SoC：AI 加速向多维度布局延伸，SoC 各细分领域需求高涨
思瀚产业研究院    2025-06-12

SoC(System - on - Chip)，即系统级芯片，也有称片上系统，是将系统所需全部组件集成于同一芯片的集成电路解决方案。SoC 芯片中嵌入了中央处理器、数字信号处理器、电源管理系统、存储器、输入输出系统等功能模块，内部结构复杂，对研发设计、制造工艺以及软硬件协同开发技术的要求较高。

SoC 芯片集成了多个特定功能模块，包含完整的硬件系统及嵌入式软件。与单功能芯片相比，SoC 芯片集成度高、功耗低、性能全面，是当前集成电路设计研发的主流方向，是各类电子终端设备运算及控制的核心部件。

IP 核是构成 SoC 的基础单元与核心技术支撑。IP 核（知识产权核）指的是在集成电路设计行业中，经过验证、可重复利用且具有特定功能的芯片设计模块，是 SoC 以 IP 模块为基础的设计技术的核心所在。 IP核既可以按功能划分为 CPU、GPU、DSP、VPU、总线、接口等 6个类别，其复用性和可靠性直接决定了SoC 设计的效率与性能，是 SoC 应用的基础支撑。

常见的 IP 核

CPUSoC 芯片的中央处理单元，基于该 CPU 运行系统软件 / 应用软件，配合 SoC 芯片内部的其他硬件模块，实现产品的各种功能。

GPUSoC 芯片的图形处理单元，基于该 GPU 实现可运行于 SoC 芯片的各种游戏、各种图形 UI 界面的渲染和特效、高性能计算等。

DSP 用于运行运算量较大的算法软件或应用软件，比如视频编解码、图形图像处理、视觉影像处理、语音处理等。

VPU视频 / 图像编码、解码单元，用硬件加速引擎分别实现视频 / 图像数据的编码、压缩和终端产品上各种格式视频的解码、播放。

总线用于 SoC 芯片内部主设备和从设备之间的数据访问和互联互通，高性能的实现各种主设备同时访问多个从设备。

接口实现 SoC 芯片和其他芯片或外设的连接，用于 SoC 芯片外接存储器、摄像头、各种显示屏（包括电视）、USB 设备等或用于实现各种高速数据传输。

工艺物理库 用于优化 CPU/GPU 等高性能 IP 核工艺单元库，以提高高性能 IP 核的设计频率。

当前 AI 技术成为 SoC 架构的重要组成部分，为边缘设备提供了更强大的智能处理能力，AI 应用也持续向各行各业渗透多领域场景。随着进入 AI、5G 连接和边缘计算时代，SoC 继续演变以适应不断增长的复杂性和处理要求。例如，通过集成 AI 加速器、神经网络处理器（NPU）等专用硬件，SoC 可以加速 AI 算法的执行，提高处理速度和效率：

在智能终端领域支撑手机、平板等设备运行；于智能家居和物联网场景实现设备远程控制与数据互联；在汽车电子领域助力自动驾驶与娱乐导航系统；在工业、医疗、航空航天等嵌入式系统中完成精准控制任务；在数据中心与网络设备中实现高效存储和路由功能；为视频音频处理及 AI 领域提供算力支持等。

AI 场景化成为智能家居行业加速发展的绝佳机会，场景复杂运算和决策对核心芯片的需求持续攀。智能家居是 AIoT 设备的重要应用场景，智能家电和其他家居设备不仅能够执行基本的任务，还能通过内置的高性能处理器独立处理复杂的 AI 任务，从而提供更高级别的智能化服务。中商产业研究院预测，2024 年市场规模将达 7848 亿元，2025 年市场规模将突破 8000 亿元。随着智能家居设备功能的日益复杂与丰富，例如扫地机器人、智能门锁等设备进行复杂运算和决策时，对核心芯片的算力要求持续攀升。

智能座舱 SoC 国产化进程加速，面向 AI 的座舱 SoC 将成为未来 2-3 年主流。据佐思汽研统计，2024 年智能座舱 SoC 国产化率已超 10%，芯驰科技、华为海思、芯擎科技等国产厂商快速崛起。

目前，智能汽车座舱 SoC 正进入产品换代周期，面向 AI 的座舱 SoC 预计未来 2-3 年成为主流。引领端侧模型从现阶段1B-1.5B 的大语言模型，向 7B-10B 左右的多模态模型升级演进。以芯驰科技为例，其在 2025年上海车展上发布了其新一代 AI 座舱芯片 X10。这一 SoC 采用 4nm 先进制程，支持 7B 参数多模态大模型的端侧部署。

预计 2025 年全球、中国乘用车智能座舱解决方案市场规模将分别增至 4296 亿元、1564 亿元, 智能座舱SoC 需求有望同步放量。随着消费者对智能、互联及沉浸式驾驶体验的需求持续增长，推动全球智能座舱市场规模不断扩大。思瀚产业研究院数据显示，2024 年全球乘用车智能座舱解决方案市场规模达 3668 亿元（同比 + 16.30%），中国市场规模 1290 亿元（同比 + 22.27%），预计 2025 年全球、中国市场规模将分别增至 4296 亿元、1564 亿元，智能座舱 SoC 需求有望同步放量。

“SoC + 智能穿戴” ：AI 功能开启便携智能设备革新浪潮。自 2023 年 Meta 智能眼镜引发市场热潮以来，谷歌、字节跳动等企业纷纷推出搭载 AI 功能的可穿戴设备，推动端侧 SoC 向先进制程加速迭代。小体积与低功耗成为技术核心，通过集成化设计与能效优化，SoC 正全面赋能智能穿戴领域，引领设备形态与功能的双重突破。智能穿戴设备作为核心交互入口，全球智能穿戴市场正迎来快速增长期，市场规模预计将在 2034年达到 4317.4 亿美元，预测期内复合年增长率为 19.59%。

智能手表 AI 成大厂内卷方向，高端化与能效比成竞争关键。厂商们在探索产品与 AI 的结合方式，从 2023年至今，Zepp Health、谷歌（Fitbit）、三星、苹果、360 集团等厂商宣布在自家的智能手表里植入云生成式 AI。智能手表芯片都在走向低功耗、大算力，因此多核结构成为技术迭代方向随着 AI 大模型在智能手表的逐步渗透。全球智能手表市场规模预计将在 2033 年达到 1387 亿美元，结合 AI 算法的智能手表芯片有望持续渗透。

AI 智能眼镜加速迭代，SoC 方案决定产品差异化竞争力。AI 智能眼镜目前正向 AI+AR 融合发展：AI 提升AR 的交互智能（如手势识别、眼动追踪等），AR 为 AI 提供虚实融合的显示载体，主控 SoC 成为差异化核心。当前 AI/AR 眼镜芯片主要有三类：（1）系统级 SoC，如高通 AR1 Gen1；（2）MCU 级 SoC+ISP，如恒玄科技 BES2500YP、BES2700、BES2800 以及展锐 W517；（3）MCU，如富瀚微 MC6350、瑞芯微RK3588 和 RK356X、聚信科技 ATS3085。

智能眼镜接入大模型与多模态交互（语音、手势、眼球追踪）已成为趋势，据 Wellsenn XR 预测，预计到2025 年将会有更多大厂进场竞争，推动 AI 智能眼镜发展趋向成熟，2030 年后，AI+AR 技术发展到成熟阶段，AI+AR 智能眼镜行业进入高速发展期； 2035 年 AI+AR 智能眼镜渗透率有望达到 70%，全球 AI+AR 智能眼镜销量达到 14 亿副，成为下一代通用计算平台和终端，智能眼镜的高速增长有望加速 SoC 需求量攀升。

全球 SoC 市场规模持续扩张，预计到 2029 年全球 SoC 市场规模有望达到 2059.7 亿美元。移动设备、物联网设备和可穿戴设备对能效与紧凑尺寸日益增长的需求，正推动 SoC 在市场上的普及。SoC 能以更小的尺寸提供更高的处理能力，从而加速其在可穿戴设备及互联设备中的应用。随着人工智能（AI）和机器学习算法的不断进步，针对 AI 优化的 SoC 的发展势头迅猛。针对 AI 优化的 SoC 提供了边缘处理能力，即使在网络连接有限的区域，也能提升隐私保护水平并延长电池续航时间。

汽车领域对支持高级驾驶辅助系统（ADAS）、自动驾驶和车载信息娱乐系统的 SoC 需求不断上升，正在显著推动 SoC 市场的增长。根据MarketandMarket 预测，全球 SoC 市场规模将从 2024 年的 1384.6 亿美元增至 2029 年的 2059.7 亿美元，2024-2029 年复合年增长率（CAGR）为 8.3%。

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