樂鑫科技如何構(gòu)建生態(tài)壁壘？

從 Wi-FiMCU 拓展到 AI 類 SoC，軟硬協(xié)同筑建 生態(tài)壁壘。

1.硬件：轉(zhuǎn)用 RISC-V 架構(gòu)，增強(qiáng) AI 處理能力

（1）RISC-V 是一款開源且完全免費的 RISC 指令集架構(gòu)，在物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域具備較多優(yōu) 勢。RISC-V 于 2010 年始于加州大學(xué)伯克利分校，與 X86 和 ARM 不同，RISC-V 采用 BSD 開源協(xié)議，即允許使用者修改和發(fā)布開源代碼，并基于開源代碼進(jìn)行芯片和軟件的銷售，這 意味著任何人都可基于 RISC-V 架構(gòu)進(jìn)行芯片設(shè)計和開發(fā)，且無需支付任何 IP 授權(quán)費和版 稅。RISC-V 指令數(shù)目僅 40 多條，相比之下 X86 則超過 3000 條，十分精簡，因此開發(fā)和編 譯較為簡單，處理速度更快的同時能夠維持較低的功耗。此外，它還支持模塊化的設(shè)計和可 選指令集拓展，可根據(jù)不同應(yīng)用場景進(jìn)行靈活的定制和優(yōu)化，因此非常適合嵌入式 CPU 和 物聯(lián)網(wǎng)等領(lǐng)域。

（2）RISC-V 引領(lǐng)指令集開源趨勢，我國半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)自主可控或迎寶貴機(jī)遇。2015 年， RISC-V 基金會成立，如今已經(jīng)吸引全球 70 多個國家超過 3100 個會員加入，其中包括英偉 達(dá)、高通、英特爾、谷歌等知名機(jī)構(gòu)。2018 年，中國 RISC-V 聯(lián)盟(CRVA)依托中科院計算 所成立，倪光南擔(dān)任聯(lián)盟理事長，目前成員包含百度、華為、騰訊、兆易創(chuàng)新、國芯科技等。 2019 年 10 月，阿里平頭哥正式開源 RISC-V 架構(gòu)的 MCU 芯片平臺，進(jìn)一步促進(jìn) RISC-V 的生態(tài)建設(shè)。除 RISC-V 外，IBM 的 PowerPC 指令集也于 2019 年宣布開源。我們認(rèn)為 RISC-V 等開源指令集的高速發(fā)展將有望撼動 X86 和 ARM 在芯片架構(gòu)的壟斷地位，通過 IoT 和嵌入式芯片等領(lǐng)域切入市場，逐漸發(fā)展成一個開放和包容的軟硬件生態(tài)。同時，RISC-V 也有望助力我國在芯片設(shè)計領(lǐng)域繞開 ARM 和 X86 的高昂收費以及潛在的卡脖子風(fēng)險，為我 國芯片產(chǎn)業(yè)鏈自主可控提供可貴的歷史機(jī)遇。

（3）樂鑫科技使用 RISC-V 架構(gòu)，掌握核心技術(shù)，同時增強(qiáng)產(chǎn)品性價比。一方面，2020 年之前公司產(chǎn)品的內(nèi)核架構(gòu)是從 Cadence 購買的 IP，2020 年開始公司全線轉(zhuǎn)向基于 RISCV 的自研架構(gòu)，目前公司 WIFI、低功耗藍(lán)牙、AI 和語音產(chǎn)品的 IP 均為自研。底層 IP 架構(gòu) 到操作系統(tǒng)的純自研，不用依附于 ARM 生態(tài)，因此沒有同質(zhì)化競爭和價格戰(zhàn)壓力，具有一 定的差異化和定價權(quán)。另一方面，公司將基于 RISC-V 指令集自研的 MCU 架構(gòu)集成到產(chǎn)品 中，能夠降低許可證費用，并最終可能降低物聯(lián)網(wǎng)終端的價格。自 2020 年之后公司發(fā)布的 新產(chǎn)品都搭載了自研的 RISC-V32 位處理器，目前公司的新產(chǎn)品幾乎都是 RISC-V 構(gòu)架。 2020 年后公司模組、芯片的均價比 2020 年前分別下降了 2%和 23%，公司的產(chǎn)品競爭力有 所提升，采用 RISC-V 構(gòu)架一定程度上或有益于公司長期競爭力發(fā)展。

（4）樂鑫以高端+低成本兩大方案助力進(jìn)軍 AI 領(lǐng)域。高端方案：公司使用自身的 WiFi 和藍(lán)牙功能的產(chǎn)品進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，搭配第三方復(fù)雜的 AI 算法應(yīng)用，尤其是云端的 AI 應(yīng) 用。例如，ESP32-S3 可接入 ChatGPT (OpenAI)、文心一言（百度系）、通義千問（阿里系）、 智譜清言（清華系）等云端 AI 應(yīng)用。低成本方案：將 AI 算法應(yīng)用在自身的 MCU 中，研發(fā) AI MCU 與無線連接功能集成的 SoC。例如，在 ESP32-S3 中已經(jīng)集成了加速神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)計 算和信號處理等工作的向量指令(vector instructions)，單顆芯片即可支持語音+連接+屏控三 合一的功能；而 ESP32-P4 芯片支持更多的功能，擁有更高的算力，可滿足多 I/O、HMI 和 AIoT 應(yīng)用的高性能計算需求，去往需要結(jié)合攝像頭、屏幕及 AI 處理的應(yīng)用場景。AI 開發(fā)者 們將可以使用指令優(yōu)化后的軟件庫，實現(xiàn)本地的圖像識別、語音喚醒和識別等應(yīng)用。目前公司已同步研發(fā)基于 ESP32-S3 芯片的離線語音喚醒/識別的技術(shù)，可實現(xiàn)多達(dá) 200 條離線命 令詞，可被廣泛應(yīng)用于智能家居設(shè)備。

2.軟件：物聯(lián)網(wǎng)解決方案豐富，提供一站式服務(wù)

（1）自研操作系統(tǒng)和豐富的開發(fā)框架降低客戶二次開發(fā)成本。公司擁有自研的操作系 統(tǒng) ESP-IDF 和豐富的開發(fā)框架（ESP-ADF，ESP-MDF，ESP-Rainmaker 等），客戶能夠通 過插件式調(diào)配，快速實現(xiàn)人臉識別、語音識別、Mesh 組網(wǎng)（Wi-Fi/Bluetooth LE）等功能。 同時，公司持續(xù)更新 ESP-IDF 操作系統(tǒng)，優(yōu)化開發(fā)框架，滿足開發(fā)者的多樣化需求并降低 下游客戶的二次開發(fā)成本。

（2）公司自研操作系統(tǒng) ESP-IDF 支持多種開發(fā)框架，在行業(yè)內(nèi)處于領(lǐng)先地位。物聯(lián)網(wǎng) 操作系統(tǒng)（物聯(lián)網(wǎng)開發(fā)框架）ESP-IDF 為公司自研，能夠適用于 ESP32、ESP32-S 和 ESP32- C 系列 SoC，是公司產(chǎn)品實現(xiàn) AI 人工智能、云平臺對接、Mesh 組網(wǎng)等應(yīng)用功能的系統(tǒng)基 礎(chǔ)。當(dāng)用戶升級選型樂鑫芯片時，可迅速完成對接，無需增加平臺學(xué)習(xí)成本，并可節(jié)省代碼開發(fā)量。它基于 C/C++語言提供了一個自給自足的 SDK，方便用戶在這些平臺上開發(fā)通用 應(yīng)用程序。目前 ESP-IDF 已服務(wù)數(shù)以億計的物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備，如照明、支付終端、工控等。

（3）公司產(chǎn)品 ESPRainMaker 研發(fā)成果商業(yè)化，一周即可實現(xiàn) AIoT 解決方案的構(gòu) 建與部署。2020 年 4 月，公司推出了 ESP RainMaker，經(jīng)過更新迭代，2021 年進(jìn)入商業(yè) 化階段。ESP RainMaker 為構(gòu)建物聯(lián)網(wǎng)生態(tài)提供了一個完整的云解決方案，打通了底層硬 件（芯片和模組）、軟件生態(tài)（ESP-IDF 物聯(lián)網(wǎng)操作系統(tǒng)、Matter、語音助手、HMI 等）、云 后端（基于 AWS 搭建）、移動端 APP、設(shè)備管理看板全鏈路，建立了一套開放、靈活、可 私有部署的云基礎(chǔ)設(shè)施。客戶無需額外開發(fā)與維護(hù)，就能夠便捷地基于 ESP RainMaker 現(xiàn) 有資源構(gòu)建物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)品，助力客戶降低對云方案的開發(fā)成本與開發(fā)周期，最快一周便可實現(xiàn) 物聯(lián)網(wǎng)解決方案的構(gòu)建與部署。

3.生態(tài)：開源生態(tài)豐富活躍，B2D2B 助力平臺效應(yīng)釋放

（1）物聯(lián)網(wǎng)市場集中度逐漸降低，公司的開源生態(tài)增加長尾用戶黏性。物聯(lián)網(wǎng)市場蓬 勃發(fā)展，規(guī)模不斷壯大，呈現(xiàn)出三大趨勢：下游需求多樣化，開發(fā)模式開放化，應(yīng)用市場長 尾化。隨著大量中小企業(yè)廠商及開發(fā)者被吸納進(jìn)入物聯(lián)網(wǎng)行業(yè)，物聯(lián)網(wǎng)行業(yè)基數(shù)不斷增長， 同時市占率也更加分散。根據(jù) Evans Data Corporation Data 的全球開發(fā)者人口和人口統(tǒng)計 研究，2022 年全球有 2690 萬軟件開發(fā)者，預(yù)計到 2023 年和 2024 年，這一數(shù)字將分別增 長到 2770 萬和 2870 萬，而物聯(lián)網(wǎng)開發(fā)者比例還將隨著產(chǎn)業(yè)規(guī)模擴(kuò)大進(jìn)一步上升。在應(yīng)用 市場上，新型企業(yè)比重不斷提升，行業(yè)內(nèi)各企業(yè)產(chǎn)品區(qū)分度大，適用面不斷拓寬，但單一產(chǎn) 品的適用場景更加專一化，分散程度較高，造就了物聯(lián)網(wǎng)下游應(yīng)用市場長尾效應(yīng)明顯，長尾 客戶比重不斷增加。如下圖所示，據(jù) Silicon Labs 2022 年年報顯示，Silicon Labs 長尾客戶 營收占總營收的比重達(dá)到 40%左右，且大型客戶營收比重只有接近 5%左右。如此多的開發(fā) 者與應(yīng)用平臺，市場需要一個良好的開發(fā)生態(tài)，開源的生態(tài)更容易統(tǒng)一開發(fā)者的難點痛點， 能夠快速響應(yīng)市場，從而快速滿足客戶需求，這也會不斷增強(qiáng)企業(yè)的生態(tài)壁壘。

（2）公司吸引良好的開發(fā)者生態(tài)，從而形成了獨特的 B2D2B (Business-toDeveloper-to-Business)商業(yè)模型，積極打造開發(fā)者平臺并轉(zhuǎn)換為商業(yè)機(jī)會。具體而言 B2D2B 商業(yè)模式可以概括為：1）打造完善的開發(fā)社區(qū)和論壇，吸引開發(fā)者進(jìn)入；2）提升 開發(fā)者用戶體驗，促成開發(fā)者所在公司與公司合作；3）同行業(yè)公司 彼此參考競爭，放大并 突出公司硬核競爭力優(yōu)勢，進(jìn)一步擴(kuò)大公司的市場份額；4）公司積極把握機(jī)遇，將咨詢機(jī) 會轉(zhuǎn)化為新的商機(jī)。