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海思智能安防主流芯片浅析

发布时间:2019-08-16 16:21
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    在中美贸易摩擦中,许多尖端技术上的落后被暴露于公众的视野当中。其中最备受关注的,恐怕是集成电路行业。其实,在种类众多的芯片当中,有一类芯片的发展是与国际水平同步的,甚至是领先的——那就是安防编解码芯片。

  在2018和2019年,安防产业结合人工智能技术落地后的大规模应用,迎来了新的发展。而人工智能+安防带来的产业的发展离不开三个基本要素,即算法,数据和算力,其中,算力的关键在芯片。海思作为全球IPC芯片的领头人,带来了多达20款极具竞争力和优势的芯片,在IPC的SoC市场一度占到全球70%的份额。

  海思视频监控芯片产品路线图

  海思的崛起,要从视频监控分辨率提升开始说起。视频监控在安防行业占比大约6成左右,而随着镜头素质以及传感器性能的提高,视频和图像的分辨率也越来越高,随之而来的原始数据量也越来越大,如果没有好的研所编码算法来压缩文件的体积,这些数据根本无法被存储和传输。基于视频的编解码标准是在九十年代后期,伴随着录像机、VCD、DVD等设备的出现的,VCD使用的就是MPEG2压缩标准。

  传统的磁带录像机作为视频监控后端设备,要使用大量的磁带,对存储空间和物理空间都消耗非常的大,需要访问历史资料也非常不便。硬盘录像机DVR的存储容量大,并且可以管理多块硬盘,于是大规模的后端数字化改造开始了。第一代DVR主流的硬件方案还是国外厂商的,如飞利浦的SAA7113+PNX13;到2005年,第二代DVR开始采用MPEG4/H.264压缩算法,海思的H.264视频编解码芯片在这个关键时间点,出现在了市场上,在DVR快速发展的时期,把握住了行业核心需求——视频编解码能力,从而快速发展壮大。

  现在,在同等图像质量的前提下,H.264的压缩比是MPEG-2格式的2倍以上,压缩率可达到100:1以上,H.265的压缩比相对H.264又提升了一倍。华为现在在编解码的国际标准上有很大的参与度,其中的很大一部分贡献来自海思。

  纵观整个芯片市场,顶层依然是Nvidia(针对GPU而言)Intel(CPU而言)的天下。而针对安防监控SoC市场,海思可以说全面压制其他对手。现在,视频编解码芯片被集中于SoC系统级芯片之上,(片上系统,将电路板上的多块芯片以及嵌入式软件,全部封装进一块芯片当中,在单个芯片上,就能完成一个电子系统的功能)。而IP摄像机SoC市场中,是以编解码能力为核心要素的,不难理解,海思能做好编解码,因此能够整合片上周边资源来提供一系列的SoC方案。现在,海思在IP摄像机SoC的基础之上,推出了新的智能芯片,并已经形成了系列化的产品:Hi3559AV100、Hi3519AV100、Hi3516DV300、Hi3516CV500。

  海思智能视频监控芯片参数表格

  参数上看,3559A达到8K的分辨率30fps,支持最大8路高清信号,可以提供4TFlops的算力,Hi3559A的竞争力足够强大。把高端旗舰4T算力的芯片Hi3559A性能降一半,到2T、价格降下来,形成一个Hi3519A;然后再将Hi3519A性能减半到1T、价格再降下来,又形成了Hi3516DV300;再砍一半性能到0.5T算力、价格再降低,又出来一个极低价格的Hi3516CV500。这个模式还可不断和镜头、CPU等元件进行组合变化,形成更多产品。这几款的系列芯片几乎把几美元到几十美元,从200万到1600万像素,等从低、中、高全系列的视频智能芯片都覆盖了。并且这四颗AI芯片属于SoC,不同一些友商的协处理器,可以独立工作实现AI能力,比如目前华为的Atlas500就依靠内嵌一颗3559A来实现人脸、车牌识别等功能。目前视频监控SoC市场上的芯片厂家从价格、芯片系列完整性、性能都没办法和海思比拼。海思芯片既可应用于安防也可应用于VR虚拟现实,未来可期的市场潜力巨大,同时性价比也非常优秀。从历史经验来看,出身华为系的海思,狼性并未褪去,多种PQ+AI能力组合,涵盖高端8K到低端1080 p监控应用似乎没有给竞争对手留下太多机会。其他芯片公司在安防市场上还有没有生存空间,还要看海思能够留下多少空间。

  曾经的海思经历磨难,在国外巨头TI,NXP,Ambarella盘踞的视频编解码芯片市场中,抓住后端设备数字化转型的机遇,一举获得成功。如今,海思再次瞄准AI芯片的市场,未来如何,值得拭目以待。 

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