又到了歲末年初之際，回顧過去的2024年，半導體產業有增長也有陣痛，復盤2024年的半導體產業狀況，有哪些長足的進展又有哪些短板？展望2025年，半導體市場又有哪些機會，該如何發展？為此，電子發燒友網策劃了《2025年半導體產業展望》專題，收到數十位國內外半導體創新領袖企業高管的前瞻觀點。其中，電子發燒友特別采訪了炬芯科技市場推廣部總監馬大行，以下是他對2025年半導體市場的分析與展望。
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炬芯科技市場推廣部總監馬大行

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近年來，國際環境和形勢多變，國際貿易摩擦不斷升級，半導體產業成為受到影響最為明顯的領域之一，也對國內相關產業的發展造成了客觀的不利影響。但也是這種不利影響，迫使國產替代進程加快，也為國內半導體產業帶來了新的挑戰和機遇，今年以來半導體產業也在逐步回暖，在炬芯科技關注的領域也呈增長的態勢。
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首先，炬芯科技在2024年盈利能力顯著提升，2024年第三季度營收及凈利潤均創歷史新高，其中端側AI處理器收入呈倍數增長。2024年前三季度實現營收和凈利潤雙雙增長，同比增長分別為24.05%和51.12%。
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另外，炬芯科技以全球視野的專業音頻芯片品牌立足于市場，服務全球知名的一線品牌客戶，在品牌客戶方面持續突破，以藍牙音頻、低延遲無線音頻產品等產品為例，分別進入了Harman、SONY、BOSE、大疆、RODE、猛瑪等國際知名品牌供應鏈，在以低延遲無線音頻為基礎的無線麥克風產品市場中，炬芯已成為該市場的主流供應商。不僅在端側AI處理器產品收入已呈倍數增長，結合全部產品矩陣為炬芯提供了足夠的成長動力。
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更重要的是，在2024年炬芯科技成功推出新一代端側AI音頻芯片，采用三核異構的AI架構，將MMSCIM和先進的HiFi5 DSP融合設計形成了炬芯科技AI-NPU架構。同時炬芯科技為AI-NPU打造了專用AI開發工具“ANDT”，該工具支持業內標準的AI開發流程如Tensorflow，HDF5，Pytorch和Onnx。借助炬芯ANDT工具鏈輕松實現算法的融合，幫助開發者迅速地完成產品落地。
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所以不管是在業績的成長，國際品牌的突破，還是在全球化和產品布局上，炬芯在2024年都取得了顯著的進步。
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未來混合AI架構大有可為，端側AI芯片高能效比是關鍵
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隨著生成式A I正以前所未有的速度發展以及計算需求的日益增長，A I處理必須分布在云端和終端進行，才能實現A I的規模化擴展并發揮其最大潛能 ——正如傳統計算從大型主機和瘦客戶端演變為當前云端和邊緣終端相結合的模式。與僅在云端進行處理不同，混合A I架構在云端和邊緣終端之間分配并協調A I工作負載。所以炬芯預測混合AI應該會是AI的未來。
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而混合AI中云端的工作主要就是耗費電力，以提供源源不斷的AI算力。但在端側AI應用當中，特別是大部分裝置都以電池驅動，成本和低功耗就成為了芯片設計廠商面臨的巨大挑戰，為了滿足在較低功耗下提供最大算力，端側AI芯片追求高能效比變得至關重要。
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還有就是現有的通用CPU和DSP解決方案雖然有非常好的算法彈性，但是算力和能效遠遠達不成極致的能效比目標，即便專用神經網路加速器（NPU）能效比大幅提升，但也無法滿足對于功耗要求較高的穿戴類產品AI需求。傳統技術的能效比較差的本質原因均源于傳統的 馮?諾依曼計算結構。傳統的馮?諾伊曼計算系統采用存儲和運算分離的架構，存在“存儲墻”與“功耗墻”瓶頸，嚴重制約系統算力和能效的提升。
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炬芯科技基于深厚的研發積累以及AI技術的深刻理解，創新性的采用了基于模數混合設計的電路實現存內計算Computing-in-Memory（簡稱CIM）技術，在SRAM介質內用客制化的模擬設計實現數字計算電路，既實現了真正的CIM，又保證了計算精度和量產一致性。炬芯科技面向電池驅動的低功耗IoT領域成功落地了第一代基于模數混合電路實現的SRAM based CIM（Mixed-mode SRAM based CIM，簡稱MMSCIM）在500MHz時實現了0.1TOPS的算力，并且達成了6.4TOPS/W的能效比，受益于其對于稀疏矩陣的自適應性，如果有合理稀疏性的模型（即一定比例參數為零時），能效比將進一步得到提升，依稀疏性的程度能效比可達成甚至超過10TOPS/W。基于此核心技術的創新，炬芯科技打造出了下一代低功耗大算力、高能效比的端側AI音頻芯片平臺。
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2025端側AI加速在IoT設備落地
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從ChatGPT到Sora，文生文、文生圖、文生視頻、圖生文、視頻生文，各種不同的云端大模型不斷刷新人們對AI的預期。然而，AI發展之路依然漫長，從云到端將會是一個新的發展趨勢，AI的世界即將開啟下半場，為半導體市場需求增長提供主要動力。
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以低延遲、個性服務和數據隱私保護等優勢，端側AI在IoT設備中扮演著越來越重要的角色，在制造、汽車、消費品等多個行業中展現更多可能性。基于SRAM的模數混合CIM技術路徑，炬芯科技新產品的發布踏出了打造低功耗端側 AI 算力的第一步，成功實現了在產品中整合 AI 加速引擎，推出CPU+ DSP + NPU 三核 AI 異構的端側AI音頻芯片。
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炬芯科技發布了全新一代基于MMSCIM端側AI音頻芯片，共三個芯片系列：第一個系列是 ATS323X，面向低延遲私有無線音頻領域；第二個系列是ATS286X，面向藍牙AI音頻領域；第三個系列是 ATS362X，面向AI DSP領域。并且以ATS323X為例，有望最快在2025年上半年實現終端產品量產。
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未來，炬芯科技將繼續加大端側設備的邊緣算力研發投入，通過技術創新和產品迭代，實現算力和能效比進一步躍遷，提供高能效比、高集成度、高性能和高安全性的端側 AIoT 芯片產品，推動 AI 技術在端側設備上的融合應用，助力端側AI生態健康、快速發展。
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