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晶圆制造产能持续吃紧,国内IPC芯片企业如何破局?

半导体 来源:中国科技网 2021年05月17日 1131次浏览 扫描二维码

2021即将行至半程,全球芯片供应短缺困境依旧。

一方面,中美贸易摩擦在一段时间内将成为一种常态,这为全球供应链的合作增加了更多不确定性;另一方面,全球新冠疫情继续蔓延,自由贸易规则不断被打破。产业链下游企业的恐慌性备货,加剧了晶圆代工的产能压力。IDC在今年年初发布的一份报告中指出,“缺货”有可能成为2021年行业的关键词。供应链不稳定的态势甚至或将持续到2022年年底。

事实上,早在去年下半年缺货现象已露出端倪,无论是12英寸还是8英寸晶圆产能吃紧的各种报道见诸报端,继而引发涨价潮并率先在安防市场出现。

据报道,海思高端IPC SoC在去年八月中旬价格突然从几百元上涨到几千元,暴涨超过5倍,中端IPC SoC价格也从几十元上涨到一百多,涨幅接近4倍。产能吃紧和美国禁令的双重因素作用下,安防行业的恐慌性备货持续上演,不少业内人士认为IPC芯片价格的大幅上涨已经严重破坏了渐趋健康成熟的安防生态规则,原有的安防芯片生态体系正在逐渐解体。

背后折射的是海思一家独大的局面。在安防行业,海思IPC芯片占据了70%左右的市场份额,尤其是在传统的行业类安防视频监控领域,海思基本占据垄断地位。

雷锋网在去年11月的报道中称,海思的两款高端芯片基本上没有替代的方案,中低端方案的替代方案虽然有比较多选择,但切换到相对成熟的方案最快需要3-6个月时间,切换到一款全新开发的方案需要两年时间。

晶圆产能持续紧张的现象下,国内IPC芯片企业如何破局,IPC整机企业又如何交付解决方案,引发安防产业链上下游的思考。

呼唤后海思时代

安防IPC分为行业类和消费类,前者面向公共安全、智能交通等行业级应用,后者面向个人消费者家庭安防需求。

从行业侧来看,随着我国城市化的高速发展,政府部门越来越重视公共安全治理,平安城市、雪亮工程等行业级安防项目不断推进。

行业级摄像机主要被应用于公共治安、交通违规等事件的调查回溯。由于这些场景一般多在室外,光线环境复杂,要求IPC SoC能在低噪度、宽动态、快速运动等典型安防场景下很好地解决噪点与拖影等问题。与此同时,由于使用场景的多样化,要求行业类IPC SoC可以同时支持多种编码方式和智能编码,匹配不同的编码场景并均能提供低码率和高画质的编码。

根据咨询机构IHS的一份数据测算,2020年全球安防摄像头出货量超过1亿台,其中2百万到5百万分辨率摄像机份额超过75%。一直以来,我国安防行业解决方案头部企业主要采用海思的IPC SoC方案。因此,在行业类市场,海思几乎是“一家独大”,其他玩家很难规模进入,只能在一些特定市场分得一杯羹。

从消费侧来看,随着人们安防意识的提升,消费级安防摄像机开发逐渐普及,迎来巨大的市场。研究机构Strategy Analytics预测,到2023年,消费级安防摄像机全球出货量将突破1.1亿台。

消费类摄像机面向普通消费者,首先,对价格敏感度较高,要求芯片集成度高,并兼容适配外围器件,从而降低外围电路的设计难度与整体BOM成本;其次,消费类摄像机使用无线传输与SD卡存储或云存储,对芯片的低码率,高画质提出极高要求;最后,消费类摄像机在双向语音上有广泛应用,要求IPC SoC能够较好地解决音频降噪、回声消除、风噪消除等问题。

国内主流的消费类摄像机芯片玩家主要有海思、国科微、君正、富瀚微和安凯。海思虽然芯片性能领先,但价格稍高,在讲究性价比的消费类市场没有复制行业类局面,国科微、君正、富瀚微和安凯等几家企业得以进入消费类市场,拥有一定比例的份额。

在海思一家独大的局面下,用户侧不满的声音与日俱增。来自安防企业的一些中小客户透露,海思在IPC SoC规格上挤牙膏,并且不同客户区分对待。例如,海思Hi3518EV300的人脸识别、手势识别等功能只针对特定客户开放。

与此同时,在外围关键器件的兼容性支持方面,如DRAM、Flash和Sensor等,海思主要支持少数国际大厂,对客户提的兼容性器件支持需求响应缓慢。以Sensor举例,海思在Sensor选型适配上迭代慢,且大部分只验证功能,不保证图像质量效果,导致客户开发困难,且无法达到最优图像质量效果。

“这些关键器件的兼容支持对客户的整机竞争力非常重要,特别在当前供应紧张形势下,良好的兼容性支持,可以有效缓解客户采购困难。”一位不愿具名的专家表示。

安防IPC市场的新力量

为了快速解决海思IPC芯片供应短缺问题,同时也为了在“空窗期”的安防市场获得更有利的市场位置,国内IPC芯片企业纷纷加快行业类IPC SoC的研发与布局。

其中,针对AI 安防,星宸科技(SigmaStar)发布了降龙2.0系列IPC芯片,包括SSC359G、SSC357G,均采用22nm工艺制程,并搭载NPU智能处理器。北京君正也瞄准这一方向,推出安防人工智能芯片T40。君正日前表示,T40系列芯片处于客户推广阶段。

富瀚微则在今年推出FH8852V200、FH8856V200、FH8858V200等行业类IPC SoC产品。其中,FH8852V200面向2M专业型网络摄像机应用,FH8856V200面向5M专业型网络摄像机应用,FH8858V200则面向8M专业型网络摄像机应用。

据了解,另外一家安防领域的“老兵”,国科微也将于近日上市四款面向行业类和消费类的轻智能IPC SoC产品,覆盖从2百万像素到5百万像素的行业类和消费类网络摄像机市场,具有更高的画质、更低的码率和更低的功耗,也将成为安防IPC芯片产品的新力量。

随着国科微、北京君正、富瀚微、SigmaStar产品布局相继完成,一场安防IPC市场的格局重塑正式拉开序幕。

格局重塑,谁将拔得头筹?

凭借着在处理器与低功耗设计上的优势,北京君正一直以来深耕低功耗消费类市场,其消费类IPC平台泽拉图具有行业领先的极低功耗、快速启动等特点,深耕低功耗消费类市场,在电池类摄像机,电子门铃等市场有广泛应用。

不过,北京君正希望借助AI这一赛道抢占行业类IPC市场尚存挑战,其前端摄像机的ISP技术和编码能力与行业类高端需求相比还有差距。北京君正能否在AI领域形成成熟稳定的方案并实现对海思芯片的替换,需要经过市场长时间的检验。

SigmaStar的IPC芯片经过多次迭代,从2M到4K均有布局。据了解,自海思IPC芯片断供以来,SigmaStar在某些市场已实现了对海思芯片的替换。不过随着对国产IPC芯片需求的加大,SigmaStar能否顺利进入城市安防工程的采购,存在一定的疑问。

富瀚微以模拟摄像机的ISP SoC起家,在ISP技术上有较多的积累,凭借近期迭代的3颗行业级IPC芯片完成安防IPC芯片的整体布局。和北京君正的情况类似,富瀚微IPC摄像机的ISP技术与编码能力在行业级应用上,与海思相比还有差距。

国科微在编解码、图像质量等领域厚积薄发,经过多年的积累与追赶,当前效果已基本与海思持平。另据了解,国科微全系列芯片支持人形检测、远距离拾音等特性,而且消费类IPC芯片对所有客户开放人脸检测、人脸识别等关键特性。同时,国科微与当前主流Sensor厂商合作,基于国科微系列芯片+主流Sensor深度调优,实现更好地IPC芯片性能。

不过,由于此前国科微之前一直聚焦在消费类市场,行业类市场基础较弱,客户积累不够,如何快速实现行业类IPC产品的导入考验着国科微的市场拓展能力。

后海思时代,格局即将重塑,谁将继续完善并强大IPC芯片布局及性能,谁又最终拔得头筹,拭目以待。


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