關(guān)于電子產(chǎn)業(yè)趨勢的介紹和應(yīng)用分析

消費(fèi)領(lǐng)域蘋果仍是風(fēng)向標(biāo)，平板廠商紛紛轉(zhuǎn)型

2016年消費(fèi)電子存量日趨穩(wěn)定，智能手機(jī)、PC、液晶電視等終端的滲透率日趨飽和，競爭格局呈現(xiàn)出明顯的國產(chǎn)化趨勢，2017年越來越多的中國消費(fèi)電子公司將從終端領(lǐng)域向更深入的供應(yīng)鏈環(huán)節(jié)布局進(jìn)行競爭。

手機(jī)是目前所有智能設(shè)備中出貨量最大的終端，根據(jù)IDC最近剛發(fā)布的2016年中國智能手機(jī)銷量數(shù)據(jù)，OPPO、華為、VIVO位代表的國產(chǎn)手機(jī)分居前三位，將蘋果甩到了第四位，而小米則成為了第五名。至于2013年的中國手機(jī)出貨冠軍三星，則在2015年就跌出了前五，與三星一起消失在前五名單的還包括聯(lián)想。

國產(chǎn)手機(jī)集體戰(zhàn)勝洋品牌代表著手機(jī)產(chǎn)業(yè)在品牌、核心零組件、組裝等多個方面已經(jīng)達(dá)到全球領(lǐng)先地位，許多最新的技術(shù)和工藝如OLED屏、無線充電、玻璃機(jī)殼+不銹鋼中框、雙電芯、SIP模組等創(chuàng)新技術(shù)開始被優(yōu)先用到國產(chǎn)旗艦機(jī)型中。此外，入門級千元智能手機(jī)也在國產(chǎn)廠商的推動下，將以往用于旗艦產(chǎn)品的雙攝、指紋、防水等功能逐漸向中低端滲透。

當(dāng)然，盡管蘋果、三星在中國市場的出貨量被國產(chǎn)手機(jī)超越，但是無論從技術(shù)儲備、供應(yīng)鏈掌控、還是利潤率上，中國手機(jī)仍有不小的追趕距離。在消費(fèi)電子領(lǐng)域，蘋果、三星等巨頭仍將在一段時間內(nèi)引領(lǐng)產(chǎn)品的形態(tài)以及趨勢變化。因此，蘋果下一代智能產(chǎn)品的發(fā)展仍將成為2017年手機(jī)產(chǎn)品的一個風(fēng)向標(biāo)。

2016年，蘋果最新的手機(jī)產(chǎn)品中，防水、雙攝像頭成為業(yè)界關(guān)注的重點。OLED是自發(fā)光結(jié)構(gòu)，不需要背光源，體積可以更輕薄且更加節(jié)能。此外，OLED色域廣、對比度高、動態(tài)響應(yīng)快（<0.2ms）和柔性等優(yōu)點使得其在顯示領(lǐng)域包括手機(jī)、可穿戴設(shè)備、汽車、電腦等領(lǐng)域有著潛在的應(yīng)用價值。從目前的傳聞來看，2017年iphone8(下一代iphone)很可能會采用OLED屏，這將進(jìn)一步推動OLED屏的普及化。OPPO、vivo、華為、小米、金立等國內(nèi)幾大智能手機(jī)品牌均已推出搭載OLED屏的高端機(jī)型。預(yù)計2017年智能手機(jī)用OLED面板的出貨量將達(dá)超過5億，較2016年增長58%。IHS數(shù)據(jù)顯示，2017年全球智能手機(jī)OLED市場營收將達(dá)到153億美元，2018年將超過LCD。

2017年，智能手機(jī)用中小OLED產(chǎn)能將持續(xù)釋放。海外大廠如LG、JDI的產(chǎn)能都將在2017年大量釋放，國內(nèi)京東方也將在2017年實現(xiàn)量產(chǎn)，加上三星、和輝、信利等產(chǎn)能的逐步釋放。OLED產(chǎn)能不足的問題將得到進(jìn)一步解決。

除了OLED屏，無線充電也將隨著防水要求的提升快速普及。根據(jù)IDC預(yù)計，2018年無線充電發(fā)射器和接收器的市場規(guī)模將分別達(dá)到5.5億美元和16.6億美元，手機(jī)和可穿戴設(shè)備的無線充電技術(shù)市場規(guī)模將分別達(dá)到5.99億美元和1.61億美元。隨著蘋果、三星等旗艦產(chǎn)品逐漸搭載無線充電技術(shù)，預(yù)測未來消費(fèi)電子將迎來無線充電熱潮。這將對整個無線充電產(chǎn)業(yè)鏈產(chǎn)生利好：包括解決方案供應(yīng)商、電源芯片、傳輸線圈、電感材料、模組制造等環(huán)節(jié)。

此外，由于無線充電對于金屬機(jī)殼有沖突，因此類似于玻璃、陶瓷等非金屬機(jī)殼將大行其道。除了小米MAX的陶瓷機(jī)殼受限于產(chǎn)能無法上量外，2017年玻璃機(jī)殼+不銹鋼中框?qū)⒊蔀橹髁髭厔?，并有望在新一?a href="http://ttokpm.com/v/tag/4103/" target="_blank">iphone中采用。

3D攝像頭是否有可能被下一代iphone采用，目前還在存疑階段。國內(nèi)的手機(jī)廠商保千里此前曾推出首款VR手機(jī)，但更多是以噱頭為主，缺乏實際應(yīng)用。根據(jù)海外媒體報道，蘋果正在與韓國LG旗下材料和組件公司LG Innotek合作開發(fā)支持3D攝影的新款雙攝像頭模組。LG Innotek是iPhone7plus的雙攝像頭模組供應(yīng)商，具有3D攝像頭及相關(guān)技術(shù)，該公司的3D攝像頭技術(shù)曾用于LG Optimus3D手機(jī)。結(jié)合蘋果公司的相關(guān)專利，蘋果采用3D攝像頭可能實現(xiàn)立體繪制的能力，如實現(xiàn)面部識別、手勢識別等功能。若2017年蘋果采用3D攝像頭，很有可能帶動國產(chǎn)手機(jī)廠商跟進(jìn)。

最后，盡管手機(jī)主芯片的參數(shù)競爭已經(jīng)不再是廠商宣傳的重點。在5G芯片成功商用化來救市之前，高通、MTK、展訊在內(nèi)的手機(jī)芯片廠商都面臨量增但利潤下降的困境。因此，手機(jī)芯片商在積極開發(fā)新的賣點。比如高通就推出了千兆LTE芯片“Snapdragon X16 LTE，主打“4.75G”概念，不過由于目前運(yùn)營商的布網(wǎng)還不支持千兆LTE，因此這項舉動似乎有點過于超前。未來手機(jī)也會增加人工智能和機(jī)器視覺，比如雙攝等應(yīng)用，但這個時間點還不會這么快。

在國產(chǎn)手機(jī)迅猛前進(jìn)的同時，平板電腦的銷量卻在持續(xù)下滑。智能手機(jī)大屏化、筆記本電腦超輕超薄化發(fā)展，以及智能電視（網(wǎng)絡(luò)機(jī)頂盒）觀看網(wǎng)絡(luò)視頻等因素導(dǎo)致了平板被冷落。根據(jù)調(diào)研機(jī)構(gòu)IDC的數(shù)據(jù)，2016年全年，全球平板電腦銷量比上一年下降15.6%，降至1.784億臺。該公司報告稱，許多消費(fèi)者不再喜歡“純平板”電腦，他們更傾向于帶鍵盤的1/2設(shè)備。目前排在全球前五的平板電腦廠商包括蘋果、三星、聯(lián)想、亞馬遜以及華為。至于中國大量的白牌平板廠商則在逃離平板市場的同時，積極轉(zhuǎn)型手表、VR等智能硬件。

軟硬件優(yōu)化成智能硬件核心競爭力

說到智能硬件就不得不提到2014年11月發(fā)布的智能音響亞馬遜Echo，在智能家居市場出貨普遍不大的情況下，亞馬遜Echo成長為在美國市場銷量達(dá)510萬的冠軍，同時也帶動了智能家庭音響/助手市場的興起。

據(jù)Forrester研究統(tǒng)計，截至2016年年底，亞馬遜共賣出600萬臺Amazon Echo設(shè)備。而在2017年CES上，亞馬遜最新的智能語音終端Alexa大放異彩，成為了智能家居板塊人氣最高的明星。LG、GE、福特以及眾多企業(yè)宣布自家的小部件、家用電器，甚至汽車都可以連接到Alexa。它現(xiàn)在有7000項“技能”，銷售量超過500萬個。從商業(yè)和生態(tài)上，亞馬遜ECHO已經(jīng)成為最成功的智能家居產(chǎn)品。

在軟硬件優(yōu)化方面，亞馬遜ECHO做了有針對性的改進(jìn)。為了能讓用戶在家中的任何位置都能喚醒Echo，亞馬遜設(shè)計了一個名為“ARS”的自動語音識別處理系統(tǒng)。ARS由七個麥克風(fēng)和一個音頻信號過濾系統(tǒng)構(gòu)成。七個麥克風(fēng)組成的列陣能讓Echo捕捉到環(huán)境中的細(xì)微聲音，音頻信號過濾系統(tǒng)過濾掉環(huán)境噪音，從而辨別出人聲。根據(jù)IHS Markit負(fù)責(zé)MEMS和傳感器的資深分析師Marwan Boustany表示，Echo采用了樓氏電子(Knowles)的MEMS麥克風(fēng)。同時，ECHO也采用了德州儀器(Texas Instruments；TI)的媒體處理器DM3725，此外，高通(Qualcomm) Atheros QCA6234應(yīng)用專用標(biāo)準(zhǔn)處理器則用于提供其連接性。有分析師認(rèn)為，TI的這顆SoC的關(guān)鍵在于整合了DSP，甚至可能是GPU。在實現(xiàn)人工智能以及機(jī)器識別方面，GPU將發(fā)揮越來越大的作用。

針對智能硬件的市場競爭正在芯片原廠中展開，目前有幾家提供微控制器(MCU)和連接用ASSP的供貨商可能在此領(lǐng)域展開競爭，包括Apple、博通(Broadcom)、賽普拉斯(Cypress)、微芯科技(Microchip)、恩智浦(NXP)、瑞薩(Renesas)、意法半導(dǎo)體(STMicroelectronics)以及芯科科技(Silicon Labs)等。對于諸如Echo這一類的語音助理產(chǎn)品，提高性能的關(guān)鍵在于遠(yuǎn)場語音擷取能力、波束成型與處理速度等。因此擁有較高處理性能的MCU以及嵌入式DSP將成為市場的主流需求。

從芯片到算法，人工智能的應(yīng)用范圍越來越廣

嚴(yán)格來說，人工智能不算是一個產(chǎn)業(yè)，而是一種技術(shù)。在以往，人工智能主要被更多運(yùn)用在服務(wù)器端，比如阿里、亞馬遜在內(nèi)的云計算服務(wù)商都將機(jī)器學(xué)習(xí)平臺嵌入其中作為增強(qiáng)其競爭實力和吸引更多用戶的方式。

事實上，在未來的智能硬件的終端競爭中，人工智能（AI）將產(chǎn)生越來越大的作用。對于硬件廠商來說，這顯然將利好類似于GPU、FGPA廠商。比如GPU巨頭英偉達(dá)（NVIDIA）去年的股價就屢創(chuàng)新高，凸顯出市場對人工智能硬件領(lǐng)域的追捧。與CPU相比，GPU擁有更多的處理單元。GPU之所以能夠迅速發(fā)展，主要原因是GPU針對密集的、高并行的計算，這正是圖像渲染所需要的。正是因為GPU特別適合大規(guī)模并行運(yùn)算的特點，因此GPU在深度學(xué)習(xí)領(lǐng)域發(fā)揮著巨大的作用。

2011年吳恩達(dá)率先將其應(yīng)用于谷歌大腦中便取得驚人效果，結(jié)果表明12 顆NVIDIAD 的GPU 可以提供相當(dāng)于2000 顆CPU 的深度學(xué)習(xí)性能，之后紐約大學(xué)、多倫多大學(xué)以及瑞士人工智能實驗室的研究人員紛紛在GPU 上加速其深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)。

根據(jù)英偉達(dá)公開宣布的消息來看，在短短兩年里，與NVIDIA在深度學(xué)習(xí)方面展開合作的企業(yè)便激增了近35倍，增至3，400多家企業(yè)，涉及醫(yī)療、生命科學(xué)、能源、金融服務(wù)、汽車、制造業(yè)以及娛樂業(yè)等多個領(lǐng)域。當(dāng)然，GPU也有一定的局限性。學(xué)術(shù)界和產(chǎn)業(yè)界研究已經(jīng)證明，運(yùn)行深度學(xué)習(xí)算法中實現(xiàn)同樣的性能，GPU所需功耗遠(yuǎn)大于FPGA。

目前的FPGA市場由Xilinx和Altera主導(dǎo)，兩者共同占有85%的市場份額，其中Altera在2015年被intel以167億美元收購（此交易為intel有史以來涉及金額最大的一次收購案例），另一家Xilinx則選擇與IBM進(jìn)行深度合作，背后都體現(xiàn)了FPGA在人工智能時代的重要地位。

中國科學(xué)院計算所研究員、寒武紀(jì)深度學(xué)習(xí)處理器芯片創(chuàng)始人陳云霽博士就指出：通過設(shè)計專門的指令集、微結(jié)構(gòu)、人工神經(jīng)元電路、存儲層次，有可能在3~5 年內(nèi)將深度學(xué)習(xí)模型的類腦計算機(jī)的智能處理效率提升萬倍（相對于谷歌大腦）。

提升萬倍的意義在于，可以把谷歌大腦這樣的深度學(xué)習(xí)超級計算機(jī)放到手機(jī)中，幫助我們本地、實時完成各種圖像、語音和文本的理解和識別；更重要的是，具備實時訓(xùn)練的能力之后，就可以不間斷地通過觀察人的行為不斷提升其能力，成為我們生活中離不開的智能助理。人機(jī)圍棋大戰(zhàn)中的谷歌“阿爾法狗”（AlphaGo）使用了約170個圖形處理器（GPU）和1200個中央處理器（CPU），這些設(shè)備需要占用一個機(jī)房，還要配備大功率的空調(diào)，以及多名專家進(jìn)行系統(tǒng)維護(hù)。AlphaGo 目前用的芯片數(shù)量，將來如果換成中國人研制的“寒武紀(jì)”架構(gòu)的芯片，估計一個小盒子就全裝下了。這意味著“阿爾法狗”將可以跑得更快些。

對于中國廠商來說，目前主要是通過算法切入到人工智能領(lǐng)域。目前包括 Mobileye、商湯科技、地平線機(jī)器人等著名人工智能公司都在進(jìn)行核心算法芯片化的工作。據(jù)了解，2011年就進(jìn)入深度學(xué)習(xí)領(lǐng)域的商湯科技在與微軟、谷歌、百度等國際巨頭的比拼中毫不遜色，并在2014年全球圖像識別大賽中獲得了第二的名詞，僅次于谷歌。在手機(jī)領(lǐng)域，商湯科技目前的合作伙伴包括中國一線品牌客戶，如華為、小米、奇酷、OPPO、Nubia等。

目前針對手機(jī)的機(jī)器學(xué)習(xí)已經(jīng)有了很多應(yīng)用，比如2016年很流行的雙攝像頭，就需要通過深度學(xué)習(xí)來對雙攝進(jìn)行深度處理。此外，圖像識別也可以用于對手機(jī)相冊進(jìn)行自動分類。據(jù)介紹，目前華為、小米的云相冊就采用商湯科技的引擎支持。而OPPO R9S的人像拍照虛化，以及Nubia手機(jī)的智能濾鏡也是由商湯提供算法。從商用角度來看，未來這些算法公司的主要方向是將算法芯片化。