本文來自微信公眾號“半導體產(chǎn)業(yè)縱橫”，作者/九林。
當科沃斯發(fā)布一款搭載5TOPS算力芯片的掃地機器人時，智能家居芯片已然開啟了“內(nèi)卷時刻”?？莆炙勾钶d的“旭日3”，號稱只需在2.5W的功耗下，能夠達到等效5TOPS的標準算力，可滿足L2+輔助駕駛AI計算需求的同等性能表現(xiàn)。
掃個地用得上5TOPS算力，為了滿足大眾對于智能家居越來越高的要求，智能家居離不開的芯片的也在持續(xù)進化。
01
智能家居芯片“卷”算力
根據(jù)權威市場分析機構(gòu)IDC預計，未來五年中國智能家居設備市場出貨量將以21.4%的復合增長率持續(xù)增長，到2025年，智能家居設備市場出貨量將接近5.4億臺，屆時，該市場規(guī)模將達8000億元，并在不久的將來突破萬億。
智能家居的概念一直吸引著大眾的想象力，并且早已從科幻小說里走進現(xiàn)實。像亞馬遜的Alexa和谷歌的Home這樣的設備在短短幾年內(nèi)發(fā)展迅速，消費者越來越習慣于現(xiàn)代家庭中的智能設備。
IDC估計，聯(lián)網(wǎng)的物聯(lián)網(wǎng)設備將很快產(chǎn)生高達73 Zettabytes的數(shù)據(jù)。當下的集中式云網(wǎng)絡可能會因為這樣的數(shù)據(jù)高峰而導致流量過載。因此，邊緣計算的分布式IT架構(gòu)可以通過將信息傳輸?shù)骄W(wǎng)絡邊緣來幫助應對即將到來的數(shù)據(jù)流。
現(xiàn)在，智能家居開始從云計算遷移到邊緣計算?？紤]到設備通常裝載人工智能優(yōu)化的芯片組。這些芯片更小，更經(jīng)濟，更節(jié)能。因此，它們使設備能夠在內(nèi)部而不是外部處理更多的進程，減少了將不必要的進程傳到云上的需要。
從云計算轉(zhuǎn)移到邊緣計算有三大好處：第一，邊緣計算降低網(wǎng)絡處理額外的負載，用戶能夠通過減少帶寬來節(jié)省時間；第二，由于數(shù)據(jù)處理和存儲在邊緣設備上進行，物聯(lián)網(wǎng)和移動終端可以近乎實時地對重要信息做出響應；第三，解決了數(shù)據(jù)在云端傳輸中被破壞的機會，進一步提高了安全性。
智能家居設備的智能化程度與其算力息息相關。不少芯片廠商開始卷起了智能家居的芯片算力。例如，智能家居企業(yè)螢石今年公布的智能門鎖中，內(nèi)嵌高算力AI芯片、雙核CPU，與上一代相比，識別速度提升了20%，功耗降低了30%。
02
智能家居芯片“卷”AI
今年開始，AI再次進入大眾的視野。現(xiàn)在提到AI，人們聯(lián)想到的是買不到的GPU、不停公布的大模型，以及AI前沿公司如英偉達、谷歌、亞馬遜。
殊不知，對話式人工智能操作最主要的場景之一就是智能家居，可廣泛應用于音箱、電視、手機、機器人等領域。擁有龐大物聯(lián)網(wǎng)設備數(shù)量的智能家居，正成為AI的最大落地場景。
前不久，谷歌發(fā)布了新一代的AI芯片，即第五代定制張量處理器（TPU）芯片TPU v5e，用于大模型訓練和推理。與上一代芯片相比，TPU v5e每一美元的訓練性能提高2倍，每一美元的推理性能提高2.5倍。
亞馬遜也在AI芯片領域搶占先機，推出首顆Amazon Nitro芯片至今，已擁有網(wǎng)絡芯片、服務器芯片、人工智能機器學習自研芯片3條產(chǎn)品線。
亞馬遜和谷歌的AI之戰(zhàn)日益焦灼。實際上，這場AI之戰(zhàn)早在2019年已然開啟，依托的正是智能家居這條暗線。
亞馬遜第一個推出智能音箱，并且正在努力鼓勵其他公司使用其Alexa語音助理技術，而谷歌也在鼓勵采用自家的智能助理。之后，為了提升Alexa語音助理的質(zhì)量，亞馬遜自研的終端AI芯片Inferentia。
亞馬遜希望Alexa能夠成為家中的大腦，控制門鎖，安全攝像頭和烤箱等家用電器。如果不需要互聯(lián)網(wǎng)，那么與這些設備的連接將更安全可靠。亞馬遜希望在智能家居硬件市場和面向消費者的人工智能產(chǎn)品領域保持競爭力，并已經(jīng)擁有近450名芯片專業(yè)員工。
谷歌也一直尋求在智能家居設備、筆記本電腦等新市場上擴大份額。Edge TPU是谷歌蓄力已久的一款AI芯片，其優(yōu)勢在于可以加速設備上的機器學習推理。在任一配置中，Edge TPU通過直接在設備本地處理數(shù)據(jù)，這樣不僅可以保護隱私，而且消除了對持久網(wǎng)絡連接的需要，減少延遲，允許使用更少的功率和性能。
Google Assistant副總裁曼努埃爾·布朗斯坦透露，谷歌推出的AI芯片Edge TPU，將使傳感器和其他設備能夠更快地處理數(shù)據(jù)，給用戶帶來更人性化的家居體驗。
除去亞馬遜和谷歌，不少企業(yè)都在智能家居上布局AI技術。
在智能電視方面，華為智慧屏S3 Pro搭載了“智慧雙芯”，擁有4K旗艦主芯和AI視覺芯片；紫光展銳發(fā)布首顆AI+8K智能顯示芯片M6780，該芯片平臺支持8K解碼與HDR全格式，號稱擁有高度集成的CPU、GPU，NPU、VDSP、ADSP的AI算力；聯(lián)發(fā)科首發(fā)了旗艦級8K智能電視芯片S900與AIoT平臺i700，同時宣布與小米、阿里巴巴、曠視科技在內(nèi)的多家人工智能和智能家居企業(yè)達成合作。
在智能語音芯片方面，百度推出語音AIoT芯片“鴻鵠”，該款芯片是百度語音團隊與AIoT芯片企業(yè)欣博電子合作打造的，由百度技術團隊偏重算法，欣博電子團隊偏重芯片硬件。據(jù)產(chǎn)業(yè)鏈人士透露，該芯片從設計到流片只用了約四個月的時間；云知聲基于自研或第三方芯片發(fā)布三代共6款全棧語音AI芯片軟硬一體產(chǎn)品，芯片及模組出貨量已達千萬級水平。
在智能音箱這個應用領域，國產(chǎn)SoC的市場份額已經(jīng)相對較高，市場參與者包括全志科技、晶晨股份、炬芯、瑞芯微、杰理科技等。總之，在一些智能家居產(chǎn)品中，國產(chǎn)AI芯片占比正在快速提升。
03
大廠的上游滲透
地平線創(chuàng)始人兼CEO余凱曾表示：“智能物聯(lián)網(wǎng)是一片藍海，會有許多長尾的應用，也會引發(fā)新一代、垂直的市場。”
在智能物聯(lián)網(wǎng)中，以智能家居為應用場景的作用下，不少傳統(tǒng)的家電企業(yè)開始造芯。目前來看，傳統(tǒng)家電造芯企業(yè)可以分為兩批，第一批是已經(jīng)有較長造芯歷史的TCL、海信和海爾，第二批則是2017年前后開始造芯的美的、格力、康佳。
首先來看第一批家電企業(yè)的造芯情況。
TCL是最早進入芯片設計領域的家電企業(yè)，1999年10月8日，TCL集團和國有政策性投資機構(gòu)國投電子共同投資興建愛思科微電子，是國家“909”工程集成電路設計公司之一，產(chǎn)品包括消費類芯片、通訊類芯片、信息類芯片。
2020年，TCL斥資109.7億收購中環(huán)半導體并更名為TCL中環(huán)。2021年，TCL微芯科技成立了全資子公司：摩星半導體。2022年，TCL成為鑫芯半導體的第二大股東。TCL董事長李東生在接受媒體采訪時表示，公司已投資了寒武紀和商湯科技，布局AI芯片領域。
海爾集團在2000年成立了兩家集成電路公司，分別是北京海爾集成電路設計有限公司和上海海爾集成電路有限公司。前者的重心是做機頂盒芯片，而后者則是8位MCU。
北京海爾集成電路設計2003年開發(fā)出了具有完全自主知識產(chǎn)權的數(shù)字電視解碼芯片“愛國者I號（HiPatriot I）”，隨后推出愛國者Ⅱ號、愛國者Ⅲ號、愛國者Ⅳ號及QPSK解調(diào)芯片。
2000年成立的上海海爾集成電路公司，以SOC和專用集成電路為方向，但是首先量產(chǎn)的是2005年的MCU芯片,該芯片量產(chǎn)后就和國際MCU巨頭微芯科技打了7年的專利訴訟官司，最終勝訴。該公司被東軟載波收購后，生產(chǎn)的芯片已經(jīng)廣泛應用在國產(chǎn)白電，儀表和汽車電子領域，屬于國內(nèi)該賽道的龍頭之一。
2015年,海爾成立海爾優(yōu)家智能科技有限公司,關注定制化IoT芯片。此后數(shù)年,該子公司陸續(xù)迭代了多款“云芯”芯片,配合聯(lián)合開發(fā)的物聯(lián)網(wǎng)操作系統(tǒng)。
海信在1999年開始研發(fā)芯片，2005年時海信成功研發(fā)中國第一顆擁有自主知識產(chǎn)權并產(chǎn)業(yè)化的數(shù)字視頻處理芯片。此后，海信加快步伐，2015年到2022年，7年間海信發(fā)布了5顆畫質(zhì)芯片。
在2022年，海信也發(fā)布了國內(nèi)首顆全自研8K AI畫質(zhì)芯片，填補國內(nèi)超高清畫質(zhì)芯片的空白。目前該芯片已經(jīng)用于整機，覆蓋海信、東芝在內(nèi)的多系列顯示產(chǎn)品。
海信視像總裁于芝濤在接受采訪時表示：“芯片有很大的國產(chǎn)替代空間，尤其是在家電智能化的背景下，對芯片的需求日益增加，因此公司對芯片產(chǎn)業(yè)的研發(fā)投入并不限于電視與顯示領域，未來更廣闊的空間在家電智能芯片。”
再來看第二批家電企業(yè)的造芯情況。
美的在2018年開始，成立上海美仁半導體公司，正式進軍半導體產(chǎn)業(yè)，專注于家電芯片領域的開發(fā)，布局MCU芯片、IOT芯片、電源芯片和功率芯片四大產(chǎn)品系列。2021年1月，美的又成立了美墾半導體技術有限公司。
到目前為止，美的表示，2021年其自研芯片已經(jīng)投入量產(chǎn)，年產(chǎn)量大約一千萬顆，2022年達到8000萬顆。目前美的主要生產(chǎn)的類型為MCU（微控制器），今后將會覆蓋功率芯片、電源芯片、IoT芯片等家用電器芯片品類。
格力造芯同樣宣傳得轟轟烈烈，2017年董明珠官宣要砸500億造芯，為此格力成立了珠海零邊界集成電路有限公司。2018年，格力電器發(fā)布公告透露，投資30億元間接入股安世半導體，這是這家空調(diào)巨頭迄今為止最大一筆對外投資。格力在投資者互動平臺表示，格力自研的32位MCU微控制單元芯片已經(jīng)正式開始量產(chǎn)，預計芯片年產(chǎn)量將超千萬顆以上，可以滿足格力空調(diào)產(chǎn)品、電器設備等核心零部件的芯片需求。
康佳進入半導體的時機是在2018年。當時，康佳開啟戰(zhàn)略變革，半導體科技事業(yè)部隨即成立。2019年12月，康佳宣布自主研發(fā)的首款嵌入式存儲器控制器芯片（eMMC5.1）已經(jīng)量產(chǎn)，出貨量達到10萬顆?？导鸭瘓F2022年年報顯示，公司自主研發(fā)的15um*30um Micro LED芯片制作良率達到99%。
總體來看，格力、美的以MCU為主，海信是電視高端畫質(zhì)芯片、SOC和AI芯片，TCL發(fā)力顯示與觸摸芯片、機頂盒智能芯片，長虹的代表芯片是音頻處理SoC，海爾是IoT芯片，創(chuàng)維是AI畫質(zhì)芯片，康佳是存儲和顯示處理芯片。
傳統(tǒng)家電企業(yè)造芯有自己獨特的優(yōu)勢，家電整機企業(yè)投資半導體產(chǎn)業(yè)有兩大優(yōu)點，其一是投資規(guī)模大，這解決了此前國產(chǎn)芯片企業(yè)普遍投資規(guī)模小，產(chǎn)品一致性低的難題；其二是自配套測試便捷高效，加速驗證國產(chǎn)芯片產(chǎn)業(yè)鏈的穩(wěn)定性，能夠提升國產(chǎn)芯片產(chǎn)業(yè)信心。
04
結(jié)語
在智能家居芯片領域，內(nèi)卷競爭如火如荼，企業(yè)們爭相推陳出新，競逐市場的蛋糕。從強大的計算能力到智能AI，從大企業(yè)的上游滲透到價格的不斷調(diào)整，這個領域已經(jīng)成為了科技創(chuàng)新和商業(yè)競爭的熱土。在這場變革中，我們看到了技術的巨大推動力，也感受到了市場的巨大潛力。
然而，作為消費者，我們或許更關心的是，這一競爭如何讓我們的生活變得更便捷、更舒適。從智能家居設備的日常使用，到AI語音助手的智能化回應，再到未來更多的可能性，這一切都將滲透到我們的日常生活中。
無論是創(chuàng)新的算力，還是AI的應用，無論是大企業(yè)的布局，還是價格的競爭，這一切都將為我們帶來更多選擇和更好的體驗。未來，智能家居芯片的競爭將持續(xù)升溫，但最終的勝利者將是那些真正滿足了消費者需求、創(chuàng)造了更美好生活的企業(yè)。所以，讓我們拭目以待。
