2021年SoC系统级芯片行业核心应用方向及下游市场规模特性研究报告（76页）.pdf

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1、SoC有两个显著的特点：一是硬件规模庞大，通常基于IP设计模式;二是软件比重大，需要进行软硬件协同设计。处理器内置中央处理器(CPU)、图形处理器(GPU)、图像信号处理器(ISP)、多媒体视频编解码器以及内部高速总线、外设接口控制器，在外部连接上，一般具有闪存接口、动态存储器接口、显示接口、网络接口以及各种高速、低速外部设备接口。根据不同应用和产品定位的需要，不同芯片具有差异化的设计，如人工智能视觉处理器，增加了人工智能运算核心，即神经网络处理器(NPU)，并突出图像处理性能和视频编码能力，可以实现高性能的图像感知及人工智能运算;针对智能语音的处理器，除了内置满足智能语音运算的CPU 或者数

2、字信号处理器(DSP)，还增加了丰富的音频接口，可以实现麦克风阵列的语音信号处理和语音识别、智能控制等功能。SoC关键技术主要包括总线架构技术、IP核可复用技术、软硬件协同设计技术、SoC验证技术、可测性设计技术、低功耗设计技术、超深亚微米电路实现技术，并且包含做嵌入式软件移植、开发研究，是一门跨学科的新兴研究领域。SoC的电路较为复杂，对研发设计、制造工艺以及软硬件协同开发技术的要求较高。设计的复杂性主要体现在芯片验证和测试难度的提高，以及IP复用、混合电路设计的困难加大。任何SoC的设计都是性能、功耗、稳定性、工艺难度几方面的平衡。在各类大数据中，图像视频是“体量最大的大数据”。据思科统计

3、，视频内容约占互联网总流量的90%。而在迅速发展的移动网络中，视频流量的比例也高达64%。在万物互联时代，视频数据以其直观、便捷、信息内容丰富而广泛应用于众多应用场景，视频应用已经成为物联网领域最核心的应用之一。IDC Global DataSphere预测，2020年全球视频监控产生的数据约18.1BP，占同期物联网数据量的83.1%，构成物联网数据的主体，相应地，视频监控系统安全也成为物联网安全的重要组成部分。我们认为视频、音频是目前智能应用处理器芯片两大核心应用方向。与视频相关的应用场景包括商业显示、安防、汽车电子、智慧家居、智慧零售等。与音频相关的应用场景包括可穿戴设备、智慧家居、汽车电子等。目前从营收占比来看，国内智能应用处理器芯片设计厂商大体也可以分为视频、音频两大阵营。视频编解码是在摄像头采集画面和前处理后，采用算法将视频数据的冗余信息去除，对图像进行压缩、存储及传输，再将视频进行解码及格式转换， 追求在可用的计算资源内，尽可能高的视频重建质量和尽可能高的压缩比，以达到带宽和存储容量要求的视频处理技术。持续为用户提供更高品质的视频体验。以安防领域为例，伴随着高清监控技术的普及，前端摄像机像素提高给视频传输和存储带来巨大压力，因此视频编解码技术的改进、视频编解码算法的优化至关重要。