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智能音箱SoC芯片
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伍鑫童·头豹分析师
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行业定义
SoC芯片(System on Chip,SoC)指将微处理器、信息处理系统、嵌入式软件集合在一块芯片的技术,区别于仅集成硬件的传统芯片,SoC芯片将硬件设备与软件系统相结合。智能音箱指智能化蓝牙音频设备,是新一代人机交互的入口。智能音箱的人工智能技术、语音识别技术、自然语言处理技术等均依托于SoC芯片实现,智能音箱SoC芯片要在单一芯片中涵盖多种功能,如CPU、DSP模块、射频、电源管理、射频、智能语音交互等多个模块。射频模块包含音频功放模块(音频功放模块别名音频功率放大器),该模块是音响系统中负责将信号源的弱电信号放大的模块。音频功放模块既可以和其他模块集成于一块芯片,也可作为单独的芯片内置于音箱。智能音箱SoC芯片在单一芯片中同时集成AI模块和音频功放模块是其区别于其他通用型SoC芯片的主要特征。
行业分类
智能音箱SoC芯片按照使用功能可分为智能应用处理器芯片、通信芯片和电源管理芯片。在处理器芯片方面,智能音箱主要使用围绕MPU构件的SoC芯片。在WiFi芯片方面,智能音箱主要使用多核混合架构的智能WiFi芯片。蓝牙芯片在免许可的2.4GHz ISM射频频段接收数字信号,然后该信号被转换为模拟信号发出。电源管理芯片负责电子设备系统中对电能进行变换、分配和检测。
行业特征
中国智能音箱SoC芯片行业具有准入门槛高、下游行业集中度高和下游销售渠道多样化高三大特征。在准入门槛方面,同其他芯片行业一样,SoC芯片行业属于典型技术密集型产业,该行业对企业的研发投入要求较高。在下游集中度方面,目前中国智能音箱市场主要被百度、小米、阿里巴巴三大科技巨头垄断,CR3超过90%。在下游销售渠道方面,以2018年为节点,在此之前智能音箱行业以线上销售渠道为主,在此之后进入线上线下共同发展的销售模式。
发展历程

智能音箱SoC芯片行业

目前已达到 3个阶段
产业链分析
行业规模
智能音箱SoC芯片行业规模
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SIZE数据
政策梳理
智能音箱SoC芯片行业
相关政策 5篇
竞争格局
中国智能音箱SoC芯片行业总体呈现以晶晨半导体、北京君正、汇顶科技作为龙头企业引领其他企业发展的竞争格局。
数据图表
摘要
SoC芯片(System on Chip,SoC)指将微处理器、信息处理系统、嵌入式软件集合在一块芯片的技术,区别于仅集成硬件的传统芯片,SoC芯片将硬件设备与软件系统相结合。智能音箱指智能化蓝牙音频设备,是新一代人机交互的入口。智能音箱的人工智能技术、语音识别技术、自然语言处理技术等均依托于SoC芯片实现,智能音箱SoC芯片要在单一芯片中涵盖多种功能,如CPU、DSP模块、射频、电源管理、射频、智能语音交互等多个模块。射频模块包含音频功放模块(音频功放模块别名音频功率放大器),该模块是音响系统中负责将信号源的弱电信号放大的模块。音频功放模块既可以和其他模块集成于一块芯片,也可作为单独的芯片内置于音箱。智能音箱SoC芯片在单一芯片中同时集成AI模块和音频功放模块是其区别于其他通用型SoC芯片的主要特征。 智能音箱SoC芯片设计上游分为EDA工具、IP核授权商和晶圆代工厂。EDA工具代表企业有Synopsys、Candence、华大九天、西门子等。知名IP核授权商有ARM、Synopsys芯原微电子等。晶圆代工厂代表企业有台积电、中芯国际等。中游为智能音箱SoC芯片厂商,代表企业有全志科技、晶晨半导体、君正集成等。下游为智能音箱品牌商,代表企业有百度、阿里巴巴、小米、亚马逊等。 得益于下游智能音箱市场对SoC芯片需求的拉动,中国智能音箱市场规模从2018年的19,105.8亿元增长至2022年的30,933.8亿元,年复合增长率12.8%。未来,中国智能音箱SoC芯片市场规模将由于智能音箱市场的需求疲软而逐渐下降,预计从2023年的23,818.8亿元降至2027年的15,163.5亿元。 中国智能音箱SoC芯片行业总体呈现以晶晨半导体、北京君正、汇顶科技作为龙头企业引领其他企业发展的竞争格局。
智能音箱SoC芯片行业定义
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SoC芯片(System on Chip,SoC)指将微处理器、信息处理系统、嵌入式软件集合在一块芯片的技术,区别于仅集成硬件的传统芯片,SoC芯片将硬件设备与软件系统相结合。智能音箱指智能化蓝牙音频设备,是新一代人机交互的入口。智能音箱的人工智能技术、语音识别技术、自然语言处理技术等均依托于SoC芯片实现,智能音箱SoC芯片要在单一芯片中涵盖多种功能,如CPU、DSP模块、射频、电源管理、射频、智能语音交互等多个模块。射频模块包含音频功放模块(音频功放模块别名音频功率放大器),该模块是音响系统中负责将信号源的弱电信号放大的模块。音频功放模块既可以和其他模块集成于一块芯片,也可作为单独的芯片内置于音箱。智能音箱SoC芯片在单一芯片中同时集成AI模块和音频功放模块是其区别于其他通用型SoC芯片的主要特征。
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智能音箱SoC芯片行业分类
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智能音箱SoC芯片按照使用功能可分为智能应用处理器芯片、通信芯片和电源管理芯片。在处理器芯片方面,智能音箱主要使用围绕MPU构件的SoC芯片。在WiFi芯片方面,智能音箱主要使用多核混合架构的智能WiFi芯片。蓝牙芯片在免许可的2.4GHz ISM射频频段接收数字信号,然后该信号被转换为模拟信号发出。电源管理芯片负责电子设备系统中对电能进行变换、分配和检测。
按使用功能分类
智能音箱SoC芯片分类
智能应用处理器芯片(主控芯片)
智能应用处理器芯片是在低功耗中央处理器的基础上扩展音视频功能和专用接口的超大规模集成电路。该芯片是包括智能音箱在内的智能终端的主控芯片,在智能设备中起着运算及调用其他各功能构件的作用。智能应用处理器根据不同的应用场景使用不同的微处理器,按照处理器类型可将智能应用处理器分为:1)围绕微控制器(MCU)构建的SoC芯片,该类芯片应用于对计算性能要求不高的消费电子、家电和智能物联产品。2)围绕微处理器(MPU)构建的SoC芯片,该类芯片应用于对性能和功能要求较高的智能设备,手机应用处理器(AP)是其中的典型代表。3)部分功能可灵活编程的SoC芯片(PSoC)。智能音箱的主控芯片主要是基于CPU或MPU构建的SoC芯片。
通信芯片
通信芯片分为WiFi芯片和蓝牙芯片。在WiFi芯片方面,随着智能化水平的不断提升,终端设备对智能WiFi芯片的功耗、AI性能、内存、传输速度、覆盖范围等方面的要求不断提高。目前,智能WiFi音频芯片厂商主要通过多核混合架构等方式满足智能音频对WiFi芯片性能的要求。在蓝牙芯片方面,蓝牙芯片是一种低成本、短距离、可互操作的无线数传技术,其原理是在免许可的2.4GHz ISM射频频段进行传输。智能音箱蓝牙连接的具体工作原理为:音箱通过蓝牙芯片接收数字信号,并通过数模转换芯片把数字信号转换成人耳能听懂的模拟信号,然后将模拟信号放大并传输到播放单元(扬声器),最后播放单元将接收的模拟信号发出。
电源管理芯片
电源管理芯片(Power Management Integrated Circuits),指在电子设备系统中对电能进行变换、分配、检测的芯片,该类芯片主要负责识别CPU供电幅值,产生相应的短矩波,推动后级电路进行功率输出。按照使用功能分类,电源管理芯片可分为:线性稳压器、电池管理芯片、DC/DC开关稳定器、AC/DC转换器和控制器、LED驱动器、显示电源驱动器、栅极驱动器。
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智能音箱SoC芯片行业特征
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中国智能音箱SoC芯片行业具有准入门槛高、下游行业集中度高和下游销售渠道多样化高三大特征。在准入门槛方面,同其他芯片行业一样,SoC芯片行业属于典型技术密集型产业,该行业对企业的研发投入要求较高。在下游集中度方面,目前中国智能音箱市场主要被百度、小米、阿里巴巴三大科技巨头垄断,CR3超过90%。在下游销售渠道方面,以2018年为节点,在此之前智能音箱行业以线上销售渠道为主,在此之后进入线上线下共同发展的销售模式。
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智能音箱SoC芯片行业准入门槛高
智能音箱SoC芯片行业属于典型技术密集型产业,行业壁垒较高。
技术密集型产业主要特点为科研费用高,芯片行业研发费用占营业收入比例普遍较高。根据2022年相关公司年报数据,智能音箱SoC芯片相关企业研发费用占营业收入比例集中于20%-30%,如恒玄科技(29.6%)、全志科技(27.6%)。部分企业研发投入更高,如汇顶科技,研发费用占营业收入比57.1%。芯片设计上游产业被国外厂商垄断是芯片行业研发费用高的重要原因之一。芯片设计上游包括EDA工具和IP核授权商。在EDA工具方面,2022年中国市场85%以上的EDA市场份额由国际厂商垄断。在IP核方面,中国市场每年超过10亿元的IP核进口额中有约3亿元属于ARM、Synopsys的授权费。因此,EDA工具和IP核的国产化可以缓解中国SoC芯片设计商的研发投入压力。
2
下游智能音箱行业集中度高
智能音箱行业自经历2019年以来的高速增长期后,行业内竞争者逐渐减少,行业集中度逐渐变高。
中国智能音箱在售品牌从2020年的43个减少到2022年的27个。2022年,百度、小米(含红米)、天猫精灵、华为位居中国智能音箱市场前四,市场份额分别为35%、31%、27%和4%,CR4合计达96.5%(同比上涨0.8%)。巨头进场早是中国智能音箱行业集中度高的主要原因。中国智能音箱行业是少数刚刚形成就有巨头进场的行业,初创企业的入场积极性被打消,智能音箱行业因此而缺乏充分竞争的活力。2015年,京东推出中国第一款智能音箱“叮咚”,该音箱的问世标志着中国智能音箱行业形成。2016年,叮咚智能音箱销量占整体市场比例超过66%。然而,在叮咚的先发优势仅维持一年后,小米、阿里、百度等科技巨头开始纷纷布局智能音箱赛道,京东随后逐渐退出智能音箱行业。自2019年起,中国智能音箱市场Top3品牌(百度、小米、天猫精灵)合计份额维持在90%以上。因此,由于科技巨头入场较早,中国智能音箱行业自形成之初起就缺乏竞争,百度、小米、阿里巴巴等科技巨头依靠自身规模、资本和技术优势将智能音箱行业快速推动至头部效应明显、行业集中度高的局面。
3
下游智能音箱销售渠道多样化
智能音箱行业由线上为主的销售模式转变为线上线下共同发展的销售模式。
智能音箱行业自2015年形成到2018年,销售渠道基本以线上为主。在这一期间,天猫、京东等传统电商平台和品牌官网的智能音箱销售量占总销售量比例超过90%。2019年开始,随着线上渠道对消费群体吸纳能力的饱和,百度、天猫精灵、小米等主要厂商开始着力发展线下销售渠道。在线下销售方面,厂商不仅开设直营体验店,还与第三方电子产品销售商广泛开展合作。智能音箱厂商对线下渠道的重点发展使2019年智能音箱线下销售量占比达38%,同比增长超过280%。2020年,受疫情因素影响,线下销售份额小幅度萎缩(36%),品牌商又重回线上销售渠道开始探索直播带货。例如,小度官方网店入驻拼多多,发布新品的同时加大百亿补贴力度。中国智能音响行业自此开始转变为线上线下并行发展的销售模式,2023年第一季度,智能音箱整体销售量570.9万台,其中线上和线下销售量占比分别为27.5%和72.5%。
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中国基金报,电子半导体产业联盟,集成电路指数,证券时报,全志科技,恒玄科技,汇顶科技,洛图科技,瞿菜花
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