消费电子创新:端侧 AI 开启增量空间,端侧AI全产业链梳理

B站影视 内地电影 2025-09-20 15:26 10

摘要:硬件能力突破是端侧AI发展的物质基础。近年来,移动设备算力呈现飞跃式增长:专用NPU(神经网络处理单元)性能提升,如苹果A系列芯片的神经网络引擎、高通Hexagon处理器等,为端侧AI提供了强大的算力支撑;存储技术进步,LPDDR5X内存和UFS 4.0闪存提

端侧AI

1.端侧AI的核心驱动因素

1)技术驱动:硬件创新与算法优化双轮驱动

硬件能力突破是端侧AI发展的物质基础。近年来,移动设备算力呈现飞跃式增长:专用NPU(神经网络处理单元)性能提升,如苹果A系列芯片的神经网络引擎、高通Hexagon处理器等,为端侧AI提供了强大的算力支撑;存储技术进步,LPDDR5X内存和UFS 4.0闪存提供了更高带宽和更快读写速度,满足AI模型对内存的高需求;能效优化技术突破,采用先进制程(4nm/3nm)和异构计算架构,在性能提升的同时控制功耗增长。

算法优化与模型轻量化使得大模型能够在终端设备高效运行:

模型蒸馏、量化、剪枝等技术大幅降低模型大小和计算需求;小型专用模型(如Apple Intelligence采用的3B参数模型)在保持能力的同时减少资源占用;神经网络架构搜索(NAS)技术自动设计高效网络结构,提升计算效率。

2)需求驱动:用户体验升级与隐私保护并重

消费者对实时交互的需求推动了端侧AI发展:AI语音助手需要即时响应,云端处理难以满足无延迟体验;实时图像/视频处理(如背景虚化、美颜)成为智能手机标准功能;AR应用需要实时环境理解和物体识别,对延迟极度敏感。

隐私保护意识增强使得端侧处理成为竞争优势:

数据本地处理避免隐私上传云端,符合越来越严格的数据监管要求(如GDPR);苹果将隐私保护作为差异化卖点,强调"设备端处理"的价值主张;企业用户对敏感数据保护的需求推动端侧AI解决方案。

3)政策驱动:国家战略与产业政策双重支持

中国政府对端侧AI的发展给予了强有力的政策支持:

国务院《关于深入实施"人工智能+"行动的意见》明确端侧AI为核心抓手,设定2027年智能终端普及率超70%的目标;"人工智能+"行动旨在通过终端智能化打通AI落地"最后一公里";政策鼓励AI芯片、操作系统等基础技术自主研发,减少对外依赖。

国产化替代战略为国内产业链带来机遇:

贸易摩擦背景下,自主可控成为重要考量因素;国内半导体产业链在成熟制程和特色工艺领域不断突破;华为、寒武纪、海光等国内企业在端侧AI芯片领域加速布局。

4)产业驱动:科技巨头积极布局生态构建

北美科技巨头加速布局形成产业趋势合力:

苹果与谷歌探讨合作,考虑在Siri中集成Gemini模型;Meta发布多款AI眼镜产品,积极推进元宇宙愿景;Amazon入局智能眼镜市场,扩大Alexa生态影响力;这些合作与创新加速了端侧AI技术的成熟和落地。

产业合作模式创新:

硬件厂商与AI算法公司深度合作,优化软硬件协同;终端品牌与供应链企业共同研发,推动技术创新(如苹果与供应链的紧密合作);开源模型社区蓬勃发展,降低技术门槛和应用成本。

2.端侧AI的硬件载体与创新

端侧AI的发展离不开硬件载体的创新迭代。多种智能设备正经历着由AI驱动的升级换代,为产业链带来巨大机遇。

1)智能手机:端侧AI的核心载体

智能手机作为最普及的智能终端,自然成为端侧AI的首要载体。其创新主要体现在以下几个方面:

计算平台AI化:

专用NPU性能大幅提升,如苹果A17 Pro的神经网络引擎性能较前代提升2倍以上。AI计算异构化,CPU、GPU、NPU协同处理不同AI任务,优化能效比。内存子系统优化,增加带宽和容量,满足大模型数据交换需求。

人机交互智能化:

侧键成为AI交互新入口,iPhone 16新增相机控制按键,配合"视觉智能"功能,实现一键调用AI能力(如图片识别、跨App搜索)。语音助手全面升级,本地化的Siri、Google Assistant能够处理更复杂的离线指令。多模态交互融合,结合视觉、语音、手势等多种输入方式,提供更自然的交互体验。

影像系统AI化:

华为Pura80系列搭载真·1英寸国产大底CIS,通过AI算法提升图像质量,Pura80 Ultra采用"一镜双目"长焦镜头,通过AI优化变焦体验和质量。AI算法在拍摄过程中实时处理画面,提升成片率

散热系统升级:

iPhone 17 Pro系列首次搭载VC均热板散热系统,应对AI算力提升带来的发热问题。安卓阵营采用更激进的散热方案,如华为Mate60 Pro使用7300mm²超大面积VC均热板。石墨膜用量增加,导热材料创新,确保AI高负载下的性能稳定性。

2)AI眼镜:对话式AI的爆量前夜

AI眼镜作为新兴交互终端,正处在爆发式增长的前夜:

产品形态多样化:

Meta Ray-Ban联名款成为爆品,25Q1全球出货52.5万台,同比增长216%,配备MicroLED+光波导显示,提供沉浸式视觉体验。国内厂商积极跟进:小米、魅族、Rokid、雷鸟等纷纷推出相关产品。

技术瓶颈突破:

远场语音识别、降噪、唤醒词检测等技术达到实用水平。MicroLED光机具备轻量化+高亮度特性,与眼镜产品相性契合。衍射/反射两种路径方案持续优化,高折射率碳化硅材料有望突破视场角限制。

产能与生态准备:

Ray-Ban母公司依视路米勒里计划2026年底将年产能提升至千万级别,应用生态逐渐丰富,覆盖导航、翻译、摄影、语音助手等多个场景,价格逐渐下探,促进普及率提升。

3)PC:AIPC渗透率快速提升

Windows 10终止支持推动换机潮与AIPC普及:

换机周期驱动:

Windows 10将于2025年10月终止支持,推动企业用户换机需求,四年一次的外观创新周期(如iPhone 17)刺激消费端换机意愿,兼容性需求促使用户升级硬件,以支持最新AI应用。

AIPC快速渗透:

2025年第一季度,AIPC在线渠道销量占比已达36%,同比增幅150%。预计2025年AIPC渗透率有望提升至19.6%,2028年达到79.7%。芯片厂商(Intel、AMD、Apple)全面支持AIPC标准,推动生态成熟。

零部件升级机会:

AI应用需要更大内存和更快存储;高性能AI计算需要更高效的散热系统。

3.端侧AI的产业链机会与代表性公司

1) AI芯片:算力基石,创新先锋

AI芯片是端侧AI的算力基石,主要分为以下几类:

SoC芯片:

作为设备的主控单元,集成CPU、GPU、NPU等多种计算单元,端侧AI推动SoC需求旺盛,政策驱动下成长空间打开。

代表性公司:恒玄科技(智能音频SoC)、瑞芯微(消费电子SoC)、乐鑫科技(物联网SoC)

业绩表现:瑞芯微2025Q2营收同比增长65%,归母净利润同比大增179%

AI加速芯片:

专为AI计算设计的芯片,提供高效能的神经网络计算能力。

寒武纪、海光等国产AI芯片企业产品逐步具备支撑国内大模型能力;海光信息发布股权激励计划,设定了2025年营收142亿、2026年206亿的考核目标。

存储芯片:

AI对存力需求快速增长,HBM、定制化存储等新兴存储技术受益,存储大厂控制供给,价格预计进一步上涨。

代表性公司:佰维存储(存储模组)、德明利(主控+模组一体化)、兆易创新(Nor Flash龙头)。

晶圆代工:

成熟工艺本地化趋势持续,先进扩产蓄势待发。中芯国际、华虹半导体等国内龙头产能利用率维持高位,若国内晶圆厂在先进工艺取得突破,将对产业链格局带来重要影响。

2)关键零部件:创新集中,价值提升

端侧AI驱动多个零部件环节创新和价值提升:

光学组件:

光学创新成为品牌厂商必争之地,国产替代进程加速,华为Pura80系列搭载真·1英寸国产大底CIS,豪威OV50系列实现对海外品牌反超双潜望镜系统提升模组价值量,可动反光板等新结构带来增量。

代表性公司:舜宇光学(镜头模组)、欧菲光(摄像头模组)、水晶光电(滤光片)

显示面板:

LTPO技术加速渗透,实现1-120Hz自适应刷新率,降低AI功能功耗。串联OLED优势明显,亮度翻倍、续航提升、寿命延长

中尺寸产品应用增多,苹果、华为平板首次搭载串联OLED屏幕。

代表性公司:京东方、深天马、TCL科技(面板厂商)、隆利科技(背光模组)

散热系统:

AI算力提升增加功耗,热管理需求凸显,均热板(VC)加速渗透,石墨膜用量提升。安卓品牌创新散热方案层出不穷,VC+石墨为旗舰机主流趋势。

代表性公司:领益智造(散热模组)、中石科技(导热材料)、思泉新材(石墨烯材料)

电池与电源管理:

AI功能加剧续航焦虑,电池技术创新加速,钢壳电池提升安全性、散热性能和寿命;硅碳负极技术助力电池容量突破,小米金沙江电池达5300mAh;电芯+PACK一体化趋势明显,提升盈利水平。

代表性公司:欣旺达、珠海冠宇(电池模组)

3)PCB与基板:制造基础,能力升级

AI服务器推动PCB向高层数、高密度、高传输速率发展,HDI和18层以上高多层是AI服务器相关市场核心增量,据Prismark预测,2023-2028年AI服务器相关HDI年均复合增速达16.3%。

代表性公司:胜宏科技、沪电股份、鹏鼎控股

来源:晋小乐

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