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    晶圓制造產能持續吃緊,國內IPC芯片企業如何破局?

    2021即將行至半程,全球芯片供應短缺困境依舊。

    一方面,中美貿易摩擦在一段時間內將成為一種常態,這為全球供應鏈的合作增加了更多不確定性;另一方面,全球新冠疫情繼續蔓延,自由貿易規則不斷被打破。產業鏈下游企業的恐慌性備貨,加劇了晶圓代工的產能壓力。IDC在今年年初發布的一份報告中指出,“缺貨”有可能成為2021年行業的關鍵詞。供應鏈不穩定的態勢甚至或將持續到2022年年底。

    事實上,早在去年下半年缺貨現象已露出端倪,無論是12英寸還是8英寸晶圓產能吃緊的各種報道見諸報端,繼而引發漲價潮并率先在安防市場出現。

    據報道,海思高端IPC SoC在去年八月中旬價格突然從幾百元上漲到幾千元,暴漲超過5倍,中端IPC SoC價格也從幾十元上漲到一百多,漲幅接近4倍。產能吃緊和美國禁令的雙重因素作用下,安防行業的恐慌性備貨持續上演,不少業內人士認為IPC芯片價格的大幅上漲已經嚴重破壞了漸趨健康成熟的安防生態規則,原有的安防芯片生態體系正在逐漸解體。

    背后折射的是海思一家獨大的局面。在安防行業,海思IPC芯片占據了70%左右的市場份額,尤其是在傳統的行業類安防視頻監控領域,海思基本占據壟斷地位。
    雷鋒網在去年11月的報道中稱,海思的兩款高端芯片基本上沒有替代的方案,中低端方案的替代方案雖然有比較多選擇,但切換到相對成熟的方案最快需要3-6個月時間,切換到一款全新開發的方案需要兩年時間。

    晶圓產能持續緊張的現象下,國內IPC芯片企業如何破局,IPC整機企業又如何交付解決方案,引發安防產業鏈上下游的思考。

    呼喚后海思時代

    安防IPC分為行業類和消費類,前者面向公共安全、智能交通等行業級應用,后者面向個人消費者家庭安防需求。

    從行業側來看,隨著我國城市化的高速發展,政府部門越來越重視公共安全治理,平安城市、雪亮工程等行業級安防項目不斷推進。

    行業級攝像機主要被應用于公共治安、交通違規等事件的調查回溯。由于這些場景一般多在室外,光線環境復雜,要求IPC SoC能在低噪度、寬動態、快速運動等典型安防場景下很好地解決噪點與拖影等問題。與此同時,由于使用場景的多樣化,要求行業類IPC SoC可以同時支持多種編碼方式和智能編碼,匹配不同的編碼場景并均能提供低碼率和高畫質的編碼。

    根據咨詢機構IHS的一份數據測算,2020年全球安防攝像頭出貨量超過1億臺,其中2百萬到5百萬分辨率攝像機份額超過75%。一直以來,我國安防行業解決方案頭部企業主要采用海思的IPC SoC方案。因此,在行業類市場,海思幾乎是“一家獨大”,其他玩家很難規模進入,只能在一些特定市場分得一杯羹。

    從消費側來看,隨著人們安防意識的提升,消費級安防攝像機開發逐漸普及,迎來巨大的市場。研究機構Strategy Analytics預測,到2023年,消費級安防攝像機全球出貨量將突破1.1億臺。

    消費類攝像機面向普通消費者,首先,對價格敏感度較高,要求芯片集成度高,并兼容適配外圍器件,從而降低外圍電路的設計難度與整體BOM成本;其次,消費類攝像機使用無線傳輸與SD卡存儲或云存儲,對芯片的低碼率,高畫質提出極高要求;最后,消費類攝像機在雙向語音上有廣泛應用,要求IPC SoC能夠較好地解決音頻降噪、回聲消除、風噪消除等問題。

    國內主流的消費類攝像機芯片玩家主要有海思、國科微、君正、富瀚微和安凱。海思雖然芯片性能領先,但價格稍高,在講究性價比的消費類市場沒有復制行業類局面,國科微、君正、富瀚微和安凱等幾家企業得以進入消費類市場,擁有一定比例的份額。

    在海思一家獨大的局面下,用戶側不滿的聲音與日俱增。來自安防企業的一些中小客戶透露,海思在IPC SoC規格上擠牙膏,并且不同客戶區分對待。例如,海思Hi3518EV300的人臉識別、手勢識別等功能只針對特定客戶開放。

    與此同時,在外圍關鍵器件的兼容性支持方面,如DRAM、Flash和Sensor等,海思主要支持少數國際大廠,對客戶提的兼容性器件支持需求響應緩慢。以Sensor舉例,海思在Sensor選型適配上迭代慢,且大部分只驗證功能,不保證圖像質量效果,導致客戶開發困難,且無法達到最優圖像質量效果。

    “這些關鍵器件的兼容支持對客戶的整機競爭力非常重要,特別在當前供應緊張形勢下,良好的兼容性支持,可以有效緩解客戶采購困難?!币晃徊辉妇呙膶<冶硎?。

    安防IPC市場的新力量

    為了快速解決海思IPC芯片供應短缺問題,同時也為了在“空窗期”的安防市場獲得更有利的市場位置,國內IPC芯片企業紛紛加快行業類IPC SoC的研發與布局。

    其中,針對AI 安防,星宸科技(SigmaStar)發布了降龍2.0系列IPC芯片,包括SSC359G、SSC357G,均采用22nm工藝制程,并搭載NPU智能處理器。北京君正也瞄準這一方向,推出安防人工智能芯片T40。君正日前表示,T40系列芯片處于客戶推廣階段。

    富瀚微則在今年推出FH8852V200、FH8856V200、FH8858V200等行業類IPC SoC產品。其中,FH8852V200面向2M專業型網絡攝像機應用,FH8856V200面向5M專業型網絡攝像機應用,FH8858V200則面向8M專業型網絡攝像機應用。

    據了解,另外一家安防領域的“老兵”,國科微也將于近日上市四款面向行業類和消費類的輕智能IPC SoC產品,覆蓋從2百萬像素到5百萬像素的行業類和消費類網絡攝像機市場,具有更高的畫質、更低的碼率和更低的功耗,也將成為安防IPC芯片產品的新力量。

    隨著國科微、北京君正、富瀚微、SigmaStar產品布局相繼完成,一場安防IPC市場的格局重塑正式拉開序幕。

    格局重塑,誰將拔得頭籌?

    憑借著在處理器與低功耗設計上的優勢,北京君正一直以來深耕低功耗消費類市場,其消費類IPC平臺澤拉圖具有行業領先的極低功耗、快速啟動等特點,深耕低功耗消費類市場,在電池類攝像機,電子門鈴等市場有廣泛應用。

    不過,北京君正希望借助AI這一賽道搶占行業類IPC市場尚存挑戰,其前端攝像機的ISP技術和編碼能力與行業類高端需求相比還有差距。北京君正能否在AI領域形成成熟穩定的方案并實現對海思芯片的替換,需要經過市場長時間的檢驗

    SigmaStar的IPC芯片經過多次迭代,從2M到4K均有布局。據了解,自海思IPC芯片斷供以來,SigmaStar在某些市場已實現了對海思芯片的替換。不過隨著對國產IPC芯片需求的加大,SigmaStar能否順利進入城市安防工程的采購,存在一定的疑問。
    富瀚微以模擬攝像機的ISP SoC起家,在ISP技術上有較多的積累,憑借近期迭代的3顆行業級IPC芯片完成安防IPC芯片的整體布局。和北京君正的情況類似,富瀚微IPC攝像機的ISP技術與編碼能力在行業級應用上,與海思相比還有差距。

    國科微在編解碼、圖像質量等領域厚積薄發,經過多年的積累與追趕,當前效果已基本與海思持平。另據了解,國科微全系列芯片支持人形檢測、遠距離拾音等特性,而且消費類IPC芯片對所有客戶開放人臉檢測、人臉識別等關鍵特性。同時,國科微與當前主流Sensor廠商合作,基于國科微系列芯片+主流Sensor深度調優,實現更好地IPC芯片性能。

    不過,由于此前國科微之前一直聚焦在消費類市場,行業類市場基礎較弱,客戶積累不夠,如何快速實現行業類IPC產品的導入考驗著國科微的市場拓展能力。
    后海思時代,格局即將重塑,誰將繼續完善并強大IPC芯片布局及性能,誰又最終拔得頭籌,拭目以待。

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