半导体行业：AIoT黄金时代已至，产业变革催生“芯”机遇-20210619-天风证券-52页_3mb

报告摘要

半导体行业研究报告总结：AIoT黄金时代与“芯”机遇

核心内容概述

本报告分析了AIoT（智能物联网）的发展趋势及其对半导体行业的推动作用，指出AIoT进入发展“加速段”，未来十年将迎来快速增长。AIoT是物联网与人工智能技术的融合，通过智能化数据分析提升人与物品的交互体验，实现万物互联。随着AIoT的普及，半导体行业，特别是SoC、MCU、通信芯片与传感器，将受益于市场增长与技术升级，成为AIoT产业链中的核心环节。

主要观点与关键信息

1. AIoT市场与趋势

AIoT市场从2021年起进入成长期，预计未来十年将持续加速。
全球物联网连接设备从2019年的120亿台预计增长至2025年的246亿台，年复合增长率达13%。
中国物联网连接数占全球30%，预计2025年将达80亿台。
全球AIoT市场规模预计从2019年的2264亿美元增长至2022年的4820亿美元，复合增速达28.65%。
中国AIoT市场规模预计从2019年的约1380亿美元增长至2022年的1088亿美元，复合增速达25.3%。
AIoT产业链中，芯片占价值比例约10%，市场规模约2500亿元人民币。

2. AIoT三大“芯”模块

主控制器（SoC & MCU）：为AIoT智能终端提供运算与控制能力，是智能终端的大脑。SoC具备较强算力，适用于复杂场景；MCU则具备低功耗与可运算的特性，适用于简单控制。
传感器（MEMS、CIS、压感、温感等）：为AIoT智能终端赋予“感官”能力，用于采集环境数据，是AIoT实现智能化的重要组成部分。
通信芯片（WiFi、蓝牙、Zigbee、NB-IoT、LoRa等）：实现数据传输，解决AIoT设备互联问题。短距离通信技术如WiFi、蓝牙、Zigbee被广泛使用，而长距离通信技术如NB-IoT和LoRa则适用于广域网场景。

3. AIoT智能硬件应用

智慧家居：市场增长最快，智能音箱作为交互入口，带动大/小家电（如空调、冰箱、洗衣机、照明等）快速发展。预计2023年智能家居设备出货量接近5亿台。
安防类：行业与消费类并行发展，AI摄像头提升人脸识别、异常行为检测等功能，预计2024年AI摄像头渗透率将达到63%。
智慧商业：楼宇、商办、广告等场景推动商用交互平板、智能照明等产品普及。2021年全球智能机顶盒销量预计突破2.6亿台。
汽车类：多媒体娱乐系统与自动驾驶推动AIoT应用，车载SoC性能要求提升，市场潜力较大。

4. 重点关注公司

SoC主控芯片相关公司：瑞芯微、晶晨股份、全志科技、富瀚微、恒玄科技
MCU微控制器相关公司：兆易创新、中颖电子、北京君正、国民技术
通信IC相关公司：乐鑫科技、博通集成
传感器相关公司：赛微电子、敏芯股份、苏州固锝、惠伦晶体

5. 风险提示

景气度不如预期
产品升级迭代不如预期
产能紧缺风险
系统性风险

投资评级

行业评级：强于大市（维持评级）

图表目录（摘要）

图1：中国AIoT产业发展：2021年起进入成长期，未来十年将持续加速
图2：2019-2025年全球物联网设备连接量增长预测
图3：2022年全球AIoT市场规模达4820亿美元
图4：2022年中国AIoT市场规模达1088亿美元
图5：小米AIoT连接设备量与同比增速
图6：小米IoT平台接入设备种类超2200款智能终端
图7：AIoT产业链价值分布：芯片占比10%
图8：AIoT中芯片的组成：运算、感测、联网
图9：SoC电路复杂，对IC设计、制造工艺及软硬件协同开发技术要求高
图10：SoC组成IP模块：核心IP自研，周边IP外购
图11：移动SoC中的神经网络处理器
图12：不同模型上算力的利用率不同
图13：MCU为精简版的主控制器，具备低功耗和可运算的优势
图14：2022年全球MCU应用在IOT的市场规模预计达51.9亿美元
图15：MCU与MPU的架构差异
图16：传感器细分种类繁多，用于不同类型信号感测
图17：MEMS应用领域
图18：中国MEMS市场规模预测
图19：MEMS组成
图20：MEMS应用案例：透过物理特性采集数据
图21：通讯模块的种类
图22：全球联网设备数量预测
图23：全球智能家居设备市场出货量预测
图24：2021年全球智能家电市场规模超250亿美元
图25：IPTV机顶盒示意图
图26：OTT机顶盒示意图
图27：2019年全球智能机顶盒销量突破2.6亿台
图28：智能机顶盒供应链关系
图29：2019-2020年国内三大运营商IPTV采购量低点
图30：中国联通IPTV全4K智能机顶盒测试结果
图31：2019年全球智能电视出货量达1.58亿台
图32：2021年中国智能电视进入增长周期
图33：中国智能白电渗透率尚低，未来有较大发展空间
图34：2020年中国白电产量合计3.15亿台
图35：2019年中国白电占全球整体产能情况
图36：智能空调架构
图37：智能空调新增AI语音人机交互功能
图38：智能冰箱使用场景案例：语音增强交互体验，图像增强食材管理
图39：智慧洗衣机架构：探索各种智能化功能
图40：2019年智能音箱用户规模与普及率尚低
图41：小米扫地机器人主板拆解：SoC、MCU、电源管理IC、WiFi芯片等
图42：2019-2024年中国智能视频监控市场预测
图43：2024年中国AI摄像头渗透率将达到63%
图44：ISP架构图：为基础图像处理功能
图45：IPC架构图：集成更多功能和AI模块
图46：网络摄像机方案主要采用IPC芯片
图47：中国大陆商显市场整体规模预测
图48：2019-2020年中国交互式平板市场规模预测
图49：教育交互平板细分产品出货量预测
图50：商用交互平板出货量预测
图51：商用交互平板使用场景示例
图52：国内广告机出货量预测
图53：广告机在无接触零售的应用场景
图54：商业显示主板拆分：主控SOC为核心
图55：不同建筑类型智能照明节能效果汇总
图56：国内智能照明市场规模及预测
图57：灯节点的控制电路
图58：士兰微智能照明相关MCU
图59：智慧座舱相关应用场景
图60：车载显示屏中，中控显示出货量占50%
图61：AP以NXP i.MX6为例，包含3D图形、高清视频模块
图62：CP主要协助补充CPU功能
图63：自动驾驶组成
图64：瑞芯微发展历史：二十年技术积累
图65：瑞芯微SOC芯片在消费电子领域应用
图66：瑞芯微SOC芯片在智能物联领域应用
图67：瑞芯微营业收入及同比增速
图68：瑞芯微归母净利润及同比增速
图69：瑞芯微毛利率与净利率
图70：晶晨股份营收结构
图71：全志科技SoC产品包技术架构示意图
图72：全志科技2016-2021Q1营收和净利润
图73：全志科技毛利率与净利率
图74：2020年富瀚微营收占比
图75：富瀚微营业收入及同比增速
图76：富瀚微归母净利润及同比增速
图77：富瀚微毛利率与净利率
图78：富瀚微研发投入及研发费率
图79：兆易创新GD32产品系列
图80：合肥长鑫DDR4产品：兆易创新协同合肥长鑫发展DRAM
图81：兆易创新营业收入和归母净利走势
图82：2017年中国小家电MCU企业竞争格局
图83：公司主要产品与下游应用
图84：中颖电子营业收入和归母净利走势
图85：北京君正微处理器芯片和智能视频芯片产品线
图86：ISSI主要产品
图87：2018年ISSI营收结构
图88：北京君正营业收入及同比增速
图89：北京君正归母净利润及同比增速
图90：北京君正公司毛利率与净利率
图91：北京君正营收结构变化
图92：乐鑫科技2016-2021Q1产品收入结构
图93：乐鑫科技2016-2021Q1营收和净利润
图94：乐鑫科技2016-2021Q1毛利率和净利润率
图95：博通集成2016-2021Q1营业总收入及同比增速
图96：博通集成2016-2021Q1归母净利润及同比增速
图97：博通集成2016-2021Q1毛利率和净利润率
图98：博通集成2016-2021Q1产品收入结构
表1：SOC国内相关公司（不完全统计）
表2：MCU国内相关公司（不完全统计）
表3：传感器国内相关企业（不完全统计）
表4：长距离通讯蜂窝通信技术比较
表5：短距离通讯技术比较
表6：通信芯片国内相关企业（不完全统计）
表7：小家电种类

总结

AIoT的发展为半导体行业带来前所未有的机遇，尤其是在主控制器（SoC & MCU）、传感器和通信芯片三大模块。随着智能家居、智能安防、智慧商业及自动驾驶等领域的持续增长，半导体企业在这些领域将发挥关键作用。此外，AIoT的普及将推动芯片性能提升与技术迭代，提高用户体验，同时带来巨大的市场空间。然而，行业仍面临景气度、产品升级、产能及系统性风险等挑战。未来十年，AIoT将进入黄金发展期，为半导体行业带来长期增长机会。

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