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

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近年來，國(guó)際環(huán)境和形勢(shì)多變，國(guó)際貿(mào)易摩擦不斷升級(jí)，半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)成為受到影響最為明顯的領(lǐng)域之一，也對(duì)國(guó)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(guó)產(chǎn)替代進(jìn)程加快，也為國(guó)內(nèi)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)帶來了新的挑戰(zhàn)和機(jī)遇，今年以來半導(dǎo)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(zhǎng)的態(tài)勢(shì)。
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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(yíng)收及凈利潤(rùn)均創(chuàng)歷史新高，其中端側(cè)AI處理器收入呈倍數(shù)增長(zhǎng)。2024年前三季度實(shí)現(xiàn)營(yíng)收和凈利潤(rùn)雙雙增長(zhǎng)，同比增長(zhǎng)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(chǎng)，服務(wù)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(lán)牙音頻、低延遲無線音頻產(chǎn)品等產(chǎn)品為例，分別進(jìn)入了Harman、SONY、BOSE、大疆、RODE、猛瑪?shù)葒?guó)際知名品牌供應(yīng)鏈，在以低延遲無線音頻為基礎(chǔ)的無線麥克風(fēng)產(chǎn)品市場(chǎng)中，炬芯已成為該市場(chǎng)的主流供應(yīng)商。不僅在端側(cè)AI處理器產(chǎn)品收入已呈倍數(shù)增長(zhǎng)，結(jié)合全部產(chǎn)品矩陣為炬芯提供了足夠的成長(zhǎng)動(dòng)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(jìn)的HiFi5 DSP融合設(shè)計(jì)形成了炬芯科技AI-NPU架構(gòu)。同時(shí)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(biāo)準(zhǔn)的AI開發(fā)流程如Tensorflow，HDF5，Pytorch和Onnx。借助炬芯ANDT工具鏈輕松實(shí)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(jī)的成長(zhǎng)，國(guó)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(jìn)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(jì)算需求的日益增長(zhǎng)，A I處理必須分布在云端和終端進(jìn)行，才能實(shí)現(xiàn)A I的規(guī)模化擴(kuò)展并發(fā)揮其最大潛能 ——正如傳統(tǒng)計(jì)算從大型主機(jī)和瘦客戶端演變?yōu)楫?dāng)前云端和邊緣終端相結(jié)合的模式。與僅在云端進(jìn)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(fù)載。所以炬芯預(yù)測(cè)混合AI應(yīng)該會(huì)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(fèi)電力，以提供源源不斷的AI算力。但在端側(cè)AI應(yīng)用當(dāng)中，特別是大部分裝置都以電池驅(qū)動(dòng)，成本和低功耗就成為了芯片設(shè)計(jì)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(yuǎn)遠(yuǎn)達(dá)不成極致的能效比目標(biāo)，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(duì)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(jì)算結(jié)構(gòu)。傳統(tǒng)的馮?諾伊曼計(jì)算系統(tǒng)采用存儲(chǔ)和運(yùn)算分離的架構(gòu)，存在“存儲(chǔ)墻”與“功耗墻”瓶頸，嚴(yán)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(shè)計(jì)的電路實(shí)現(xiàn)存內(nèi)計(jì)算Computing-in-Memory（簡(jiǎn)稱CIM）技術(shù)，在SRAM介質(zhì)內(nèi)用客制化的模擬設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)數(shù)字計(jì)算電路，既實(shí)現(xiàn)了真正的CIM，又保證了計(jì)算精度和量產(chǎn)一致性。炬芯科技面向電池驅(qū)動(dòng)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(shí)現(xiàn)的SRAM based CIM（Mixed-mode SRAM based CIM，簡(jiǎn)稱MMSCIM）在500MHz時(shí)實(shí)現(xiàn)了0.1TOPS的算力，并且達(dá)成了6.4TOPS/W的能效比，受益于其對(duì)于稀疏矩陣的自適應(yīng)性，如果有合理稀疏性的模型（即一定比例參數(shù)為零時(shí)），能效比將進(jìn)一步得到提升，依稀疏性的程度能效比可達(dá)成甚至超過10TOPS/W。基于此核心技術(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(tái)。
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2025端側(cè)AI加速在IoT設(shè)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(duì)AI的預(yù)期。然而，AI發(fā)展之路依然漫長(zhǎng)，從云到端將會(huì)是一個(gè)新的發(fā)展趨勢(shì)，AI的世界即將開啟下半場(chǎng)，為半導(dǎo)體市場(chǎng)需求增長(zhǎng)提供主要?jiǎng)恿Α?br /> ?
以低延遲、個(gè)性服務(wù)和數(shù)據(jù)隱私保護(hù)等優(yōu)勢(shì)，端側(cè)AI在IoT設(shè)備中扮演著越來越重要的角色，在制造、汽車、消費(fèi)品等多個(gè)行業(yè)中展現(xiàn)更多可能性。基于SRAM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(shí)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(gè)芯片系列：第一個(gè)系列是 ATS323X，面向低延遲私有無線音頻領(lǐng)域；第二個(gè)系列是ATS286X，面向藍(lán)牙AI音頻領(lǐng)域；第三個(gè)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(shí)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(shè)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(shí)現(xiàn)算力和能效比進(jìn)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(dòng) AI 技術(shù)在端側(cè)設(shè)備上的融合應(yīng)用，助力端側(cè)AI生態(tài)健康、快速發(fā)展。
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