“過(guò)去一些從未接觸過(guò)的海外知名品牌，現(xiàn)在主動(dòng)通過(guò)各種方式找到我們，接洽之后很快就達(dá)成合作，其中不乏國(guó)際一線(xiàn)品牌。如今炬芯科技海外品牌客戶(hù)的占比也越來(lái)越高了，炬芯的目標(biāo)是成為全球化的專(zhuān)業(yè)音頻芯片品牌”
近日，炬芯科技董事長(zhǎng)兼CEO周正宇博士在接受集微網(wǎng)采訪(fǎng)時(shí)表示，2024年我們業(yè)務(wù)的成長(zhǎng)態(tài)勢(shì)整體向好，其中一個(gè)重要因素是與海外市場(chǎng)的拓展有關(guān)，即便是在消費(fèi)類(lèi)電子市場(chǎng)緩慢回暖，但是炬芯科技的營(yíng)收、毛利率、市占率都在持續(xù)增長(zhǎng)，這個(gè)算是我們一個(gè)初步的成績(jī)單，也算是我們?cè)趪?guó)際一線(xiàn)品牌的持續(xù)突破所帶來(lái)的，整體而言還是比較亮眼。
2024年前三季度，炬芯科技實(shí)現(xiàn)營(yíng)收4.67億元，同比增長(zhǎng)24.05%；實(shí)現(xiàn)歸母凈利潤(rùn)0.71億元，同比增長(zhǎng)51.12%；實(shí)現(xiàn)扣非凈利潤(rùn)0.48億元，同比增長(zhǎng)31.23%；其中，前三季度毛利率達(dá)47.13%，第三季度毛利率達(dá)48.16%，公司盈利能力明顯增強(qiáng)。
“9月份炬芯科技實(shí)現(xiàn)了成立以來(lái)單月?tīng)I(yíng)業(yè)額最高的一個(gè)月，三季度同樣創(chuàng)下了炬芯科技成立以來(lái)最高營(yíng)業(yè)額的一個(gè)財(cái)季?！敝苷畈┦勘硎?，驅(qū)動(dòng)我們快速成長(zhǎng)有三大原因，第一得益于我們國(guó)際一線(xiàn)品牌的持續(xù)突破，第二是無(wú)線(xiàn)低延遲、高音質(zhì)需求在私有協(xié)議音頻設(shè)備市場(chǎng)份額不斷擴(kuò)大；第三是最重要的——炬芯科技在端側(cè)AI音頻產(chǎn)品的應(yīng)用實(shí)現(xiàn)增長(zhǎng)。
圍繞三大周邊場(chǎng)景深耕細(xì)作
行業(yè)周知，炬芯科技起源于珠海炬力，技術(shù)團(tuán)隊(duì)以低功耗高音質(zhì)的音頻SoC芯片“見(jiàn)長(zhǎng)”，經(jīng)過(guò)20多年的深耕細(xì)作與創(chuàng)新，已經(jīng)成為全球智能音頻AIoT芯片領(lǐng)域的佼佼者，產(chǎn)品已經(jīng)涵蓋藍(lán)牙音頻SoC芯片系列、便攜式音視頻SoC芯片系列、端側(cè)AI處理器芯片系列等，廣泛應(yīng)用于藍(lán)牙音箱、無(wú)線(xiàn)家庭影院、智能手表、無(wú)線(xiàn)麥克風(fēng)、無(wú)線(xiàn)收發(fā) dongle、藍(lán)牙耳機(jī)、無(wú)線(xiàn)電競(jìng)耳機(jī)、藍(lán)牙語(yǔ)音遙控器及低功耗端側(cè)AI處理器等領(lǐng)域。
“炬芯科技的產(chǎn)品矩陣從最早的MP3、MP4到無(wú)線(xiàn)藍(lán)牙音箱、耳機(jī)，到低延遲私有協(xié)議無(wú)線(xiàn)音頻產(chǎn)品，再到如今的端側(cè)AI音頻產(chǎn)品，已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了多個(gè)國(guó)際一線(xiàn)品牌的突破?！痹谥苷畈┦靠磥?lái)，炬芯科技的目標(biāo)是成為全球化視野的專(zhuān)業(yè)音頻芯片品牌，能夠到海外去替代國(guó)際知名的芯片品牌，而不只是在國(guó)內(nèi)做國(guó)產(chǎn)替代。
截至目前，炬芯已經(jīng)擁有了超過(guò)三百多項(xiàng)全球?qū)＠?，以及服?wù)超過(guò)一百多家品牌，其中除了華為、OPPO、小米、榮耀、realme、TCL、海信、大疆、猛瑪?shù)葒?guó)產(chǎn)品牌外，與JBL、SONY、BOSE、RODE、Vizio、Samsung等國(guó)際一線(xiàn)品牌也攜手推出終端產(chǎn)品，炬芯科技的產(chǎn)品也受到越來(lái)越多全球性的頭部品牌認(rèn)可。
周正宇博士笑稱(chēng)，一些過(guò)去從未接洽過(guò)的海外知名品牌甚至從未用過(guò)中國(guó)芯片的品牌廠(chǎng)商還主動(dòng)通過(guò)各種方式找到我們，雙方接洽之后很快就達(dá)成合作。
而炬芯科技之所以能夠快速實(shí)現(xiàn)國(guó)際一線(xiàn)品牌客戶(hù)的突破，與其厚積薄發(fā)的技術(shù)積累之外，更與其精準(zhǔn)的產(chǎn)品定位和應(yīng)用客戶(hù)群有莫大關(guān)系。
從應(yīng)該場(chǎng)景的戰(zhàn)略規(guī)劃來(lái)看，周正宇博士表示，炬芯科技的產(chǎn)品會(huì)圍繞三大周邊應(yīng)用場(chǎng)景深耕細(xì)作，其中第一是手機(jī)周邊，包括藍(lán)牙音箱、藍(lán)牙耳機(jī)、智能手表、無(wú)線(xiàn)麥克風(fēng)等，第二是圍繞電視周邊的無(wú)線(xiàn)家庭影院音響設(shè)備和無(wú)線(xiàn)K歌設(shè)備等，以及電腦周邊需要更為專(zhuān)業(yè)電競(jìng)耳機(jī)、手柄、鍵盤(pán)、鼠標(biāo)產(chǎn)品，這些產(chǎn)品大部分需要低延遲高音質(zhì)的要求，而這正是炬芯科技的技術(shù)優(yōu)勢(shì)所在。
從幾個(gè)周邊的產(chǎn)品導(dǎo)入來(lái)看，周正宇博士透露，炬芯科技已經(jīng)成功進(jìn)入國(guó)際三大音頻品牌供應(yīng)鏈，在以低延遲私有協(xié)議為基礎(chǔ)的無(wú)線(xiàn)麥克風(fēng)市場(chǎng)已成為主流供應(yīng)商，另外電視品牌海信、TCL等的無(wú)線(xiàn)環(huán)繞音箱也用了我們無(wú)線(xiàn)音頻芯片。
更重要的是，在基于模數(shù)混合SRAM存內(nèi)計(jì)算的端側(cè)AI音頻芯片三個(gè)系列的加持下，炬芯科技有望在端側(cè)AI產(chǎn)品應(yīng)用方面，實(shí)現(xiàn)更為強(qiáng)勁的成長(zhǎng)。
端側(cè)AI音頻芯片追求極致能效比
隨著生成式AI正以前所未有的速度發(fā)展，混合AI架構(gòu)即在云端和邊緣終端之間分配并協(xié)調(diào)AI工作負(fù)載也在同步推開(kāi)，尤其是服務(wù)器云端AI的搭建已經(jīng)逐漸成型，邊緣終端AI將會(huì)迎來(lái)快速的增長(zhǎng)。
這對(duì)于音頻穿戴或者音頻便攜式產(chǎn)品而言，提升端側(cè)AI體驗(yàn)的挑戰(zhàn)和機(jī)遇，是如何在每毫瓦功耗上打造盡可能大的算力，而不是簡(jiǎn)單追求大算力絕對(duì)值。以電池供電為基礎(chǔ)的便攜式音頻或者穿戴產(chǎn)品，成功AI化的核心訴求是在低功耗下打造大算力，才能實(shí)現(xiàn)更好的AI體驗(yàn)。
周正宇博士表示，在從端側(cè)AI到生成式AI的廣泛應(yīng)用中，不同的AI應(yīng)用對(duì)算力資源需求差異顯著，而許多端側(cè)AI應(yīng)用是專(zhuān)項(xiàng)應(yīng)用, 并不需要大模型和大算力；尤其是以語(yǔ)音交互、音頻處理、預(yù)測(cè)性維護(hù)、健康監(jiān)測(cè)等為代表的AIoT領(lǐng)域。
根據(jù)ABI Research預(yù)測(cè)，端側(cè)AI市場(chǎng)正在快速增長(zhǎng)，預(yù)計(jì)到2028年，基于中小型模型的端側(cè)AI設(shè)備將達(dá)到40億臺(tái)，年復(fù)合增長(zhǎng)率為32%。到2030年，預(yù)計(jì)75%的這類(lèi)AIoT設(shè)備將采用高能效比的專(zhuān)用硬件。
由于過(guò)去一直專(zhuān)注于低功耗無(wú)線(xiàn)音頻市場(chǎng)，因此炬芯科技主要關(guān)注的端側(cè)AI是對(duì)于由電池供電且AI算力要求相對(duì)較高的中小型模型端側(cè)AI市場(chǎng)。具體的范圍來(lái)說(shuō)，主要覆蓋算力要求在0.01-3TOPS之間，存儲(chǔ)空間小于10MB，模型參數(shù)大小在0.01-10MB之間，功耗小于10mW的目標(biāo)市場(chǎng)。
周正宇博士介紹稱(chēng)，在這個(gè)區(qū)間，能讓電池續(xù)航滿(mǎn)足終端運(yùn)行的需求，實(shí)現(xiàn)最佳能效比是最重要的；超大算力超大模型不是炬芯科技的追求，而在合理的模型和算力要求下，續(xù)航能力關(guān)鍵，同時(shí)成本不能過(guò)高，才是讓端側(cè)AI快速變?yōu)楝F(xiàn)實(shí)的關(guān)鍵。因此周正宇博士提出的 “Actions Intelligence”是針對(duì)電池驅(qū)動(dòng)的端側(cè)AI落地提出的戰(zhàn)略，將聚焦于模型規(guī)模在一千萬(wàn)參數(shù)（10M）以下的電池驅(qū)動(dòng)的低功耗音頻端側(cè)AI應(yīng)用，致力于為低功耗AIoT裝置打造在10mW-100mW之間的功耗下提供0.1-1TOPS的通用AI算力。
而現(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)不成上述目標(biāo)。要知道在傳統(tǒng)構(gòu)架下芯片性能提升逐漸達(dá)到極限，馮·諾依曼架構(gòu)已成為發(fā)展芯片算力的桎梏，存內(nèi)計(jì)算Computing-in-Memory（簡(jiǎn)稱(chēng)CIM）作為一種新型計(jì)算架構(gòu)，其核心思想是將部分或全部的計(jì)算移到存儲(chǔ)中，讓存儲(chǔ)單元具有計(jì)算能力，數(shù)據(jù)不需要單獨(dú)的運(yùn)算部件來(lái)完成計(jì)算，而是在存儲(chǔ)單元中完成存儲(chǔ)和計(jì)算，消除了數(shù)據(jù)訪(fǎng)存延遲和功耗，是一種真正意義上的存儲(chǔ)與計(jì)算融合。同時(shí)，由于計(jì)算完全依賴(lài)于存儲(chǔ)，因此可以開(kāi)發(fā)更細(xì)粒度的并行性，大幅提升性能尤其是能效比。
機(jī)器學(xué)習(xí)的算法基礎(chǔ)是大量的矩陣運(yùn)算，適合分布式并行處理的運(yùn)算，存內(nèi)計(jì)算非常適用于人工智能應(yīng)用。
于是，炬芯科技創(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（Mixed-Mode SRAM based CIM，簡(jiǎn)稱(chēng)MMSCIM）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，又保證了極致能效比。
據(jù)介紹，目前炬芯的模數(shù)混合SRAM存內(nèi)計(jì)算方案已經(jīng)能夠?qū)崿F(xiàn)近10TOPS/W的高能效表現(xiàn)，即在1TOPS算力下，功耗僅100mW。未來(lái)炬芯希望繼續(xù)朝著100TOPS/W的能效表現(xiàn)邁進(jìn)。此外，由于無(wú)需進(jìn)行數(shù)據(jù)搬運(yùn)，SRAM存內(nèi)計(jì)算也可以帶來(lái)更低的延時(shí)表現(xiàn)。
周正宇博士稱(chēng)，炬芯科技基于模數(shù)混合SRAM存內(nèi)計(jì)算芯片是追求極致的能效比和算力之間的平衡追求，來(lái)定義產(chǎn)品在不同算力和模型中實(shí)現(xiàn)極致的應(yīng)用。
端側(cè)AI音頻芯片即將出貨
基于MMSCIM技術(shù)架構(gòu)的端側(cè)AI音頻芯片，由于減少了在內(nèi)存和存儲(chǔ)之間數(shù)據(jù)傳輸?shù)男枨?，它可以大幅降低延遲，顯著提升性能，有效減少功耗和熱量產(chǎn)生。對(duì)于要在追求極致能效比電池供電IoT設(shè)備上賦能AI，在每毫瓦下打造盡可能多的AI算力，炬芯科技采用的MMSCIM技術(shù)或?qū)⑹菍?shí)現(xiàn)端側(cè)AI落地的最佳解決方案之一。
目前，炬芯科技已經(jīng)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?；诖撕诵募夹g(shù)的創(chuàng)新，炬芯科技已經(jīng)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)。
據(jù)介紹，炬芯科技新一代基于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(wú)線(xiàn)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。
這三個(gè)系列芯片均采用了CPU（ARM）+ DSP（HiFi5）+ NPU（MMSCIM）三核異構(gòu)的設(shè)計(jì)架構(gòu)，炬芯的研發(fā)人員將MMSCIM和先進(jìn)的HiFi5 DSP融合設(shè)計(jì)形成了炬芯科技“Actions Intelligence NPU（AI-NPU）”架構(gòu)，并通過(guò)協(xié)同計(jì)算，形成一個(gè)既高彈性又高能效比的NPU架構(gòu)。在這種AI-NPU架構(gòu)中MMSCIM支持基礎(chǔ)性通用AI算子，提供低功耗大算力。同時(shí)，由于AI新模型新算子的不斷涌現(xiàn)，MMSCIM沒(méi)覆蓋的新興特殊算子則由HiFi5 DSP來(lái)予以補(bǔ)充。
此外，周正宇博士還對(duì)炬芯科技MMSCIM路線(xiàn)有明確規(guī)劃，從路線(xiàn)圖中顯示：
炬芯科技第一代(GEN1)MMSCIM已經(jīng)在2024年落地，GEN1 MMSCIM采用22 納米制程，每一個(gè)核可以提供100 GOPS的算力，能效比高達(dá)6.4TOPS/W @INT8；到 2025 年，炬芯科技將推出第二代（GEN2）MMSCIM，GEN2 MMSCIM采用22 納米制程，性能將相較第一代提高三倍，每個(gè)核提供300GOPS算力，直接支持Transformer模型，能效比也提高到7.8TOPS/W @INT8；到 2026 年，推出新制程12 納米的第三代（GEN3）MMSCIM，GEN3 MMSCIM每個(gè)核達(dá)到1 TOPS的高算力，支持Transformer，能效比進(jìn)一步提升至15.6TOPS/W @INT8。
以上每一代MMSCIM技術(shù)均可以通過(guò)多核疊加的方式來(lái)提升總算力，比如MMSCIM GEN2單核是300 GOPS算力，可以通過(guò)四個(gè)核組合來(lái)達(dá)到高于1TOPS的算力。炬芯科技也借此踏出了打造低功耗端側(cè)AI算力芯片的良好開(kāi)端。
周正宇博士透露，炬芯科技的端側(cè)AI音頻芯片ATS323X已經(jīng)在客戶(hù)端進(jìn)行導(dǎo)入驗(yàn)證，預(yù)計(jì)在今年上半年實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品落地。未來(lái)，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(guò)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。
