编者按:自1956年中国将半导体作为国家重要的发展领域后,今年是第66个年头。回望66年的发展,从无到有、从小到大,半导体产业经历了风雨坎坷同时又迸发出无限的生机。在中国“十四五”提出数字经济发展规划,瞄准集成电路等战略性领域之际,半导体产业纵横推出“国产化进程”系列专题,讲述当今中国半导体各领域发展进程,解析国产化最新态势,本期为“国产化进程”专题集成电路篇第二篇文章:安防芯片。

——半导体产业纵横编辑部

 

近日,一则“美国将对海康威视实施制裁”的消息传出,随后海康威视股价以一字跌停价开盘,开盘缩水超过近800亿人民币。

 

而这并不是美国针对海康威视的第一次制裁,在2019年时,美国商务部就将海康威视列入实体清单;2020年时,美国国防部决定将海康威视列为“中国军方拥有、控制或有联系”的公司清单;而这一次传闻,美国则是想进一步升级,将海康威视列入SDN清单(特别指定国民与禁止人员名单),根据SDN制裁规则,任何美国人士不得与SDN清单上的实体和个人进行交易,包括提供或接受产品、服务,使用美元结算等。非美国人士和实体,与SDN实体交易也将面临次级制裁的风险,这可能成为美国迄今为止针对中国大公司采取的最严厉措施。

 

作为全球最大的安防设备厂商,海康威视屡屡被美国“制裁”,这影响的不止海康,还包括其背后的安防芯片供应链。

 

国产安防企业的喜悲

 

美国频频制裁背后的目的不言而喻。

 

海康威视是全球最大的监控设备制造商,在全球市场中海康威视市场份额达29.8%,位列全球第一。同时,海康威视服务于全球150多个国家和地区。据海康威视2021年财报显示,境内收入占比为73%,境外收入占比为27%,美国市场就是海康威视最早开拓的境外市场之一。

 

与此同时,海康威视的全球化业务已经展开了十数年,并且其业务大多应用在典型的碎片化场景。因此海康威视的大多数中小客户涉及全球各个行业、各个区域,极其分散。全球化的产业分布,成为美国忌惮的原因。

 

实际上从数据来看,即使被列入实体清单,海康威视的业务并不如华为受到的影响大。2020年海康威视营收同比增长10%,2021年同比大幅增长28.21%。

 

但作为全球最大的安防设备厂商,海康威视的产品类型众多,如今在售的硬件设备型号近3万种。海康威视的供应链中也包括电子设备核心的芯片产业。从安防芯片的供应来看,安防市场需求的芯片主要分五大类,即CMOS图像传感器芯片、IP摄像头的SoC芯片、后端NVR芯片、模拟摄像机的ISP图像处理芯片、后端DVR芯片。

 

在芯片方面,面对众多的安防产品和芯片种类,安防芯片全靠安防设备公司自研显然不是一个可行的解决方式。

 

2021年9月,就有投资者在互动平台向海康威视提问:“公司目前有没有自研芯片?”彼时,海康威视董秘回应称:“行业中需要使用的芯片种类型号多,公司的产品型号种类也非常多,产业链非常复杂,公司对于芯片的定位是更多依靠产业链上的合作伙伴。”

 

随着全球芯片短缺危机的出现,如何保证供应链安全已经成为一大问题。海康、大华、华为安防系统业务的竞争要素之一即芯片供应链的竞争。

 

供应链安全有三层内涵:能够确保业务所需的芯片持续稳定供应、能够形成芯片端的差异化竞争优势、能够全力配合安防智能化升级。

 

在2021年的年报中,海康威视也坦言2021年的确受到了芯片产能供给失衡导致的缺芯、原材料涨价等方面的不利影响。

 

好在安防行业需要的芯片,制程工艺要求低于高端智能手机芯片的制程工艺要求。安防摄像机的芯片制程工艺目前绝大多数集中于于22-40nm,我国目前已经掌握28nm、14nm芯片的加工,面对尚不需要14nm工艺的安防芯片,我国仍有自主生产的空间。

 

安防芯片产业重塑格局

 

国内安防芯片市场主要参与者有海思、富瀚微、星宸科技、北京君正、国科微、联咏科技、瑞芯微、安霸等企业。

 

安防芯片市场从曾经的“一超多元”转变为百花齐放。

 

曾经,海思占据安防芯片市场约七成份额,而海思受到制裁后,安防芯片企业也抓住市场机会一拥而上。从数据上看,2020年IPC芯片领域,虽然海思仍然保持了大约30%的份额,但星宸、富瀚微、北京君正、国科微四家企业合计占据了近60%的市场。

 

成立于2004年的富瀚微是国内图像信号处理芯片(ISP)龙头,在智慧安防领域具有视频监控芯片全系列产品,范围覆盖模拟到数字、从前端摄像机到后端录像机。同时,富瀚微也是海康威视多年的芯片供应商。2021年海康威视与富瀚微的关联交易额占富瀚微营收的60.34%。海康威视是富瀚微第一大客户。

 

背靠联发科的星宸科技是AI 相机芯片供应商,其专注于安防、智能辅助驾驶、物联网和智能家庭等领域芯片研发,产品覆盖IP Cam、USB Cam 、Car Cam、NVR、DVR、运动相机、智能家居和智能显示等。在海思受到制裁影响的同时,而星宸科技凭借技术优势迅速抢占市场,在2020年市场份额达到26%。

 

北京君正在智能视频芯片领域的产品可覆盖智能视觉IOT高、中、低端等不同等级市场,拟投资5.6亿元用于智能视频前端三款IPC芯片与后端三款NVR/DVR芯片的研发与产业化。

 

国科微则多年深耕安防视频监控领域,已布局多款芯片产品,涵盖H.264和H.265编码标准,以及1080P到4K全高清分辨率。

 

因此,在安防芯片供应链方面,尽管受到美国制裁,有着高性价比、响应速度快、决策简单的国内芯片供应商仍有能力保证安防芯片的供应完全。但同时国内厂商也正面临一场激烈的角逐。

 

从安防的前景来看,安防行业的前景非常广阔。随着“3111”试点工程进入整体推进阶段,围绕“平安城市”进行的直接投资接近1000亿元,而平安城市对各类安防产品的需求比例大致为监控系统28%、GPS及智能交通相关产品13%、防盗报警9%、警察装备19%、刑侦器材15%、生物识别及智能卡5%、其它设备11%。

 

同时作为平安城市建设的外延,对乡镇、农村进行无死角安全防范的雪亮工程也开始了全面推进,平安乡村连续四年被写入中央一号文件。

 

如何继续巩固和扩大安防芯片领域的优势,已经成为国内安防芯片厂商面临的重要问题。

 

谁能成为下一个龙头?

 

现在的安防行业正在发生新的变化。

 

高清化,4K无处不在

 

在电子安防产品市场中,视频监控系统占据了过半的份额,市场规模达到962亿元,成为构建安防系统的核心。安防对清晰度的要求不断提升,从高清进一步向4K和8K超高清。主流安防企业已经推出诸多4K产品和方案,如大华4K极光摄像机,海康威视4K视频监控方案、华为4K智能球机等。

 

安防监控行业对CMOS图像传感器成像的清晰度以及场景覆盖率的要求将会持续提升,随之驱动了从720P-1080P-2K/4K的分辨率升级。

 

星宸科技发布四大系列,覆盖专业安防和消费级产品;瑞芯微已发布两款中高端产品,中低端产品线后续将逐步补齐;北京君正在售产品 5 款,定位于消费级市,并且推出 2 款 AI 协处理器;以上公司的芯片分辨率性能均达到4K像素。

 

AI+安防成为大趋

 

AI安防芯片是前端摄像头智能化的关键因素,也是应对视频监控高实时性要求的重要手段。

 

随着专门为视觉处理设计的终端芯片体积的减小、能耗的降低以及处理能力的增强,将AI 芯片放置在前端摄像机或摄像头中,分摊云中心的计算和存储压力,提高视频分析的速度成为安防行业的新选择。视频监控的前端智能成为了AI芯片厂商和老牌安防巨头的必争之地。

 

针对AI 安防,星宸科技发布了22nm的降龙2.0系列IPC芯片,搭载NPU智能处理器;北京君正推出安防人工智能芯片T40;富瀚微推出面向2M、5M、8M专业网络摄像机的IPC SoC;国科微发布多款轻智能IPC SoC产品,具有更高画质、更低码率和更低功耗优势;地平线研发了主攻智能摄像头的嵌入式AI芯片“旭日”, 并推出了面向安防领域的人工智能高清人脸识别网络摄像机。

 

AI+安防应用广泛,消除了传统上下游的界限。视频监视是AI部署的热门领域,AI+安防产业链与传统安防的最大差异在于,上下游的关系并非泾渭分明,未来将形成 AI公司、安防厂商、集成商、云服务商并立共存的格局。

 

安防芯片,生生不息

 

过去2年,海康威视用高库存的方式来缓解部分制裁影响,获得更长的过渡时间。但所有人都悉知这并非长远之计,国产安防芯片仍需前进。芯片本身属于技术+资金密集型产业,不存在投机情况,安防芯片企业要做大做强,除了有灵敏的市场嗅觉与战略部署之外,也要有长期持续投入人才和资金的定力。

 

抓住安防新方向,国产安防芯片的国产化保卫战早已打响。

 

硝烟之下,谁才能成为最大赢家?