MPU(微處理器)是計算機的核心部件,,能夠產(chǎn)生控制信號對相應(yīng)的部件進行控制,,并執(zhí)行相應(yīng)的操作,。微處理器包含三個部分,,分別為運算器,、控制器,、寄存器,分別起到算術(shù)運算,、指揮控制,、存放數(shù)據(jù)等作用。
近日,,IC Insights的最新數(shù)據(jù)顯示,,由于平均售價的提高,預(yù)計2022年微處理器(MPU)總銷售額將保持兩位數(shù)的百分比增長,,增長近12%,,達到創(chuàng)紀錄的1148億美元。不過,,此次IC Insights的MPU排名基于計算機CPU,、嵌入式微處理器和手機應(yīng)用處理器的銷量,但不包括協(xié)處理器,例如AI/機器學習加速器和獨立圖形處理單元 (GPU),。許多具有集成CPU內(nèi)核的特定應(yīng)用片上系統(tǒng)(SoC)設(shè)計也不計入MPU排名,。
IC Insights指出,,MPU總銷售額在2021年增長13%,,在2020年攀升16%,當時Covid-19 病毒健康危機破壞了全球經(jīng)濟,,但也推動了微處理器需求,,因為在致命的情況下需要更多的個人計算機、智能手機和互聯(lián)網(wǎng)連接大流行,。
根據(jù)IC Insights的數(shù)據(jù)統(tǒng)計,,今年MPU總出貨量僅增長3%,繼2021年和2020年分別增長6%和5%之后,,這將使單位數(shù)量達到近250萬個處理器的歷史新高. IC Insights的數(shù)據(jù)更新表示,,繼去年平均價格增長 7%和2020年增長10%之后,2022年MPU的收入預(yù)計將受到8%增長的推動,。
與2020年相比,,2021年排名前5位的微處理器供應(yīng)商的排名沒有變化,分別為英特爾,、蘋果,、高通、AMD,、聯(lián)發(fā)科,,它們?nèi)ツ瓿鲐浀腗PU總收入值增長了15%,達到883億美元,。這5家企業(yè)的市場份額合計達到去年全球1027億美元MPU銷售額的86.0%,,幾乎壟斷市場。而第6-10位分別為英偉達,、三星,、紫光展銳、海思和恩智浦,,合計占2021年總額的4.3%,。
據(jù)IC Insights介紹,排第1的英特爾和第4的AMD,,他們?yōu)檫\行Microsoft的Windows操作系統(tǒng)軟件的傳統(tǒng)個人計算機,、谷歌支持的廉價Chromebook、一些平板電腦以及全球使用的絕大多數(shù)服務(wù)器提供采用x86微架構(gòu)構(gòu)建的處理器,,此外還銷售用于嵌入式MPU應(yīng)用的x86設(shè)計,。而其余幾家MPU供應(yīng)商則銷售移動設(shè)計(主要是手機應(yīng)用處理器)和嵌入式片上系統(tǒng) (SoC) 微處理器,其中包含RISC架構(gòu)和CPU設(shè)計內(nèi)核,這些內(nèi)核由日本軟銀控股公司的英國Arm公司授權(quán),。
前5大廠商中,,AMD的MPU銷售額在2021年暴漲56%至92億美元,并從英特爾手中奪走了收入,,并將其微處理器市場份額從2020年的6.5%和2016年的3.3%提高到去年的8.9%,,之后該公司的CPU急劇轉(zhuǎn)變?yōu)檫^去五年的個人電腦和服務(wù)器計算機。
“雙雄”上榜:展銳超越海思,!
值得注意的是,,此次MPU TOP 10榜單中,兩家國產(chǎn)MPU廠商榜上有名,,分別為第8位的紫光展銳,,以及第9位的華為海思。
華為海思相信大家再熟悉不過了,,它前身為華為集成電路設(shè)計中心,,1991年啟動集成電路設(shè)計及研發(fā)業(yè)務(wù),2004年注冊成立實體公司,,提供海思芯片對外銷售及服務(wù),。在過去,一提到海思,,大家首先想到的就是華為/榮耀手機中的麒麟系列SoC芯片,,在未曾遭到美國芯片制裁之前,麒麟芯片甚至可以與高通驍龍系列,,蘋果Ax系列芯片并駕齊驅(qū),。然而,麒麟芯片只是海思半導(dǎo)體里面的一部分,,海思半導(dǎo)體在安防領(lǐng)域的地位甚至比其在手機領(lǐng)域更加難以撼動,。
此次排名在海思之前的出現(xiàn)了另外一家國產(chǎn)芯片企業(yè)——紫光展銳,作為國產(chǎn)芯片黑馬,,展銳的潛力絕對是不容小覷,。如果單論出貨量而言,展銳甚至可能是領(lǐng)頭羊,。有數(shù)據(jù)統(tǒng)計顯示,,全球出貨量第一的手機CPU就是展銳的SC6531,這不得不讓人感到驚奇,,但深究調(diào)查卻發(fā)現(xiàn),,這是一款2G功能機的芯片,之所以出貨量第一,,是因為發(fā)布已經(jīng)十年了,,而每年的出貨也確實上億,。此外還有多款諸如SC7731、SC9832E的芯片在國外的中低端手機產(chǎn)品中見到,。但盡管這些中低端芯片的市場表現(xiàn)不錯,,但依然缺乏能在高端層面與國外巨頭一較高下的產(chǎn)品。因此還需要進一步向上探索,。
MPU應(yīng)用場景爆發(fā)式增長
MPU是嵌入式設(shè)備的大腦,,負責處理信息,也可以將其理解為設(shè)備中的CPU,,近些年伴隨著消費電子,、智能家居等終端設(shè)備功能的日益豐富,,以及AIoT需求的爆發(fā)式增長,,MPU市場也應(yīng)聲而漲。
從產(chǎn)業(yè)鏈來看,,MPU上中下游依次分為:
上游——晶圓代工廠,、封裝測試廠、內(nèi)核授權(quán)商等,。晶圓代工主要有臺積電,、中芯國際、 華潤微電子等,;封測廠主要有:通富微電,、華天科技、長電科技等,;內(nèi)核授權(quán)商主要有ARM和MIPS等,。
中游——MPU廠商,可以按照技術(shù)層次及應(yīng)用領(lǐng)域的不同分為三大類,。第一類:計算機CPU處理器,,占MPU市場規(guī)模比重為50%,是主要的應(yīng)用領(lǐng)域,。主要包括 PC,、服務(wù)器、平板電腦等CPU,,代表公司有英特爾和AMD,;第二類:手機應(yīng)用處理器,占MPU市場規(guī)模比重為30%,。代表公司主要有高通,、聯(lián)發(fā)科、 蘋果和華為海思等,;第三類:嵌入式微處理器,,占MPU市場規(guī)模比重為20%,近年來其市場份額快速提升,近五年年復(fù)合增速為 10.76%,。主要應(yīng)用于智能家居,、物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備等,代表公司主要有全志科技,、瑞芯微,、北京君正、 晶晨股份等,。
下游——根據(jù)應(yīng)用終端分類,,包括PC、服務(wù)器,、平板電腦,、智能手機以及消費電子、物聯(lián)網(wǎng)等,。代表公司主要有聯(lián)想,、 惠普、蘋果等,。
從應(yīng)用端來看,,從安防到車載電子,到家居,,到處都是MPU的身影,。
智能家居——智能音箱、智能門鎖,、掃地機器人等智能家居產(chǎn)品近幾年井噴式增長,。未來幾年還會隨著家庭智能需求的升級呈現(xiàn)多品類高速增長的態(tài)勢;此外,,智能家居正逐步從碎片化單品朝全屋智能邁進,,將進一步驅(qū)動相關(guān)廠商繼續(xù)打造軟硬一體的平臺化產(chǎn)品;
智能車載——智能汽車上將會是MPU產(chǎn)品的下一個風口,,尤其在智能座艙,、車載儀表等領(lǐng)域要求更高。不管是老牌廠商還是新晉玩家,,都推出了相關(guān)的車載SoC產(chǎn)品,;
智慧安防——安防場景中,IPC SoC,、NVR SoC和DVR SoC芯片是被用到最多的芯片類型,,分別被用于網(wǎng)絡(luò)攝像機、網(wǎng)絡(luò)視頻錄像機,、硬盤錄像機等設(shè)備中,。
此外,,像機頂盒這種家家戶戶都很常見的設(shè)備中,也是MPU芯片一大應(yīng)用場景,,隨著AI,、IoT等技術(shù)、應(yīng)用的升級與變遷,,機頂盒的功能也在不斷融合及多元化,,由單純的音視頻解碼逐漸向集Camera、UHD 編解碼,、WiFi/BT等多樣化網(wǎng)絡(luò)接入,、高質(zhì)量音頻外放、本地視頻展示等多種功能于一身的智慧融合家庭終端演進,。機頂盒SoC芯片也不再是單一的解碼芯片,,不斷集成高性能CPU、NPU,、UHD編解碼,、ISP,、高質(zhì)量音頻DSP等能力,。
國產(chǎn)MPU的進擊之道
一直以來,芯片國產(chǎn)化都具有重要意義,,盡早實現(xiàn)終端應(yīng)用的國產(chǎn)化也是現(xiàn)在國內(nèi)廠商所以努力的方向,。尤其是國產(chǎn)MPU,如今也成了專用嵌入式微處理器市場的中流砥柱,。在市場終端應(yīng)用的不斷豐富情況下,,除了此次上榜的紫光展銳以及華為海思以外,還涌現(xiàn)出很多優(yōu)秀的國產(chǎn)MPU芯片企業(yè):
1.北京君正
北京君正在技術(shù)路線上,,自主CPU內(nèi)核采用了創(chuàng)新的微體系結(jié)構(gòu),,在多媒體編解碼技術(shù)、影像信號處理技術(shù),、AI引擎技術(shù),、AI算法技術(shù)等領(lǐng)域持續(xù)投入研發(fā)。以其多核異構(gòu)跨界處理器X2000為例,,X2000端側(cè)AI的價值包括更快更緊密的交互方式,,因為模型在本地執(zhí)行,延遲??;更自主的服務(wù)方式,因為在沒有很好網(wǎng)絡(luò)的情況下仍然可以很好的提供服務(wù),;更好的保護隱私,,因為在本地進行數(shù)據(jù)收集和處理,,數(shù)據(jù)不必上傳。從產(chǎn)品分布來看,,生物識別,、教育電子、多媒體播放器,、電子書,、平板電腦等是北京君正MPU業(yè)務(wù)的著重點。
2.中星微
中星微致力于超大規(guī)模集成電路芯片的研發(fā),、設(shè)計及產(chǎn)業(yè)化工作,,自主研發(fā)了人工智能邊緣計算芯片、算法,、編解碼等關(guān)鍵核心技術(shù),。此外,中星微提供AI模組,、智能攝像機,、智能視覺中樞大數(shù)據(jù)和行業(yè)應(yīng)用全棧式解決方案,為華為,、大華,、商湯、百度,、360,、阿里、浪潮等企業(yè)提供服務(wù),,共同構(gòu)建了產(chǎn)業(yè)生態(tài)合作系統(tǒng),。中星微重點打造的星光數(shù)字多媒體芯片用于個人電腦、寬帶,、移動通訊和信息家電等多媒體應(yīng)用領(lǐng)域,,早在2016年,公司就推出集成了NPU的SVAC視頻編解碼SoC,。中國工程院院士,、中星微集團創(chuàng)建人兼首席科學家鄧中翰曾表示,AI是新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)變革的重要驅(qū)動力量,,必須實現(xiàn)底層核心芯片的自主可控,,才能確保國家安全、公共安全和信息安全,。因此,,中星微的產(chǎn)品主要應(yīng)用在智慧城市、社會治安立體化防控,、智慧交通,、智慧社區(qū)等領(lǐng)域,。
3.富瀚微
富瀚微也是老牌芯片廠商之一,專注于以視頻為核心的專業(yè)安防,、智能硬件,、汽車電子領(lǐng)域芯片的設(shè)計開發(fā),為客戶提供高性能視頻編解碼SOC芯片,、圖像信號處理器ISP芯片及完整的產(chǎn)品解決方案,。公司目前已形成三大產(chǎn)品線——智慧安防、智慧物聯(lián),、智慧車行等,。智慧安防方面自然不用多說,在汽車電子打開新一輪增長引擎下,,富瀚微汽車電子業(yè)務(wù)出現(xiàn)快速增長,。公司汽車電子產(chǎn)品包括車載環(huán)視、輔助駕駛攝像頭,、運營車輛車內(nèi)監(jiān)控,、 駕駛員行為分析等,車載ISP產(chǎn)品已通過AEC-Q100 Grade2的認證,,并已成功在主流整車企業(yè)的汽車中實現(xiàn)量產(chǎn),。
4.晶晨股份
晶晨股份以超高清多媒體編解碼和顯示處理、AI,、內(nèi)容安全保護,、系統(tǒng)IP等核心軟硬件技術(shù)開發(fā)為主要技術(shù)路線,整合CPU/GPU技術(shù)和先進制程工藝,,實現(xiàn)成本、性能和功耗優(yōu)化,,提供基于多種開放平臺的完整系統(tǒng)解決方案,。公司產(chǎn)品包括智能機頂盒、智能電視,、AI音視頻系統(tǒng)終端,、無線連接及車載信息娛樂系統(tǒng)等多媒體S0C芯片和系統(tǒng)級解決方案。
5.瑞芯微
瑞芯微成立于2001年,,總部位于福州,,專注于集成電路設(shè)計與研發(fā),目前已發(fā)展為領(lǐng)先的物聯(lián)網(wǎng)(IoT)及人工智能物聯(lián)網(wǎng)(AIoT)處理器芯片企業(yè),。瑞芯微擁有一支以系統(tǒng)級芯片,、模擬電路芯片設(shè)計和算法研究為特長的研發(fā)團隊,在處理器和數(shù)?;旌闲酒O(shè)計,、多媒體處理,、影像算法、人工智能,、系統(tǒng)軟件開發(fā)上具有豐富的經(jīng)驗和技術(shù)儲備,。瑞芯微主要產(chǎn)品除各類型處理器芯片外,還包括電源管理芯片,、數(shù)?;旌闲酒⒐怆姰a(chǎn)品及開發(fā)板產(chǎn)品,。就在今年6月,,瑞芯微100%持股的瑞芯微(北京)集成電路有限公司正式成立,經(jīng)營范圍包含:集成電路制造,;集成電路設(shè)計,;集成電路芯片及產(chǎn)品銷售;光電子器件制造等,。
6.平頭哥
平頭哥是阿里巴巴集團旗下的全資半導(dǎo)體芯片業(yè)務(wù)主體,,擁有端云一體全棧產(chǎn)品系列,涵蓋數(shù)據(jù)中心人工智能芯片,、處理器IP授權(quán)等,。平頭哥自成立以來面向市場推出過多款芯片產(chǎn)品,最出名的玄鐵系列處理器面向IoT端側(cè)應(yīng)用開發(fā),,采用自研和RISC-V兩大架構(gòu),,用于機器視覺、工業(yè)控制,、車載終端,、移動通信、多媒體和無線接入等領(lǐng)域,。早在2019年,,平頭哥還發(fā)布了號稱“全球最強性能”的自研AI推理芯片含光800,這是阿里巴巴第一次用了自己的硬件架構(gòu),,集成了阿里算法到芯片里面去,,也是互聯(lián)網(wǎng)公司研發(fā)的第一款大的芯片。
7.國科微
國科微主營業(yè)務(wù)包括固態(tài)存儲系列芯片,、廣播電視芯片,、物聯(lián)網(wǎng)芯片等。國科微在其去年財報中披露,,2021年營收23.22億元,,同比增長217.66%;凈利潤2.93億元,,同比增長313.63%,。報告期內(nèi)公司視頻編碼,、固態(tài)存儲等系列產(chǎn)品較上年同期有大幅度增加。在去年,,國科微推出了新一代H.264/H.265視頻采集芯片產(chǎn)品,,相關(guān)業(yè)務(wù)收入因此大幅提升。
8.全志科技
全志科技在技術(shù)路線上,,在超高清視頻編解碼,、高性能CPU/GPU/A1多核整合、先進工藝的高集成度,、超低功耗,、全棧集成平臺等方面,提供有競爭力的系統(tǒng)解決方案,。其產(chǎn)品重在智能硬件,、智慧家居、消費電子,、高清媒體,、智能視頻、汽車電子,、工業(yè)控制等領(lǐng)域,。
9.國芯科技
國芯科技專注于國產(chǎn)嵌入式CPU的研發(fā)與產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用的芯片設(shè)計公司,為客戶提供IP授權(quán),、芯片定制服務(wù)和自主芯片及模組產(chǎn)品,,并主要應(yīng)用于信息安全、汽車電子和工業(yè)控制,、邊緣計算和網(wǎng)絡(luò)通信三大關(guān)鍵領(lǐng)域,。數(shù)據(jù)顯示,2021年,,國芯科技信息安全方面收入2.47億元,,同比大增66.79%,占主營收入61.65%,;汽車電子和工業(yè)控制方面收入0.83億元,同比增長11.79%,,占主營收入20.70%,;而邊緣計算和網(wǎng)絡(luò)通信方面收入0.71億元,同比大增97.67%,,占主營收入17.65%,。