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Das Muster des TWS-Bluetooth-Chips kann sich ändern

2021-12-28 509
In den letzten Jahren hat die Entwicklung von True-Wireless-Headsets (TWS) ein explosionsartiges Wachstum erlebt. Es besteht weiterhin erhebliches Potenzial hinsichtlich Marktentwicklung, technologischer Innovation und Anwendung. Laut Daten von Counterpoint wird der globale Markt für TWS-Headsets im Jahr 2021 im Vergleich zum Vorjahr um 33 % wachsen und 310 Millionen Einheiten erreichen. Apple wird weiterhin Marktführer bleiben, doch das Marktforschungsunternehmen prognostiziert ein starkes Wachstum im mittleren und unteren Preissegment, das sich das ganze Jahr über fortsetzen wird.



(Image source: Counterpoint)

TWS-Kopfhörer wurden mit Apples AirPods sofort zum Verkaufsschlager, und immer mehr Hersteller anderer Marken ziehen nach. Das Herzstück von TWS-Kopfhörern ist der Bluetooth-Chip. In den letzten zwei bis drei Jahren hat der Markt für TWS-Bluetooth-Chips zahlreiche chinesische Hersteller wie Hengxuan, Zhongke Lanxun, Jieli, Action Core, Unisoc und Goodix angezogen.

Nun scheint die erste Welle von TWS-Anbietern fast auf dem Markt zu sein. Einige stehen kurz vor dem Börsengang, andere sind bereits gelistet. Zu den bekanntesten Unternehmen zählen Hengxuan Technology, Zhongke Lanxun und Jerry Technology. Die derzeit gängigsten Bluetooth-Chips für TWS-Headsets sind der Apple H1 Chip, der HiSilicon Kirin A1 Chip, der Qualcomm QCC5100 Chip, der Hengxuan BES Chip und der Airoda AB1536 Chip. Im High-End-Segment kann nur der Kirin A1 Chip mit Qualcomm und Apple konkurrieren. Nach dem A1 gab es jedoch keine Weiterentwicklung, und es ist ungewiss, ob sich Apple vom TWS-Chip-Markt zurückziehen wird.

Ob der jüngste Boom auf dem Markt für TWS-Bluetooth-Headset-Chips oder der Wettbewerb bei WLAN-Chips und Fingerabdruckerkennungschips in den Anfangsjahren – es hat sich gezeigt, dass jeder profitable Markt zahlreiche inländische Chip-Unternehmer anzieht, die dort investieren. Und nun, da einige neue Hersteller in den Markt eintreten und versuchen, sich Marktanteile zu sichern, wird sich die Marktstruktur für inländische TWS-Chips voraussichtlich verändern?

Die ersten TWS-Bluetooth-Chip-Player haben bereits "den Genuss" erlebt.




Hengxuan Technology gilt als einer der ersten chinesischen Hersteller von TWS-Bluetooth-Chips. Dank seiner zukunftsweisenden Produktstrategie konnte sich das Unternehmen eine Vorreiterrolle sichern. Nachdem Apple 2016 die AirPods auf den Markt gebracht hatte, präsentierte Hengxuan Technology 2017 die BES2000-Chipserie, die aufgrund ihrer frühen Implementierung der binauralen Anruffunktion ausgewählt wurde. Diese Serie herkömmlicher Bluetooth-Audiochips bescherte Hengxuan Technology 2018 einen Umsatz von 217 Millionen Yuan. Im selben Jahr brachte das Unternehmen die BES2300-Serie stromsparender Smart-Bluetooth-Audiochips im 28-nm-Verfahren auf den Markt. Damals musste der Gesamtstromverbrauch von Kopfhörern unter 6 mA liegen, und Hengxuan Technology erreichte einen Wert von unter 5 mA.

Mit dem Nachfolgemodell BES2300Y wurde die vollständige Integration von Bluetooth-Audiotechnologie und aktiver Geräuschunterdrückungstechnologie bereits früher realisiert, und mit dem BES2300ZP wurde sogar die firmeneigene, patentierte Bluetooth True Wireless-Technologie der neuen Generation (IBRT) eingesetzt, wodurch die Erlebnislücke zwischen Nicht-Apple-TWS-Kopfhörern und Apple AirPods deutlich verringert wurde.

Um solche Erfolge zu erzielen, verfügt Hengxuan Technology über einen entscheidenden Wettbewerbsvorteil. Das Unternehmen profitiert nicht nur von der Technologie des RDA-Teams, sondern hat auch umfangreich in die aktive Geräuschunterdrückung (ANC) investiert. Zudem ist Xiaomi einer der Investoren. Insgesamt bietet Hengxuan Technology in Bezug auf Technologie, Kapital und Markt einzigartige Vorteile und konnte so zahlreiche Markenhersteller als Kunden gewinnen. Hengxuan Technology beliefert nicht nur Mobiltelefonmarken wie Samsung, OPPO und Xiaomi sowie professionelle Audiohersteller wie Harman und Sony, sondern auch Internetunternehmen wie Google, Alibaba und Baidu mit Audioprodukten.

Am 16. Dezember 2020 gelang Hengxuan Technology, einem erst fünf Jahre alten Unternehmen, der erfolgreiche Börsengang am Science and Technology Innovation Board. Der Ausgabepreis lag bei 391 Yuan, die Marktkapitalisierung bei 45 Milliarden Yuan.

Neben Hengxuan streben auch Zhongke Lanxun und Jerry Technology, zwei Newcomer im Bereich TWS-Bluetooth-Chips, einen Börsengang an. Die beiden in Zhuhai ansässigen Chiphersteller konnten 2019 dank der jahrelangen Erfahrung ihrer Teams im Bluetooth- und Audiobereich den Markt für White-Label-TWS-Bluetooth-Headsets dominieren. Anfang 2020 brachten beide Unternehmen Chips mit ANC-Lösungen auf den Markt und expandierten in den High-End-Markt.

Viele Hersteller von Bluetooth-Chips für True-Wireless-Headsets (TWS) nutzen den Boom und arbeiten intensiv daran, einen Börsengang am Science and Technology Innovation Board (STIB) oder an der A-Aktien-Börse zu erreichen. Yi Zhaowei befindet sich beispielsweise in der Vorbereitungsphase für die Börsenzulassung und plant einen erfolgreichen A-Aktien-Börsengang; auch ActionXin strebt einen Börsengang am STIB an.

Wie Hu Liming, Vorstandsvorsitzender und CEO von Jingfeng Mingyuan, bereits in einer früheren Sitzung erklärte, ist die Entwicklung dieser Unternehmen untrennbar mit drei Elementen verbunden: dem richtigen Markt, Wettbewerbsvorteilen und einer nachhaltigen Strategie (angemessenen Gewinnen). Der richtige Markt ist von entscheidender Bedeutung. Gerade in aufstrebenden Märkten besteht das Risiko, nicht richtig Fuß fassen zu können. Die Wahl des richtigen Weges ist für ein Start-up daher unerlässlich. Im nächsten Schritt gilt es, die eigenen Wettbewerbsvorteile zu nutzen, um sich im richtigen Markt zu etablieren. Um nach der Markteroberung langfristig zu bestehen, ist eine nachhaltige Strategie notwendig, das heißt, eine angemessene Gewinnkontrolle.

Neue Spieler treten dem Spiel bei.




Der Boom im TWS-Markt hat auch einige Hersteller, die sich zuvor auf Mobiltelefone und das Internet der Dinge konzentriert hatten, dazu veranlasst, diesen Markt zu erobern, darunter Dayu Semiconductor, Tailing Micro und Wuqi Micro von Xiaomi. Tatsächlich liegt die Marktdurchdringung von TWS-Kopfhörern laut Counterpoint Research trotz des Booms der letzten zwei Jahre nur bei 15 %. Insbesondere im Android-Markt besteht noch erhebliches Wachstumspotenzial. Angesichts dieser Situation ist der Markteintritt dieser Unternehmen verständlich.

Auf der diesjährigen World Semiconductor Conference präsentierte Dayu Semiconductor, eine Tochtergesellschaft von Xiaomi, den Dayu U2. Laut Autor handelt es sich beim Dayu U2 um einen System-Level-SoC für eine leistungsstarke und energieeffiziente Bluetooth-5.2-Dual-Mode-Plattform für intelligente Audiogeräte. Er verfügt über zwei 150-MB-RISC-V-Prozessoren, 1 MB RAM und einen robusten Sandbox-Schutz. Kundenspezifische Algorithmen nutzen ausschließlich RISC-V, und kundenspezifische Anwendungen können unabhängig bereitgestellt werden, ohne die Stabilität des Bluetooth-Systems zu beeinträchtigen. Der Dayu U2 unterstützt TWS-Technologie, Sprachaktivierung und eine hardwarebasierte aktive Geräuschunterdrückung (ANC/ENC) mit doppelter Frequenzmodulation. Erwähnenswert ist, dass der Stromverbrauch des Dayu U2 beim Musikhören um ein Drittel und im Standby-Modus um die Hälfte geringer ist als der der AirPods.

Dayu Semiconductor entstand aus Xiaomi Songguo. Nach umfangreicher Technologieentwicklung, Markterprobung und Teamschulung im Bereich SoC-Chips für Mobiltelefone konzentriert sich Dayu Semiconductor nun voll und ganz auf die neuen Bereiche Künstliche Intelligenz und Internet der Dinge. Als Team mit Erfahrung in der Entwicklung marktreifer Chips verfügt Dayu Semiconductor über natürliche Vorteile und einzigartige Kompetenzen, insbesondere im Hinblick auf die branchenspezifische Herausforderung der schnellen Produktentwicklung.

Xiaomi hat in der Vergangenheit in Hengxuan Technology investiert, und Bigu konzentriert sich nun auf die Entwicklung von TWS-Bluetooth-Chips. Dank der Unterstützung durch Xiaomis Endgeräte-Ökosystem dürfte die Anwendung der Bigu U2 kinderleicht sein. Dies könnte Auswirkungen auf den bestehenden TWS-Markt haben.

Gerüchten zufolge entwickelt OPPO offenbar auch TWS-Bluetooth-Chips. 2019 startete OPPO seinen „Core“-Plan, der die Nachfrage nach selbstentwickelten Chips deutlich erhöhte. Xiaomi und OPPO zählen zu den beiden chinesischen Smartphone-Herstellern, die am meisten an Chipentwicklungen interessiert sind.

Der Anfang letzten Jahres eingeführte LE-Audio-Standard (Low Energy Audio, energiesparende Audiotechnologie) lockte auch einige Hersteller von BLE-Chips in den TWS-Markt. Tailing Micro, ein chinesischer Chiphersteller mit Fokus auf BLE-Chips, ist einer von ihnen. Tailing Micro belegt mit seinen Lieferungen von drahtlosen Bluetooth- und ZigBee-Produkten den ersten Platz in China und den fünften weltweit. Die Stärke von BLE-Chips, insbesondere der geringe Stromverbrauch, lässt sich gut auf TWS-Bluetooth-Chips übertragen. Dies ist einer der Gründe für Tailing Micros Einstieg in diesen hart umkämpften TWS-Markt. Auch Xiaomi hat in Tailingwei investiert. Der TLSR9515 von Telink Micro ist ein TWS-Bluetooth-Chip, und die TLSR9-Serie von SoC-Chips repräsentiert eine neue Generation leistungsstarker Multimode-IoT-Produkte, die Telink nach der Integration in das RISC-V-Ökosystem auf den Markt gebracht hat.

Goodix wurde 2002 gegründet und verdiente seinen Erfolg mit Festnetzchips. Anschließend stieg das Unternehmen mit großem Erfolg in den Markt für kapazitive Fingerabdruckchips ein. Nun konzentriert es sich auch auf TWS-Bluetooth-Chips. Zhang Fan von Goodix Technology erklärte bereits öffentlich, dass TWS-Headsets eine sehr wichtige Anwendung für Bluetooth darstellen. Goodix Technology kombiniert in seinen Lösungen stromsparendes Bluetooth mit hochwertiger Audiotechnologie. Darüber hinaus bietet Goodix Technology auch Lösungen für die In-Ear-, Touch- und Herzfrequenzerkennung an.

Die BLE-Produkte von Goodix Technology wurden 2020 erstmals in Serie gefertigt, die Auslieferungsmenge hat jedoch bereits eine Million Stück überschritten. Für dieses Jahr werden über zehn Millionen Stück erwartet. Das Unternehmen wird außerdem in diesem Jahr weitere wettbewerbsfähige TWS-SoC-Lösungen auf den Markt bringen. TWS-Kopfhörer werden für Goodix ein neues Feld sein, um seine jahrelange Technologieerfahrung zu präsentieren und Kunden benutzerfreundliche und wettbewerbsfähige Produkte anzubieten.

Ein weiteres Unternehmen, das in den Markt für TWS-Bluetooth-Chips eingestiegen ist, ist Wuqi Microelectronics. Wuqi Microelectronics konzentriert sich auf die Forschung und Entwicklung von IoT-Kommunikations-, Sicherheits- und intelligenten Halbleiterchips für Endgeräte. Wuqiwei war zudem der erste chinesische Hersteller, der RISC-V-Chips in Serie produzierte und bereits eine Million Einheiten auslieferte. Die Stärke von Wuqi Microelectronics im TWS-Markt liegt in den führenden technischen Kompetenzen des Unternehmens in den Bereichen digital-analoge Hybridtechnik, geringer Stromverbrauch sowie Design und Implementierung neuronaler Netze.

2019 brachte Wuqiwei den WQ7003-Chip auf den Markt, der Bluetooth 5.0 unterstützt und im 40-nm-Verfahren gefertigt wird. Dieses Produkt wird bis heute in Serie produziert. 2020 entwickelte Wuqiwei darauf aufbauend die 22-nm-Serie WQ7033 mit extrem niedrigem Stromverbrauch, die sich vor allem an Kunden im mittleren bis gehobenen Preissegment richtet. Laut Wuqiwei läutet dieser Chip die Ära der True Wireless Stereo (TWS)-Headsets mit einem Stromverbrauch von nur 3.0 mA ein. Alle technischen Daten des WQ7033 entsprechen denen der AirPods Pro. Die ANC-Lösung von Wuqi Microelectronics unterstützt bis zu sechs Mikrofone, weist eine ADC/DAC-Verzögerung von unter 6 µs auf und verbraucht im ANC-Betrieb weniger als 6 mA. 2021 wird Wuqi Microelectronics außerdem die optimierte WQ7053-Chipserie auf den Markt bringen und in Serie produzieren.

Der zukünftige Wettbewerbspunkt des TWS-Bluetooth-Chips




Aus technischer Sicht sind die Chips aktueller TWS-Bluetooth-Headsets hinsichtlich Master-Slave-Umschaltung, intelligentem Ladecase, geringem Stromverbrauch, niedriger Latenz und weiterer Technologien ausgereift. Die Unterschiede zwischen High-End- und Low-End-Chips haben sich verringert, und die Produktfunktionen gleichen sich zunehmend an. Mit der Veröffentlichung der AirPods Pro im Oktober 2019 löste die aktive Geräuschunterdrückung (ANC) die Verzögerung als neues Hauptkriterium der TWS-Headset-Branche ab und ist für die Hersteller zu einer Priorität geworden.

Neben ANC sind Stromverbrauch und Größe ständige Herausforderungen. Der rasante Aufstieg von TWS-Bluetooth-Headsets in den letzten zwei Jahren und ihre hohe Marktdurchdringung sind maßgeblich auf die erzielten Fortschritte beim Stromverbrauch zurückzuführen. Die Reduzierung des Stromverbrauchs von 30 mA auf 10 mA ist relativ einfach, die Senkung auf unter 10 mA hingegen eine große Herausforderung. Wie oben dargestellt, haben jedoch viele Hersteller von TWS-Bluetooth-Chips in puncto Stromverbrauch hervorragende Arbeit geleistet.

Die Miniaturisierung ist auch ein Ziel, das Chipdesigner, insbesondere im Bereich tragbarer Geräte, verfolgen. Kleinere Abmessungen bedeuten mehr Flexibilität im Produktdesign und die Möglichkeit, Akkus mit höherer Kapazität zu integrieren. Daher ist diese Technologie auch ein wichtiger Schritt in der Weiterentwicklung von TWS-Bluetooth-Chips.

Gleichzeitig müssen die Hersteller technisch gesehen neue Technologiestandards wie Bluetooth 5.2 und LE Audio genau im Auge behalten.

Die zukünftige Entwicklung von TWS-Headsets lässt sich im Wesentlichen in zwei Produktlinien unterteilen: Basisfunktionale und erweiterte Modelle. Basisfunktionale Kopfhörer erfüllen lediglich die Bedürfnisse zum Musikhören und Telefonieren. Erweiterte Modelle hingegen integrieren Funktionen wie KI, Hörhilfen und Pulsmessung in TWS-Bluetooth-Headsets.

Wird sich das Chipmuster für TWS-Bluetooth-Geräte voraussichtlich ändern?




Der Bluetooth-Chip für TWS-Headsets ist zweifellos ein begehrtes Produkt und lockt zahlreiche inländische Chiphersteller an. Mit dem Einstieg weiterer Markenhersteller wird der Wettbewerb um Bluetooth-Chips für Android-Geräte weiter anhalten. Die aktuelle Marktstruktur für TWS-Headsets könnte sich jedoch verändern.

Wenn beispielsweise Xiaomi (entnommen von Big Fish) und OPPO eigene TWS-Bluetooth-Chips entwickeln, können sie diese vollständig in ihren eigenen Geräten verbauen. Auch Goodix verfügt über zahlreiche Vertriebskanäle. Ihre Existenz und Weiterentwicklung werden unweigerlich Auswirkungen auf unabhängige TWS-Bluetooth-Chip-Anbieter haben.

Darüber hinaus könnte es ein Trend für Mobiltelefon- und Endgerätehersteller sein, TWS-Bluetooth-Chips zu entwickeln (oder in deren Entwicklung zu investieren). Sicher ist jedoch, dass in diesem Fall TWS-Produkte für Verbraucher erschwinglicher werden und verschiedene Marken stärker auf die Preise von Bluetooth-Chips reagieren werden.

Das erinnert mich an eine alte Frage. Wenn ein Systemhersteller den von Ihnen hergestellten Chip produziert oder ein großer Chiphersteller den von Ihnen hergestellten Chip integriert, wie sollten Sie reagieren?


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