安防是國產晶片快速崛起的一個領域,也可能是目前晶片國產化最為徹底的領域之一,基本上可以覆蓋高中低端不同應用需求。而論及發展的動因,既有主動,也有被動。
“主動”的出發點不必多言,如同在所有的領域一樣,主動發展、尋求國產化替代,是國產晶片的重任。“被動”則是在貿易摩擦、斷供、實體清單等影響下,國產晶片不得不面對的現實,核心晶片的國產化被加速推行。
近來,多家國產安防晶片廠商釋出2021年中報,在今年上半年業績迎來爆發式增長:富瀚微營收7.18億元,同比增長154.37%;國科微營收9.52億元,同比增長393.07%;北京君正營業收入23.36億元,同比增長588.46%。具體的產線增長情況不做過多討論,一個突出的事實是,這些晶片廠商都無一例外在智慧影片晶片領域進行了重點投入。
與積體電路行業普遍面臨的供應鏈緊張情形一樣,智慧影片晶片同樣面臨著產能壓力;並且在佔據全球IPCSoC晶片市場約70%份額的海思,受斷供影響,用一顆少一顆已成既定事實。在市場需求尤其高漲的情況下,整個市場都在尋求新的替代。這些國產安防晶片廠商在內外承壓、危機並存的情況下,如何定義市場、如何佈局、如何抓住AI發展的機遇,值得關注。
IPC SoC晶片暴漲,下一步呢?
受益於網路攝像機的應用和部署,IPC SoC晶片近年來增長較快,也成為國內晶片企業創新的焦點,而在多年前就已著力佈局IPC SoC晶片業務的企業,現在已經到了“摘果實”的時候。
富瀚微產品規劃總監馮曉光表示,近兩年IPC SoC產品銷售佔比逐年上升,對營收貢獻較好。IPC SoC市場存在機會的同時,同樣面臨著更大挑戰——能否把握市場契機的關鍵在於自身產品是否過硬。在他看來,富瀚微的優勢在於專注影片影象晶片設計近二十年,長期深入客戶第一線,掌握最新市場需求與趨勢,能夠更準確規劃、定義新產品,可以避免試錯、沉沒成本。
他表示,富瀚微作為傳統安防晶片企業,關注的是晶片的出貨量和利潤率。之所以不急於在前兩年的AI熱潮中拋頭露面,是希望能夠厚積薄發,在AI安防市場真正爆發前可以適時地推出最有競爭力的產品。據介紹,富瀚微的輕智慧IPC晶片已經大規模量產,可以幫助客戶以更優的BOM成本,去覆蓋80%以上的輕智慧應用場景需求。另一方面,富瀚微也計劃在今年晚些時候推出中高階AI晶片,以開放的生態聯合業內眾多合作伙伴,滿足客戶碎片化、定製化AI需求。
合肥君正智慧影片事業部副總劉遠談到,AI安防晶片作為演算法和產品方案的多過載體,過去面臨的落地瓶頸主要集中在:成本偏高、發熱過大、算力難以利用、產品端的資源限制、演算法多樣性的挑戰和演算法開發環境極不統一等方面。AI場景需求千變萬化,產品端資源(如光學/儲存等)參差不齊,演算法運算元等也各有特色,這些都是碎片化的具體表現。這些瓶頸明顯阻礙著AI產品落地的速度、深度和廣度。
更進一步來看,AI安防乃至更廣義的智慧視覺,並不像手機、PC等領域,在可預見的未來仍不太可能形成大一統的需求生態、技術生態或者消費者生態。安防主體還是to B的市場,定製化、碎片化很可能就是這種市場的客觀常態。所以在定製化碎片化的地基上,如何構建出一個成本可控,穩定高效靈活的應用平臺,便成為破解AI安防落地難的出路,也是下一步創新的重點。
安謀科技AI技術高階市場經理吳彤指出了IPC的一個顯著市場特點,他認為安防IPC晶片的特點就是市場佔比一直很高,但市場滲透率卻很低,因此這個領域成為各大晶片公司重點關注的賽道。據他介紹,基於安謀科技自主架構XPU產品的安防前端智慧IPC晶片,已經被多家頭部安防晶片企業採用,預計很快會投入商用。其IP產品除了硬體層面的PPA、算力利用率高等優勢外,還提供軟體層面的SDK及完整工具鏈,支援安防領域主流演算法。
億智電子安防產品部VP魏唯認為在未來3-5年內,將會實現AI IPC對傳統IPC的全面替代,未來將不存在不帶AI功能的攝像機,所有感測器也將具備輕量化的AI功能。他解釋說,隨著演算法和AI晶片的發展,市場需求和產業生態也在不斷蛻變。以前的影片資料只是簡單地儲存在硬碟,現在利用AIPC(帶智慧應用的前端攝像機)以後,可能需要搭建專門的團隊,去實現管理流程的智慧化升級。例如在物業管理中,當AIPC抓拍到陌生人臉或電動車闖入,誰來使用這個資料、如何使用這個資料,都將由專門的管理部門去利用這些資料做好物業管理。同時,使用者對智慧化的需求,也加大了對算力的需求,這些應用都需要具備AI算力的晶片去落地。
明星企業眾議:AI安防新趨勢
富瀚微馮曉光認為,過去幾年AI應用在安防市場經歷了從紅火到冷靜的階段,目前積澱下來市場份額較大的是幾個典型應用,如人型檢測、車輛檢測、人臉檢測和識別等。這些應用已逐步在安防產品中成為標配。其他碎片化應用雖然在各種宣傳中比較熱鬧,但是受制於需求規模和複雜度,主要在專案型產品中落地,在出貨量更大的渠道型產品中並不多見。
合肥君正劉遠則表示,未來的趨勢很清析,AI能力會成為安防產品的基礎屬性,自然也是安防晶片的基礎屬性,算力和平臺普及化是必然結果。據介紹,過去幾年,君正出貨的50%~60%的泛安防產品都帶有輕智以上的演算法功能,君正的IPC產品已經是以AI為主。AI安防晶片將會較快地從“好用性”階段過渡到“價效比”階段,不言而喻,未來真正考驗安防晶片原廠自身創新能力的時代將會到來。
雄邁積體電路市場部副總經理馮軍談到,疫情影響下,人臉識別、支付等非接觸識別應用得到了高速發展,這也是AI在安防落地的主要領域。他解釋,輕AI(算力小於1.5T)主要在人臉識別類門禁、考勤、電子貓眼等應用,中等AI(算力在1.5T~4T之間)則用於多目標人臉、車輛等的同時識別。 與此同時,在半導體產業領域,AI處理器(NPU等)的引入加速了安防主平臺晶片邁向更高製程,採用工藝從40nm提升到了22nm。也同時針對系統需求,越來越多的DDR KGD(Known Good Die)被用於SoC合封(MCP),這也是今年的DDR KGD嚴重缺貨的原因所在。
安謀科技吳彤認為,智慧安防技術領域逐漸拓寬,已經由傳統的核心業務延伸至機器視覺、AI晶片、演算法、影象感測、生物識別等多種技術類別。在新技術的驅動下,可以看到幾個比較明顯的技術趨勢:一是結合大資料、AI演算法的智慧安防的中臺分析能力顯著提高。以門禁監控為例,在2020年疫情期間,門禁攝像機就經歷了快速的功能迭代,從簡單的人物識別、衣物、年齡特徵識別快速進化到了性別追蹤、人物軌跡追蹤、人物流動路徑分析等功能,這類具備監控分析能力的指揮中臺目前在公安系統、城市管理、社群管理方面備受推崇。
二是軟體定義攝像機(Software-Defined Camera)趨勢明顯。一批新興安防企業提出了軟體定義的概念,將原來高度耦合的一體化硬體,透過標準化、抽象化,解耦成不同的部件,更多地由軟體來驅動並控制硬體資源。當然,成熟的軟體定義需要有充足的硬體資源(專業的AI晶片)、統一開放的作業系統和豐富的應用支援。
寫在最後
AI進入安防前,說起安防幾乎都是影片監控,基本都是to G的業務;AI到來後,帶來了新的方向、新的需求、新的血液、新的玩法,傳統安防市場被顛覆。回過頭來看最近四五年的安防市場,行業格局變化不可謂不大。傳統安防巨頭開啟了轉型之路,多年來在影片這個垂直賽道上默默佈局的廠商也煥發出新的生機,年輕的AI企業也在這裡找到了用武之地。
目前,安防IPC晶片主要應用場景為影片智慧分析,包括特徵識別和行為分析。從主流廠商推出的智慧產品、影片智慧分析技術來看,都已實現了排除干擾背景因素,動態實時跟蹤目標並分析目標行為的目的,大大提升了報警準確率,並且能夠實現對人臉、人體、車輛等並行綜合檢測,精準全息化感知業務場景資料。影片智慧分析在智慧安防領域應用前景廣闊,對於端側的算力需求也會越來越大。
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