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AI人工智慧,顛覆手機

2024-07-24科技

行業最新訊息顯示,今年9月,蘋果將會在iPhone 16 Pro上配備最新的A18芯片,以此打響AI手機軍備競賽第一槍;華為海思也會在9月9日舉行首屆海思全聯接大會,驚喜拭目以待;進入10月,高通將推出旗艦芯片8Gen4,聯發科則會拿出天璣9400這款芯片...

手機芯片市場正在醞釀變局,蘋果A系列摩拳擦掌、華為麒麟歸來洶湧,高通與聯發科也蠢蠢欲動,各大芯片廠商正在攪動著手機市場的一池春水。AI手機競賽第一回合較量即將正式開打。

01沈寂良久的手機市場,迎來了AI!

時間倒轉回到2007年6月29日。這天,蘋果釋出了第一台iPhone,600MHz的arm11處理器,3.5純真彩電容螢幕,手機螢幕上僅有一枚Home鍵,正式開啟了移動互聯智慧型手機時代。次年,蘋果推出支持3G網路的iPhone 3G,上市三天iPhone 3G售出100萬部,這一紀錄至今尚未被打破。

也是在2008年,蘋果APP store面世,催生出繁榮的蘋果App生態,讓手機更具可玩性和實用性。同年,第一台Android手機HTC G1釋出,市場出現蘋果和安卓兩大智慧型手機陣營。而此時遲遲沒有做出改變的諾基亞和曾經的市場領航者摩托羅拉,以及曾輝煌了一個時代的塞班系統,徹底結束了歷史舞台,智慧型手機市場就此洗牌開啟一個新時代。

智慧型手機的發展大致可以分為萌芽期、高速發展期以及成熟期。2007年開始至2010年左右是智慧型手機的萌芽期,百花齊放、百家爭鳴,行業日新月異;2010年至2017年左右智慧型手機市場高速發展,市場競爭加劇,各大手機廠商從芯片、效能、螢幕、網路攝影機等全方位軟硬體上進行趕追;至2017年以後,智慧型手機行業逐漸發展成熟,蘋果、三星、華為、小米(含Xiaomi, Redmi, POCO)、Oppo(含Oppo, Realme, OnePlus)、Vivo、Transsion(含TECNO, Infinix, itel)穩穩占據前排寶座。其中華為智慧型手機雖歷經沈浮,近兩年已席卷重來。從上圖可觀,2017年起全球智慧型手機出貨量漸趨穩定,年度增長率漸漸逼近於0%。2018年全球智慧型手機出貨量為14.57億支,同比下滑約為0.4%,2019年智慧型手機生產總量估計約為14億支,同比下滑3.89%。


圖片來源:拍信網

隨後時間撥到2019年以後,行業5G換機潮讓智慧型手機需求回升,芯片廠商喜提一波新的增長。此後的兩年,行業受換機周期延長、創新程度降低等沖擊導致市場需求遲滯,市場又進入了一個蟄伏期。

直至近兩年,以ChatGPT為代表的AI大模型異軍突起,給半導體行業帶來劇烈科技震撼,一瞬間包括智慧型手機在內均將其視為新的科技方向。智慧型手機芯片的發展也從此前的卷效能、卷鏡頭等轉變為卷AI,在過去一年多時間,主要手機廠商都在發力端側AI。

02AI手機增量市場!開打

來看看行業主要手機廠商的手機AI市場布局。

蘋 果

蘋果方面目前的局勢是:上半年增長乏力,下半年蓄勢待發。

根據TrendForce集邦咨詢的數據顯示,今年第一季度整個智慧型手機市場有18.7%的年增長率,總出貨量達到了2.96億部,其中蘋果因在中國市場銷售有所衰退,生產表現較去年同期衰退至4,790萬部,環比下降了39%,而且由於第二季度處於iPhone的空窗期,預估生產總數季衰退約10%左右。

雖然蘋果在今年的前兩季度銷量走弱,但進入下半年,市場或將再次成為蘋果的主場。在接下來的9月,隨著iPhone16的釋出,蘋果或將會迎來出貨高峰。據悉,這款手機搭載的是蘋果最新的A18芯片,從目前已經曝光的資訊來看,該芯片將會采用台積電第二代3nm工藝(N3E),神經網路引擎運算速度可以超過每秒38萬億次,優於M4芯片。

AI正在重塑蘋果手機生態,在今年6月10日舉行的蘋果WWDC釋出會上,蘋果宣布與OpenAI達成合作,蘋果生態即將整合ChatGPT,並公布了最新Apple Intelligence和升級的Siri。在AI加持下,蘋果家族OS濃度大飆升,尤其是iOS、iPadOS端,在語言、影像、行動和個人化板塊上的使用體驗上更加智慧高效。目前OpenAI已推出輕量級模型GPT-4o mini,可進一步適配手機的端側模型。


圖片來源:蘋果

華 為

華為方面,自從去年麒麟芯片回歸之後,華為手機的出貨量正在快速回升。

根據華為的年報顯示,2023年華為終端業務實作銷售收入2515億元,同比增長17.3%,這也是在經歷了兩年的業績下滑以後,華為終端業務再次回到增長軌域。據供應鏈訊息表示,前段時間釋出的Pura70系列出貨量對比P60系列同增125%。


圖片來源:華為

華為不甘落後,迅速推出了「鴻蒙原生智慧」( Harmony Intelligence)。在今年6月21日的華為開發者大會上,華為正式釋出了HarmonyOS NEXT——一個面向開發者和先鋒使用者啟動的 Beta 版本,真正獨立於Android 、iOS 的作業系統,其依托昇騰的算力和盤古大模型。

華為蘋果之外,在整個手機芯片的生態席位上,聯發科和高通的競爭是最為直接,也最為激烈的。

這兩大第三方芯片供應商,主要搶占的是三星、小米和OV(OPPO、Vivo)這四大手機廠商的訂單。隨著這兩年聯發科天璣系列的持續向好,聯發科與高通在中高端市場的競爭變得愈發激烈,雙方下一代旗艦芯片的表現如何,直接關系到各自的市場口碑,以及市場占有率。

官方訊息顯示,高通的8Gen4與蘋果一樣,將采用台積電的「N3E」工藝,這款芯片最大的改變是放棄了Arm公版架構,轉而采用自研的Nuvia Phoenix架構方案,該架構來源於2021年高通收購的芯片初創企業Nuvia,8Gen4的CPU主頻突破了4GHz,效能上有望與A18一較高下。

而聯發科這邊同樣采用台積電的「N3E」工藝制程,1顆Cortex-X925超大核、3顆Cortex-X4超大核、4顆Cortex-A7系列大核,其中全新的Cortex-X925超大核工程樣片頻率為3.4GHz,效能也表現不俗。

除了旗艦之外,聯發科與高通在中端市場的競爭也很激烈,高通這邊,驍龍8 Gen3正在下放至中端手機,聯發科的9300也已經用在了2000價位段的智慧型手機上。此外,在天璣9400釋出同期,聯發科還將釋出一款天璣8400,定位中端,由Redmi首批搭載,工程樣片的安兔兔跑分在170萬-180萬之間,大幅領先對手驍龍8s Gen3。隨著9400和8400的推出,聯發科在高端市場與中端市場都具備很強的競爭力。

03All in AI,從芯片端的較量開始

生成式AI手機(手機端執行AI大模型)是各大手機芯片廠商努力的方向,各家廠商的路線有所不同。高通和蘋果的技術路線是用NPU提升AI算力。所謂NPU,指的是在傳統的CPU+GPU架構上,新增一個神經網路模組,專門負責不同場景的算力需求。


圖片來源:拍信網

在這方面,高通走在前列。其去年釋出的8Gen3,是全球首款專為生成式人工智慧而設計的處理器,搭載了一顆Hexagon NPU。高通專門為這顆NPU設計了獨立的供電電路,綜合實力表現不俗,效能相對上一代提升了98%,端側最大支持100億參數的模型。

今年5月,高通又釋出了X Elite處理器,NPU跑分超過了M3,達到了1787分,該芯片具備45 TOPS算力,雖然該芯片主要用於膝上型電腦,但也是高通AI在地化的一種體現。

此前蘋果的手機芯片對NPU著墨不多,其A17 Pro的算力在35 TOPS左右,用於筆記本的M2芯片AI算力也僅有17 TOPS,M3則是18TOPS。但自M4開始,蘋果明顯加快了AI算力的提升,280億個晶體管、N3E工藝、10個CPU核心、10個GPU核心,專用NPU模組使得算力達到了38 TOPS,相比A11仿生芯片中的初代神經網路引擎,提速最高可達驚人的60倍。雖然弱於驍龍X Elite的45 TOPS,但執行在自家的系統中表現還是很出色的。

從市場最新訊息看,蘋果即將釋出的A18芯片,NPU能力進一步提升,其運算速度大機率將超過每秒40萬億次,這意味著其不僅可以在本地執行AI模型,還能更好的駕馭各種AI任務。

與高通蘋果一樣,華為在麒麟990芯片上也內建了NPU,其效能也達到了TOPS級別,但目前華為AI芯片還沒有太多的訊息。

聯發科在生成式AI上的技術路線是APU,這是AMD最早提出的概念,是一種把CPU和GPU封裝在一起的加速處理單元,透過統一記憶體存取來提高效率。

聯發科2018年的Helio P10就采用了APU技術,目前在天璣9300上已經叠代至第七代,該APU首次在vivo旗艦手機端實作了70億、130億參數的人工智慧大語言模型的執行,並在移動芯片上成功執行了330億參數的模型。值得註意的是,三星近期已經官宣天璣9400將采用其LPDDR5X DRAM,速度高達10.7Gbps,這也意味著聯發科的天璣9400的AI算力會有新的突破。

從芯片側來看,目前市場上的幾大廠商都已經開始在生成式AI領域大展拳腳,且下半年各家釋出的芯片,AI也將成為主要的賣點。

04AI手機漲、漲、漲?

最新的手機芯片普遍采用台積電最新的N3E工藝,且在生成式AI上發力,這也意味芯片必然會更貴,原因主要有以下兩點。

第一點是芯片本身的制造成本即將增加。眾所周知,芯片的制程越高,晶圓廠的制造成本就會越貴,尤其是使用最先進的制程,其建廠成本更高,裝置更貴,工藝更復雜,且良率相對成熟制程更低,這也意味著其單顆芯片價格更貴。目前市面上已多次傳出台積電的N3E制程要漲價的訊息,且未來2nm及更先進制程的制作成本依舊居高不下(如天價光刻機),且供不應求。


圖片來源:拍信網

而從IC設計廠商的角度來看,不管是NPU還是APU,其芯片設計所需要的時間和精力成本也會更高,且AI作為核心賣點,自然更具有溢價能力。目前市場傳出訊息,高通最新的8Gen4可能會相比8Gen3漲價25%~30%。

短期的創新無法刺激新的需求,但底層技術的創新卻可以。從手機行業的發展史看,手機品牌已經歷過多次行業陣痛:旋轉屏、翻蓋屏、LED屏、旋轉網路攝影機、外接網路攝影機、超長待機等,單點創新的卷早已證明無法長期延續行業活力。而折疊屏技術、自研芯片技術、5G/6G行動通訊技術,當然還包括AI,都可以引領行業新一波潮流。同時,這也意味著更高成本的支出。

另外一方面,從終端市場來看,若旗艦芯片價格看漲,各大品牌手機廠商的盈利能力會承壓,想要保持旗艦產品的利潤,恐怕漲價也會提上日程。

05總 結

手機芯片是一個存量市場,也是一個充分競爭的市場,為了留住更多的使用者和客戶,各大手機芯片廠商都使出渾身解數,緊追猛趕,全力押註最新的技術。可以預見的是,下半年將會迎來一個AI爆發的手機市場,到底誰能俘獲更多使用者的心,市場將如何變革,我們且走且看。