AIoT芯片投資賽道解析_第1頁
AIoT芯片投資賽道解析_第2頁
AIoT芯片投資賽道解析_第3頁
AIoT芯片投資賽道解析_第4頁
AIoT芯片投資賽道解析_第5頁
已閱讀5頁,還剩83頁未讀, 繼續(xù)免費閱讀

下載本文檔

版權(quán)說明:本文檔由用戶提供并上傳,收益歸屬內(nèi)容提供方,若內(nèi)容存在侵權(quán),請進行舉報或認領(lǐng)

文檔簡介

1、一、AIoT應(yīng)用加速,芯片投資迎高景氣周期二、MCU:終端智能化浪潮下,需求方興未艾三、SoC:AIoT提出交互需求,主控“大腦”升級 四、通信芯片:需求釋放+制式升級,成長空間充足 五、投資建議目錄一、AIoT應(yīng)用加速,芯片投資迎高景氣周期圖 1:AIoT進入產(chǎn)業(yè)增長期資料來源:物聯(lián)網(wǎng)智庫,國信證券經(jīng)濟研究所整理AIoT技術(shù)進入增長期,應(yīng)用加速落地AIoT產(chǎn)業(yè)跨越拐點,進入增長期:AIoT即智慧物聯(lián)網(wǎng),廣義上指人工智能技術(shù)與物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的融合及在實際中的應(yīng)用,通過在物聯(lián)網(wǎng)的基礎(chǔ)上加 上人工智能技術(shù),利用物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)生并收集的海量數(shù)據(jù)存儲與人工智能技術(shù)對數(shù)據(jù)進行智能化分析,加強人與物品的交互體驗以實

2、現(xiàn)萬物智聯(lián)化。 2020年,以物聯(lián)網(wǎng)連接數(shù)超過非物聯(lián)網(wǎng)連接數(shù)為標志,疊加疫情促使消費者和企業(yè)加速擁抱AIoT,我們認為AIoT產(chǎn)業(yè)正進入快速發(fā)展的階段。在物聯(lián)網(wǎng)和人工智能時代,消費領(lǐng)域和產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域都面臨新機遇。伴隨物聯(lián)網(wǎng)連接數(shù)的高速增長,未來數(shù)百億的設(shè)備并發(fā)聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)生的交互需求、數(shù) 據(jù)分析需求將促使IoT和AI更深入地融合。全球物聯(lián)網(wǎng)連接數(shù)目前正處于復合30%左右的速度快速增長。據(jù) ABI Research 公司的數(shù)據(jù),2019年 全球物聯(lián)網(wǎng)終端連接數(shù)量達到49.16億,預計到2026年物聯(lián)網(wǎng)終端連接數(shù)量將達到237.2億;而從市場規(guī)模看,預計2024年全球物聯(lián)網(wǎng)市場將超 過11000億美元,空間

3、廣闊。行業(yè)催化劑一:AIoT終端需求旺盛圖 2:全球物聯(lián)網(wǎng)連接數(shù)資料來源:ABI Research,國信證券經(jīng)濟研究所整理圖 3:全球IoT市場規(guī)模(十億美元)及同比增速資料來源:Strategy Analytics,國信證券經(jīng)濟研究所整理0%10%20%30%40%50%60%70%05000100001500020000250002016 2017 2018 2019 2020 2021 2022 2023 2024 2025 2026物聯(lián)網(wǎng)連接數(shù)(百萬)增速0%5%10%15%20%25%0200400600800100012002016201720182019 2020E 2021E

4、2022E 2023E 2024E全球IoT市場規(guī)模(十億美元,左軸)同比增速(%,右軸)圖 4:近年來8寸產(chǎn)能有所增長,但2019年8寸晶圓廠數(shù)量仍未回到200座(2007年)水平資料來源:SEMI,國信證券經(jīng)濟研究所整理行業(yè)催化劑二:成熟制程缺芯導致大幅漲價AIoT芯片對8寸產(chǎn)能有較大需求:一方面,AIoT芯片主要采用28nm及以下的成熟制程,對8寸晶圓產(chǎn)能有較大的需求;另一方面,由于成本、特 殊工藝的限制,相當多的器件難以從8英寸向12英寸轉(zhuǎn)移,據(jù)國際電子商情,僅不到三分之一的模擬和混合信號器件切換至12寸。8寸產(chǎn)能增長有限:據(jù)SEMI數(shù)據(jù)顯示,全球8英寸晶圓產(chǎn)線數(shù)量在2007年達到20

5、0座晶圓廠的巔峰;2008年,受全球金融危機影響,8英寸產(chǎn)線數(shù) 量開始走下坡路。產(chǎn)能不足直接引發(fā)了下游芯片供應(yīng)緊張和大規(guī)模漲價。而8寸新產(chǎn)線建設(shè)又面臨設(shè)備不足等難題,新建產(chǎn)線所需設(shè)備主要以二 手為主,據(jù)Surplus Global預估,2019年底全球市場約有700臺二手的8英寸晶圓制造設(shè)備在售,但需求量在1000臺以上,因此面對AIoT的廣闊 需求增長仍顯力不從心,加劇漲價。2020年底至2021年中,芯片出廠價至少經(jīng)歷了兩次大幅漲價,且后續(xù)還未看見緩解趨勢。表 1:不同制程芯片下游應(yīng)用領(lǐng)域制程應(yīng)用領(lǐng)域高端智能手機處理器、高性能計算機、超高端顯示卡(CPU/GPU 等)高端智能手機處理器、高

6、性能計算機、超高端顯示卡(CPU/GPU 等)高端顯示卡(GPU)、智能手機處理器、高端存儲芯片、計算機處理器、FPGA 芯片存儲芯片、中低端智能手機處理器、計算機處理器、移動端影像處理器7nm及以下10nm 16/14nm20-22nm28-32nm45-65nm65-90nm90nm-0.13um 0.13-0.15um0.18-0.35um0.35-0.5um0.5-1.2umWiFi/藍牙通信芯片、音效處理芯片、存儲芯片、FPGA 芯片、ASIC 芯片DSP 處理器、影像傳感器、射頻芯片、WiFi/藍牙/GPS/NFC 通信芯片、存儲芯片等 物聯(lián)網(wǎng)MCU 芯片、射頻芯片、模擬芯片、功率

7、器件、面板驅(qū)動IC、CIS 等MCU 芯片、基站通信設(shè)備、射頻芯片、模擬芯片、功率器件、面板驅(qū)動IC、CIS 等指紋識別芯片、影像傳感器、通信MCU、電源管理芯片、功率器件、LED 驅(qū)動 IC、傳感器芯片等 嵌入式非易失性存儲芯片、MEMS、MOSFET 功率器件等MOSFET 功率器件、IGBT 等MOSFET 功率器件、IGBT 等、MEMS、分立器件資料來源:國際電子商情,國信證券經(jīng)濟研究所整理行業(yè)催化劑三:鴻蒙加速物聯(lián)網(wǎng)生態(tài)構(gòu)建鴻蒙加速構(gòu)建物聯(lián)網(wǎng)生態(tài)構(gòu)建:2021年6月2日,華為鴻蒙操作系統(tǒng)正式面向消費者發(fā)布。鴻蒙OS是一套面向手機和IoT的操作系統(tǒng),其中面向 IoT設(shè)備的部分(Ope

8、n Harmony)開源開放。事實上,過去阻礙物聯(lián)網(wǎng)推廣應(yīng)用的原因中,其一是B端開發(fā)成本高,通信協(xié)議復雜也導致設(shè)備間 的互聯(lián)互通成為難題;其二是C端消費者面臨不同品牌、不同設(shè)備之間使用割裂的問題,生態(tài)不兼容。對此,其一開源開放的鴻蒙系統(tǒng)能更好的 支持智能硬件廠家開發(fā)智能硬件(合作伙伴中擁有芯片、模組等上游廠商),其二通過鴻蒙有望實現(xiàn)生態(tài)整合,以智能家居為例,不同的品牌合 作伙伴有望通過鴻蒙實現(xiàn)互聯(lián)互通。圖 5:鴻蒙部分合作伙伴資料來源:國際電子商情,國信證券經(jīng)濟研究所整理芯 片 模 組四川愛聯(lián)家 電 領(lǐng) 域圖 6:國產(chǎn)替代驅(qū)動,中國集成電路自給率有望進一步提升大國博弈推動全球半導體供應(yīng)鏈本土化

9、趨勢,國產(chǎn)替代不斷加速。根據(jù)IC Insights,2020年中國集成電路制造自給率約 15.9%,產(chǎn)值規(guī)模約227 億美元。在中美貿(mào)易摩擦背景下,半導體供應(yīng)鏈國產(chǎn)替代不斷推進,預計未來 5 年內(nèi)國內(nèi)集成電路產(chǎn)值保持 13.7%左右的復合增速,自給率在 2025 年有望達 19%。行業(yè)催化劑四:半導體供應(yīng)鏈國產(chǎn)替代加速5.0%10.0%15.0%20.0%25.0%00.0%501001502002502009 2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018 2019 2020 2025E中國集成電路產(chǎn)值規(guī)模(十億美元)中國集成電路市場規(guī)模(十億美元)

10、 中國集成電路產(chǎn)值占比表 2:2020年全球半導體產(chǎn)業(yè)出口管制事件 時間事件時間事件2020.02.242020.10.07中華人民共和國出口管制法頒布,自 2020 年12 月 1 日起施行美國、日本等 42 個加入瓦森納協(xié)定的國家共同 決定擴大出口管制范圍,管制物項包括半導體基板制 造技術(shù)等,旨在防止相關(guān)半導體技術(shù)外流到中國及朝 鮮等國BIS修改出口管制條例,大量美國的半導體相關(guān)2020.04.28 產(chǎn)品與技術(shù)受到了此次修訂的影響,需要申請許可證 方可向中國出口,且許可證申請將被推定拒絕2020.11.122020.05.15BIS 修改 EAR 下的“外國直接產(chǎn)品規(guī)則”,管制華 為及關(guān)聯(lián)

11、公司獲取美國的產(chǎn)品、技術(shù)和相關(guān)軟件2020.12.07特朗普簽署第 13959 號行政令,禁止美國投資者投 資“中國軍方企業(yè)”,其中包括華為、??低?、 中國移動、中國電信、中國電子科技集團、浪潮集 團、熊貓電子等企業(yè)十多個歐盟成員國簽署了歐洲處理器和半導體科 技計劃聯(lián)合聲明,宣布未來兩三年內(nèi)將投入 1450 億歐元用于半導體產(chǎn)業(yè),目標包括在歐洲建設(shè) 2nm 晶圓廠2020.06.252020.12.18中芯國際、大疆等企業(yè)被美國商務(wù)部列入實體清單美國國防部公布第一批被列入軍方企業(yè)清單的公司, 包括華為、??低?、中國移動、中國電信、中國電 子科技集團、浪潮集團、熊貓電子等BIS 針對華為再次

12、發(fā)布規(guī)則,在增列 38 家華為的海2020.08.17 外公司進入實體清單的同時,進一步修改了“外國直 接產(chǎn)品規(guī)則”2020.10.05BIS 將六種技術(shù)列入商務(wù)管制清單,其中包括特定光 刻軟件、用于為 5 納米生產(chǎn)精加工晶圓的某些技術(shù)等2021.01.01 資料來源:IC insights,國信證券經(jīng)濟研究所整理美國商務(wù)部BIS 首次公布軍事用戶清單(MEU),2020.12.21 包括中國航空發(fā)動機集團、中國航空工業(yè)集團等 50多家中國企業(yè)美國國會2021 年國防授權(quán)法案生效,其中引入了對半導體的聯(lián)邦補貼,美國政府計劃資助半導體 行業(yè)基礎(chǔ)研發(fā),考慮為新建的半導體制造設(shè)施提供 資金資料來源:

13、2021年全球半導體貿(mào)易合規(guī)報告,國信證券經(jīng)濟研究所整理圖 7:兆易創(chuàng)新RISC-V MCU產(chǎn)品GD32VF103系列資料來源:公司官網(wǎng),國信證券經(jīng)濟研究所整理行業(yè)催化劑五:RISC-V或成AIoT需求碎片化的解決之道指標x86或ARM架構(gòu)RISC-V架構(gòu)篇幅數(shù)千頁少于三百頁指令數(shù)指令數(shù)繁多,且不同分支不兼容基本指令集40余條模塊化不支持支持可擴展性不支持支持硬件實現(xiàn)復雜性高硬件設(shè)計與編譯實現(xiàn)非常簡單商業(yè)運作X86封閉,ARM架構(gòu)授權(quán)昂貴開源、免費生態(tài)環(huán)境成熟快速起步中AIoT需求碎片化,開源芯片和敏捷設(shè)計有望成為解決手段:互聯(lián)網(wǎng)和模擬芯片同樣屬于碎片化的領(lǐng)域互聯(lián)網(wǎng)APP龐雜,模擬芯片種類繁多

14、, 而降低APP開發(fā)難度的關(guān)鍵是開源軟件,TI則采用全公司共享的芯片研發(fā)平臺以解決繁雜的模擬芯片開發(fā)維護。因此考慮到RISC-V的開源屬性, 有望提供越來越多的開源IP核,使開發(fā)團隊可以快速根據(jù)不同AIoT場景定制開發(fā)?;诖?,我們認為RISC-V架構(gòu)前景廣闊,據(jù)Semico Research數(shù)據(jù),預計到2025年,采用RISC-V架構(gòu)的芯片數(shù)量將增至624億顆,2018年至 2025年復合增長率高達146%。目前已有平頭哥、芯來科技等國產(chǎn)廠商RISC-V IP核問世,兆易創(chuàng)新等也發(fā)布RISC-V MCU產(chǎn)品,有望成為國產(chǎn)廠 商彎道超車的機遇。表 3:RISC-V與ARM及x86架構(gòu)對比應(yīng)用市

15、場服務(wù)器與桌面PC(x86),移動和從物聯(lián)網(wǎng)切入,可覆蓋MCU到超 嵌入式(ARM)級計算機的全計算領(lǐng)域應(yīng)用風險不可控、缺乏應(yīng)用彈性、較高成本生態(tài)不足、碎片化、專利問題資料來源:2021 RISC-V中國峰會,國信證券經(jīng)濟研究所整理資料來源:愛立信,國信證券經(jīng)濟研究所整理AIOT芯片賽道優(yōu)勢一:相較于傳統(tǒng)消費電子更廣闊的成長性從成長性來看,物聯(lián)網(wǎng)連接數(shù)至少是千億級別,是超越手機空間的更廣闊的市場。全球60億的人口量級,按照人均2部手機,也就是百億級別的存 量市場,10億級別的增量市場。而每個人在衣食住行等各類場景所接觸的需要聯(lián)網(wǎng)的物體,人均可達510個,是個千億級別的存量市場,并有望 帶來百億

16、級別的增量市場。IOT行業(yè)是硬件科技領(lǐng)域未來增長最快,空間最大的賽道。而其中,芯片作為附加值最高的環(huán)節(jié)之一,投資價值凸顯。圖 8:物聯(lián)網(wǎng)連接數(shù)將遠超手機等其他連接終端圖 9:物聯(lián)網(wǎng)連接數(shù)空間(億)1200物聯(lián)網(wǎng)連接數(shù)(億)100014遠期存量2019年增量10008006004002005010002019年存量遠期增量資料來源:愛立信,國信證券經(jīng)濟研究所整理資料來源:招股說明書,公司公告,國信證券經(jīng)濟研究所整理AIOT芯片賽道優(yōu)勢二:下游應(yīng)用多元,推動穩(wěn)健增長物聯(lián)網(wǎng)下游碎片化,這對于處于培育期的產(chǎn)品來說是難點,但成熟期的產(chǎn)品又可受益于多元化應(yīng)用帶來的穩(wěn)健增長優(yōu)勢:碎片化應(yīng)用意味著缺少大顆粒的

17、市場,單一品類體量較小,因此對于培育期的產(chǎn)品來說,研發(fā)成本的攤薄是難題。但目前來看,AIoT賽道芯片的復用能力很強,轉(zhuǎn)入多元化應(yīng)用后,既能延長產(chǎn)品生命周期,也能實現(xiàn)更穩(wěn)健的增長。以瑞芯微RK3288為例, 該經(jīng)典產(chǎn)品自2014年推出后,不斷拓寬應(yīng)用場景,現(xiàn)已可用于包括平板、筆電、電子閱讀器、電子書、機頂盒、商業(yè)顯示、工業(yè)控制、家電 顯示控制、人臉閘機及VR等多個領(lǐng)域,產(chǎn)品生命周期不斷延長,實現(xiàn)穩(wěn)健增長。圖 10:以瑞芯微為例,RK3288等系列能不斷拓寬應(yīng)用場景,延長產(chǎn)品生命周期圖 11:以瑞芯微為例,從平板向多元化應(yīng)用轉(zhuǎn)型后,業(yè)績增長的穩(wěn)健性大大提高資料來源:招股說明書,國信證券經(jīng)濟研究所整

18、理100%90%80%70%60%50%40%30%20%10%0%2016201720182019H1RK1X08系列RK31XX系列RK32XX系列RK33XX系列-40-200204060801001202018161412108642020132014201520162017201820192020 2021Q1營業(yè)總收入(億元)同比(%)14-15年平板市場下滑導致業(yè)績低點16年轉(zhuǎn)型以來,多領(lǐng)域應(yīng)用驅(qū)動業(yè)績穩(wěn)健增長30%20%10%0%40%50%60%北京君正卓盛微唯捷創(chuàng)芯 韋爾股份 圣邦股份 韋爾股份芯朋微圣邦股份韋爾股份 聞泰科技 楊杰科技 中穎電子瑞芯微全志科技 恒玄科技富瀚

19、微樂鑫科技多數(shù)AIoT芯片廠商芯片 業(yè)務(wù)毛利率在40%以上DRAM射頻CISPMIC信 號 鏈 TDDI功率器件AIoT芯片廠商資料來源:Wind,國信證券經(jīng)濟研究所整理;注:DRAM方面,北京君正取存儲業(yè)務(wù)毛利率;CIS方面,韋爾股份取CIS產(chǎn)品毛利率;PMIC方面,圣邦股份取電源管理芯片業(yè)務(wù)、韋爾股份取電源IC產(chǎn)品、芯朋微取標準電源類產(chǎn)品毛利率;信號鏈方面,圣 邦股份取信號鏈芯片毛利率;TDDI方面,韋爾股份取TDDI產(chǎn)品毛利率;功率器件方面,聞泰科技取半導體業(yè)務(wù)毛利率,楊杰科技取半導體器件毛利率;各類AIoT芯片廠商僅取芯片業(yè)務(wù)毛利率AIOT芯片賽道優(yōu)勢三:面向下游議價能力更強我們認為A

20、IoT芯片賽道的龍頭企業(yè)有望獲得更強的議價能力,進而提升毛利率水平:正如前文所述,AIoT的下游碎片化,小顆粒的市場相對來說 缺少大B客戶,因此芯片供應(yīng)商面對下游小B客戶的議價能力更強,更容易獲得高毛利。圖 12:2020年部分A股手機芯片供應(yīng)廠商與AIoT芯片供應(yīng)商毛利率對比AIoT設(shè)備涉及的主要芯片類型包括:控制芯片(MCU)、電源管理芯片、傳 感器芯片、存儲芯片、無線連接芯片、 音視頻處理芯片、信號鏈芯片等。其中,主控MCU位于核心位置,其余作 為接口類芯片環(huán)繞在周圍。當前主控芯 片會以SoC的形態(tài)(多分立功能集成) 出現(xiàn)在更多的智能終端中。在物聯(lián)網(wǎng)投資框架與投資機會中,我們 將物聯(lián)網(wǎng)架

21、構(gòu)自上而下分感知層、傳輸層、 平臺層和應(yīng)用層的四個層次,芯片主要位于 感知層、傳輸層和應(yīng)用層。因此從物聯(lián)網(wǎng)架 構(gòu)和通信板塊角度來看,AIoT芯片的核心功 能主要在于感知、控制和連接,限于篇幅, 本文主要探討控制芯片(MCU/SoC)和通 信芯片。AIoT芯片有哪些?圖 13:英飛凌家用服務(wù)機器人解決方案資料來源:英飛凌,國信證券經(jīng)濟研究所整理電源管理IC有刷/無刷電機 控制MCU存儲芯片傳感器芯片通信芯片主控MCU音頻IC二、MCU:終端智能化浪潮下,需求方興未艾資料來源:2020中國通用微控制器(MCU)市場簡報,電子發(fā)燒友,國信證券經(jīng)濟研究所整理MCU簡介MCU(Micro Control

22、 Unit),中文名稱為微控制器,又稱單片機,是指將計算機的CPU、RAM、ROM、定時計數(shù)器和多種I/O接口集成在一片芯 片上,形成芯片級的計算機,為不同的應(yīng)用場合做不同組合控制。從分類角度,以位數(shù)劃分,MCU可分為4位、8位、16位、32位和64位;以應(yīng)用劃分,可分為為通用MCU、超低功耗MCU、無線MCU、汽車MCU等;按存儲器結(jié)構(gòu)可分為哈佛(Harvard)結(jié)構(gòu)和馮諾依曼(Von Neumann)結(jié)構(gòu);按指令結(jié)構(gòu),可分為CISC和RISC。圖 14:MCU分類MCU位數(shù)應(yīng)用存儲器結(jié)構(gòu)4位8位16位32位通用MCU超低功 耗MCU哈佛 結(jié)構(gòu)馮諾依 曼結(jié)構(gòu)4位:計算器、車用儀表、車用防盜裝

23、置、呼叫器、無線電話、CD播放 器、LCD驅(qū)動控制器、兒童玩具、磅秤、充電器、胎壓計、溫濕度計、 遙控器等8位:電表、馬達控制器、電動玩具機、呼叫器、傳真機、電話錄音機、 鍵盤及USB16位:移動電話、數(shù)字相機及攝錄放影機32位:智能家居、物聯(lián)網(wǎng)、電機及變頻控制、安防監(jiān)控、指紋辨識、觸 控按鍵、Modem、GPS、STB、工作站、ISDN電話、激光打印機與彩 色傳真機等64位:高階工作站、多媒體互動系統(tǒng)、高級電視游樂器、高級終端機等64位RISC, 76%指令結(jié)構(gòu)CISCRISCCISC, 24%通用 MCU, 73%專用MCU, 13%超低功耗MCU, 8%電機控制, 5%其他, 2%無線M

24、CU汽車MCU市場概況:下游應(yīng)用廣泛,市場規(guī)模穩(wěn)定增長MCU下游應(yīng)用廣泛,主要包含汽車電子(33%)、工業(yè)控制及醫(yī)療(25%)、計算機(23%)、消費電子(11%)等領(lǐng)域,汽車電子是最大的應(yīng) 用領(lǐng)域。受益高端應(yīng)用的發(fā)展,MCU市場規(guī)模穩(wěn)定增長。據(jù)IC insights數(shù)據(jù), 32位MCU出貨量持續(xù)增長,預計到2021年將是416位之和的兩 倍。整體規(guī)模來看,預計2025年MCU市場規(guī)模可達272億美元,20-25年CAGR約5.6%。圖 15:MCU下游應(yīng)用領(lǐng)域廣泛8%25%汽車電子 工控/醫(yī)療 計算機 消費電子 其他11%33%23%資料來源:IC insights,國信證券經(jīng)濟研究所整理A

25、SP(美元)圖 16:高端應(yīng)用增長,32位產(chǎn)品成為市場主流,減緩MCU均價下降趨勢,推動MCU市場規(guī)模增長32位16位4/8位100%ASP(美元)90%80%0.870%60%50%40%0.60.720.40.710.650.620.630.630.620.620.630.6330%0.220%10%0%020152016 2017 2018 2019 2020E 2021E 2022E 2023E 2024E2015201720192021E2023EMCU市場規(guī)模(億美元)YoY(%)30015.0%25010.0%2005.0%1501000.0%50-5.0%0-10.0%2015

26、201620172018201920202021E 2022E 2023E 2024E 2025E資料來源:IC insights,國信證券經(jīng)濟研究所整理競爭格局:市場集中度高,細分領(lǐng)域存在國產(chǎn)突破機遇總體來看,MCU市場集中度高,海外龍頭占據(jù)絕對優(yōu)勢, 2020年CR5(瑞薩電子、NXP、英飛凌、意法和微芯)達到75.6%。我國企業(yè)也正在個別領(lǐng)域不斷突破壯大中,主要有中穎電子、兆易創(chuàng)新、靈動微電子、華大半導體等。針對具體的應(yīng)用場景,如智能家居、電力 物聯(lián)網(wǎng)、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)等,開發(fā)定制化的MCU,有望在固有競爭格局下實現(xiàn)突破。應(yīng)用領(lǐng)域國產(chǎn)公司2019中國市場規(guī)模(億元)及占比消費電子炬芯、建榮、中

27、微、中穎、雅特力、65.5(25.6%) 芯圣、匯春、靈動、晟矽物聯(lián)網(wǎng)芯海、樂鑫、貝特萊、兆易、云間34.0(13.3%)智能表計、IC卡國民、復旦、貝嶺39.2(15.3%)計算機網(wǎng)絡(luò)國芯、極海、東軟、沁恒、華芯47.1(18.4%)工業(yè)控制華大、萬高、時代、航順、賽元28.7(11.2%)汽車電子賽騰、杰發(fā)、芯旺等41.5(16.2%)表 4:國產(chǎn)MCU公司及主要應(yīng)用領(lǐng)域及安全資料來源:ASPENCORE,2020中國通用微控制器(MCU)市場簡報,國信證券經(jīng)濟研究所整理圖 17:MCU市場競爭格局(2020)1.1% 11.1%17.1%瑞薩電子1.2%NXP1.4%2.3%英飛凌7.3

28、%意法半導體MicrochipTI16.7%新唐科技12.7%三星東芝Silicon Labs14.5%14.6%其他資料來源:英飛凌,國信證券經(jīng)濟研究所整理資料來源:2020中國通用微控制器(MCU)市場簡報,國信證券經(jīng)濟研究所整理圖 19:MCU在分立式空調(diào)的應(yīng)用資料來源:智慧產(chǎn)品圈,國信證券經(jīng)濟研究所整理產(chǎn)品形態(tài):向控制+通信+傳感等發(fā)展MCU的產(chǎn)品形態(tài)向控制、通信與傳感等發(fā)展:MCU與某些控制功能結(jié)合集成為針對某些應(yīng)用的特定產(chǎn)品,如觸摸控制、電機控制等。MCU與通信功能結(jié)合集成的產(chǎn)品就是通信應(yīng)用的微控制器。MCU與傳感器結(jié)合集成為智能傳感器,具有與外部系統(tǒng)雙向通信手段,用于 發(fā)送測量、

29、狀態(tài)信息,接受和處理外部命令。以MCU在分立式空調(diào)解決方案的應(yīng)用為例:MCU在室內(nèi)/室外機主控、室內(nèi)/室外 風機驅(qū)動、聯(lián)網(wǎng)通訊、顯示屏驅(qū)動、遙控器等部分有廣泛應(yīng)用,對應(yīng)控制、通信 等不同的產(chǎn)品形態(tài)??紤]到MCU在無線連接的應(yīng)用屬于通信芯片領(lǐng)域,本文將集 中于第四章通信芯片進行討論。圖 18:MCU產(chǎn)品形態(tài)發(fā)展MCU控制通信傳感遙控器、觸摸控制、電機控制等智能傳感器WiFi MCU、BLE MCU等家居物聯(lián)網(wǎng):家電智能化水平進一步提升圖 20:大家電產(chǎn)量增長x智能化率推升=智能大家電對MCU的需求擴大70000洗衣機冰箱空調(diào)彩電6000050000400003000020000100000201

30、520162017201820192020資料來源:國家統(tǒng)計局,IDC,國信證券經(jīng)濟研究所整理圖 21:小家電普及率仍有提升空間,市場需求持續(xù)擴大中國日本美國歐洲韓國100%80%80%80% 90% 95%80%60%40%25% 30% 30%20%5%10%0%空氣凈化器凈水器50個人護理家居環(huán)境電器烹飪電器食物料理電器403020100201420182023資料來源:Wind,JS環(huán)球生活招股說明書(援引Frost&Sullivan),國信證券經(jīng)濟研究所整理傳統(tǒng)家電智能化升級持續(xù)推進。據(jù)IDC數(shù)據(jù)顯示,2019年上半年,主要大家電(冰箱、空調(diào)、洗衣機)的智能化水平均不及50%,仍有較

31、大提升 空間。小家電滲透率提升,家電品類不斷擴張。小家電領(lǐng)域內(nèi),除電飯煲等少數(shù)幾個品種外,在國內(nèi)大多數(shù)品種仍未觸及普及天花板,市場仍處于增量 發(fā)展階段,將帶動MCU需求擴張。圖 23:升級到32位MCU將帶來價格的提升資料來源:IC insights,國信證券經(jīng)濟研究所整理家居物聯(lián)網(wǎng):家電智能化水平進一步提升家電設(shè)備智能化將產(chǎn)生大量的數(shù)據(jù)交互、數(shù)據(jù)處理、傳感器應(yīng)用,以及自學習自適應(yīng)需要的一些算法,如遠程OTA升級。因此一方面,智能化趨 勢對工藝節(jié)點、主頻等各項性能提出新的要求,向更高級別迭代升級;另一方面, 8位MCU的運算速度和算力是遠遠不夠的,因此會帶來更大范 圍的MCU升級,8位MCU將

32、被逐步替換,32位MCU率先受益,而向32位的升級趨勢將驅(qū)動家電領(lǐng)域MCU的均價提高。圖 22:智能化升級對家電MCU的要求提高資料來源:華大半導體,國信證券經(jīng)濟研究所整理圖 24:涂鴉全屋智能解決方案,彰顯智能單品聯(lián)網(wǎng)控制的全局智能優(yōu)勢資料來源:公司官網(wǎng),國信證券經(jīng)濟研究所整理家居物聯(lián)網(wǎng):家電聯(lián)網(wǎng)化趨勢興起從單體智能向全屋智能轉(zhuǎn)變:長期來看,智能家居產(chǎn)品從單品智能向全屋智能轉(zhuǎn)變是必然性的趨勢。目前,家電智能單品的數(shù)量不斷提升,但基 本上,產(chǎn)品間的連接互動能力差,缺少全屋場景的互聯(lián)能力。因此為了提升用戶使用體驗,對家電進行聯(lián)網(wǎng)化統(tǒng)一管理和控制,構(gòu)筑一體化的全 屋智能場景在智能家電數(shù)量達到一定程

33、度后,已經(jīng)逐漸開始興起。案例:涂鴉云平臺發(fā)揮橋梁作用,一方面實現(xiàn)所有智能家居產(chǎn)品的聯(lián)網(wǎng)化,完成和云平臺的連接,另一方面發(fā)揮智能大腦作用,實現(xiàn)燈光、溫度 控制、智能安防、娛樂系統(tǒng)等不同智能單品的全場景聯(lián)動和配合交互,構(gòu)筑全屋智能場景。家居物聯(lián)網(wǎng):家電MCU國產(chǎn)化程度較高家電MCU的國產(chǎn)替代程度較高:據(jù)中國產(chǎn)業(yè)信息網(wǎng)數(shù)據(jù),2017年中穎電子在中國小家電MCU中的占比為19.8%,排名第三,相較排名前二的盛 群半導體(22.6%)和義隆電子(21.2%)差距不遠。而從2020年收入表現(xiàn)來看,據(jù)盛群半導體法說會資料,其家電領(lǐng)域收入約占其總收入的29%,即約3.8億元;中穎電子家電領(lǐng)域收入約占50%,

34、對應(yīng)收入約5.1億元,已實現(xiàn)超越。圖25:小家電MCU市場競爭格局(2017)其他, 11.6%盛群半導體,22.6%瑞薩電子,10.5%松翰電子,14.3%義隆電子,21.2%中穎電子,19.8%資料來源:IC insights,國信證券經(jīng)濟研究所整理300327.SZ中穎電子101295093.8%41%2%4%17%2093612836202.TW盛群1312102077.7%47%3%7%16%2418456502458.TW義隆352863017.8%47%4%3%12%74612233405471.TW松翰科技125556545.0%42%2%3%14%240454348表 5:2

35、020年家電MCU主要參與者對比(單位:百萬元、人)證券代碼公司簡稱 營業(yè)收入 MCU營業(yè) MCU收入收入占比毛利率銷售費用率管理費用率研發(fā)費用率凈利潤員工人數(shù)研發(fā)人員數(shù)量資料來源:Wind,各公司公告,國信證券經(jīng)濟研究所整理注:中穎電子取工業(yè)控制業(yè)務(wù)收入(家電約占總營業(yè)收入的50%);盛群家電業(yè)務(wù)占比約29%;義隆電子取非觸控產(chǎn)品收入,除MCU外還包括指向裝 置等,有所高估;人民幣對新臺幣匯率取1:4.28資料來源:cirmall,國信證券經(jīng)濟研究所整理個人物聯(lián)網(wǎng):智能可穿戴設(shè)備熱點不斷MCU在TWS上主要應(yīng)用于耳機側(cè)的如主控SoC(詳見第三章)、人機接口以及充電倉控制等領(lǐng)域。TWS在Air

36、pods推出后市場認可度不斷提高,據(jù)我愛音頻網(wǎng)數(shù)據(jù),2020年蘋果端約出貨0.95億副,安卓端約出貨1.51億副,預計2024年合計出貨 將超5.5億副。圖 26:絡(luò)達AB1526主控SoC中集成MCU圖 27:華為Freebuds 4i拆解兆易創(chuàng)新GD32F303CCT6 MCU,用于充放電模塊管理、電 池電量管理、耳機通訊、在線升級及產(chǎn)測等充電盒控制功能匯頂科技GH610,內(nèi)部集成PMU、MCU,應(yīng)用于智能耳機 的入耳檢測及觸摸按鍵檢測資料來源:我愛音頻網(wǎng),國信證券經(jīng)濟研究所整理圖 28:全球TWS出貨量(百萬臺)及同比增速安卓端出貨量(億副)蘋果端出貨量(億副)6YoY(%)450%40

37、0%5350%4300%250%3200%2150%100%150%00%201620172018201920202021E 2022E 2023E 2024E資料來源:我愛音頻網(wǎng),國信證券經(jīng)濟研究所整理個人物聯(lián)網(wǎng):智能可穿戴設(shè)備熱點不斷智能手環(huán)/手表:手環(huán)功能簡單,一般采用主控MCU為主;而手表由于處理的任務(wù)更復雜,設(shè)備中集成的傳感器等外設(shè)也更多,因此在主控芯片選取SoC方案的同時,也會另附MCU連接其他傳感器等外設(shè)。據(jù)Gartner數(shù)據(jù),智能手表、運動手表、智能腕帶等可穿戴設(shè)備預計2021年市場規(guī)??沙?00億美元。細分來看,功能更強的智能手表增速最快,18-21年CAGR約21.5%。圖

38、 30:全球智能可穿戴設(shè)備(智能手表、運動手表和智能腕帶)消費支出(百萬美元)智能腕帶運動手表35000智能手表同比增速(%,右軸)25%3000020%250002000015%1500010%100005%500000%201820192020E2021E資料來源:Gartner,國信證券經(jīng)濟研究所整理圖29:小米手環(huán)3與華為Watch GT2智能手表拆解1: AKM-電子羅盤2: NXP-NFC控制Dialog-藍牙+MCU3: ST-低功耗MCUST-加速度傳感器4: 海思-麒麟A1 SoC兆易創(chuàng)新-Flash5: ST-加速度傳感器NXP-NFC控制芯片TI-電源控制芯片SGMICR

39、O-FlashON Semi-電源保護芯片1: TI-電源管理2: TI-電源管理3: Monolithic PowerSystems-電池充電管理4: Awinic-音頻IC資料來源:電子發(fā)燒友,cirmall,國信證券經(jīng)濟研究所整理個人物聯(lián)網(wǎng):智能可穿戴設(shè)備熱點不斷VR/AR趨勢已現(xiàn):2020年Oculus Quest 2憑借299美元的價格和逐漸完善的圖 31:全球XR市場規(guī)模(億美元)及增速內(nèi)容生態(tài)再次點燃VR/AR市場,據(jù)SuperData數(shù)據(jù),Oculus Quest 2在20Q4單季度的銷量就超過百萬臺。受此推動,Oculus產(chǎn)品市占率不斷走高,截至140120移動ARAR/MR

40、頭顯設(shè)備VRYoY(%)30%25%2021年5月,Oculus系列產(chǎn)品在Steam VR硬件設(shè)備中的占比達到54%。隨著10020%技術(shù)突破、價格親民化以及內(nèi)容生態(tài)完善,XR產(chǎn)業(yè)有望迎來拐點,2023年8015%XR市場規(guī)模有望達到116億美元,CAGR約19%。604010%MCU在VR/AR設(shè)備中廣泛運用:其一,早期外接式VR頭顯設(shè)備主要通過連接205%PC/游戲主機等使用,因此無需內(nèi)置處理器,多采用MCU控制方案,不過近年來VR一體機方案逐漸普及,搭載SoC處理器已成為主流方案;其二,MCU0201820192020E2021E2022E2023E0%用于無線通信;其三,MCU還作為V

41、R手柄的控制芯片。資料來源:SuperData,國信證券經(jīng)濟研究所整理圖 32:VR設(shè)備中的MCU應(yīng)用以HTC Vive為例圖 33:Steam VR設(shè)備使用占比,Oculus絕對領(lǐng)先(2021.05)頭顯主板ST F072RBH6 ARM Cortex-M0 MCUNordic nRF24LU1P 2.4GHz通信芯片,內(nèi)置MCUNXP 11U35FCortex-M0 MCU手柄主板NXP 11U37FCortex-M0 MCU其他, 12.30%Windows Mixed Reality, 5.65%Oculus Rift, 5.94%HTC VIVE,11.11%Valve Index

42、HMD, 16.49%Oculus Quest 2,29.33%Oculus Rift S, 19.17%資料來源:iFixit,國信證券經(jīng)濟研究所整理資料來源:Steam,國信證券經(jīng)濟研究所整理個人物聯(lián)網(wǎng):智能可穿戴設(shè)備熱點不斷表 7:部分VR品牌產(chǎn)品及芯片方案品牌2018201920212016型號芯片2017型號芯片型號芯片型號芯片2020型號芯片型號芯片OculusOculus Rift CV1ST MCUOculus Go高通驍龍821Oculus Quest高通驍龍Oculus高通驍龍835Quest 2XR2HTCViveHTC ViveST MCUAtmel MCUFocusP

43、lusHTC Vive 高通驍龍835HTC Vive 高通驍龍Pro 2XR2SonyHTC Vive 高通驍龍 HTC Vive Focus835ProPSVRST MCU小V一體機全志VR 9天翼云VR富士通FV200RK3288資料來源:各公司官網(wǎng),iFixit,國信證券經(jīng)濟研究所整理競爭格局方面,分產(chǎn)品來看:智能手環(huán)/智能手表:手環(huán)方面采用MCU為內(nèi)核,主要廠商包括ST、TI、Silicon Lab、Freescale(NXP)、Atmel、Intel、Quark、新唐、盛群、 Dialog等;手表方面,據(jù)旭日大數(shù)據(jù)統(tǒng)計,以Ambiq micro(Apollo)、瑞昱、匯頂、Nord

44、ic為代表的主控芯片廠商幾乎占據(jù)全球智能手表(含白 牌)70%市場份額,主要品牌智能手表主控芯片主要由蘋果、華為、 Ambiq micro(Apollo) 、高通、MTK等為主要供應(yīng)商。VR/AR:如前文所述,近年來隨著VR一體機設(shè)備的普及,內(nèi)置SoC方案成為主流。其中高通在市占率領(lǐng)先的產(chǎn)品中占據(jù)主流,如Oculus、HTC Vive等均采用高通方案,其余海外廠商還包括三星(VR)、蘋果(AR)等,國內(nèi)廠商包括全志科技、瑞芯微等。表 6:智能手表SoC 20強海外&臺系中國蘋果Nordic Ambiq Micro(Apollo)Dialog高通 博通 TI ADI瑞昱MTK華為 匯頂科技 昂瑞

45、微電子瑞芯微紫 光展瑞泰 凌微 翱 捷科技炬 芯科技富 芮坤奉加微電子資料來源:旭日大數(shù)據(jù),國信證券經(jīng)濟研究所整理車聯(lián)網(wǎng):汽車智能化引爆MCU最大單體市場汽車市場對MCU有龐大的需求:在汽車應(yīng)用中,從雨刷、車窗、座椅,到車載娛樂信息系統(tǒng),幾乎都會用到MCU來實現(xiàn)控制,據(jù)iSuppli報告, 一輛汽車內(nèi)的半導體器件數(shù)量中,MCU芯片約占30%。當前,MCU主要作為ECU的核心參與汽車各個系統(tǒng)的控制之中。而隨著汽車智能化水平 越來越高,MCU的用處和用量還有望進一步提升。圖 34:部分汽車MCU展示資料來源:Digi-Key,國信證券經(jīng)濟研究所整理圖 35:ECU主要結(jié)構(gòu)ECU12V電池電源數(shù)字輸

46、入輸入輸出執(zhí)行器驅(qū)信號緩沖器驅(qū)動器動信號MCU模擬輸入AD通信通信信號 信號轉(zhuǎn)換器驅(qū)動器/EEPROM接收器資料來源:uml,國信證券經(jīng)濟研究所整理車聯(lián)網(wǎng):汽車智能化引爆MCU最大單體市場汽車電子市場已是MCU最大應(yīng)用領(lǐng)域:如前文所述,據(jù)IC insights數(shù)據(jù),汽車電子已占據(jù)全球MCU市場需求約三分之一,2020年市場規(guī)模約65億美元。新能源汽車進一步提高MCU用量:據(jù)英飛凌數(shù)據(jù),48V/輕混汽車的MCU用量將增加約17美元,而全混/插電或純電動汽車單車的MCU用量將增加 約23美元。隨著新能源汽車滲透加速,預計2025年48V/輕混全球出貨1880萬輛,全混/插電或BEV出貨2100萬輛

47、,車規(guī)級MCU市場有望進一步擴張。圖 37:新能源汽車滲透加速,推動車用MCU市場增長IC ONLYMHEVPHEVBEV100%圖 36:新能源汽車MCU用量進一步提高90%80%70%60%50%40%30%20%10%0%48V/MHEV(萬輛)FHEV/PHEV/BEV(萬輛)350030002500200015001000500資料來源:英飛凌,國信證券經(jīng)濟研究所整理020202022E2025E2030E資料來源:LMC Automotive,英飛凌,國信證券經(jīng)濟研究所整理車聯(lián)網(wǎng):車規(guī)MCU國產(chǎn)替代正起步車規(guī)級MCU的要求較高,國產(chǎn)替代仍處于起步階段:其一,車規(guī) 級MCU相比消費級

48、和工業(yè)級產(chǎn)品性能要求更高;其二,車規(guī)級產(chǎn) 品認證周期長,需要滿足AEC-Q100(IC)和ISO/TS 16949標準;其三,全球整車供應(yīng)鏈基本固化,生態(tài)切入困難。因此,車規(guī) 級MCU市場以海外龍頭為主,瑞薩電子、NXP、英飛凌、TI以及 微芯等頭部廠商CR5達到85.6%。當前國產(chǎn)車規(guī)級MCU生產(chǎn)商主要包括:比亞迪半導體、杰發(fā)科技(四維圖新)、芯旺微電子、賽騰微電子等。圖 38:車載MCU競爭格局資料來源:英飛凌,國信證券經(jīng)濟研究所整理應(yīng)用領(lǐng)域商業(yè)級工業(yè)級車規(guī)級軍工級工作溫度()070-4085-40125+-55150+交付良率(DPPM)2001010工作壽命(年)355101515表

49、8:MCU芯片規(guī)格分類資料來源:與非網(wǎng),國信證券經(jīng)濟研究所整理瑞薩電子, 26.7%NXP, 26.3%英飛凌, 16.9%TI, 9.8%Microchip, 5.9%其他, 14.4%表 9:國產(chǎn)車載MCU廠商公司名稱產(chǎn)品相關(guān)簡介比亞迪半導體BF7113AM系列、BF7106AM系列截至2021年5月,比亞迪半導體車規(guī)級MCU量產(chǎn)裝車突破1000萬顆杰發(fā)科技(四維圖新)AC781x、AC7801x2018年實現(xiàn)首款車規(guī)級MCU量產(chǎn)芯旺微電子KF8A系列、KF32A系列車規(guī)級MCU通過AEC-Q100品質(zhì)認證,實現(xiàn)汽車前裝市場 批量商用,廣泛覆蓋車身控制、汽車電源與電機、汽車照 明和智能座艙

50、等場景賽騰微電子ASM87F0812T16DIR、 ASM87A081產(chǎn)品用于車燈控制和車窗控制琪埔維半導體XL6600可用于車身控制(BCM),車內(nèi)空調(diào)控制(HVAC), BLDC電機控制,車窗/天窗/車門,座椅/后視鏡/雨刮器, 后備箱/安全帶控制、其他通用應(yīng)用等。芯海科技CSA3762-LQFP482021年1月通過AEC-Q100認證,可應(yīng)用于各類壓力測量兆易創(chuàng)新-公司最新的MCU車規(guī)產(chǎn)品會在今年六七月份開始流片,計 劃今年底會進入量產(chǎn) 資料來源:與非網(wǎng),各公司官網(wǎng),國信證券經(jīng)濟研究所整理中穎電子:國產(chǎn)MCU領(lǐng)先企業(yè),專注工業(yè)級定制化產(chǎn)品國內(nèi)MCU領(lǐng)先企業(yè),專注工業(yè)級定制化產(chǎn)品。中穎電

51、子創(chuàng)立于1994年,專注于MCU(微控制器)領(lǐng)域的芯片設(shè)計,公司以家電領(lǐng)域定制型MCU 打開市場,逐步拓展至各類工業(yè)場景及消費場景。過去5年利潤復合增速達33%,平均凈利率約20%,是不可多得的穩(wěn)健增長優(yōu)質(zhì)企業(yè)。物聯(lián)網(wǎng)時代MCU需求高增,國產(chǎn)替代空間廣闊。物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用廣泛普及,各類智能終端對MCU需求大幅增長,以汽車電子、工業(yè)控制及醫(yī)療為代 表的下游應(yīng)用對MCU的產(chǎn)量和性能均提出了更高要求。而目前MCU主要由海外廠商主導,瑞薩和NXP合計占據(jù)全球60%左右市場份額,尤其在 32位以上高端產(chǎn)品領(lǐng)域,核心生產(chǎn)技術(shù)掌握在日本、歐洲、美國等國家,國產(chǎn)替代空間巨大。當前以中穎電子為代表的國產(chǎn)MCU廠商從中

52、低端的 8位產(chǎn)品開始在細分領(lǐng)域內(nèi)不斷提高市占率,同時提前布局32位MCU產(chǎn)品市場,加快追趕步伐。目前中穎電子在8位MCU市場上已較為領(lǐng)先,能 夠貼合客戶消費、生產(chǎn)場景,提供高品質(zhì)的定制化MCU產(chǎn)品,32位高端產(chǎn)品亦在不斷突破。鋰電IC和OLED驅(qū)動芯片成為新驅(qū)動力。公司在2007和2011年分別開始研發(fā)和儲備鋰電IC和OLED驅(qū)動芯片,目前均已有成熟產(chǎn)品批量使用。鋰 電IC領(lǐng)域公司專注于計量和保護IC模塊,OLED領(lǐng)域公司能夠提供成熟的AMOLED產(chǎn)品,均代表了國產(chǎn)的領(lǐng)先水平,有望享受相應(yīng)領(lǐng)域的國產(chǎn)替 代機會,成為公司的新增長驅(qū)動力。小結(jié):MCU需求方興未艾,國產(chǎn)企業(yè)垂直領(lǐng)域?qū)ち紮CMCU下游領(lǐng)

53、域多樣,我們以AIoT場景中目前應(yīng)用較快的消費物聯(lián)網(wǎng)和車聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域為切入口,不難發(fā)現(xiàn):(1)智能化浪潮在量級上驅(qū)動MCU需求提升:從智能家電到新能源汽車,一方面,單設(shè)備對MCU的需求量有提高,另一方面對各類智能設(shè)備需求量的提高也推動MCU需求的增長。(2)性能要求推動MCU單價走高:為滿足下游應(yīng)用的性能需求,32位MCU已成為市場主流,未來8位MCU仍將會向32位遷移,推動產(chǎn)品單 價走高。(3)國產(chǎn)替代大背景下的格局變遷:無論是供應(yīng)鏈安全需要還是缺芯帶來的機遇,國產(chǎn)替代邏輯已成為目前半導體產(chǎn)業(yè)的一大主要背景。在 此推動下,如中穎電子已成為家電MCU龍頭,車規(guī)級MCU等市場也逐漸向國內(nèi)MCU廠商打

54、開。圖 39:AIoT MCU市場驅(qū)動力家居智能家電:家電智能化與聯(lián) 網(wǎng)化+小家電進一步普及驅(qū)動 MCU需求提升智能穿戴設(shè)備熱點不斷TWS:CAGR約22%智能手環(huán)/手表:CAGR約21.5%XR:CAGR約19%汽車智能化驅(qū)動MCU用量提升國 產(chǎn) 替 代物聯(lián)網(wǎng)MCU個人 物聯(lián)網(wǎng)8位32位車聯(lián)網(wǎng)資料來源:國信證券經(jīng)濟研究所整理三、SoC:AIoT提出交互需求,主控“大腦”升級AIoTSoC:智能終端主控大腦AIoT SoC是更多創(chuàng)新智能終端的主控大腦:目前AIoT 設(shè)備的主控制器一般采用 SoC形態(tài)芯片,主要原因在于相較傳統(tǒng)MCU主控方案,SoC不 僅在功耗上具有明顯優(yōu)勢,性能上也更能滿足智能

55、終端設(shè)備的演進趨勢日益增長的音視頻處理能力、AI處理能力、豐富的外圍接口。據(jù)瑞芯微招股說明書,AIoT SoC一般由多個IP模塊構(gòu)成,包括:CPU、GPU、DSP(如ISP等)、VPU(視頻編解碼)、總線、接口(如USB、 PCIe、MIPI等)、工藝物理庫等。表 10:主要IP核類別和功能類別主要功能CPUSoC芯片的中央處理單元,基于該CPU運行系統(tǒng)軟件/應(yīng)用軟件,配合SoC芯片內(nèi)部的其他硬件模塊,實現(xiàn)產(chǎn)品的各種功能。GPUSoC芯片的圖形處理單元,基于該GPU實現(xiàn)可運行于SoC芯片的各種游戲、各種圖形UI界面的渲染和特效、高性能計算等。DSP用于運行運算量較大的算法軟件或應(yīng)用軟件,比如視

56、頻編解碼、圖形圖像處理、視覺影 像處理、語音處理等。VPU視頻/圖像編碼、解碼單元,用硬件加速引擎分別實現(xiàn)視頻/圖像數(shù)據(jù)的編碼、壓縮和終 端產(chǎn)品上各種格式視頻的解碼、播放??偩€用于SoC芯片內(nèi)部主設(shè)備和從設(shè)備之間的數(shù)據(jù)訪問和互聯(lián)互通,高性能的實現(xiàn)各種主設(shè) 備同時訪問多個從設(shè)備。接口實現(xiàn)SoC芯片和其他芯片或外設(shè)的連接,用于SoC芯片外接存儲器、攝像頭、各種顯示 屏(包括電視)、USB設(shè)備等或用于實現(xiàn)各種高速數(shù)據(jù)傳輸。工藝物理庫用于優(yōu)化CPU/GPU等高性能IP核工藝單元庫,以提高高性能IP核的設(shè)計頻率。 資料來源:瑞芯微招股說明書,國信證券經(jīng)濟研究所整理例圖 40:MCU與SoC方案對比MCU

57、需要外接特定芯片,SoC集成不同功能單元以MCU和SoC的視頻處理方案為SoC內(nèi)置集成了大量的硬件 外設(shè)資源,不需要像MCU那樣進行 HDMI/VGA外設(shè)芯片的連接SoC集成了多種視頻處理軟件單元,基本覆蓋了我們需要的 OSD/視頻縮放功能,可以極大的 縮短產(chǎn)品研發(fā)周期,加快產(chǎn)品上市 速度。SoC處理速度遠超出MCU資料來源:IDC,國信證券經(jīng)濟研究所整理圖 41:2018-2019年中國智能家居從業(yè)者最看好的入口產(chǎn)品資料來源:億歐,國信證券經(jīng)濟研究所整理AIoT交互入口多元化,音視頻終端率先發(fā)力音視頻終端作為交互入口,市場需求進一步爆發(fā)。智能家居作為AIoT落地應(yīng)用較早的產(chǎn)業(yè),已經(jīng)開始向全屋

58、智能體驗與智慧場景有機結(jié)合的智慧 家庭階段演進,因此從長遠來看,全屋智能環(huán)境下,每一個設(shè)備都將是AIoT的入口。不過在短期來看,率先落地的入口產(chǎn)品包括普及程度更高的 手機、可穿戴設(shè)備等產(chǎn)品。進一步,當交互方式從觸摸屏/手機APP 控制向語音交互、人臉識別、手勢交互等方向發(fā)展,各類音視頻系統(tǒng)終端, 如智能音箱、智能電視等需求加速爆發(fā)。而作為各類音視頻終端的底層核心,各類音視頻SoC充分受益。圖 42:智能電視作為AIoT入口,集成語音交互、智能視覺等資料來源:IDC,國信證券經(jīng)濟研究所整理智能音箱:已成為成熟的AIoT入口智能音箱已成為成熟的AIoT入口終端。智能音箱是具備語音交互系統(tǒng),可接入多

59、種設(shè)備,已經(jīng)成為智能交互的重要入口之一。據(jù)IDC數(shù)據(jù),2020 年全球智能音箱出貨量約1.31億,預計2025年出貨量可突破2億臺。智能音箱也獲得各大科技巨頭的關(guān)注,海外品牌方面,包括亞馬遜、谷歌等在內(nèi)均推出智能音箱產(chǎn)品,國內(nèi)企業(yè)方面,小米、百度、阿里等品牌 已成為智能音箱領(lǐng)域主要市場參與者,據(jù)Strategy Analytics數(shù)據(jù),20Q4,百度、阿里、小米合計市占率達到46.7%。圖 43:2018-2025年智能音箱出貨量(百萬臺)智能音箱出貨量(百萬臺)2502001501005002018201920202023E2024E2025E資料來源:IDC,國信證券經(jīng)濟研究所整理圖44:

60、20Q4智能音箱市占率其他Facebook3%4%小米5%百度31%阿里巴巴11%Google17%Amazon29%資料來源:Strategy Analytics,國信證券經(jīng)濟研究所整理圖 45:以全志科技產(chǎn)品為例,R818集成GPU和視頻引擎,R329集成AI語音專業(yè)運算單元“周易”AIPU資料來源:全志科技官網(wǎng),國信證券經(jīng)濟研究所整理智能音箱:主控SoC是核心主控SoC是智能音箱產(chǎn)品的核心:從功能上,作為智能音箱的“大腦”,一方面智能交互音箱對AI算力的要求越來越高,處理器芯片算力與集成 度不斷提升;另一方面,帶屏智能音箱產(chǎn)品層出不窮,音頻處理能力外,對視頻編解碼提出新要求。從成本上,以

溫馨提示

  • 1. 本站所有資源如無特殊說明,都需要本地電腦安裝OFFICE2007和PDF閱讀器。圖紙軟件為CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.壓縮文件請下載最新的WinRAR軟件解壓。
  • 2. 本站的文檔不包含任何第三方提供的附件圖紙等,如果需要附件,請聯(lián)系上傳者。文件的所有權(quán)益歸上傳用戶所有。
  • 3. 本站RAR壓縮包中若帶圖紙,網(wǎng)頁內(nèi)容里面會有圖紙預覽,若沒有圖紙預覽就沒有圖紙。
  • 4. 未經(jīng)權(quán)益所有人同意不得將文件中的內(nèi)容挪作商業(yè)或盈利用途。
  • 5. 人人文庫網(wǎng)僅提供信息存儲空間,僅對用戶上傳內(nèi)容的表現(xiàn)方式做保護處理,對用戶上傳分享的文檔內(nèi)容本身不做任何修改或編輯,并不能對任何下載內(nèi)容負責。
  • 6. 下載文件中如有侵權(quán)或不適當內(nèi)容,請與我們聯(lián)系,我們立即糾正。
  • 7. 本站不保證下載資源的準確性、安全性和完整性, 同時也不承擔用戶因使用這些下載資源對自己和他人造成任何形式的傷害或損失。

評論

0/150

提交評論