国海证券研究报告聚焦AI SoC在边缘计算领域的多场景应用。随着AI从云端向边缘端下沉，AI SoC成为边缘智能的核心算力底座——混合AI架构在云端和边缘终端之间分配并协调AI工作负载，实现更强大、更高效且高度优化的AI推理。从智能家居（全球市场2026年预计2078亿美元）到AI眼镜（2035年预计14亿台），从AIPC到智慧汽车，AI SoC的边缘计算应用正全面铺开。2025年CES展将成为AI边缘端侧产品集中亮相的关键节点。
边缘AI与云端AI的协同架构
边缘AI将AI能力引入边缘计算场景，与云端AI形成互补。混合AI架构在云端和边缘终端之间分配并协调AI工作负载——复杂的大模型训练和推理由云端完成，轻量级实时推理由端侧SoC执行。这种架构能够实现更强大、更高效且高度优化的AI：端侧AI具有低延迟（无需网络往返，响应速度更快）、数据隐私保护（敏感数据无需上传云端）、网络依赖性低（离线环境下仍可使用AI功能）等核心优势。
AI SoC在边缘AI架构中扮演着算力底座的角色。AI SoC通过集成NPU（神经网络处理器）实现端侧AI推理加速——NPU专门为低功耗加速AI推理而设计，能够在较短的时间内完成大量计算任务，从而提高AI应用的效率和速度。以手机SoC为例，高通骁龙8 Elite的Hexagon NPU二代、联发科天玑9400的NPU 890均支持端侧大模型推理和AI应用加速。除NPU外，AI SoC还需要ISP（图像信号处理）处理视觉输入、GPU处理图形渲染、DSP处理音频信号，多核异构架构成为AI SoC的主流设计。
随着AI、5G连接和边缘计算时代的到来，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。从技术趋势看，边缘AI SoC正朝向更高算力、更低功耗、更优能效比、更先进制程（3nm/6nm/7nm）的方向演进，同时存内计算、近存计算等新型架构正在提升AI推理的能效比。
智能家居：AIoT最大的单一应用场景
智能家居是AIoT设备最重要的应用场景之一。智能家居中的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——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。
智能家居对AI SoC的需求覆盖多个设备品类：智能音箱需要AI SoC实现语音唤醒、语音识别和对话交互；智能门锁需要AI SoC实现人脸识别和指纹识别；智能摄像头需要AI SoC实现图像识别、运动检测和人形检测；智能家电（冰箱、空调、洗衣机）需要AI SoC实现智能控制和能耗优化。在这些设备中，SoC通常集成MCU、传感器接口、无线模组（Wi-Fi/蓝牙/Zigbee）和轻量级NPU。
国产SoC厂商在智能家居AIoT领域布局广泛。乐鑫科技以Wi-Fi MCU为起点向AIoT SoC扩展，产品覆盖Wi-Fi、蓝牙、Thread、Zigbee等多种无线技术，是智能家居设备主控芯片的重要供应商。全志科技的智能应用处理器SoC广泛应用于智能家电、智能机器人等领域。瑞芯微的AIoT SoC覆盖智能家居、智能教育、智能显示等场景。随着AI Agent技术的发展，智能家居设备将从“被动响应”向“主动服务”演进，对AI SoC的推理能力提出更高要求。
AI眼镜与可穿戴：AI SoC的新蓝海
AI眼镜被定位为AI端侧落地的最佳硬件载体。眼镜是人类穿戴设备中最靠近嘴、耳朵、眼睛三大感官的群体——可以非常直接和自然地实现声音、语言、视觉的输入和输出。目前AI智能眼镜发展分为三个阶段：无摄像头智能眼镜（仅音频交互）、带摄像头智能眼镜（视觉+音频多模态）、带显示屏智能眼镜（AR+AI全功能）。
AI眼镜对SoC的核心需求集中在：低功耗视觉处理（ISP）、轻量级AI推理（NPU）、无线连接（蓝牙/Wi-Fi）和音频处理（DSP）。由于AI眼镜体积小、功耗预算有限，SoC需要在极小功耗下完成图像采集、AI推理和无线传输，对芯片的能效比要求极高。目前Meta Rayban AI眼镜已实现季度约80万台出货量，预计2025年将有更多大厂进场竞争，推动AI智能眼镜发展趋向成熟。Wellsenn XR预测2035年AI+AR眼镜最终实现传统智能眼镜替代，渗透率达70%，全球销量达14亿台规模。
可穿戴设备中的另一重要品类是蓝牙耳机。据IDC数据，2024年1-8月中国蓝牙耳机市场累计出货7338万台（同比+19.5%），TWS耳机出货4602万台（同比+4.2%），开放式耳机同比增长271.5%达1636万台。AI音频SoC在蓝牙耳机中的应用正从高端向中端渗透——AI降噪、实时翻译、语音助手等功能成为耳机SoC的差异化卖点。中科蓝讯BT895X平台已接入豆包大模型，支持AI耳机端侧语音处理，专业音响品牌FIIL搭载该平台的产品已于2024年11月上市。
AI SoC边缘计算主要应用场景与市场空间| 应用场景 | 2024年市场规模/销量 | 增长预测 | SoC核心需求 |
|---|
| 智能家居 | 1261亿美元（2022年） | 2026年2078亿美元 | AIoT主控+无线连接+轻量NPU |
| AI眼镜 | 约80万台/季（Meta Rayban） | 2035年14亿台 | ISP+NPU+低功耗视觉处理 |
| 蓝牙耳机 | 4602万台（1-8月TWS） | 开放式同比+271.5% | AI音频SoC+低功耗 |
| AR/VR | 237.3亿美元（2024年） | 2031年2148亿美元（CAGR 31.7%） | 高性能GPU+显示引擎+AI处理 |
边缘AI SoC的投资价值与展望
边缘AI SoC的投资价值体现在多个维度。短期看，2025年CES展将集中展示AI端侧产品，有望成为AI SoC板块的情绪催化剂。中期看，AI眼镜、AIPC、智能家居等终端品类的放量将直接拉动AI SoC需求——AI眼镜对低功耗视觉SoC的需求、AIPC对高算力NPU的需求、智能家居对AIoT主控的需求，均为SoC厂商提供了增量市场。
长期看，边缘AI的渗透率提升将驱动AI SoC行业的结构性增长。随着模型小型化技术（量化、剪枝、蒸馏）的成熟，更多AI模型将能够在端侧运行，扩大AI SoC的应用边界。据MarketResearch预测，全球SoC市场2032年将达3278亿美元，其中AI SoC的占比将持续提升。建议关注在边缘AI SoC领域有明确产品布局和客户基础的国产厂商——恒玄科技（耳机+手表+眼镜SoC）、瑞芯微（AIoT+汽车SoC）、全志科技（智能硬件+汽车SoC）、炬芯科技（AI音频SoC）等。
