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AI系列专题报告(三):AIot端侧:智能硬件百花齐放,国产SoC大有可为
平安证券· 2025-06-19 19:09
报告行业投资评级 - 半导体行业强于大市(维持) [1] 报告的核心观点 - 边缘智能推动NPU广泛应用,AI端侧应用加速渗透,音频成AI落地端侧首要信息维度,AI增强型SoC可释放边缘侧实时推理与决策能力 [2] - 无线通信是物联网主要实现方式,物联网端侧连接需求增长推动局域无线连接技术应用扩展,无线连接芯片是万物互联核心 [2] - AI发展重心向终端转变,支持多模态交互的智能感知与自然对话需求强烈,加入AI技术的智能硬件推动用户体验升级,有望成AI技术落地重要载体 [2] - 生成式AI蓬勃发展使低功耗端侧设备边缘AI计算需求显著增加,搭载AI算力的智能终端设备渗透为SoC芯片带来新市场机遇,后续智能化需求倒逼硬件端升级 [2] 各部分总结 处理:边缘智能推动了NPU的广泛应用 - AI处理重心向边缘转移,生成式AI发展使低功耗端侧设备边缘AI计算需求增加,AI端侧应用从单一语音助手拓展至多模态全场景 [8][9] - 音频是高频次、高强度信息交互重要载体,正快速成为AI落地端侧首要信息维度,端侧AI+音频专用模型推动端侧AI产品重构与革新 [15] - SoC集成多种组件实现完整系统功能,适用于复杂系统场景;MCU是小型计算机系统,用于控制嵌入式设备,处理简单任务 [17] - 主流芯片架构包括X86、ARM、RISC-V、MIPS等,RISC-V开源、可定制,预计2024年搭载其处理器的SoC约20亿颗,2031年有望超200亿颗 [21] - ARM架构分Cortex - A、Cortex - R、Cortex - M三大核心系列,分别适用于高性能计算、实时控制、低功耗嵌入式领域 [22] - NPU专为神经网络计算设计,计算AI任务时速度优于CPU、略逊于GPU,功耗远低于GPU,主要应用于人脸识别等领域 [32] - CPU、GPU、NPU在AI计算中承担不同角色,NPU擅长高吞吐量、高度并行的工作负载,适用于边缘AI场景 [36] - NPU随AI用例和模型持续演进,具备模拟人类神经网络运作和近存运算或存内运算两大核心技术特点 [41] - ISP用于对图像或视频信号实时处理优化,分集成与独立两种,全球独立ISP芯片主要厂商分布在中日和欧美 [46] - AI ISP结合神经网络与传统ISP,可弥补传统ISP不足,是决定拍摄类AI智能眼镜成像质量的关键 [50] 连接:无线通信,物联网主要实现方式 - 物联网通过无线连接实现万物相连,端侧连接需求增长推动局域无线连接技术应用扩展,涵盖WiFi、蓝牙等 [73] - 不同物联网无线连接技术各有优劣,WiFi传输大量信息方便但安全性低,蓝牙功耗低、抗干扰能力强,ZigBee组网协议成熟但传输速率低等 [72] - 无线连接芯片是万物互联核心,蓝牙、WiFi等技术迭代提升设备无线通信性能,市场对高集成度、多模、低功耗IoT连接芯片需求增加 [74] - 多模SoC芯片支持多种连接方式,是物联网连接芯片行业发展趋势,可简化设计流程、节省成本 [81] - 蓝牙采用跳频技术规避干扰,低功耗蓝牙成为主流方案,后续版本持续强化低功耗特性 [86] - 全球蓝牙设备年度总出货量平稳增长,预计到2028年每年将有75亿台蓝牙设备出货,低功耗蓝牙单模设备出货量预计未来五年翻番以上 [90] - LE Audio成为无线音频传输主流解决方案,解决了蓝牙无线耳机双耳直连等问题,丰富了下游音频设备应用场景 [91] - 全球蓝牙音频传输设备出货量持续增长,预计2028年达到13亿,蓝牙耳机和智能物联网推动蓝牙音频芯片需求增长 [97] - 蓝牙音频芯片性能对比指标包括处理器、蓝牙、功耗、音频性能等,功能指标包括降噪、内置充电等 [99] - 蓝牙为智能手表等可穿戴设备提供核心连接支持,全球蓝牙数据传输设备出货量预计2028年达到19.1亿 [106] - 蓝牙6.0新增Channel Sounding功能,全球蓝牙位置服务设备出货量预计2028年达到5.63亿 [112] - Wi-Fi是无线网络核心技术,终端出货量将增长,智能家居及智能办公领域年出货量将由2023年的3.8亿部增长到2028年的5.6亿部 [113] - Wi-Fi标准通过IEEE 802.11协议演进,Wi-Fi7是Wi-Fi6的升级版本,理论最大吞吐量达46Gbps [119] - Wi-Fi7目前主要用于高端设备,2026 - 2027年起将逐步普及,2030年有望成为主要应用标准之一 [125] - WiFi芯片分为Station和AP,全球Wi-Fi芯片主要供应商有高通、博通等,在Wi-Fi6/6E和Wi-Fi7市场中博通领先 [129] 端侧应用:加入AI的核心是推动用户体验升级 - AI智能眼镜基于“一体化集成”模式,融合人体重要感知交互方式,有望成AI技术落地最佳硬件载体之一 [152] - 市面上AI智能眼镜芯片方案丰富多样,有采用高通AR1芯片的,也有采用双芯片双系统方案的 [155] - AI玩具注重用户体验和互动性,不同芯片厂商的代表芯片适用于不同类型的AI玩具 [156][159] - 智能手表健康监测能力不断完善,AI技术为其提供新路径,部分品牌已将AI大模型融入智能手表 [161] - 智能音箱通过语音交互掌控智能家居,连接方式有WiFi直接连接云端和通过蓝牙与设备相连后接入云端两种 [170] - AI耳机通过集成语音助手等技术推动用户体验升级,普遍支持会议录音转写等功能 [171] - 扫地机器人搭载AI导航、机械臂等技术,全球智能扫地机器人市场出货量和销额增长,产品向智能化、一体化方向演进 [181] 投资建议 - 建议关注瑞芯微、全志科技、恒玄科技、乐鑫科技、晶晨股份、泰凌微、炬芯科技、星宸科技、中科蓝讯 [2] - 给出恒玄科技、瑞芯微等公司2025年6月16日收盘价、不同年份EPS、PE及评级情况 [185][186]