边缘AI将AI能力引入边缘计算场景,与云端AI相互补充形成混合AI架构。国海证券研究所认为,混合AI在云端和边缘终端之间分配并协调AI工作负载,能够实现更强大、更高效且高度优化的AI。边缘AI SoC作为集成了人工智能和边缘计算能力的系统级芯片,正赋能智能家居、可穿戴设备、安防监控、智能汽车等终端产品智能化升级。当前端侧AI百花齐放,高通骁龙8 Elite、联发科天玑9400等旗舰SoC已发布,瑞芯微RK3588、恒玄BES2800、晶晨S系列T系列等国产SoC各具优势。
边缘AI蓬勃发展,混合AI架构成未来趋势
边缘AI将AI能力引入边缘计算场景,凭借本地即时响应、数据隐私保护及个性化体验优势,与云端AI相互补充。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。随着AI、5G连接和边缘计算时代逐渐来临,SoC持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,为边缘设备提供更强大的智能处理能力。从智能音箱、智能门锁到智能摄像头、扫地机器人,边缘AI SoC正赋能各类终端设备。端侧运行AI在计算成本、可靠性、性能和能耗等多方面具备优势,AI端侧落地大势所趋。
AI SoC终端应用场景——从智能家居到工业物联网
AI SoC芯片终端应用场景广泛覆盖智能家居、可穿戴设备、安防监控、智能汽车和工业物联网。智能家居方面,SoC通过集成CPU、GPU、NPU、存储器和通信模块(Wi-Fi、Zigbee)在单一芯片上,高效执行多任务,满足实时响应需求。炬芯科技是领先的低功耗AIoT芯片设计厂商,蓝牙音频SoC芯片广泛应用于智能家居领域。可穿戴设备方面,恒玄科技BES2800(6nm工艺)引领行业技术制程,瑞芯微RK3588(8nm)在AIoT领域性能优异。安防监控方面,星宸科技、富瀚微等国产SoC已规模应用。智能汽车方面,智能驾驶SoC是ADAS/ADS的核心“中枢大脑”。工业物联网方面,SoC芯片正成为智能终端控制和处理的核心。
端侧AI算力需求升级,SoC价值量提升
当前全球端侧AI应用百花齐放,随着端侧AI渗透率持续提升,SoC各环节重要性和价值量都会提升。AI手机方面,高通骁龙8 Elite NPU算力达80TOPS,联发科天玑9400 NPU890功耗降低35%,AI算力将是未来SoC升级的核心。TWS耳机方面,AI耳机对SoC提出低功耗与长续航(先进制程推进)、轻量NPU算力(优化降噪、增强语音指令)、支持OWS开放式耳机等新要求。AI眼镜方面,SoC占BOM成本比重高达33.54%,高通AR1 Gen1、瑞芯微、晶晨股份等均可提供方案。AI玩具方面,字节跳动“显眼包”搭载乐鑫科技ESP32芯片,全球AI玩具市场CAGR超16%。端侧AI渗透率的提升为SoC市场提供持续增长动力。
表:AI SoC终端应用与代表芯片| 应用场景 | 代表SoC厂商 | 核心要求 |
|---|
| AI手机 | 高通、联发科、苹果、海思 | 高算力NPU、先进制程(3nm) |
| AI眼镜 | 高通、瑞芯微、晶晨股份 | 高集成度、低功耗、AI能力 |
| TWS耳机 | 恒玄科技、中科蓝讯、炬芯科技 | 低功耗、轻量NPU、长续航 |
| AIoT智能家居 | 瑞芯微、全志科技、乐鑫科技 | 多协议连接、边缘计算 |
| 智能汽车 | 地平线、黑芝麻、英伟达 | 车规级、高算力、可靠性 |