據(jù)Yole Développement(Yole)發(fā)布的《2021年移動與消費(fèi)應(yīng)用之計(jì)算與AI技術(shù)》(Computing and AI technologies for mobile and consumer applications)的最新報(bào)告指出,受動態(tài)化消費(fèi)應(yīng)用驅(qū)動,2020-2026年全球處理器市場CAGR將增長7.6%。
而其中,AI業(yè)務(wù)收入得益于其強(qiáng)勁的滲透率,CAGR將達(dá)到24.7%。Yole預(yù)計(jì),移動和消費(fèi)型SoC的發(fā)貨量將出現(xiàn)增長趨勢,其CAGR2020-2026達(dá)到6.8%。
在技術(shù)上,目前面向消費(fèi)者市場的處理器主要是SoC,它集成了所有必需的功能。AI推理計(jì)算正越來越朝著邊緣(edge)發(fā)展。今天,人們把音頻AI看作一種可以集成到SoC中的AI單元,這是在2019年后Yole于AI成像方向預(yù)測的趨勢之一。
從供應(yīng)鏈角度看,無論是從出貨量還是收入來看,高通(Qualcomm)和聯(lián)發(fā)科(MediaTek)都是這一領(lǐng)域最大的兩家處理器非晶圓廠IC設(shè)計(jì)公司。近幾年來,聯(lián)發(fā)科一直保持著良好的發(fā)展勢頭,與亞洲市場有著緊密的聯(lián)系,促進(jìn)了發(fā)展。Apple則采取了另一種模式,因?yàn)樘O果并沒有向國外銷售任何處理器,而這并非其目標(biāo)。
一、AI功能正成為消費(fèi)應(yīng)用的標(biāo)準(zhǔn)
Yole計(jì)算和軟件技術(shù)和市場分析師Adrien Sanchez認(rèn)為:“AI技術(shù)已經(jīng)出現(xiàn)在我們?nèi)粘J褂玫拇罅慨a(chǎn)品中。在智能手機(jī)(App)上,我們開始進(jìn)行面部識別和照片設(shè)置優(yōu)化(App),現(xiàn)在這些應(yīng)用已經(jīng)擴(kuò)展到了大部分消費(fèi)應(yīng)用,包括有入侵探測功能的智能照相機(jī),以及集成到耳機(jī)中的智能助手服務(wù)。”
圖像和音頻是當(dāng)今AI最廣泛的應(yīng)用。由于許多原因,如隱私保護(hù)和低延遲需求,AI推論日益被用于消費(fèi)設(shè)備的網(wǎng)絡(luò)邊緣計(jì)算。要實(shí)時(shí)地進(jìn)行這些操作,就需要特殊的處理器功能。所以,執(zhí)行AI的專用處理器份額正在不斷增長。Yole對目前的市場進(jìn)行了分析,并提供了詳細(xì)的市場信息和趨勢,包括處理器和AI設(shè)備,包括專用于加速AI運(yùn)營的芯片領(lǐng)域。2026年,AI用戶應(yīng)用處理器的市場規(guī)模將達(dá)到590億美元。到那時(shí)候,AI市場的規(guī)模就會達(dá)到55億美元。
二、AI單元順應(yīng)了消費(fèi)市場整合的潮流
目前,面向消費(fèi)市場的處理器主要是系統(tǒng)單芯片(SoC),它集成了CPU核心、音頻數(shù)字信號處理(DSP)和藍(lán)牙等所有必要功能,而非每一項(xiàng)功能都有獨(dú)立芯片。盡管還有其他的選擇,但這是一個(gè)主要趨勢,也將影響AI硬件。大部分消費(fèi)級處理器廠商都直接把AI單元集成到它的SoC中,以加快AI推斷。這一領(lǐng)域不同于CPU和GPU,它們中的很多都來自于ARM等IP供應(yīng)商的解決方案。然而,大多數(shù)處理器設(shè)計(jì)者并沒有使用IP公司開發(fā)的解決方案,比如新型ARMEthos解決方案。設(shè)計(jì)者傾向于開發(fā)客制化的IP,因?yàn)檫@是一個(gè)很好的方式來區(qū)分你的競爭者。
三、在手機(jī)OEM與處理器fabless上,很少有供應(yīng)商用高端技術(shù)競爭
Yole半導(dǎo)體、內(nèi)存和計(jì)算部門的計(jì)算和軟件技術(shù)與市場分析師John Lorenz表示:“OEM在應(yīng)用處理器行業(yè)的長期趨勢是追求差異化,并且需要提高終端產(chǎn)品的處理能力,同時(shí)需要生活在高移動功率和BOM限制下。AI由獨(dú)立或內(nèi)嵌的AI加速器支持,是處理器設(shè)計(jì)者與OEM最大差異優(yōu)勢。”
就像Yole在2021年的移動與消費(fèi)應(yīng)用計(jì)算及AI技術(shù)報(bào)告中所指出的,目前業(yè)界主要有兩類處理器廠商:
①華為,Samsung和Apple這樣的具有處理器設(shè)計(jì)能力的智能手機(jī)OEM,Google也即將成為其中一員。
②Qualcomm,MediaTek和UniSoC這樣的無晶圓工廠的處理器公司。
John Lorenz表示:“無論從出貨量還是收入來看,Qualcomm和MediaTek都是兩個(gè)面向消費(fèi)應(yīng)用的大型晶圓廠處理器公司,它們的產(chǎn)品主要針對大多數(shù)的消費(fèi)類應(yīng)用,通常針對當(dāng)中某種應(yīng)用成為主導(dǎo)角色。”
不過,Apple遵循一個(gè)特定的模式。在消費(fèi)市場上,它是第三大處理器制造商,但是并不出售處理器。處理器讓Apple控制它的生態(tài)系統(tǒng),并將其他硬件與軟件相匹配。
即便Apple的芯片設(shè)計(jì)計(jì)劃僅僅是為了支持自己的產(chǎn)品,它還是要設(shè)計(jì)頂級處理器,并且常常在這個(gè)領(lǐng)域進(jìn)行創(chuàng)新。
根據(jù)相似的策略,華為子公司海思2020年表現(xiàn)活躍。但美國制裁之后,情況就變得不一樣了。Yole預(yù)計(jì)海思21年將失去近一半的APU收入。在短時(shí)間內(nèi),超過14納米微影技術(shù)的高端海思產(chǎn)品的前景并不明朗。
Adrien Sanchez認(rèn)為,“智能手機(jī)處理器的設(shè)計(jì)者也是其它消費(fèi)類處理器市場的領(lǐng)導(dǎo)者。這尤其適用于擁有同一廠商的智能表市場,包括終端產(chǎn)品和處理器。而對于TWS耳機(jī),情況則不同。大的處理器制造商在與歷史上專注于藍(lán)牙和音頻技術(shù)的處理器廠商競爭,同時(shí)也在與主要來自中國的新興廠商展開競爭。”
舉例來說,BES Technic通過TWS耳機(jī)的迅速發(fā)展,成為了這個(gè)市場上的大公司。智能型音箱制造商主要通過與處理器供應(yīng)商合作,不同于大型智能手機(jī)制造商,包括美國和中國的技術(shù)巨頭。比如Amazon和MediaTek開發(fā)了一個(gè)集成Amazon客制AZ1 Neural Edge處理器的處理器。其它相關(guān)的供應(yīng)商包括Synaptics,Amlogic和Allwinner Technologies。
各大公司,特別是美國和中國的技術(shù)巨頭,都在深入地參與AI新創(chuàng)企業(yè)的收購和投資。