2019 年 10 月 9 日,美國出口禁令頒布后兩天,海康威視(下稱“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,或可通過重新設計進行規避,因此禁令影響并不大。
底氣何來?本文以網絡攝像機(下稱“IPC”)為例,探究其中的元器件對美國依賴程度,以及實現完全國產化的可能性。
IHS 數據顯示,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,預計 2020 年底可達 4.5 億臺。
按 2018 年營收統計,海康與大華分別以 7.3 億與 3.45 億美元,在全球視頻監控領域排名前兩位,產品與解決方案被部署超過 150 個國家與地區。
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
根據官網內容,海思系統級芯片組(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 款系統芯片,可用于網絡視頻錄像機 NVR 與硬盤錄像機 DVR、IP 存儲等后端產品),可覆蓋低、中、高端 IPC 產品。
海思視頻監控分攝像頭與 IP 存儲兩條產品線 圖源 | 官網
與之對應的是,安霸目前針對視頻監控領域,僅有 7 組相應方案可選,且均配置四核微處理器,定位高端市場。
技術
安霸 SoC 方案 CV25 電路設計方塊圖,可見 ISP、Core、Memory 等組件融合
圖源 | Macnica UK
雙方均具系統級芯片設計能力,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)、神經網絡加速引擎(Neural Network Engine)、USB 與網絡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,整理性能數據如下:
制圖 | 與非網編輯部(單擊放大查看)
雙方微處理器均采用 ARM 架構,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的支持,如果在處理相應活動時,海思方案的性能與效率可能不及安霸平臺。
此外,安霸平臺內置內存控制系統(Ambarella Memory System),可支持 LPDDR4(Low Power Double Data Rate SDRAM, 低功耗的同步動態隨機存取內存)、NAND 以及 2 個外置 SD 存儲卡。
同樣,海思平臺在內存控制器方面,也僅支持外接,并未內置。由此可見,在內存讀取效率與可擴展性方面,安霸的集成度更高。
另外,根據目前市場對兩款芯片的反響與評測結果,相較于安霸平臺的編碼算法、圖像質量等方面的優勢,海思方案存在發熱量高且圖像質量不佳等弊端。
智能
雙發平臺均支持人臉識別、人數統計、車牌設備等多種人工智能分析功能的開發與落地。值得一提的是,安霸針對人工智能應用,定制 CVflow 的芯片架構,內置專注于機器視覺處理的算法引擎,第三方開發者可以此為基礎,構建卷積神經網絡,進行數據訓練等活動。
雖然暫時無法得知海思是否提供專注于安防的類似架構,但從官網信息來看,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
作為安防領頭企業,海康也被外媒成為另一個華為 圖源 | Reuters
綜上,雖然在視頻監控領域,海思產品與方案的廣度領先于安霸,但是在芯片系統集成的完整度、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,海康與大華等安防廠商面臨如下挑戰:
采購
如果轉投或者繼續使用海思平臺,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,海康與大華以高性價比的 IPC 等產品在海外市場攻占城池,后續如果成本優勢不在,加之遭遇被美國聯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,優勢何在?
自研
作為中國本土芯片設計領域的驕傲,海思產品覆蓋移動通信、手機 / 平板、物聯網、顯控等,而視頻監控只是其多業務領域之一,這也一定程度上可以解釋其在該領域與安霸存在差距的原因,后者的安防業務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。