TWS蓝牙芯片图案可能会改变

2021-12-28 513
近年来,真无线耳机(TWS)的发展势头迅猛,在市场拓展、技术创新和应用等方面仍有巨大的发展空间。据Counterpoint数据显示,2021年全球真无线耳机市场将同比增长33%,达到310亿台。苹果仍将保持领先地位,但该研究公司预测,中低端市场将持续保持高速增长。



(Image source: Counterpoint)

真无线耳机(TWS)凭借苹果AirPods一经推出便迅速走红,其他厂商也纷纷效仿。TWS耳机的核心是蓝牙芯片。过去两三年,TWS蓝牙芯片市场吸引了众多国内厂商的加入,例如恒轩、中科蓝迅、杰利、Action Core、紫光展锐和汇顶科技等。

现在看来,首批TWS耳机厂商几乎已经全部上市,有的正在上市,有的已经上市。代表厂商包括恒轩科技、中科蓝讯和杰瑞科技。目前市面上主流的TWS耳机主控蓝牙芯片包括苹果H1芯片、海思麒麟A1芯片、高通QCC5100系列芯片、恒轩BES系列芯片、爱罗达AB1536芯片等。在高端市场,只有麒麟A1芯片能够与高通和苹果的芯片抗衡,但A1之后就再无新意,是否会退出TWS芯片市场也未可知。

事实上,无论是近期TWS蓝牙耳机芯片市场的蓬勃发展,还是早期WiFi芯片和指纹识别芯片市场的激烈竞争,都表明任何一个有利可图的市场都会吸引大量国内芯片创业者前来投资。而如今,随着一些新厂商开始进入市场瓜分市场份额,国内TWS芯片市场的格局是否可能发生改变?

首批TWS蓝牙芯片播放器已经“尝到了甜头”。




说到国内首批TWS蓝牙芯片厂商,恒轩科技可谓是国内TWS蓝牙芯片领域的领军企业。凭借其前瞻性的产品布局,恒轩科技可谓走在了行业前列。2016年,苹果发布AirPods,2017年,恒轩科技推出BES2000系列芯片,因其率先实现了双耳通话功能而被苹果采用。这一系列普通蓝牙音频芯片在2018年为恒轩科技带来了217亿元的销售收入。同年,恒轩科技又推出了采用28nm先进工艺的BES2300系列低功耗智能蓝牙音频芯片。当时,耳机整体功耗需要低于6mA,而恒轩科技实现了低于5mA的水平。

随后推出的 BES2300Y 更早实现了蓝牙音频技术和主动降噪技术的全面融合,而 BES2300ZP 甚至开始应用公司自主研发的新一代蓝牙真无线专利技术(IBRT),显著缩小了非苹果 TWS 耳机与苹果 AirPods 之间的体验差距。

为了取得如此成就,恒轩科技拥有巨大的竞争优势。他们不仅拥有RDA团队的技术积累,还在主动降噪(ANC)技术上投入巨资。此外,小米也是他们的投资方。综合来看,无论从技术、资金还是市场角度,恒轩科技都拥有其他公司无法比拟的优势,并赢得了众多品牌厂商的青睐。恒轩科技不仅是三星、OPPO、小米等手机品牌以及哈曼、索尼等专业音频厂商的供应商,也是谷歌、阿里巴巴、百度等互联网公司的音频产品供应商。

2020年12月16日,成立仅五年的恒轩科技成功登陆科创板。上市首日开盘价为391元,市值达450亿元。

除了恒轩之外,中科蓝讯和杰瑞科技这两家TWS蓝牙芯片领域的后起之秀也在积极备战IPO。这两家根植于珠海的芯片公司凭借团队多年在蓝牙和音频领域的积累,在2019年主导了白标TWS蓝牙耳机市场。进入2020年,双方都推出了具备主动降噪(ANC)功能的芯片,开始进军高端市场。

随着TWS耳机市场的爆发式增长,许多TWS蓝牙芯片厂商正积极争取上市或A股上市。例如,易兆伟目前处于上市指导阶段,计划通过A股IPO;ActionXin也在筹备科创板IPO。

正如京峰明源董事长兼首席执行官胡黎明此前在一次会议上所说,这些公司的发展离不开三个要素:正确的市场、竞争优势和可持续战略(合理的利润)。正确的市场至关重要。对于新兴市场而言,存在着无法起飞的风险。选择正确的方向对初创企业至关重要。下一步是如何利用自身的竞争优势在正确的市场中抢占份额。抢占份额之后,如果想要长期生存下去,就需要制定可持续战略,也就是合理控制利润。

新玩家加入游戏




TWS市场的蓬勃发展也吸引了一些此前专注于手机和物联网领域的厂商跃跃欲试,其中包括小米旗下的大宇半导体、泰灵微和五奇微。事实上,从市场容量来看,尽管过去两年TWS市场蓬勃发展,但根据Counterpoint Research的统计数据,其市场渗透率仅为15%。尤其是在安卓市场,仍有巨大的增长空间。在这种情况下,这些公司进军TWS市场也就不足为奇了。

在今年的世界半导体大会上,小米旗下子公司大宇半导体展出了大宇U2。据笔者介绍,大宇U2是一款面向高性能、低功耗蓝牙5.2双模终端智能音频平台的系统级SoC。它拥有两个150M RISC-V核心、1M RAM以及坚不可摧的沙箱保护。其客户算法完全采用RISC-V架构,客户应用独立部署,不会影响蓝牙系统的稳定性。它支持TWS技术、语音唤醒功能,并具备硬件级ANC/ENC双馈主动降噪功能。值得一提的是,大宇U2在播放音乐时的功耗比AirPods低1/3,待机功耗比AirPods低1/2。

大宇半导体是从小米松国半导体分拆出来的。经过在手机SoC芯片领域的技术积累、市场验证和团队培养,大宇半导体现在将全力投入人工智能和物联网等新领域。作为一支成功打造产品级芯片的团队,大宇半导体在快速产品化这一行业痛点上拥有天然优势和独特基因。

然而,小米过去曾投资过恒轩科技,如今毕谷也开始专注于TWS蓝牙芯片领域。在小米终端生态系统的支持下,毕谷U2的应用应该会非常顺利。这可能会对现有的TWS市场格局产生一定影响。

此外,据市场传闻,OPPO似乎也在研发TWS蓝牙芯片。2019年,OPPO启动了“核心”计划,对自主研发芯片的需求非常高。小米和OPPO是国内两大对芯片最感兴趣的手机品牌。

去年初推出的低功耗音频(LE Audio)标准也吸引了一些原本生产蓝牙低功耗(BLE)芯片的厂商加入TWS市场。专注于BLE芯片的国内芯片厂商泰灵微就是其中之一。泰灵微的无线蓝牙和Zigbee产品出货量位居国内第一、全球第五。其在BLE芯片,尤其是低功耗方面的领先优势,可以很好地应用于TWS蓝牙芯片,这也是泰灵微进军竞争异常激烈的TWS市场的原因之一。此外,小米也投资了泰灵微。泰灵微的TLSR9515是一款TWS蓝牙芯片,而TLSR9系列SoC芯片是泰灵微拥抱RISC-V生态系统后推出的新一代高性能多模物联网产品。

汇顶科技成立于2002年,凭借固定线路芯片发家致富,随后成功进军电容式指纹芯片市场。如今,该公司又将目光投向了TWS蓝牙芯片领域。汇顶科技的张帆此前曾公开表示,TWS耳机是蓝牙技术的重要应用领域,而汇顶科技提供的解决方案融合了低功耗蓝牙和高品质音频技术。此外,汇顶科技还拥有入耳检测、触摸检测和心率检测等解决方案。

汇顶科技的BLE产品于2020年首次实现量产,出货量已突破百万件,预计今年出货量将超过千万件。该公司今年还将推出更多具有竞争力的TWS SoC解决方案。TWS耳机也将成为汇顶科技展示其多年技术积累、为客户提供易用且极具竞争力的产品的新领域。

另一家进军TWS蓝牙芯片领域的公司是五奇微电子。五奇微电子是一家专注于物联网通信、安全和终端智能半导体芯片研发的企业。五奇微电子也是国内首家量产RISC-V芯片的厂商,出货量已达百万颗。五奇微电子进军TWS市场的优势在于其在数模混合、低功耗以及神经网络设计与实现方面拥有领先的技术能力。

2019年,五奇微推出了支持蓝牙5.0版本、采用40nm工艺的WQ7003芯片,该产品目前仍在量产。2020年,五奇微在此基础上进行了升级,发布了22nm超低功耗的WQ7033系列芯片,主要面向中高端客户。据五奇微称,这款芯片将引领TWS耳机进入3.0mA时代。WQ7033的各项技术指标均与AirPods Pro相符。在主动降噪方面,五奇微电子的ANC方案支持最多六个麦克风,ADC到DAC的延迟小于6μs,ANC工作时的功耗小于6mA。2021年,五奇微电子还将推出并量产性能更优的WQ7053系列芯片。

TWS蓝牙芯片的未来竞争点




从技术基础来看,目前TWS蓝牙耳机芯片在主从切换、智能充电仓、低功耗、低延迟等方面的技术已经日趋成熟,高端芯片与低端芯片之间的差距逐渐缩小,产品功能定义也趋于一致。2019年10月,随着AirPods Pro的发布,主动降噪(ANC)取代了“延迟”,成为TWS耳机行业的新焦点,也成为厂商竞相追求的目标。

除了主动降噪(ANC)之外,功耗和尺寸也是用户永恒的追求。真无线蓝牙耳机(TWS)在过去两年发展迅猛,渗透率极高,很大程度上归功于其在功耗方面的突破。将功耗从30mA降低到10mA相对容易,但要降低到10mA以下则是一项艰巨的挑战。不过,从以上分析可以看出,许多TWS蓝牙芯片厂商在功耗控制方面都做得非常出色。

缩小芯片尺寸也是芯片设计人员追求的目标之一,尤其是在可穿戴设备领域。更小的尺寸意味着产品设计的灵活性,以及​​集成更大容量电池的能力。因此,技术进步也是TWS蓝牙芯片发展历程中的重要一步。

与此同时,从技术角度来看,蓝牙 5.2 和 LE Audio 等新技术标准是制造商需要密切关注的领域。

至于TWS耳机的未来发展趋势,主要将分为两条产品路线:一是基础功能型,二是扩展型。基础功能型耳机只需满足听音乐和通话的基本需求;扩展型耳机则是在TWS蓝牙耳机的基础上增加AI、助听器、脉搏检测等功能。

TWS蓝牙芯片的布局设计是否有可能改变?




TWS耳机蓝牙芯片无疑是炙手可热的产品,吸引了众多国内芯片厂商加入竞争。随着更多国内品牌厂商的加入,安卓端TWS蓝牙芯片的争夺战还将持续。但目前的TWS市场格局或许会发生变化。

例如,如果小米(借用大鱼的说法)和OPPO等终端厂商开始研发自己的TWS蓝牙芯片,他们就可以完全将其应用到自家品牌的终端产品中。汇顶科技也拥有众多销售渠道,他们的存在和持续发展势必会对独立TWS蓝牙芯片供应商产生影响。

此外,手机或终端厂商生产(或投资)TWS蓝牙芯片可能成为一种趋势。但可以肯定的是,在这种情况下,TWS产品的价格将更加亲民,各品牌对蓝牙芯片的价格也会更加敏感。

这让我想起一个老问题。如果一家系统制造商生产了你生产的芯片,或者一家大型芯片制造商集成了你生产的芯片,你应该如何应对?


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