AI重振PC業(yè),2024 CES上扎堆推出AIPC
2024年被視為AIPC的元年,多家廠商已推出具有AI引擎的PC設(shè)備。在剛剛結(jié)束的2024 CES展上,包括聯(lián)想集團(tuán)、惠普、宏碁在內(nèi)的PC廠商推出了多款A(yù)IPC新品。2024年,聯(lián)想AIPC預(yù)計(jì)正式上市。
AI與PC的結(jié)合被視為一次天然的耦合,AI技術(shù)的加入有望成為PC進(jìn)入第三次大升級(jí)的關(guān)鍵。PC作為承載個(gè)人大模型的平臺(tái),擁有四大優(yōu)勢:全模態(tài)的人機(jī)自然交互條件、廣泛的場景適用性、強(qiáng)大的計(jì)算和存儲(chǔ)能力、以及高度安全的終端保障。這種結(jié)合帶來了多模態(tài)自然語言交互、多場景內(nèi)容創(chuàng)作和生成能力的提升,同時(shí)強(qiáng)調(diào)了對(duì)AI算力的依賴和頻繁的個(gè)人數(shù)據(jù)輸入輸出需求。
IDC預(yù)測,到2027年,中國AIPC出貨量將占整體PC的85%。群智咨詢預(yù)測,2024年AIPC出貨量將達(dá)1300萬臺(tái),PC市場滲透率達(dá)7%,預(yù)計(jì)2025年將達(dá)到30%,2026年超過50%。與非研究院認(rèn)為,隨著AIPC的驅(qū)動(dòng),中國PC產(chǎn)業(yè)鏈預(yù)計(jì)將迎來新的發(fā)展機(jī)遇,芯片、零組件等硬件端相關(guān)產(chǎn)業(yè)鏈將受益。
芯??萍稼w工強(qiáng)調(diào),除了娛樂、教育和辦公場景外,PC還有潛力在其他領(lǐng)域發(fā)揮作用。PC可能與其他設(shè)備(如手環(huán)、手表等)進(jìn)行協(xié)同工作,提供健康數(shù)據(jù)等感知功能。然而,由于功耗限制,這些小型設(shè)備的本地算力可能不足以支撐通用型的強(qiáng)AI加速。
在AI技術(shù)的支持下,PC的主要場景將由CPU集中處理,而特定場景可能由端側(cè)設(shè)備承擔(dān),以提高功耗效率和準(zhǔn)確度。這種分工與協(xié)同將使PC在AI時(shí)代的角色更加突出。AMD于2023年初發(fā)布了銳龍7040系列處理器,引入了RyzenAI,創(chuàng)造了AIPC概念。蘋果在2023年10月發(fā)布iMac和MacBook Pro,宣布M3系列芯片可用于機(jī)器學(xué)習(xí)模型。高通在2023年10月推出了驍龍XElite處理器,專為AI打造。英特爾宣布啟動(dòng)AIPC加速計(jì)劃,計(jì)劃到2025年為超過100萬臺(tái)PC帶來AI特性。
除了這些最核心的PC主芯片之外,還有不少周邊芯片也將受益于這一波AI熱潮,呈現(xiàn)爆發(fā)態(tài)勢,其中比較重要的一顆就是EC芯片。
什么是EC芯片?
隨著超大規(guī)模集成電路的發(fā)展,芯片功能集中化,成為電子產(chǎn)品系統(tǒng)的重要組成部分。電子產(chǎn)品硬件系統(tǒng)通常由多個(gè)芯片協(xié)同工作,芯片間通訊總線成為必不可少的部分。嵌入式開發(fā)中常見的通訊總線包括I2C、SPI、UART、USB等,不同的通訊總線適用于不同場景和需求。
EC(Embedded Controller,嵌入式控制器)芯片在筆記本電腦中扮演重要角色,提供開關(guān)機(jī)管理、低功耗管理、輸入設(shè)備管理等功能,并在電腦關(guān)機(jī)后繼續(xù)工作。EC的內(nèi)部Flash存儲(chǔ)EC代碼,對(duì)系統(tǒng)重要信號(hào)的時(shí)序起著關(guān)鍵作用。EC與BIOS一同處于機(jī)器底層,EC負(fù)責(zé)系統(tǒng)的全局管理,而BIOS在EC初始化內(nèi)部物理環(huán)境后開始運(yùn)行。EC與電源管理單元共同配合,完成從開機(jī)到關(guān)機(jī)的全部功能,包括對(duì)背光亮度、聲音控制等。
三家廠商壟斷90% EC芯片市場份額?
全球嵌入式控制器(EC)芯片市場長期以來一直由美國和臺(tái)灣的企業(yè)主導(dǎo)。這些地區(qū)的公司,如新唐、聯(lián)陽(ITE)、microchip、ENE四家公司,憑借著先進(jìn)的技術(shù)和市場占有率,成為了這一領(lǐng)域的領(lǐng)頭羊。其中ITE、新唐和microchip,三家是主要占了90%以上的市場份額。
芯??萍甲鳛橐患抑袊箨懙?a class="article-link" target="_blank" href="/tag/%E8%8A%AF%E7%89%87%E8%AE%BE%E8%AE%A1/">芯片設(shè)計(jì)公司,進(jìn)入EC芯片市場比較晚。憑借CSC2E101芯片,芯??萍汲蔀橹袊箨懯讉€(gè)通過Intel PCL認(rèn)證的國產(chǎn)EC芯片廠商,還獲得了“最佳MCU芯片”獎(jiǎng)項(xiàng)。PCL是ODM/OEM制造商選擇組件時(shí)的重要參考文檔,包含了最新平臺(tái)經(jīng)過英特爾驗(yàn)證的設(shè)備。CSC2E101的列入意味著它滿足了英特爾的高標(biāo)準(zhǔn),并可能被廣泛用于全球PC制造中。這對(duì)于芯??萍紒碚f是一個(gè)重大突破,因?yàn)橐郧斑@個(gè)列表主要由國際大公司的產(chǎn)品占據(jù)。
芯海科技的EC芯片的主要競爭對(duì)手為臺(tái)系和外資企業(yè),國產(chǎn)化率低,但替代空間廣闊。目前芯海已經(jīng)進(jìn)入主流PC品牌客戶,以及部分信創(chuàng)客戶的供應(yīng)鏈。
芯海為何能殺入EC市場?
為什么芯海科技選擇進(jìn)入EC芯片市場,同時(shí)又成功的占據(jù)了市場?
這里有幾個(gè)契機(jī):第一個(gè)是前兩年的芯片缺貨,EC芯片也是缺貨之一,而當(dāng)時(shí)國內(nèi)沒有芯片廠商可以做。
第二個(gè)就是國內(nèi)一家知名企業(yè)被美國制裁,沒辦法用國外的EC芯片。
兩個(gè)契機(jī)都導(dǎo)致當(dāng)時(shí)的市場迫切需要國產(chǎn)EC芯片出來打破壟斷,填補(bǔ)市場空白。
“可以說是芯海選擇了EC領(lǐng)域,也可以反過來說是EC這個(gè)產(chǎn)業(yè)選擇了芯海?!?/strong>趙工對(duì)與非網(wǎng)記者表示,EC芯片的特點(diǎn)就是感知和控制,而感知和控制是芯海耕耘了20年的技術(shù)儲(chǔ)備。作為專用MCU,有很多國產(chǎn)MCU廠商都想嘗試進(jìn)入EC芯片市場,但最終由于要求太高而放棄了。
2023年5月,CSC2E101芯片在臺(tái)北COMPUTEX電腦展上全球首發(fā),展示了其技術(shù)上的多項(xiàng)優(yōu)勢。CSC2E101芯片以其32位內(nèi)核、60MHz主頻、512K片上Flash和192K SRAM,以及內(nèi)置的安全硬件引擎等特點(diǎn),在筆記本、平板電腦和臺(tái)式機(jī)領(lǐng)域展現(xiàn)出強(qiáng)大的競爭力。
在安全性能方面,CSC2E101從硬件層面進(jìn)行加密技術(shù)設(shè)計(jì),有效構(gòu)建用戶數(shù)據(jù)安全防火墻。在低功耗設(shè)計(jì)方面,該芯片在VBAT模式下的功耗低至6uA以下,超出了國際一流廠商的相關(guān)技術(shù)指標(biāo)。除了傳統(tǒng)的EC功能,它還集成了氛圍燈、呼吸燈、PD3.0/Type-C等功能,增強(qiáng)了產(chǎn)品的多功能性。
EC芯片行業(yè)面臨的挑戰(zhàn)?
值得一提的是,EC芯片并不屬于先進(jìn)芯片,不需要先進(jìn)工藝。這種芯片雖然在技術(shù)上不具備5G那樣的先進(jìn)性,但對(duì)于整個(gè)計(jì)算系統(tǒng)而言,其重要性不亞于CPU。
盡管不屬于高端工藝,EC芯片在系統(tǒng)集成和兼容性方面的要求極高。這種芯片需要與CPU及其他計(jì)算組件緊密結(jié)合,確保整個(gè)系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)作。國內(nèi)芯片廠商在設(shè)計(jì)這類芯片時(shí)面臨的困難,主要在確保系統(tǒng)集成和兼容性方面。由于這些技術(shù)挑戰(zhàn),很多大型PC客戶并不愿輕易更換供應(yīng)商,因?yàn)檫@涉及到大量的驗(yàn)證工作和相應(yīng)的成本?!斑@也是為什么現(xiàn)在深圳的億道、微步等公司都用的同一家的EC芯片”,趙工表示。
EC芯片在計(jì)算系統(tǒng)中扮演著至關(guān)重要的角色,然而EC芯片的價(jià)格卻并不高,其中一個(gè)重要的原因是臺(tái)系的PC供應(yīng)鏈主動(dòng)開始的價(jià)格戰(zhàn),進(jìn)一步壓縮了芯片廠商的利潤空間。EC芯片雖然價(jià)格低廉,但其對(duì)系統(tǒng)的影響和重要性使得客戶在選擇供應(yīng)商時(shí)格外謹(jǐn)慎。
EC在X86架構(gòu)中扮演關(guān)鍵角色,盡管其規(guī)范已經(jīng)制定,但在傳感器和感知方面仍有很大的靈活性。這為PC行業(yè)提供了創(chuàng)新的空間。趙工指出,只有提高工程師的技術(shù)水平,才能充分利用這種靈活性來開發(fā)創(chuàng)新產(chǎn)品。對(duì)于中小型客戶來說,人力和研發(fā)資源的限制使他們在更換供應(yīng)商時(shí)面臨更大的挑戰(zhàn)。
針對(duì)這一類型的客戶,芯??萍坚槍?duì)生態(tài)合作伙伴的工程師,啟動(dòng)了“PC合作伙伴加速計(jì)劃”,同時(shí)在近期開啟了“第一期EC工程師認(rèn)證”,希望通過培訓(xùn)來讓客戶的EC工程師能進(jìn)一步熟悉芯??萍嫉腅C產(chǎn)品,減少學(xué)習(xí)成本。
加強(qiáng)本土IC廠商合作,英特爾正變得更加開放
芯海科技在EC領(lǐng)域的成功很重要一點(diǎn)是得益于其與英特爾的緊密合作。英特爾中國區(qū)技術(shù)部總經(jīng)理高宇曾表示,芯??萍甲鳛樯钲诔砷L起來的全信號(hào)鏈集成電路設(shè)計(jì)企業(yè),具有優(yōu)秀的MCU開發(fā)能力。英特爾通過其創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室支持芯海開發(fā)新一代的筆記本Embedded Controller,并且通過“平臺(tái)認(rèn)證計(jì)劃”加速其在全球客戶端的導(dǎo)入。這種合作不僅促進(jìn)了技術(shù)及產(chǎn)業(yè)生態(tài)的進(jìn)步,還提升了PC產(chǎn)品的體驗(yàn)。
近年來,英特爾致力于培育和發(fā)展一個(gè)更加豐富多樣的生態(tài)系統(tǒng),以應(yīng)對(duì)ARM等競爭對(duì)手日益增強(qiáng)的市場地位。事實(shí)上,近年來PC供應(yīng)鏈中的技術(shù)進(jìn)步,相比手機(jī)等產(chǎn)品已經(jīng)趨向緩慢。比如PC用的codec芯片,目前用的仍然是20年前定義的芯片。不少業(yè)內(nèi)人士對(duì)與非網(wǎng)記者表示,英特爾的生態(tài)系統(tǒng)相對(duì)封閉,因?yàn)橛⑻貭栂M麑⒖刂茩?quán)保持在自己手中,不愿意開放平臺(tái),這也限制了與其它廠商的合作。
筆者認(rèn)為,英特爾開始與芯海科技等本土廠商開始合作,意味著英特爾變得逐漸開放,開始通過合作激發(fā)本土IC廠商的創(chuàng)新潛力。
趙工認(rèn)為, 其實(shí)近年來PC行業(yè)一直在追求產(chǎn)品創(chuàng)新和改進(jìn)產(chǎn)品形態(tài),比如“2 in 1”、可旋轉(zhuǎn)屏幕和YOGA折疊屏等產(chǎn)品。
最后,AI對(duì)PC行業(yè)的賦能和推動(dòng)才剛剛開始,未來AIGC應(yīng)用在PC上的創(chuàng)新將更深刻的改變PC的產(chǎn)品形態(tài),同時(shí)增加更多的傳感器和感知技術(shù)的創(chuàng)新。而這些產(chǎn)品形態(tài)的改變和技術(shù)創(chuàng)新都離不開EC芯片的支持。最后,趙工也表示,芯??萍嫉腅C產(chǎn)品不僅適用于PC市場,未來也將擴(kuò)展到工業(yè)領(lǐng)域。