证券之星消息,近期炬芯科技(688049)发布2024年年度财务报告,报告中的管理层讨论与分析如下:
发展回顾:
一、经营情况讨论与分析
2024年度,公司积极拥抱端侧产品AI化的进程,持续投入技术研发并高度重视市场拓展工作。报告期内,公司产品表现亮眼,端侧AI处理器芯片凭借低功耗、高算力的优势,出货量不断攀升,销售收入实现倍数增长;低延迟高音质无线音频产品持续放量,销售额持续上扬;蓝牙音箱SoC芯片系列持续加大在头部音频品牌的渗透力度,不断深化公司与客户合作的广度和深度。
(一)业务稳健发展,品牌渗透率稳步提升
公司坚定落实大客户战略,持续加大与国内外一线品牌的合作深度,力求锁定中长期可观的增长空间;在蓝牙音箱芯片市场锐意进取,携手哈曼、Bose、LG等为代表的品牌客户持续推出热销产品,不断提升市场份额,提高对国际头部品牌客户的渗透率;面对快速发展的低延迟高音质市场,如家庭影院的无线音响系统、无线麦克风等应用领域的强劲需求,公司敏锐捕捉市场脉搏,积极应对;公司端侧AI处理器芯片在国际一线品牌客户中的出货量持续攀升。为应对多元化的市场需求,公司产品多矩阵布局,并不断对产品结构进行优化。报告期内,公司实现营业收入65,187.54万元,同比上升25.34%;实现归属于上市公司股东的净利润10,658.29万元,同比增长63.83%;实现归属于上市公司股东的扣除非经常性损益的净利润7,855.39万元,较上年同期增长53.65%。
(二)持续投入资源,加码端侧设备AI算力研发投入
公司坚持在核心技术以及战略发展方向上大力倾注研发资源,聚焦于在低功耗的前提下打造高算力、高性能的无线通信以及低延迟高音质的音频产品,通过持续深耕这三个维度的研发创新,稳步提升公司核心竞争力。报告期内,公司研发费用21,512.39万元,同比增长30.06%,研发投入占公司营业收入的33.00%。
1、创新布局,加大端侧设备中AI算力的研发,深耕AIoT智能终端音频领域
人工智能大模型技术的蓬勃发展和相关模型蒸馏技术的不断优化,为边缘侧、端侧设备的模型部署提供了可行性,“云端训练+端侧推理”的混合AI模式将成市场趋势,为芯片市场带来海量需求和广阔增长空间,助力更多AI应用落地。端侧AI把人工智能算法和模型部署在靠近数据源或用户的边缘设备,不依赖云端服务器,其在降低时延和成本、缓解网络压力、保障数据安全、实现个性化体验上优势显著。
公司凭借在芯片技术、软件算法、通信技术等领域的优势,积极与各行业的伙伴合作,共同推动端侧AI在物联网、智能眼镜、智能音箱等多个领域的应用。公司持续追求低功耗下SoC芯片产品算力的提升,基于CPU、DSP加NPU三核异构的核心架构已研发成功,后续公司芯片产品架构将从过去的CPU加DSP的双核异构架构,逐步升级为基于CPU、DSP加NPU的三核异构的核心架构。公司就该核心技术商业化落地进展显著,第一代采用三核异构架构的芯片已发布,这款芯片中的基于存内计算(ComputinginMemory,以下简称CIM)架构的NPU加速引擎优势明显。相较于AI算法采用DSP实现方式,它将算力水平大幅提升。同时,CIM的架构可以大幅降低数据搬移存储来提升访存效率和降低功耗,使得新产品在大幅提高算力的同时降低功耗,满足端侧设备对于低功耗的要求。其中,基于CIM的NPU单核可提供100GOPS的算力,能效比高达6.4TOPS/W@INT8。此外,公司已着手第二代CIM技术相关IP的研发工作,这将持续助力公司深耕AIoT智能终端音频应用领域。
2、持续投入研发低延迟高音质技术
公司的低延迟高音质技术融合了先进的音频信号链处理技术、自主研发的低延迟高音质音频编解码技术与通信技术,以及融合性的软件和算法技术。在此基础上,公司基于2.4G私有通信协议,打造出低延迟下的高音质无线电竞耳机解决方案、多声道高音质无线家庭影院解决方案和高音质无线麦克风解决方案。目前,这些解决方案已助力众多知名终端品牌客户的产品实现大规模出货。
报告期内,公司基于自身的音频核心技术,加大对专用音频前后处理技术的研发投入,在保持低工作电压下,音频ADCSNR可高于112dB,音频DACSNR高于120dB,实现低功耗与高性能的目标;基于LC3plusHigh-Resolution的低延迟高音质音频编解码技术处于业内领先地位;公司高音质高音频的AI降噪算法,支持智能降噪,可在不失真的前提下有效降低环境噪音,满足专业客户对音频质量、AI降噪效果及低延迟传输日益严苛的要求。
公司不断深化对2.4G私有通信协议产品的研发与升级,最新一代产品支持高达16dBm的发射功率和全新一代无线跳频的通信技术,同时无线传输带宽较第二代提升一倍,达到4Mbps,传输距离最远可达450米,展现出强大的无线连接技术和抗干扰能力,并可灵活支持一发多收、四发四收、多发一收等多种连接组网模式,实现端到端超低延迟下高音质的音频传输。公司将持续探索无线通信技术领域,在低延迟高音质技术领域继续保持领先地位。
3、技术创新驱动多款产品迭代升级,高品质芯片带来优异体验
报告期内,公司发布集成存内计算NPU的高端蓝牙音箱SoC芯片ATS286X、低延迟高音质无线音频SoC芯片ATS323X、端侧AI处理器芯片ATS362X,目前处于客户导入期,部分客户产品已接近量产发布。
公司专用音频DSP处理芯片ATS361X已经被包括国际一线音频品牌在内的多家品牌客户采用,且多款搭载该芯片的品牌客户产品进入大规模量产阶段。公司凭借高品质的蓝牙音箱SoC芯片,与哈曼、Bose、LG等国际头部品牌深度合作,报告期内下游客户推出了应用公司芯片的JBLFlip7、JBLCharge6、BoseSoundLinkHome、LGXBOOMGoXO2T/XG2T等一系列热销单品,广受消费者的欢迎与青睐,为公司后续在市场上持续拓展更大增长空间打下了坚实基础。
公司第一代卡拉OK音箱芯片ATS2835K已步入量产,基于该芯片的卡拉OK产品解决方案已大规模量产上市。为进一步满足市场需求,公司推出了下一代升级版本的中高端卡拉OK音箱芯片ATS288X,新一代平台提供了充足的内存及算力资源,全面提升了音频ADC/DAC的性能以及卡拉OK和音效算法,升级了蓝牙性能和规格,真正实现单芯片全规格的卡拉OK蓝牙音箱的完整解决方案。
基于公司ATS308X系列芯片的AI眼镜解决方案持续升级迭代,公司与客户一起完成了Halliday品牌AI眼镜方案的研发,赢得了消费者的广泛好评和客户的信赖;同时公司正积极布局新一代AI眼镜芯片的规格升级,为AI穿戴类产品的升级迭代做好准备。
公司基于UWB无线连接技术的音频传输方案,已于报告期内完成原型产品的内部开发验证,期待与合作的音频厂商共同努力为消费者带来全新的产品体验。同时,公司在WiFi和星闪技术领域的研发持续投入技术支持,不断拓宽无线连接技术路径,强化产品的核心竞争力。
(三)存内计算持续助力端侧设备AI算力提升,无线通信技术多点布局
公司持续加大研发投入,致力于在极低功耗预算下,为智能音频、智能穿戴产品等依靠电池供电的IoT设备打造高AI算力。公司将在成功研发第一代基于CIM产品的基础上,持续挖掘CIM技术潜力,目前公司已着手第二代CIM技术的相关IP研发工作,目标是将NPU单核算力提升三倍至300GOPS,直接支持Transformer模型,能效比提高到7.8TOPS/W@INT8。
无线通信方面,公司紧跟行业技术发展的步伐,除标准蓝牙和2.4G私有无线通信协议外,将在UWB、WiFi、星闪等其他无线宽带通信技术领域进行战略布局,并已加入了星闪联盟,后续将与生态伙伴共同为市场提供更多先进产品。同时,公司将通过自主研发、与知名高校技术合作等途径研究开发室内精准定位、能量收集技术等,积极布局IoT、AIoT领域,抓住物联网、人工智能等下游新兴市场的发展机遇,为公司的未来发展奠定基础。
(四)强化人才梯队,股权激励助力长期发展
公司深知专业扎实的研发团队是集成电路设计公司的重要基础。截至2024年12月31日,公司研发人员共计266人,占总人数73.08%。报告期内,为了聚集更多具有创新思维和专业能力的人才,进一步加强公司研发技术能力并扩大研发团队,持续提升自身的创新能力和竞争实力,公司持续优化升级人力资源运营管理体系,推进股权激励计划,覆盖关键岗位工作人员,将员工利益与公司长期发展紧密绑定,不仅有效激发员工的工作积极性和创新精神,也体现公司对于人才发展的重视,为公司持续发展注入强大动力。
二、报告期内公司所从事的主要业务、经营模式、行业情况及研发情况说明
(一)主要业务、主要产品或服务情况
1.主要业务情况
公司是中国领先的低功耗AIoT芯片设计厂商,主营业务为中高端智能音频SoC芯片的研发、设计及销售,专注于为无线音频、智能穿戴及智能交互等基于人工智能的物联网(AIoT)领域提供专业集成芯片产品及解决方案。
顺应人工智能的蓬勃发展,针对端侧设备AI音频需求的演进,公司在最新一代产品中整合了低功耗AI加速引擎,采用基于模数混合SRAM的存内计算技术,同时将产品逐步升级为CPU、DSP加NPU的三核异构计算架构,以打造低功耗端侧AI算力。
2.主要产品情况
公司的主要产品为智能无线音频SoC芯片系列、端侧AI处理器芯片系列、便携式音视频SoC芯片系列等,广泛应用于蓝牙音箱、无线家庭影院音响系统、智能手表、AI眼镜、无线麦克风、无线收发dongle、蓝牙耳机、无线电竞耳机、蓝牙语音遥控器及低功耗端侧AI处理器等领域。公司产品凭借深厚的音频技术积累,打造了低功耗、高音质、低延迟的多条产品系列,已进入国内外多家知名品牌供应链。
(二)主要经营模式
作为集成电路设计企业,公司采用行业常用的Fabless经营模式,即专门从事集成电路的研发设计,晶圆制造和测试、芯片封装和测试均委托专业的集成电路制造企业、封装测试企业完成,取得芯片成品后对外销售。同时,为了缩短芯片产品的面市时间,降低客户的开发门槛,公司在提供SoC芯片的同时,提供完善的SoC软件开发平台(算法库、OS、SDK、应用软件和开发工具等),针对不同品类的特性以及市场需求,为客户提供融合软硬件和算法的整体解决方案。
1、研发模式
公司研发流程如下:
在立项阶段,各事业部根据市场调研情况提出市场需求,各研发部门根据市场需求文档提出各自领域的研发需求以及技术创新需求,由项目经理组织各部门进行需求的可行性评估和立项评审。当项目评审通过后,项目正式立项。
在研发阶段,各事业部及研发部门共同讨论并制定芯片的设计规格书,SoC研发部将根据设计规格书进行电路设计、仿真和验证、物理实现以及封装设计工作,完成所有工作后,召开Tapeout评审会议;同时,系统研发中心和算法研发中心进行芯片应用方案的开发工作。在新产品Tapeout评审会通过后,制造工程部委托晶圆制造厂、封装测试厂依照与量产流程相似的标准进行样品试生产,同时进行晶圆和封装测试环境的开发。样品完成后,各研发部门会进行芯片验证和样机测试,核实样品是否达到各项设计指标。
在新产品验证通过后,系统研发中心将发布应用方案级别的软件和硬件开发平台,开始进行客户端产品试量产。在试量产成功完成后,进入芯片量产阶段。
2、采购与生产模式
公司采用Fabless模式,主要负责集成电路的设计,因此需要向晶圆制造厂采购晶圆,向集成电路封装、测试企业采购封装、测试服务。
运营部依据业务部的出货预测制定相应采购计划和生产计划,并由晶圆制造厂和封装测试厂完成晶圆制造、晶圆测试、芯片封装测试等委外生产工作。此外,公司还会采购存储等配套芯片。
3、销售模式
根据集成电路行业惯例和自身特点,公司采用“经销为主,直销为辅”的销售模式,均为买断式销售。公司在销售过程中,除了提供SoC芯片,还可为客户提供融合软硬件和算法的整体解决方案。
(三)所处行业情况
1、行业的发展阶段、基本特点、主要技术门槛
(1)行业的发展阶段及基本特点
公司主营业务是中高端智能音频SoC芯片的研发、设计及销售,专注于为无线音频、智能穿戴及智能交互等基于人工智能的物联网(AIoT)领域提供专业集成芯片。根据国民经济行业分类与代码(GB/T4754-2017),公司所处行业属于“软件和信息技术服务业”中的“集成电路设计”。
根据《国家集成电路产业发展推进纲要》,集成电路产业是支撑经济社会发展和保障国家安全的战略性、基础性和先导性产业。当前是我国集成电路产业发展的重要战略机遇期,行业处于快速发展阶段,正全力追赶世界先进水平。近年来,随着物联网、人工智能、新能源汽车、智能穿戴等应用领域的不断发展,全球电子产品市场规模逐年扩大。据美国半导体产业协会(SIA)数据,2024年全球半导体销售额达6276亿美元,同比增长19.1%,首次突破6000亿美元,创下有史以来最高记录。展望2025年,据SIA预测全球芯片销售额预计将增长11.2%。
①蓝牙的技术革新以及无线传输技术的发展带动智能无线音频SoC芯片需求增长近年来随着物联网行业蓬勃发展,蓝牙作为物联网无线连接的主要方式之一,终端设备应用场景诸多,通过各种应用为人们的日常工作生活带来丰富的连接,出货量长期保持增长的趋势。其中,音频传输是蓝牙物联网设备及可穿戴技术最为成熟、应用场景最为完备的领域,蓝牙音频设备在近些年也成为智慧互联的首要流量入口。根据SIG的统计及预测,2024年全球蓝牙音频传输产品的出货量约10.1亿台,到2027年蓝牙音频传输设备年出货量将达13亿台,2024年到2027年的年复合增长率为7%。
在2.4G频段之上,除了蓝牙等标准协议的持续更新发展,高度定制化、低延迟、低成本的2.4G私有通信协议也呈现出蓬勃的发展趋势,广泛应用于智能办公、智能家居、消费电子、工业控制等领域。市场上存在着众多参与2.4G私有通信协议相关产品研发和生产的企业,既有国际知名的半导体企业,也有众多国内新兴的芯片设计公司,通过快速响应市场需求,提供了定制化解决方案和具有成本优势的产品。
②端侧AI处理器芯片具有广阔的市场前景
过去的一年,以DeepSeek、OpenAI、豆包、Kimi等为代表的大模型厂商取得了蓬勃的发展,从年初各大厂商聚焦推出参数量更大、能力更强的通用大模型,展示技术实力,到下半年更多地转向探索如何将AI能力转化为具体的商业价值和解决实际问题的应用场景。
伴随着AI大模型不断渗透到人们的日常生活之中,云端大模型与端侧模型的结合也将愈发清晰,云端和端侧AI协同作战的架构被称为混合AI,可以提供更强大、更有效和更优化的AI。要让AI真正触手可及,深入日常生活中的各种场景,离不开端侧AI的落地,对离线、隐私性、及时性、功耗比要求较高的设备和场景的应用也将迎来快速发展。其中,AI模型在音频领域有许多应用场景,包括语音识别、噪音抑制、语音翻译、语音/音频关键词识别、人声增强、人声分离等,具有广阔的市场前景。端侧AI的落地发展,一方面将激发现有产品设备升级换代的需求,另一方面,随着云端大模型与端侧AI的相互融合,也将为智能穿戴产品、智能陪护产品等催生出新的广阔市场需求。
(2)主要技术门槛
集成电路设计的流程首先要进行软硬件划分,将设计基本分为两部分:芯片硬件设计和软件协同设计。高质量的芯片不仅需要在体积、容量、安全性方面满足市场要求,还需保证能耗、稳定性、抗干扰能力等诸多需求,因而集成电路设计公司既需要掌握各种元器件的应用特性,又需要以技术积累和行业经验为基础熟悉配套的软件技术。此外,芯片产品的研发设计需要紧密跟上国际先进技术水平,同时优化现有技术,持续进行改进和创新,提高产品应用设计能力,才能在行业众多竞争者中占据优势。公司的SoC芯片包含完整的硬件电路及其承载的相关嵌入式软件和算法,产品高度的系统复杂性和专业性决定了进入公司所在行业具有很高的技术壁垒,行业内的后来者短期内很难突破核心技术壁垒,只有经过长时间技术探索和不断积累才能与拥有技术优势的企业相竞争。
2、公司所处的行业地位分析及其变化情况
公司是较早从事SoC芯片研发、设计和销售的高新技术企业,经过多年在智能音频芯片领域的研发投入与技术积累,不断发展,公司拥有一系列具有自主知识产权的核心技术,核心技术权属清晰,技术水平较先进且成熟,广泛应用于公司产品的批量生产中。公司的核心技术涵盖了高性能音频ADC/DAC技术、高性能低功耗的蓝牙通信技术、高带宽低延迟私有无线通信技术、高集成度的低功耗技术、高音质体验的音频算法处理技术、高度自主IP技术和高集成度SoC设计整合框架、高性能软硬件融合的系统平台技术、高能效比架构的AI加速引擎等。
公司产品在专业音频厂商中占有率较高,并已进入多家知名的手机品牌和互联网厂商的音箱、无线麦克风、手表、耳机等不同形态的智能终端产品供应链中。从覆盖品牌的广度和深度上看,公司具有明显优势。
(1)智能无线音频SoC芯片系列
①蓝牙音箱SoC芯片系列
公司是全球蓝牙音箱SoC芯片的重要供应商之一。得益于公司产品竞争力的不断提升,蓝牙音箱芯片已是公司目前的主力产品和重要收入来源。在蓝牙音箱领域,公司已成为行业终端品牌的主流供应商,尤其是中高端蓝牙音箱SoC芯片在国际一线品牌已实现突破。公司主要服务于国内外一二线终端品牌,包括哈曼、SONY、Bose、安克创新、LG、维尔晶、荣耀、小米、罗技、雷蛇、漫步者等众多终端品牌,通过提供差异化搭配的系列芯片组合,可满足市场上终端品牌的差异化需求,得到了业界主流终端品牌和ODM/OEM代工厂的普遍认可,持续加大主流终端品牌的渗透率。
②低延迟高音质无线音频SoC芯片系列
低延迟高音质无线音频SoC芯片是公司着力开拓的重要市场,目前主要覆盖无线家庭影院音响系统、无线麦克风、无线电竞耳机、无线收发dongle等细分市场,并已进入SONY、Samsung、VIZIO、海信、TCL、Polk、ONN、Amazon、大疆、RODE、猛玛、枫笛、西伯利亚、倍思等多个品牌的供应链中。在无线家庭影院音响系统、无线麦克风和无线电竞耳机市场,终端产品无线化趋势以及全景声影视驱动的增量需求将带来细分市场的稳健增长。
根据ExpertMarketResearch发布的数据,2024年全球Soundbar市场规模约为59.9亿美元,预计2025年至2034年期间,该市场将以4.80%的复合年增长率增长,到2034年将达到91.4亿美元。市场增长的驱动力包括简洁方便的无线连接、丰富的全景声影音资源、语音辅助以及人工智能驱动等因素,主要的终端品牌包括三星、LG、SONY、Harman、Bose、Sonos、VIZIO、Hisense、TCL、Polk等。
在电竞耳机市场,BusinessResearchInsights发布的报告显示,2024年全球电竞耳机及游戏耳机市场规模为23.6亿美元,预计到2032年将达到44.1亿美元,在预测期内以约8.14%的复合年增长率增长。其中,无线电竞耳机受益于技术不断进步带来的无线传输稳定性的增强、主动降噪、空间音频等功能的加入,有望实现高于平均增速的市场表现,从而实现电竞耳机市场快速的无线化进程。而在无线麦克风市场,基于2.4G私有协议的无线麦克风产品以其低功耗(轻量化设计)、设备广泛的兼容性、优秀的降噪性能等表现,迅速赢得消费者的青睐。消费群体快速从Vlog、播客、直播等流媒体场景,扩展至会议、采访、培训、音乐、演讲、讲座等活动场景。
③智能蓝牙穿戴SoC芯片系列
公司智能蓝牙穿戴SoC芯片包括智能手表SoC芯片、蓝牙耳机SoC芯片等。市场调查机构Canalys公布的全球可穿戴腕带设备(含基础手环/手表、智能手表)数据显示,2024年全球可穿戴腕带设备出货量同比增长4%,总量为1.93亿部,中国及新兴市场的强劲需求成为主要增长动力,基础手表/手环推动了入门级用户的增长。此外,随着生成式AI和传感设备的不断进步,穿戴设备将不仅仅提供心率监测、步数记录、信息推送、音频传输等基础功能,生成式AI算法将在数据融合处理、个性化健康监测、实时翻译交互等场景展现出愈发蓬勃的生机。公司凭借多年来在低功耗技术、显示技术、蓝牙双模技术以及音频技术的积累,推动智能穿戴SoC芯片迭代升级,目前已经应用在小米、荣耀、Noise、Fire-Boltt、Titan、realme、Nothing、boAt、mentech、INMO、Halliday等多款手表、手环、AI眼镜产品中。
公司蓝牙耳机SoC芯片已进入荣耀、realme、传音、JBL、倍思、TOZO等终端耳机品牌供应链。同时,公司在积极耕耘耳机细分市场,如开放式耳机、头盔耳机等,已进入倍思、TOZO等品牌,并携手饿了么共同开发高品质音频智能头盔耳机,未来将持续为广大用户带来沉浸式音频体验。
(2)端侧AI处理器芯片系列
随着生成式AI的蓬勃发展,在低功耗端侧设备进行边缘AI计算的需求也将显著增加。公司将从智能音频入局,率先发力。公司的端侧AI处理器芯片首先落地于音频产品的应用,将基于多核异构AI计算架构,打造低功耗端侧AI算力,以满足日益增长的终端设备智能化需求。AI模型在音频领域有许多应用场景,包括语音识别、噪音抑制、语音翻译、AI啸叫抑制、人声增强、人声分离、声纹识别、语义检测和识别等,具有广阔的市场前景。公司将紧密追踪生成式AI领域的发展趋势,深化与客户战略合作,大力推动AI技术在端侧设备上的融合应用,切实提升低功耗端侧AIoT设备的用户体验。
3、报告期内新技术、新产业、新业态、新模式的发展情况和未来发展趋势
(1)智能无线音频SoC芯片行业技术水平及发展趋势
智能无线音频芯片需要综合考量功耗、算力、连接性能、成本等多个方面,随着AI技术的深度融合,AI算法将在智能无线音频SoC芯片中得到更广泛应用,将会集成更强大的NPU,以更低功耗支持更大更复杂的AI模型,使产品在AI音频体验上更加自然流畅,同时无线连接技术应用上,为兼顾通用性和低延迟高效率,也将呈现通用的蓝牙、WiFi等协议与私有通信协议共存的情况。
①蓝牙技术实现功耗、成本、功能的较好结合,在应用开发等方面拥有优势
在目前主要的几种无线通信技术中,由于蓝牙技术可实现功耗、成本、功能等方面的兼顾统一,应用开发扩展性强,在效率和安全性上均具有较大的优势。
②蓝牙技术规范持续升级,不断提升蓝牙设备效率和功能
2024年9月,蓝牙技术联盟SIG正式发布了蓝牙6.0核心规范,新增蓝牙信道探测功能,使用基于相位的测距(PBR)技术及往返时间(RTT)测量,能在100米范围内实现±50厘米的测量精度。同步适配层的增强,可使较大的数据帧在较小的链路层数据包中传输,减少延迟,提高可靠性。
③双模蓝牙产业会全面升级支持LEAudio新标准,并以双模蓝牙音频形式成为市场和技术的主流。
双模蓝牙(即经典蓝牙+低功耗蓝牙)产业将全面升级支持LEAudio新标准,实现同时支持经典蓝牙以传统模式传输音频和低功耗蓝牙以LEAudio模式传输音频的双模蓝牙音频功能。支持双模蓝牙音频的设备既能兼容现有不支持LEAudio标准的蓝牙设备,又能兼容未来的仅支持LEAudio标准的蓝牙设备。目前,公司的蓝牙音频芯片已经在全面升级支持LEAudio新标准,部分指标已经处于行业领先地位,并支持双模蓝牙音频,支持LEAudio的产品方案已经发布。
④2.4G私有无线协议与蓝牙单芯片方案持续渗透细分市场
在电竞游戏、视频直播以及无线家庭影院等细分市场,这些领域对音视频同步十分敏感,且存在有线转无线的需求,2.4G私有无线协议相较于蓝牙方案具备效率更高、抗干扰能力更强、延迟低、高带宽、高音质等特点,但在场景兼容性上需要蓝牙进行补充,随着终端品牌客户对于产品高集成度和低功耗要求的不断提升,2.4G/BT双模单芯片方案逐步成为业内共同选择。公司较早布局2.4G/BT双模单芯片方案,无线收发一体芯片产品具有领先的综合性能表现,可广泛应用于无线家庭影院音响系统、无线麦克风、无线电竞耳机、无线收发dongle等低延迟产品。
⑤工艺制程不断前进,AI技术持续融合
主流无线音频SoC芯片制造商在向更先进的制程工艺迈进,以实现更高的集成度、更低的功耗和更强的性能。同时,AI技术与无线音频SoC芯片的相互融合,也为智能穿戴、智能音频、智能陪护类产品带来更加智能化的产品体验。公司已完成部分产品制程的升级,将在继续挖掘存内计算能效比潜力的基础之上,进一步推动公司产品制程工艺的升级迭代,带来更具竞争力的芯片产品。
(2)端侧AI处理器芯片行业技术水平及发展趋势
AIGC时代下,云端作为AI大脑处理主要的训练和部分推理任务,边缘端和终端作为AI的小脑与四肢处理即时、频繁的用户端推理任务,并具备成本、隐私性双重优势。在端侧AI升级方面,一类是以手机、PC、汽车、机器人等为代表的算力较强的产品,另一类则是IoT产品的AI能力升级。同时,受益于云端大模型与端侧AI模型的相互融合,智能穿戴产品、智能陪护类产品也将催生出新的市场需求。
受制于功耗、散热、产品形态等方面的限制,AIoT产品算力的升级将更多关注单位毫瓦(mW)算力的数量级提升,实现路径上需在计算架构和芯片电路方面进行创新,才能带来更好的AI体验。此外,AIoT产品在承担轻量级的AI处理功能之外,在音频应用领域,还承担着语音交互、人声隔离等作为数据入口的关键功能,因此对于连接的低功耗、低延迟、抗干扰传输互联、高能效比皆具有更高的要求,为未来端侧AI落地应用奠定基础。
2、报告期内获得的研发成果
(1)研发项目方面
①研发布局低功耗端侧大算力,基于CPU、DSP加NPU三核异构的核心架构已研发成功报告期内,公司保持对市场需求和技术发展趋势的高度关注,持续加大研发投入,旨在契合客户对端侧设备低功耗大算力的需求。公司基于CPU、DSP加NPU的三核异构核心架构已研发成功,其中,公司NPU的第一个技术实现路径是基于SRAM的存内计算(CIM)技术设计的AI算法硬件加速引擎,可实现性能、成本和功耗之间的精妙平衡且快速推动大规模量产的进程,在毫瓦级功耗开销下满足AI智能降噪、AI回声消除、AI啸叫抑制、AI人声分离、AI美声等低功耗大算力应用场景的需求,为下游客户实现成本、算力、功耗多方面的平衡。接下来,公司基于存内计算技术的三核异构核心架构将陆续应用于高端音箱SoC芯片、低延迟高音质无线音频SoC芯片、端侧AI处理器芯片等方案中,持续为用户带来全新的产品体验。公司将在成功研发第一代基于CIM产品的基础上,深入挖掘CIM技术潜力,目前公司已着手第二代CIM技术的相关IP研发工作,目标是将NPU单核算力提升三倍至300GOPS,且能直接支持Transformer模型,能效比也将提高到7.8TOPS/W@INT8。
②端侧AI的专用音频DSP处理器芯片在客户端导入中,集成存内计算NPU的端侧AI处理器新品已流片,正在向客户推广中
报告期内,公司专用音频DSP处理芯片ATS361X已经被国际一线音频品牌客户采用,多款产品已经大规模量产。同时,公司基于三核异构架构的端侧AI处理器芯片ATS362X已完成流片,目前处于客户导入期,客户正在进行端侧AI算法开发,在端侧AI领域未来发展值得期待。
③高品质芯片支持优秀方案落地焕新用户体验,集成存内计算NPU的无线音频新品芯片进展喜人
报告期内,公司第一代集成存内计算NPU的高端蓝牙音箱SoC芯片ATS286X、低延迟高音质无线音频SoC芯片ATS323X均已正式推出,这两款芯片集成了强大的NPU和DSP的算力及内存,除了支持蓝牙LEAudio的所有功能以外,还采用新一代2.4G私有高带宽技术,具有更高效的无线传输带宽。
蓝牙音箱方面,公司发布的高端蓝牙音箱SoC芯片ATS286X目前正在客户导入中,依托该芯片优异的性能储备和炬芯完善的AI生态开发工具,客户方案推进顺利,将会带来全新的产品体验。此外,公司凭借高品质的蓝牙音箱芯片,与哈曼、Bose、LG等国际头部品牌深度合作,在国际品牌市场中迈出了坚实有力的一步。基于双方的紧密协作,JBLFlip7、JBLCharge6、BoseSoundLinkHome、LGXBOOMGoXO2T/XG2T等一系列热销单品相继问世在市场上引发了热烈反响,广受消费者的欢迎与青睐,为公司后续持续拓展更大增长空间筑牢了根基。公司第一代卡拉OK音箱芯片ATS2835K方案也已步入量产,基于该方案的卡拉OK产品已大规模量产上市。目前,公司推出了下一代升级版本的中高端卡拉OK音箱芯片ATS288X,新一代平台提供了充足的内存及算力资源,全面提升了音频ADC/DAC的性能以及卡拉OK和音效算法,提升了蓝牙性能和规格,真正实现单芯片全规格的卡拉OK蓝牙音箱的完整方案。
低延迟高音质无线音频产品方面,公司ATS323X芯片在流片成功后顺利通过测试调优与量产阶段,客户基于ATS323X芯片的终端产品即将推出市场。公司基于ATS2835PL和ATS2833PL芯片推出了5.1.2声道的无线家庭影院解决方案,为用户带来了沉浸式的家庭观影体验;基于ATS2835P和ATS2831PL芯片助力北美知名电视品牌VIZIO推出了全新的、集成卡拉OK功能的两用家庭影院音响系统——VIZIOMicMe2.1KaraokeSoundbar,满足多样化的家庭音频娱乐需求。此外,骅讯科技(Cmedia)与炬芯科技强强联手,共同合作推出了专为无线电竞耳机市场定制的高音质低延迟无线音频SoC芯片。此款芯片将7.1声道空间音频与360°头部追踪技术相结合,带来更为震撼的7.1.4全景声沉浸式音效体验。不论是在游戏,观影,还是听音乐的多种情境下,消费者都能享受到超真实的高品质音效,感受声随人动的3D虚拟环绕立体声。通过这项创新技术,终端用户可以获得身临其境的游戏体验与家庭影院级的观影享受。
智能穿戴方面,公司与合作伙伴携手并进,充分发挥炬芯芯片在低功耗和硬件基础方面的卓越性能,共同探索并实现了一系列创新功能和产品体验,与合作伙伴共同推出了基于ATS3089智能手表芯片的专业运动手表,集地图显示、导航、地理信息等多种功能于一体,可在智能终端设备实现离线地图导航的功能,进一步满足用户的多样化需求,提升使用体验。此外,针对快速发展的AI眼镜市场,公司与合作伙伴共同努力,基于ATS308X系列芯片的AI眼镜解决方案持续升级迭代,公司与客户一起完成了Halliday品牌AI眼镜方案的研发,赢得了消费者的广泛好评和客户的信赖;同时公司正积极布局新一代AI眼镜芯片的规格升级,为AI穿戴类产品的升级迭代做好准备。
④拓展UWB、WiFi、星闪等无线连接技术布局,持续升级迭代私有通信协议及蓝牙通信协议
报告期内,公司完成了基于UWB无线连接技术音频传输方案原型产品的内部开发验证,期待与合作的各音频厂商共同努力为消费者带来全新的产品体验。同时,公司持续在WiFi和星闪技术领域投入研发力量,从而拓宽无线连接技术路径,强化产品的核心竞争力。
公司不断深化对2.4G私有通信协议产品的研发与升级,最新一代产品支持高达16dBm的发射功率和全新一代的无线跳频技术,同时无线传输带宽较第二代提升100%,达到4Mbps,传输距离最远可达450米,展现出强大的无线连接技术和抗干扰能力,并可灵活支持一发多收、四发四收、多发一收等多种连接组网模式,实现端到端超低延迟下高音质的音频传输,为无线麦克风、无线家庭影院音响系统等产品市场的快速渗透提供了强有力的解决方案。此外,公司紧跟蓝牙通信技术发展的步伐,目前已通过了SIG的蓝牙5.4标准认证,接下来将继续通过研发投入,推进产品升级至最新蓝牙标准,为未来更多智能互联产品的开发奠定基础。
(3)知识产权方面
2024年度,公司新申请发明专利51项,获得发明专利批准35项。截至2024年12月31日,公司在全球拥有专利共337项,其中美国获得20项,欧洲获得14项,中国大陆获得303项;包括发明专利300项,实用新型专利24项,外观设计专利13项;拥有软件著作权登记101项;拥有集成电路布图设计登记98项。
三、报告期内核心竞争力分析
(一)核心竞争力分析
1.公司技术、人才、上下游产业链资源等沉淀积累较雄厚
公司的原控股股东炬力集成电路设计有限公司成立于2001年,是我国最早的IC设计公司之一,历史悠久,曾经连续3年被中国半导体行业协会评为“中国十大IC设计企业”之首。公司承接了炬力集成电路设计有限公司核心的集成电路设计资产,包括核心技术、人才、上下游产业链资源积累等。
2.公司在芯片设计领域技术积累深厚,技术全面,研发经验丰富
公司通过深耕低功耗音视频和无线通信相关技术,具备全方位高度自主研发能力和知识产权和多项核心技术。另外,基于对音质理解的多年积累,以及无线音频技术均围绕低功耗以及低延迟实现客观和主观评定的高音质而打造,持续积累并具有较好的口碑。
3.公司对实现高品质音质具有较丰富的研发经验
高品质音质不仅需要信号链的每一个环节都能实现高信噪比、低底噪、高动态范围、高线性度的各种客观可量化指标,还须对人类对声音的主观喜好具备一定的经验和理解,并将电学和声学有机融合于产品设计之中。公司长期围绕实现高品质音质开展研发工作,具有较丰富的经验,已以整体解决方案的形式在产品中得以实现。随着消费者对于音质听感要求的不断提高,公司不断迭代研发思路,扩充专业电声检测设备,经过长期对不同场景的音响参数进行测试并汇总积累分析,结合声学理论和数字音频处理技术,最终向消费者呈现高品质音质。
公司致力于打造低延迟高音质技术,自主掌握低延迟的2.4G无线通信私有协议设计,全链路48KHz32bit高清音频处理,音质指标SNR高达120dB,底噪低于2uV,处于业界先进水平,端到端延迟最低低至10ms以下,高保真低延迟降噪技术延迟小于3ms,处于业界先进水平。
4.已进入众多知名终端品牌的供应链,并实现规模销售
芯片作为整个电子器件的核心,其可靠性和稳定性对电子产品而言意义重大。因此,注重品牌形象的下游终端品牌对芯片的选择极为谨慎。一旦其产品选择芯片量产后,通常不会轻易进行更换,因此芯片本身具有一定的排他性,设计公司核心芯片在获得客户认可并量产后,可对后进者形成壁垒。
公司历经多年已积累众多知名客户资源,已进入众多终端品牌的供应链,此外,还进入三诺、奋达、通力等业界知名的ODM、OEM厂商的供应链体系。
5.高研发投入,构建知识产权壁垒
报告期内,公司持续保持较高的研发投入水平。报告期内,公司研发费用为21,512.39万元,占营业收入的比例为33.00%,在我国IC设计业上市公司中处于较高水平,尤其加大对人工智能技术等关键领域的研发投入,为保持产品、技术的市场竞争力打下基础。公司已构建丰富的核心技术及知识产权体系,建立了体系完善的知识产权壁垒。
未来展望:
(一)公司发展战略
公司的使命是:用“芯”让人随时随地享受美好视听生活。公司将持续发展高品质、高附加值国产智能无线音频SoC芯片,以高集成、低功耗的产品品质及定制化服务满足国内外终端品牌的需求。公司将坚定不移地实施“大市场、高品质、大客户、高增长”的策略,实现业绩快速增长。
公司将不断提升在国际主流品牌的市场占有率,一如既往地提供高规格、高品质、高附加值、高音质、低功耗和高可靠性的国产替代芯片产品。
公司将抓住AI化的新机遇,基于AIoT音频应用新生态的出现,紧跟行业技术发展前沿,积极推进大客户战略,持续提升公司智能无线音频SoC芯片产品的市场份额,追求收入水平实现稳健增长;基于在音频产品研发上多年的积累,公司将抓住AI驱动下的音频芯片颠覆性创新,布局耕耘具备低功耗边缘算力的AIoT终端领域应用,打造低功耗大算力的端侧AI芯片;公司将积极拓展产品品类,进一步提升现有产品的市场占有率,同时大力研发新技术和产品,不断拓展新的产品品类和领域。
(二)经营计划
2025年,公司将继续优化资源配置、加大业务与技术创新、强化规范管理,坚持公司技术战略发展方向,持续投入研发,积极开拓市场渠道,进一步做大做强,为中长期稳健发展打下坚实基础。因此,2025年公司经营计划为:
1、技术发展及创新计划
在智能蓝牙音频芯片升级及产业化项目、面向穿戴和IoT领域的超低功耗MCU研发及产业化项目、研发中心建设项目和发展与科技储备资金等募投项目基础上,通过使用部分超募资金对新一代端侧AI芯片研发及产业化项目、新一代智能无线音频SoC芯片研发及产业化项目、研发中心建设项目的投入,公司将持续从产品制程节点升级、封装技术升级、无线传输协议升级迭代、低功耗端侧AI芯片架构及开发工具生态迭代等多方面着手,为公司业务发展和终端市场的提前布局提供坚实有力的技术保障。
2、市场开拓巩固计划
公司计划在现有销售和产品服务的基础上,进一步完善销售布局,巩固已有的市场优势地位并开拓新兴的市场机遇。不同于出售标准元器件的商业模式,公司通过提供硬件SoC芯片加整体解决方案的商业模式,为下游方案商及终端客户提供全方位的市场服务。公司将通过提供更为完备的底层软件开发环境,完善中间层和部分上层应用,最大程度上减少下游开发者的成本,缩短公司产品进入终端市场的时间。
3、人力资源开发及培养计划
作为技术密集型的集成电路设计厂商,公司深刻认识到人才是公司存续及发展的重要因素之一。公司未来将进一步加强专业研发团队的招聘及培养工作,通过公司内部培养与业内专家引入相结合的方式,不断完善公司人才梯队的建设与激励。通过构建和谐奋进的工程师文化,进一步提升公司的自主创新和技术服务的能力。
4、公司规范运作提升计划
公司将进一步完善法人治理结构,以加强内控建设为重点,完善董事会战略、提名、审计、薪酬与考核四个专门委员会的职能作用,更好地发挥董事会在公司战略方向、重大决策等方面的作用。同时,进一步完善员工激励机制,适时推出股权激励计划,创造适宜人才发展的良好环境。公司将建立良好的信息披露制度,重视履行公司社会责任,树立并维护公司良好的社会形象。
5、融资计划
公司按承诺合理使用募集资金,加强资金管控,并按有关规定及时、真实地向社会公众进行披露。公司将根据业务发展及优化资本结构的需要,选择适当的股权融资和债权融资组合,满足公司可持续发展的资金需求,实现企业价值最大化。
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