2024年是端侧AI元年，已成为行业共识。
诸多科技巨头上马端侧AI产品项目，如联想、惠普、戴尔力推AI PC，OPPO、VIVO、苹果等在AI 手机上下了不少功夫。
根据Gartner预测，2025年AI PC全球出货量将超过1.14亿台，同比增长165.5%，2025年AI手机的渗透率可能会接近三分之一，出货量近4亿台。这也会带动着上游AI芯片出货规模的提升。据 Gartner 统计，2023 年全球 AI 芯片收入为 540亿美元，预计 2024 年将达到710亿美元，年均增长20 - 41%。
基于对于行业发展的判断，众多芯片企业都在加大对于端侧AI的投入，海外有ARM、英特尔、高通，国内也有不少芯片厂商对此有野心。
2024年12月27日，炬芯科技发布公告称，公司拟使用不超过4.09亿元人民币的超募资金，投资项目及投资金额：新一代端侧AI芯片研发及产业化项目的投资金额预计为1.01亿元人民币，针对端侧AI技术应用打下坚实的基础；新一代智能无线音频SoC芯片研发及产业化项目的投资金额预计为1.69亿元人民币，进一步夯实和提升端侧AI在智能音频领域的深度和广度；研发中心建设项目的投资金额预计为1.39亿元人民币，持续为未来AI升级做好充分的准备。
截至2025年1月17日收盘，炬芯科技股价为41.65元/股，较近一年内低点涨幅为170%。
优化产品结构 聚焦中高端产品
炬芯科技成立于2014年，于2021年在科创板上市，是一家低功耗AIoT 芯片设计厂商，公司总部在广东珠海市，主营业务为中高端智能音频SoC 芯片的研发、设计及销售，专注于为无线音频、智能穿戴及智能交互等基于人工智能的物联网(AIoT)领域提供专业集成芯片。
根据炬芯科技2024年第三季度财报，其2024年前三季度实现营收4.67亿元，同比增长24.05%，前三季度净利润为7900万元，同比增长51.12%。其中，第三季度营收1.86亿元，创下单季历史新高，同期净利润为2997.26万元，同比增长 34.87%。
对于业绩的增长，炬芯科技在财报中称，“主要系今年（2024年）以来，公司紧紧把握市场需求和技术发展趋势，采取积极的销售策略，成功实现公司营业收入较大幅增长，同时公司的产品结构和客户结构不断优化，大客户产品销售占比持续提高。前三个季度综合毛利率达到 47.13%，同比提升 4.09 个百分点。”
炬芯科技在投资者关系活动记录文件中称，今年前三季度，公司增速较快的是蓝牙音箱 SoC 芯片、低延迟高音质无线音频 SoC 芯片和端侧 AI 处理器芯片产品。从终端品牌的贡献来看，海外收入占比的提升较为明显。而公司所服务的终端品牌不仅有安克创新、荣耀、小米、倍思等国内知名企业，还有JBL、SONY、BOSE、Samsung等海外一线品牌。
尽管这几年我国芯片产业发展迅速，但在高端市场的突破总体有限，能够为国际一线品牌供货的芯片企业并不算多，在音频领域的就更少，炬芯科技是如何做到的？
炬芯科技董事长兼CEO周正宇博士表示，能够得到国际一线终端品牌的青睐，首先是技术的积累，音频是一个容易被低估的行业，高品质的声音非常复杂，是电（客观）与声（主观）的混合，想实现二者的完美融合，需要技术和经验的积累；其二是打造出高品质的产品，“物美价廉”的道理在高端市场并不成立，具备高可靠性、高品质、高音质特性的产品一定意义上是用性能冗余换来的；其三则是一线品牌非常重视供应链的干净程度，即在专利等知识产权布局方面非常严谨，确保品牌客户用得放心；最后，便是国产替代浪潮的助推作用，国产芯片在有国际影响力的中国品牌上实现了国产替代，充分验证了其市场竞争力从而被国际品牌所识别进而被采用，帮助国产芯片企业实现了研发-产品-市场的正循环。另外，在征战海外时，炬芯获得JBL、SONY、BOSE、RODE等全球知名品牌的认可也在一定程度上助推炬芯科技打开海外市场。
炬芯科技董事长兼CEO周正宇博士
下一个增长点 锚定端侧AI
近年来，随着AI的发展，IoT自然而然向AIoT发展。成立之初便将业务重心放在物联网领域的炬芯科技也自然察觉到了市场趋势的变化，随市场而变。
“炬芯的人工智能会在单位毫瓦上增加更多低功耗的算力，进入低功耗、电池驱动的人工智能相关的IoT领域。”早在2021年，周正宇博士在接受采访时便表示。在炬芯科技2024年11月披露的相关公告中也明确表示，根据观察，端侧 AI 将是未来具备很大发展潜力的市场。
值得一提的是，尽管端侧AI市场当前比较热，许多科技巨头争相推出端侧AI终端设备，但其中多数终端设备所采用的SoC并不是专为AI所开发。以AI眼镜为例，现有的AI眼镜产品，主要搭载高通AR1和紫光展锐W517等芯片，这些芯片的产品定义早在五六年之前。如今生成式端侧AI发展迅速，倒逼端侧硬件性能升级。
针对这一市场需求，炬芯科技也正在做出改变。
过去，炬芯的芯片架构一般都是“CPU+DSP”的双核架构，这种架构成熟度高，是此前行业主流解决方案，但也存在着算力较低、能效比较差的问题，不大容易适配未来端侧大模型对于硬件的需求。
如今，炬芯科技的芯片架构逐步全面升级为CPU+DSP+NPU（ MMSCIMbased）三核异构的AI SoC架构，为便携式产品提供更大的算力。值得一提的是，炬芯科技不仅采用了新的芯片架构，同时在其中做了创新工作。
周正宇博士近期在公开演讲中提到，业界公开的基于SRAM的CIM电路有两种主流的实现方法，一是在尽量靠近SRAM的地方用数字电路实现计算功能，另一种思路是在SRAM介质里面利用一些模拟器件的特性进行模拟计算。不过两种思路都有其缺陷，炬芯科技创新性地选择基于模数混合电路的SRAM存内计算（Mixed-Mode SRAM based CIM，简称MMSCIM）的技术路径，在SRAM介质内用客制化的模拟设计实现数字计算电路，既实现了真正的CIM，又保证了计算精度和量产一致性。
虽然SRAM相对于其他存储介质成本更高，面积更大，但是技术却是目前最为成熟的，性能表现也非常不错。相比之下，虽然新兴的NVRAM如RRAM或MRAM等技术很美好，但当下都不够成熟。周正宇博士预期未来当RRAM技术成熟以后，SRAM 跟RRAM的混合技术有机会成为最佳技术路径，需要经常写的AI计算可以基于SRAM的CIM实现，不经常或者有限次数写的AI计算由RRAM的CIM实现，基于这种混合技术有望实现更大算力和更高的能效比。
相较于传统架构，炬芯的芯片新架构省去了数据在处理器和存储之间搬运的过程，也同时节省了大量的功耗和性能损耗，也可将更多的资源放在处理数据的工作上。据介绍，目前炬芯的SRAM存内计算方案已经能够实现近10TOPS/W的高能效表现，即在0.1TOPS算力下，功耗仅10mW。未来炬芯希望继续朝着100TOPS/W的能效表现迈进。
据了解，炬芯科技当前基于MMSCIM的端侧AI音频芯片：包括主要面向低延迟私有无线音频领域的ATS323X系列；面向蓝牙AI音频领域的ATS286X系列；面向AI DSP领域的ATS362X。
对于三款新品的进程，炬芯科技在相关对外发布中提到，在公司现有产品的功耗水平下，公司基于三核 AI 异构的芯片较老产品的算力和能效比提升达几十到上百倍。相较于市场上主流的 NPU 产品能效比可以提升至少三倍以上，相较于主流的 DSP 产品在功耗方面能降低接近 90%。因此在价格上相较公司上代产品也会有十分明显的提升，有望在2025年贡献营收。目前部分客户已接近终端产品量产阶段。
除三款即将与市场见面的产品外，炬芯科技将于2025年推出的第二代基于MMSCIM的端侧AI音频芯片，仍采用22nm制程，单核可提供300 GOPS的算力，直接支持Transformer模型，能效比也提高到7.8TOPS/W @INT8；2026年，推出新制程12 纳米的第三代（GEN3）MMSCIM，MMSCIM GEN3每个核将达到1 TOPS的高算力，支持Transformer，能效比进一步提升至15.6TOPS/W @INT8。
结语
端侧AI的发展是昙花一现，还是未来终端设备的主线？
国信证券在研报中指出，回顾手机发展历史，就是终端智能化升级的历史，从功能机到智能机，再到未来的 AI 智能体，智能化升级才是终端行业最核心的成长驱动因素。
炬芯科技早在六年前便锚定AIoT赛道，针对市场需求创新性定义了三款基于MMSCIM的端侧AI音频芯片，并获得终端品牌的认可。正所谓一步快步步快，在这个格外看重积累和创新的集成电路产品，炬芯科技的未来无需质疑。
“我相信2025年端侧AI将迎来爆发式增长。”对于行业未来的发展，周正宇博士非常有信心。
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