程序(App)中开始,如今它们正扩展到大多数消费应用中,从具有入侵检测等功能的智能家庭摄影机到整合至耳机中的智能助理支持服务。”

如今,成像和音频是最广泛的AI应用。出于隐私保护和低延迟要求等多种原因,AI推论越来越多地在实际消费设备的网络边缘进行计算。这需要特殊的处理器功能来实时执行这些操作。因此,专用于执行AI的处理器占有率正持续成长。Yole分析当前的市场,并提供了详细的市场资料和趋势,包括处理器和AI单元,包括专门用于加速AI营运的芯片领域。到2026年,AI消费应用的处理器市场将到590亿美元以上。于此同时,AI市场则将会有55亿美元的市场规模。

图1 :在耳机等动态应用的推动下,2020-2026年的处理器市场CAGR为7.6%。AI单元营收的CAGR20-26为24.7%,这得益于AI对大多数消费应用的强劲渗透。

AI单元顺应消费市场的整合趋势

如今,针对消费市场的处理器主要是系统单芯片(SoC),其中整合了所有必要的功能,包括CPU核心、音频数字信号处理(DSP)和蓝牙连接,而不是每个功能都有一个独立芯片。虽然还存在其他选择,但这是主要趋势,也会影响AI硬件。 大多数消费级处理器厂商直接将AI单元整合于其SoC中以加速AI推论。该领域与CPU和GPU 不同,其中有许多都来自ARM等IP 厂商的解决方案贡献。相反地,处理器设计人员大多不使用 IP公司开发的解决方案,例如新的ARM Ethos解决方案。设计厂商更喜欢开发客制IP,因为这是让自己与竞争对手有所区隔的好方法。

手机OEM和处理器fabless之间,少有厂商竞争高端技术

Yole半导体、内存和计算部门的计算和软件技术和市场分析师John Lorenz表示:“应用处理器产业的长期趋势是OEM寻求差异化,并要求增加终端产品的处理能力,同时生活在高移动性的电源和BOM限制中。透过独立或嵌入式AI加速器来支持AI,是处理器设计师和OEM的最新差异化优势。”

正如Yole在2021年移动和消费应用计算和AI技术报告中所述,业界目前有两大类主要的处理器厂商:

  • 其一是具有处理器设计能力的智能手机OEM,如Apple、Samsung、华为,很快还会有Google。
  • 第二类是Qualcomm、MediaTek和UniSoC等无晶圆厂处理器公司。

John Lorenz说:“无论是在出货量还是营收方面,Qualcomm和MediaTek是针对消费应用的两家最大晶圆厂处理器公司,其产品针对大多数消费类应用,通常针对其中某种应用成为主导的角色。”

然而,Apple遵循一种特定的模式。它是消费者市场上排名第三的处理器制造商,但并不对外销售处理器。处理器让Apple控制其生态系统,并使其他产品的硬件适应其软件。

即使Apple的芯片设计活动只是为了支持其产品,它也会设计顶级处理器,并经常在该领域开展创新。

按照类似的策略,华为子公司海思在华为产品强劲的成长后,在2020年表现得非常活跃。但是在受到美国的制裁后,情况将会完全不同。Yole预测2021年海思将损失其APU营收的近一半。从短期来看,超过14nm微影技术的高端海思产品的未来是不确定的。

据Adrien Sanchez表示,“智能手机处理器设计师在大多数其他消费产品处理器市场上也处于领先地位。在拥有相同厂商的智能手表市场尤其如此,包括终端产品和处理器。至于TWS耳机,情况就不同了。大型处理器厂商与历史上专门从事蓝牙和音频技术的处理器厂商竞争,同时也与主要来自中国的新厂商竞争。”

例如,BES Technic利用TWS耳机的飞速成长,成为该市场的大型公司。智能扬声器制造商也不同于大型智能手机制造商,包括美国和中国的科技巨头,他们主要透过与处理器厂商的合作。例如Amazon和MediaTek制造了一款整合Amazon客制AZ1 Neural Edge处理器的处理器。其他参与厂商包括Synaptics、Amlogic和Allwinner Technologies。

所有的大型公司,尤其是美国和中国的科技巨头,都深入参与AI新创企业的收购和投资。

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