国产智能家居芯片，谁是最佳选手？

【蜂耘网 智能家居】随着科技的进步，智能家居已经成为现代生活的重要组成部分。智能家居系统能够通过物联网等技术，实现家庭设备的智能化控制和管理，提高生活便利性和舒适度。

 

芯片对于智能家居企业而言其重要性不言而喻，智能家居核心芯片主要包括主控芯片、通信芯片、传感器芯片等。其中，主控芯片是智能家居的核心部分，它可以实现设备的控制和管理。通常而言，主控芯片也被称为控制设备运行的“大脑”，而智能家居设备的主控芯片通常会搭配使用SoC或MCU。

 

SoC和MCU有何不同？

 

SoC芯片（SystemonChip）又称系统级芯片，片上系统，是将CPU、GPU、NPU、存储器、基带、ISP、DSP等系统关键部件集成在一块芯片上，能够实现完整系统功能的芯片电路。

 

这一赛道的国产半导体企业包括：晶晨股份、瑞芯微、全志科技、富瀚微、恒玄科技、北京君正等。

 

MCU（MicroControllerUnit）芯片，又称微控制器或单片机，是把CPU的频率与规格做适当缩减，并将内存（Memory）、计数器（Timer）、USB、A/D转换、UART、PLC、DMA等周边接口，甚至液晶（LCD）驱动电路都整合在单一芯片上，形成芯片级计算机，从而实现终端控制的功能。

 

MCU是智能控制器的主要芯片之一，国产的代表企业包括兆易创新、中颖电子、国民技术、芯海科技、博通集成、乐鑫科技、聚辰股份、上海复旦微等。

 

MCU和SoC的区别在于，MCU是微控制器单元，是单个集成电路上的小型计算机，包含一个处理器核心、存储器、可编程输入/输出（I/O）外设、定时器、计数器等。它只提供最小的内存、接口和处理能力。而SoC是系统芯片，是将多个电子元件集成到一个芯片上，以实现特定的功能。SoC不仅仅局限于MCU，还可以是更高端的CPU、MPU的功能定制版 。

 

简而言之，SoC通常运算能力更强，集成的功能更为丰富，能支持运行多任务的复杂系统，当然价格也更加昂贵。并且SoC通常能够承担运行计算任务，比如实现语音识别功能等，而MCU大多数用以执行控制，例如当做电机控制驱动。

 

想要更加契合如今智能家居的生态，就需要设计出更加符合的SoC/MCU，为此，各厂商也均推出了相应的产品，那么“谁”才是智能家居市场的最佳选手呢？

 

比如在MCU路线中，兆易创新的 GD32系列产品适用于工业自动化、人机界面、电机控制、安防监控、智能家居家电及物联网等，已推出多款产品。

 

国民技术N32通用安全MCU系列产品满足在白色家电、黑色家电、厨卫家电、生活电器等多个细分领域应用，并已在家电行业标杆客户中导入。

 

中颖电子的MCU产品可应用在变频冰箱、洗衣机中。芯海科技高可靠性MCU产品进入气体传感器、智能电表、通信用光模块产品，并将加快设备监测和控制产品研发和推广。

 

比如在SoC路线中，晶晨半导体的智能电视芯片已经用于TCL、创维、小米等知名电视品牌；AI音视频系统终端芯片则打入百度、Google、Amazon、小米的智能音箱的供应链。

 

全志科技的R系列SoC进入天猫精灵智能音箱、石头科技扫地机以及美的智能空调供应链；科大讯飞翻译笔搭载 V 系列产品，腾讯企鹅极光盒子搭载 H 系列产品；在无线通信领域，小谷智慧点读笔搭载 XR 系列芯片；在智能语音交互领域，小度在家搭载 AC 系列芯片。

 

智能家居SoC，走向8K

 

瑞芯微

 

瑞芯微作为国内领先的AIOT SoC芯片供应商，其产品线涵盖了多个领域的应用需求。近年来，瑞芯微推出的一系列芯片方案在市场上受到了广泛关注，其中RK3568、RK3588和RK3566是最受关注的产品之一。

 

RK3568是一款高性能、低功耗的芯片方案，采用了四核A55架构和四核A76架构，能够提供出色的计算和图形处理性能。此外，它还支持4K H.265解码和编码、USB3.0、HDMI2.0、MIPI-CSI2、Gigabit以太网等多种接口，具有极高的可扩展性。在应用方面，RK3568主要用于智能电视、智能投影仪、智能家居、智能门锁等领域，能够为这些智能设备提供更加出色的性能和体验。

 

RK3566也是一款高性能、低功耗的芯片方案，采用了四核A55架构和双核A75架构，能够提供出色的计算和图形处理性能。此外，它还支持4K H.265解码和编码、USB3.0、HDMI2.0、MIPI-CSI2、Gigabit以太网等多种接口，具有极高的可扩展性。在应用方面，RK3566主要用于智能电视、智能投影仪、智能家居、智能门锁等领域，能够为这些智能设备提供更加出色的性能和体验。

 

其中RK3588是此次谈论的重点。为了与晶晨半导体的8K超高清智能机顶盒SoC芯片产品做对比，该款产品的细节放在后文展开。

 

除了以上产品，瑞芯微用于智能音箱的相关产品有RK3326、RK3308等；用于扫地机器人的相关产品有RK3326、RK1808、RK3308等；用于家电语音控制的产品有RK3308、RK3229等；用于家居智能中控的产品有RK3368、RK3308、PX30等。

 

晶晨半导体

 

国产智能音视频SoC领军企业，晶晨半导体将芯片用于智能机顶盒、智能电视和AI音视频系统终端等设备，比如上文提到的：TCL、创维、小米、百度、Google、Amazon。可以说，晶晨的产品已经占领了我们的客厅。

 

晶晨股份的智能家居芯片包括A113X、S928X等。

 

A113X是一款高性能、低功耗、低成本的智能语音芯片，凭借强劲的4核64位架构 CPU的计算能力，A113X无需外加专用DSP芯片支持主流的远场拾音方案，支持8个PDM 通道和多通道I2S通道，具有丰富灵活的麦克风阵列以及音频输入输出接口，卓越的音频处理引擎支持所有主流的高分辨率音频格式，可与CPU无缝协作，加速多媒体运行算法，提升用户体验，是智能音箱和智能家居等应用的完美选择，已经被市场上一些最具创新性的语音助手设备使用。

 

Sengled的智能音箱灯便是采用的这款芯片、联想智能时钟Smart Clock Essential也采用了这款芯片。

 

如今8K影音设备已经开始普及，相比4K，8K有着得天独厚的推广优势，内容制造、传输、解码显示等各个产业环节都已经成熟，部分行业客户已经在大力推广8K的产品。

 

智能家居SoC作为智能家居设备的核心处理器，需要支持8K视频内容的解码和播放，以满足市场需求。

 

两款8K SoC的较量

 

瑞芯微RK3588

 

瑞芯微新一代旗舰级SoC芯片RK3588是一款功能强大的芯片，集成了多种高性能组件，包括CPU、GPU、NPU和多媒体处理引擎等。

 

 

RK3588的CPU部分采用四核A76+四核A55的八核架构，主频高达2.4GHz，具有强大的计算能力和多任务处理能力。GPU部分则集成了ARM G610MP4，支持OpenGL ES1.1/2.0/3.2、OpenCL 2.2和Vulkan 1.2等多种图形接口，可提供高效流畅的图形处理体验。

 

更为出色的是，RK3588内置了6 TOPs算力的NPU（神经网络处理器），支持INT4/INT8/INT16/FP16混合运算，能够轻松应对各种复杂的神经网络算法。这一特点使得RK3588在人工智能和深度学习等领域具有很高的应用价值。

 

除了强大的计算能力，RK3588还集成了多种多媒体处理引擎，包括视频编解码器、图像处理器和音频处理器等。这些引擎可支持多种格式的高清视频播放、图像处理和音频处理，使得RK3588在多媒体领域具有广泛的应用前景。

 

此外，RK3588还具有高性能的存储接口和通信接口，可满足各种高速数据传输和存储需求。它还支持多种操作系统和编程语言，方便开发者进行软件开发和调试。

 

RK3588能够广泛应用于多个领域，如智能终端、物联网、智能家居等。

 

晶晨半导体S928X

 

S928X是晶晨半导体首颗8K超高清智能机顶盒SoC芯片。晶晨半导体S928X SoC芯片集成了64位大核ARM Cortex-A76及四核ARM Cortex- A55中央处理器（CPU, Central Processing Unit），ARM Mali-G57 MC2图形处理器（GPU, Graphics Processing Unit ）以及算力高达3.2 Tops的自研AI处理器（NPU, Neural-network Processing Units）强大的运算及处理能力为终端设备带来更优异的性能和能效表现。

 

 

官方表示，晶晨半导体 S928X 在 8K 超高清分辨率（7680*4320），60FPS 帧率（ Frame Per Second），10 比特色深（1024*1024*1024 个颜色数量）的环境下为消费者演绎更惊艳的色彩饱和度，更细腻清晰的画质和纵深感、纹理感极强的画面处理能力。晶晨半导体 S928X 支持 AV1、H.265、VP9、AVS3、AVS2 等全球主流视频格式下的 8Kp60 视频处理能力。

 

晶晨半导体S928X芯片还集成了丰富的外围接口，包括SDIO、I2S、PCIe、UART、USB、I2C以及SPI等接口，极大地拓展了其外设连接设备，加速合作伙伴产品的规模化部署与商用。

 

创维数字首款8K超高清盒子便搭载了晶晨半导体最先进的8K主芯片解决方案，支持8K视频信号的解码与播放，为未来即将到来的8K画质时代做好了准备。中兴通讯的8K机顶盒也搭载有这款芯片。

 

RK3588与S928X掰手腕

 

在制程工艺上，瑞芯微 RK3588采用了8nm制程工艺，而Amlogic S928X则是采用了12nm制程工艺。

 

CPU、GPU和NPU的对比分析中，S928X采用的是单个ARM A76大核和四个A55小核的CPU的五核心架构，GPU采用双核的G57。RK3588采用了ARM 四核Cortex-A76和Cortex-A55的八核心CPU架构，GPU采用了四核心的G610。由此可见，单线程的应用场景下，S928X和RK3588的表现接近，但是多线程应用下RK3588占有优势。

 

S928X的NPU可提供4 TOPS @int8的算力支持，RK3588则是内置了6TOPS @int8的三核NPU。单算力来看，RK3588更具优势。

 

不过就家庭影音的使用场景来看，S928X的4TOPS算力已经绰绰有余，不论是语音算法、图像算法、简单的语义处理，图像处理，均可胜任。

 

从编解码能力上，RK3588依旧占有优势，不过在家庭影音的应用中，几乎用不到多路视频解码，其编码能力也可满足绝大多数产品的性能需求。

 

在拓展接口的对比中，RK3588的IP核心非常多，无论是高速接口还是普通的通讯接口，都很丰富，但是单一产品很难将这些接口全部利用起来，每一个功能IP都意味着成本。S928X也集成了常用的接口，部分接口也可以通过桥接芯片来实现。

 

智能家居，万亿市场即将到来

 

智能家居的概念一直吸引着大众的想象力，并且早已从科幻小说里走进现实。

 

中国智能家居目前处于快速发展期，随着人工智能、5G等技术的逐渐应用，中国智能家居硬件设备的不断发展和消费者需求的提升，未来5年中国智能家居行业仍将处于快速发展阶段。 结合中国智能家居行业的历史增速，预计到2029年中国智能家居市场规模将达到1.09万亿元。

 

随着智能家居芯片领域的竞争日益白热化，未来这一市场的内部竞争态势预计将更加激烈，智能家居芯片的未来不仅囿于“算力角逐”与“协同深化”的单一维度，而是全面铺展。

 

比如，随着智能家居设备功能的不断增加和复杂化，对芯片算力的需求也在不断提升。例如，扫地机器人、智能门锁等设备需要更高的算力来支持其复杂的运算和决策过程；智能家居系统中的各类设备需要实现高效的互联互通，以提供更加便捷和智能的家居体验。芯片作为设备的核心部件，需要支持多种通信协议和接口标准，以实现设备之间的无缝连接和数据交换。

 

随着智能家居设备的广泛应用和普及，其安全性问题也日益受到关注。未来的智能家居芯片将更加注重安全性能的提升，通过集成安全模块和算法来保障设备的数据安全和用户隐私。

 

可以确定的是，在当前科技浪潮的推动下，智能家居芯片公司正站在行业变革的前沿，即将迎来前所未有的红利期。

 

 

（蜂耘智能家居网   责任编辑：行云）