2019 年 10 月 9 日,,美國出口禁令頒布后兩天,??低暎ㄏ路Q“海康”)與大華科技(下稱“大華”)分別召開電話會議,,均表示目前大部分美國元器件已有替代方案,,或可通過重新設(shè)計進行規(guī)避,因此禁令影響并不大,。
底氣何來,?本文以網(wǎng)絡(luò)攝像機(下稱“IPC”)為例,探究其中的元器件對美國依賴程度,,以及實現(xiàn)完全國產(chǎn)化的可能性,。
IHS 數(shù)據(jù)顯示,截止 2017 年,,中國安裝 IPC 共 1.76 億臺,,比美國多 3 倍,占全球市場 45%的份額,,預(yù)計 2020 年底可達 4.5 億臺,。
按 2018 年營收統(tǒng)計,??蹬c大華分別以 7.3 億與 3.45 億美元,,在全球視頻監(jiān)控領(lǐng)域排名前兩位,產(chǎn)品與解決方案被部署超過 150 個國家與地區(qū),。
IPC 芯片雙巨頭比拼
目前,,海思 Hisilicon 與安霸 Ambarella 是 IPC 芯片平臺的主要供應(yīng)商。后者因總部位于美國,,被此次出口禁令直接影響,。
定位
根據(jù)官網(wǎng)內(nèi)容,海思系統(tǒng)級芯片組(System on Chip,, SoC)提供單核,、雙核、四核處理器等共 16 款方案(注:另有接近 10 款系統(tǒng)芯片,,可用于網(wǎng)絡(luò)視頻錄像機 NVR 與硬盤錄像機 DVR,、IP 存儲等后端產(chǎn)品),可覆蓋低,、中,、高端 IPC 產(chǎn)品,。
海思視頻監(jiān)控分攝像頭與 IP 存儲兩條產(chǎn)品線 圖源 | 官網(wǎng)
與之對應(yīng)的是,安霸目前針對視頻監(jiān)控領(lǐng)域,,僅有 7 組相應(yīng)方案可選,,且均配置四核微處理器,定位高端市場,。
技術(shù)
安霸 SoC 方案 CV25 電路設(shè)計方塊圖,,可見 ISP、Core,、Memory 等組件融合
圖源 | Macnica UK
雙方均具系統(tǒng)級芯片設(shè)計能力,,可將微處理器(Microcontroller)、視頻與圖像處理單元(Video and Graphic Processing,, GPU),、圖片信號處理器(Image Signal Processor, ISP),、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)加速引擎(Neural Network Engine),、USB 與網(wǎng)絡(luò)連接單元等融合于單一電路板上。
性能
本文選擇海思 Hi3519V101(四核)與安霸 CV2S 平臺(四核)進行比對,,整理性能數(shù)據(jù)如下:
制圖 | 與非網(wǎng)編輯部(單擊放大查看)
雙方微處理器均采用 ARM 架構(gòu),,海思包含 2 個 CPU 與 2 個加速器,而安霸除了 CPU 與加速器外,,植入安全模塊 TrustZone 與數(shù)字信號處理器(Digital Signal Processor,, DSP)。海思平臺雖然有 ISP,,但外置于處理器,,另外無 DSP 組件,僅支持外接,。
因此,,考慮到 DSP 對人臉識別與算法等任務(wù)的支持,如果在處理相應(yīng)活動時,,海思方案的性能與效率可能不及安霸平臺,。
此外,安霸平臺內(nèi)置內(nèi)存控制系統(tǒng)(Ambarella Memory System),,可支持 LPDDR4(Low Power Double Data Rate SDRAM,, 低功耗的同步動態(tài)隨機存取內(nèi)存)、NAND 以及 2 個外置 SD 存儲卡,。
同樣,,海思平臺在內(nèi)存控制器方面,也僅支持外接,,并未內(nèi)置,。由此可見,,在內(nèi)存讀取效率與可擴展性方面,安霸的集成度更高,。
另外,,根據(jù)目前市場對兩款芯片的反響與評測結(jié)果,相較于安霸平臺的編碼算法,、圖像質(zhì)量等方面的優(yōu)勢,,海思方案存在發(fā)熱量高且圖像質(zhì)量不佳等弊端。
智能
雙發(fā)平臺均支持人臉識別,、人數(shù)統(tǒng)計,、車牌設(shè)備等多種人工智能分析功能的開發(fā)與落地。值得一提的是,,安霸針對人工智能應(yīng)用,定制 CVflow 的芯片架構(gòu),,內(nèi)置專注于機器視覺處理的算法引擎,,第三方開發(fā)者可以此為基礎(chǔ),構(gòu)建卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò),,進行數(shù)據(jù)訓(xùn)練等活動,。
雖然暫時無法得知海思是否提供專注于安防的類似架構(gòu),但從官網(wǎng)信息來看,,其在定制與平臺開放方面,,與安霸存在一定差距。
寫給安防廠商的幾點建議
作為安防領(lǐng)頭企業(yè),,??狄脖煌饷匠蔀榱硪粋€華為 圖源 | Reuters
綜上,雖然在視頻監(jiān)控領(lǐng)域,,海思產(chǎn)品與方案的廣度領(lǐng)先于安霸,,但是在芯片系統(tǒng)集成的完整度、機器視覺定制化與性能等方面,,均有較大上升空間,。出口禁令塵埃落定,??蹬c大華等安防廠商面臨如下挑戰(zhàn):
采購
如果轉(zhuǎn)投或者繼續(xù)使用海思平臺,,需要考慮存儲控制器方面的采購與集成。目前,,LPDDR4 方面的主要玩家是三星與 Micron(美國廠商,,下稱“美光”);另外,,SDRAM 領(lǐng)域的主要廠商為三星,、美光,、松下與 SK Hynix。因此,,除美光外,,安防廠商仍然有來自韓國與日本的備選。
成本
考慮到存儲控制器的單獨購買與集成,,成本上升將無法避免,。早前,??蹬c大華以高性價比的 IPC 等產(chǎn)品在海外市場攻占城池,,后續(xù)如果成本優(yōu)勢不在,加之遭遇被美國聯(lián)邦政府禁止購買等不確定性因素,,而與使用安霸平臺的安訊士,、韓華、Avigilon 等海外安防廠商相比,,優(yōu)勢何在,?
自研
作為中國本土芯片設(shè)計領(lǐng)域的驕傲,海思產(chǎn)品覆蓋移動通信,、手機 / 平板,、物聯(lián)網(wǎng)、顯控等,,而視頻監(jiān)控只是其多業(yè)務(wù)領(lǐng)域之一,,這也一定程度上可以解釋其在該領(lǐng)域與安霸存在差距的原因,后者的安防業(yè)務(wù)線是其重要組成部分,。因此,,正如海康總裁胡揚忠所言,,芯片自研可能才是最終出路,。