又到了歲末年初之際，回顧過去的2024年，半導體產(chǎn)業(yè)有增長也有陣痛，復盤2024年的半導體產(chǎn)業(yè)狀況，有哪些長足的進展又有哪些短板？展望2025年，半導體市場又有哪些機會，該如何發(fā)展？為此，電子發(fā)燒友網(wǎng)策劃了《2025年半導體產(chǎn)業(yè)展望》專題，收到數(shù)十位國內(nèi)外半導體創(chuàng)新領(lǐng)袖企業(yè)高管的前瞻觀點。其中，電子發(fā)燒友特別采訪了炬芯科技市場推廣部總監(jiān)馬大行，以下是他對2025年半導體市場的分析與展望。
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炬芯科技市場推廣部總監(jiān)馬大行

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近年來，國際環(huán)境和形勢多變，國際貿(mào)易摩擦不斷升級，半導體產(chǎn)業(yè)成為受到影響最為明顯的領(lǐng)域之一，也對國內(nèi)相關(guān)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展造成了客觀的不利影響。但也是這種不利影響，迫使國產(chǎn)替代進程加快，也為國內(nèi)半導體產(chǎn)業(yè)帶來了新的挑戰(zhàn)和機遇，今年以來半導體產(chǎn)業(yè)也在逐步回暖，在炬芯科技關(guān)注的領(lǐng)域也呈增長的態(tài)勢。
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首先，炬芯科技在2024年盈利能力顯著提升，2024年第三季度營收及凈利潤均創(chuàng)歷史新高，其中端側(cè)AI處理器收入呈倍數(shù)增長。2024年前三季度實現(xiàn)營收和凈利潤雙雙增長，同比增長分別為24.05%和51.12%。
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另外，炬芯科技以全球視野的專業(yè)音頻芯片品牌立足于市場，服務全球知名的一線品牌客戶，在品牌客戶方面持續(xù)突破，以藍牙音頻、低延遲無線音頻產(chǎn)品等產(chǎn)品為例，分別進入了Harman、SONY、BOSE、大疆、RODE、猛瑪?shù)葒H知名品牌供應鏈，在以低延遲無線音頻為基礎的無線麥克風產(chǎn)品市場中，炬芯已成為該市場的主流供應商。不僅在端側(cè)AI處理器產(chǎn)品收入已呈倍數(shù)增長，結(jié)合全部產(chǎn)品矩陣為炬芯提供了足夠的成長動力。
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更重要的是，在2024年炬芯科技成功推出新一代端側(cè)AI音頻芯片，采用三核異構(gòu)的AI架構(gòu)，將MMSCIM和先進的HiFi5 DSP融合設計形成了炬芯科技AI-NPU架構(gòu)。同時炬芯科技為AI-NPU打造了專用AI開發(fā)工具“ANDT”，該工具支持業(yè)內(nèi)標準的AI開發(fā)流程如Tensorflow，HDF5，Pytorch和Onnx。借助炬芯ANDT工具鏈輕松實現(xiàn)算法的融合，幫助開發(fā)者迅速地完成產(chǎn)品落地。
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所以不管是在業(yè)績的成長，國際品牌的突破，還是在全球化和產(chǎn)品布局上，炬芯在2024年都取得了顯著的進步。
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未來混合AI架構(gòu)大有可為，端側(cè)AI芯片高能效比是關(guān)鍵
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隨著生成式A I正以前所未有的速度發(fā)展以及計算需求的日益增長，A I處理必須分布在云端和終端進行，才能實現(xiàn)A I的規(guī)?；瘮U展并發(fā)揮其最大潛能 ——正如傳統(tǒng)計算從大型主機和瘦客戶端演變?yōu)楫斍霸贫撕瓦吘壗K端相結(jié)合的模式。與僅在云端進行處理不同，混合A I架構(gòu)在云端和邊緣終端之間分配并協(xié)調(diào)A I工作負載。所以炬芯預測混合AI應該會是AI的未來。
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而混合AI中云端的工作主要就是耗費電力，以提供源源不斷的AI算力。但在端側(cè)AI應用當中，特別是大部分裝置都以電池驅(qū)動，成本和低功耗就成為了芯片設計廠商面臨的巨大挑戰(zhàn)，為了滿足在較低功耗下提供最大算力，端側(cè)AI芯片追求高能效比變得至關(guān)重要。
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還有就是現(xiàn)有的通用CPU和DSP解決方案雖然有非常好的算法彈性，但是算力和能效遠遠達不成極致的能效比目標，即便專用神經(jīng)網(wǎng)路加速器（NPU）能效比大幅提升，但也無法滿足對于功耗要求較高的穿戴類產(chǎn)品AI需求。傳統(tǒng)技術(shù)的能效比較差的本質(zhì)原因均源于傳統(tǒng)的 馮?諾依曼計算結(jié)構(gòu)。傳統(tǒng)的馮?諾伊曼計算系統(tǒng)采用存儲和運算分離的架構(gòu)，存在“存儲墻”與“功耗墻”瓶頸，嚴重制約系統(tǒng)算力和能效的提升。
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炬芯科技基于深厚的研發(fā)積累以及AI技術(shù)的深刻理解，創(chuàng)新性的采用了基于模數(shù)混合設計的電路實現(xiàn)存內(nèi)計算Computing-in-Memory（簡稱CIM）技術(shù)，在SRAM介質(zhì)內(nèi)用客制化的模擬設計實現(xiàn)數(shù)字計算電路，既實現(xiàn)了真正的CIM，又保證了計算精度和量產(chǎn)一致性。炬芯科技面向電池驅(qū)動的低功耗IoT領(lǐng)域成功落地了第一代基于模數(shù)混合電路實現(xiàn)的SRAM based CIM（Mixed-mode SRAM based CIM，簡稱MMSCIM）在500MHz時實現(xiàn)了0.1TOPS的算力，并且達成了6.4TOPS/W的能效比，受益于其對于稀疏矩陣的自適應性，如果有合理稀疏性的模型（即一定比例參數(shù)為零時），能效比將進一步得到提升，依稀疏性的程度能效比可達成甚至超過10TOPS/W?；诖撕诵募夹g(shù)的創(chuàng)新，炬芯科技打造出了下一代低功耗大算力、高能效比的端側(cè)AI音頻芯片平臺。
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2025端側(cè)AI加速在IoT設備落地
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從ChatGPT到Sora，文生文、文生圖、文生視頻、圖生文、視頻生文，各種不同的云端大模型不斷刷新人們對AI的預期。然而，AI發(fā)展之路依然漫長，從云到端將會是一個新的發(fā)展趨勢，AI的世界即將開啟下半場，為半導體市場需求增長提供主要動力。
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以低延遲、個性服務和數(shù)據(jù)隱私保護等優(yōu)勢，端側(cè)AI在IoT設備中扮演著越來越重要的角色，在制造、汽車、消費品等多個行業(yè)中展現(xiàn)更多可能性?；赟RAM的模數(shù)混合CIM技術(shù)路徑，炬芯科技新產(chǎn)品的發(fā)布踏出了打造低功耗端側(cè) AI 算力的第一步，成功實現(xiàn)了在產(chǎn)品中整合 AI 加速引擎，推出CPU+ DSP + NPU 三核 AI 異構(gòu)的端側(cè)AI音頻芯片。
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炬芯科技發(fā)布了全新一代基于MMSCIM端側(cè)AI音頻芯片，共三個芯片系列：第一個系列是 ATS323X，面向低延遲私有無線音頻領(lǐng)域；第二個系列是ATS286X，面向藍牙AI音頻領(lǐng)域；第三個系列是 ATS362X，面向AI DSP領(lǐng)域。并且以ATS323X為例，有望最快在2025年上半年實現(xiàn)終端產(chǎn)品量產(chǎn)。
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未來，炬芯科技將繼續(xù)加大端側(cè)設備的邊緣算力研發(fā)投入，通過技術(shù)創(chuàng)新和產(chǎn)品迭代，實現(xiàn)算力和能效比進一步躍遷，提供高能效比、高集成度、高性能和高安全性的端側(cè) AIoT 芯片產(chǎn)品，推動 AI 技術(shù)在端側(cè)設備上的融合應用，助力端側(cè)AI生態(tài)健康、快速發(fā)展。
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