安防是国产芯片快速崛起的一个领域,也可能是目前芯片国产化最为彻底的领域之一,基本上可以覆盖高中低端不同应用需求。而论及发展的动因,既有主动,也有被动。

 

“主动”的出发点不必多言,如同在所有的领域一样,主动发展、寻求国产化替代,是国产芯片的重任。“被动”则是在贸易摩擦、断供、实体清单等影响下,国产芯片不得不面对的现实,核心芯片的国产化被加速推行。

 

近来,多家国产安防芯片厂商发布2021年中报,在今年上半年业绩迎来爆发式增长:富瀚微营收7.18亿元,同比增长154.37%;国科微营收9.52亿元,同比增长393.07%;北京君正营业收入23.36亿元,同比增长588.46%。具体的产线增长情况不做过多讨论,一个突出的事实是,这些芯片厂商都无一例外在智能视频芯片领域进行了重点投入。

 

集成电路行业普遍面临的供应链紧张情形一样,智能视频芯片同样面临着产能压力;并且在占据全球IPC SoC芯片市场约70%份额的海思,受断供影响,用一颗少一颗已成既定事实。在市场需求尤其高涨的情况下,整个市场都在寻求新的替代。这些国产安防芯片厂商在内外承压、危机并存的情况下,如何定义市场、如何布局、如何抓住AI发展的机遇,值得关注。


IPC SoC芯片暴涨,下一步呢?

 

受益于网络摄像机的应用和部署,IPC SoC芯片近年来增长较快,也成为国内芯片企业创新的焦点,而在多年前就已着力布局IPC SoC芯片业务的企业,现在已经到了“摘果实”的时候。

 

富瀚微产品规划总监冯晓光表示,近两年IPC SoC产品销售占比逐年上升,对营收贡献较好。IPC SoC市场存在机会的同时,同样面临着更大挑战——能否把握市场契机的关键在于自身产品是否过硬。在他看来,富瀚微的优势在于专注视频图像芯片设计近二十年,长期深入客户第一线,掌握最新市场需求与趋势,能够更准确规划、定义新产品,可以避免试错、沉没成本。

 

他表示,富瀚微作为传统安防芯片企业,关注的是芯片的出货量和利润率。之所以不急于在前两年的AI热潮中抛头露面,是希望能够厚积薄发,在AI安防市场真正爆发前可以适时地推出最有竞争力的产品。据介绍,富瀚微的轻智能IPC芯片已经大规模量产,可以帮助客户以更优的BOM成本,去覆盖80%以上的轻智能应用场景需求。另一方面,富瀚微也计划在今年晚些时候推出中高端AI芯片,以开放的生态联合业内众多合作伙伴,满足客户碎片化、定制化AI需求。

 

合肥君正智能视频事业部副总刘远谈到,AI安防芯片作为算法和产品方案的多重载体,过去面临的落地瓶颈主要集中在:成本偏高、发热过大、算力难以利用、产品端的资源限制、算法多样性的挑战和算法开发环境极不统一等方面。AI场景需求千变万化,产品端资源(如光学/存储等)参差不齐,算法算子等也各有特色,这些都是碎片化的具体表现。这些瓶颈明显阻碍着AI产品落地的速度、深度和广度。

 

更进一步来看,AI安防乃至更广义的智能视觉,并不像手机、PC等领域,在可预见的未来仍不太可能形成大一统的需求生态、技术生态或者消费者生态。安防主体还是to B的市场,定制化、碎片化很可能就是这种市场的客观常态。所以在定制化碎片化的地基上,如何构建出一个成本可控,稳定高效灵活的应用平台,便成为破解AI安防落地难的出路,也是下一步创新的重点。

 

安谋科技AI技术高级市场经理吴彤指出了IPC的一个显著市场特点,他认为安防IPC芯片的特点就是市场占比一直很高,但市场渗透率却很低,因此这个领域成为各大芯片公司重点关注的赛道。据他介绍,基于安谋科技自主架构XPU产品的安防前端智能IPC芯片,已经被多家头部安防芯片企业采用,预计很快会投入商用。其IP产品除了硬件层面的PPA、算力利用率高等优势外,还提供软件层面的SDK及完整工具链,支持安防领域主流算法。

 

亿智电子安防产品部VP魏唯认为在未来3-5年内,将会实现AI IPC对传统IPC的全面替代,未来将不存在不带AI功能的摄像机,所有传感器也将具备轻量化的AI功能。他解释说,随着算法和AI芯片的发展,市场需求和产业生态也在不断蜕变。以前的视频数据只是简单地存储在硬盘,现在利用AIPC(带智能应用的前端摄像机)以后,可能需要搭建专门的团队,去实现管理流程的智能化升级。例如在物业管理中,当AIPC抓拍到陌生人脸或电动车闯入,谁来使用这个数据、如何使用这个数据,都将由专门的管理部门去利用这些数据做好物业管理。同时,用户对智能化的需求,也加大了对算力的需求,这些应用都需要具备AI算力的芯片去落地。

 

明星企业众议:AI安防新趋势

 

富瀚微冯晓光认为,过去几年AI应用在安防市场经历了从红火到冷静的阶段,目前积淀下来市场份额较大的是几个典型应用,如人型检测、车辆检测、人脸检测和识别等。这些应用已逐步在安防产品中成为标配。其他碎片化应用虽然在各种宣传中比较热闹,但是受制于需求规模和复杂度,主要在项目型产品中落地,在出货量更大的渠道型产品中并不多见。

 

合肥君正刘远则表示,未来的趋势很清析,AI能力会成为安防产品的基础属性,自然也是安防芯片的基础属性,算力和平台普及化是必然结果。据介绍,过去几年,君正出货的50%~60%的泛安防产品都带有轻智以上的算法功能,君正的IPC产品已经是以AI为主。AI安防芯片将会较快地从“好用性”阶段过渡到“性价比”阶段,不言而喻,未来真正考验安防芯片原厂自身创新能力的时代将会到来。

 

雄迈集成电路市场部副总经理冯军谈到,疫情影响下,人脸识别、支付等非接触识别应用得到了高速发展,这也是AI在安防落地的主要领域。他解释,轻AI(算力小于1.5T)主要在人脸识别类门禁、考勤、电子猫眼等应用,中等AI(算力在1.5T~4T之间)则用于多目标人脸、车辆等的同时识别。
与此同时,在半导体产业领域,AI处理器(NPU等)的引入加速了安防主平台芯片迈向更高制程,采用工艺从40nm提升到了22nm。也同时针对系统需求,越来越多的DDR KGD(Known Good Die)被用于SoC合封(MCP),这也是今年的DDR KGD严重缺货的原因所在。

 

安谋科技吴彤认为,智慧安防技术领域逐渐拓宽,已经由传统的核心业务延伸至机器视觉、AI芯片、算法、图像传感、生物识别等多种技术类别。在新技术的驱动下,可以看到几个比较明显的技术趋势:一是结合大数据、AI算法的智能安防的中台分析能力显著提高。以门禁监控为例,在2020年疫情期间,门禁摄像机就经历了快速的功能迭代,从简单的人物识别、衣物、年龄特征识别快速进化到了性别追踪、人物轨迹追踪、人物流动路径分析等功能,这类具备监控分析能力的指挥中台目前在公安系统、城市管理、社区管理方面备受推崇。

 

二是软件定义摄像机(Software-Defined Camera)趋势明显。一批新兴安防企业提出了软件定义的概念,将原来高度耦合的一体化硬件,通过标准化、抽象化,解耦成不同的部件,更多地由软件来驱动并控制硬件资源。当然,成熟的软件定义需要有充足的硬件资源(专业的AI芯片)、统一开放的操作系统和丰富的应用支持。

 

写在最后


AI进入安防前,说起安防几乎都是视频监控,基本都是to G的业务;AI到来后,带来了新的方向、新的需求、新的血液、新的玩法,传统安防市场被颠覆。回过头来看最近四五年的安防市场,行业格局变化不可谓不大。传统安防巨头开启了转型之路,多年来在视频这个垂直赛道上默默布局的厂商也焕发出新的生机,年轻的AI企业也在这里找到了用武之地。

目前,安防IPC芯片主要应用场景为视频智能分析,包括特征识别和行为分析。从主流厂商推出的智能产品、视频智能分析技术来看,都已实现了排除干扰背景因素,动态实时跟踪目标并分析目标行为的目的,大大提升了报警准确率,并且能够实现对人脸、人体、车辆等并行综合检测,精准全息化感知业务场景数据。视频智能分析在智能安防领域应用前景广阔,对于端侧的算力需求也会越来越大。

 

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