36氪研究院|2024年AI智能終端行業研究報告

36氪 2024-04-29 16:20:20

2024年2月26日至29日,MWC(世界移動通信大會)在巴塞羅那盛大開幕,科技巨頭們齊聚一堂,上演了一番“AI+硬件”的“戰國時代”。在此期間,多家手機廠商公布了旗下AI業務的最新進展,如榮耀發布了魔法OS 8.0、魔法大模型、Magic6 Pro手機、Magic V2 RSR保時捷設計款折疊屏旗艦機等多款新品。手機芯片廠商高通和聯發科,也在芯片層加入了更多AI能力。此外,AIPC産品也成爲大會的焦點之一。聯想公司發布了全球首款17.3英寸Micro-LED透明屏筆記本概念機,利用生成式AI技術,透明屏幕能夠將物理對象與數字信息相結合,讓設備自然融入周圍環境。經過2023年AI浪潮的洗禮,硬件廠商已經深刻意識到AI技術的重要性,並加速將其應用于自家産品。如果說2023年是ChatGPT等AI軟件的元年,那麽2024年就是“AI+硬件”的元年。

基于此,本文將深入分析AI智能終端的發展現狀、細分應用領域與未來發展趨勢。

1. AI智能終端發展概況

AI智能終端是指集成了人工智能技術,能夠執行複雜任務、提供智能化服務和交互體驗的電子設備。這些終端通過內置的AI算法和硬件支持,實現了語音識別、圖像處理、自然語言理解、預測分析等功能,從而提升了用戶體驗和設備的性能。按照設備類型,AI智能終端可以分爲智能手機、個人電腦、智能穿戴設備、智能家居設備、車載信息系統等。

發展曆程:AI技術在智能終端的應用經曆了由簡單到複雜、由單一到多元的過程

AI技術在智能終端的應用經曆了數十年演變。早期,當個人電腦開始進入家庭,人們就開始嘗試將AI技術融入其中。Apple II和Commodore 64等早期計算機上已經能看到語音識別軟件的影子,而隨後的Palm Pilot等PDA設備則預示了智能終端的雛形。然而,真正的變革始于21世紀初,隨著智能手機和互聯網的普及,AI技術得到了快速發展。iPhone的問世爲AI應用搭建了一個廣闊的平台,而Android操作系統的推出進一步加速了AI在智能手機中的集成。2011年以來,Siri、Google Now和Cortana等相繼問世,智能助手開始成爲智能手機的標配。到了2016年,隨著谷歌Pixel手機和蘋果iPhone 7的發布,AI技術開始滲透到智能手機的硬件層面。這兩款手機都搭載了專門的AI芯片,大幅提升了智能終端的處理能力和智能化水平。與此同時,華爲、三星等廠商也加入了AI手機的競爭行列。近年來,AI技術已經全面融入到智能終端的方方面面,不僅在攝影、電池管理、用戶界面等領域大放異彩,還隨著5G技術的推廣,開始擴展到AIoT領域,如智能家居、可穿戴設備等,智能終端的多樣化和專業化趨勢愈發明顯。

圖示:AI智能硬件的發展曆程

發展現狀:AI智能終端正快速發展,處理重心向終端轉移,端雲協同成爲趨勢

當AI智能終端逐步成爲人們生活的重要依托,應用量和計算量持續擴大,一個顯著的趨勢是,AI處理重心正在從雲端向終端穩步轉移。在過去,雲端計算處理是主流,但其帶來的延遲和數據安全問題逐漸凸顯。現在,隨著CPU性能提升、存儲器性能改進、總線技術創新以及軟件優化和算法改進,終端設備的計算能力顯著增強,越來越多的AI任務被放置在本地完成。這一轉變不僅優化了數據處理的速度和效率,還極大提升了數據安全。

與此同時,端雲協同模式逐漸成爲AI在智能終端部署的主流方案。這種方案巧妙地結合了終端與雲端的優勢,實現了資源的最優配置。在端雲協同模式下,簡單的AI任務由終端設備快速處理,而複雜的計算和數據分析則交由雲端完成。這種“協同作戰”的方式不僅大幅提高了處理效率,還爲AI應用的開發和部署提供了前所未有的靈活性。

值得關注的是,業內領先的科技企業正加速在AI智能終端領域的布局。他們通過持續的創新和研發,不斷推出顛覆性的AI智能終端産品。例如,高通推出了一個新物種AI Pin,可吸附在衣服上的微型裝置,主要由機身和外置電池組成,它沒有屏幕,但是內置OpenAI的GPT系列大模型,可以通過語音進行交互,也可投影在手掌上進行交互。中興通訊則推出全球首款5G+AI驅動的裸眼3D平板nubia Pad 3D Ⅱ,支持系統級2D到3D實時自由轉換,用戶打開任意2D內容,都可以一鍵實時轉換,隨時隨地體驗3D視覺效果。這些新産品不僅提升了用戶體驗,還展示了AI技術的廣闊應用前景。據中商産業研究院數據,在技術賦能、消費升級等因素驅動下,我國智能硬件的市場規模持續增長,由2018年的5,133億元增長至2023年的14,031億元,預計2024年將達到15,033億元。

圖示:中國智能硬件市場規模(單位:億元) 數據來源:中商産業研究院,36氪研究院整理

2. AI智能終端産業生態分析 AI智能終端産業生態圖譜

AI智能終端産業生態圖譜清晰地展現了該産業的三個核心層次,核心層、平台層和應用層。這三個層次緊密相連,環環相扣,共同構成一個完整的生態系統,共同推動著AI智能終端産業的持續發展和創新。

圖示:AI智能終端産業圖譜

核心層:爲整個産業提供堅實的技術支撐和基礎構建

核心層是AI智能終端産業的基石,主要包括AI芯片、傳感器、通信模塊以及操作系統等關鍵技術和組件,這些元素共同構成AI智能終端的核心架構。AI芯片是核心層的“心髒”,爲智能終端提供強大的計算能力,支撐起複雜的AI算法和任務處理。傳感器則擔當著設備的“感官”角色,使智能終端能夠敏銳地感知外部環境並作出響應,豐富的數據輸入爲AI應用提供了廣泛的可能性。而通信模塊作爲連接外部網絡的橋梁,保障了信息的順暢傳輸,實現了遠程控制、數據同步和雲服務等功能。操作系統則扮演著軟件運行的基礎環境角色,爲上層應用提供穩定、高效的運行平台。核心層的技術進步是推動AI智能終端産業發展的核心驅動力。每一項技術的突破和創新,都能引領整個産業向前邁進一大步。不僅如此,核心層還是産業鏈協同的樞紐,連接著硬件制造商、軟件開發者和服務提供商等多個環節,確保整個産業鏈的緊密合作和高效運作。

平台層:爲應用層提供強大的軟件與服務支持

平台層以AI開發框架爲中心,結合雲服務平台、數據處理與安全隱私技術,爲應用層提供強大的軟件與服務支持。首先,AI開發框架是平台層的核心,它爲開發者提供了一個標准化、高效的開發環境。通過這個框架,開發者可以更加便捷地利用AI技術,降低開發難度和成本,從而加速AI應用的創新和落地。這對于整個産業生態的繁榮和發展具有重要意義。其次,雲服務平台爲應用層提供了彈性的計算和存儲資源。雲服務使得數據的處理和存儲變得更加靈活、高效,能夠滿足不同應用場景的需求。同時,雲服務還提供了各種API和服務,進一步簡化了應用開發過程,提高了開發效率。此外,數據處理與安全隱私技術也是平台層的重要組成部分。在大數據時代,如何有效處理和分析海量數據,同時確保數據的安全性和用戶隱私,是AI智能終端産業面臨的重要挑戰。平台層提供的數據處理技術和安全隱私保護措施,爲應用層提供了可靠的數據支撐和安全保障。

應用層:是産業鏈價值實現的終端應用環節

在應用層,AIPC、AI手機、可穿戴設備、智能家居及車載系統等終端産品將AI技術轉化爲用戶體驗,直接服務于消費者。這些産品不僅是AI技術的展示窗口,更是用戶體驗的直觀體現。它們扮演著技術商業化的重要角色,將核心技術和平台層的創新成果轉化爲具有市場競爭力的實體,爲用戶帶來智能、便捷的生活體驗。同時,應用層産品還是用戶需求和市場反饋的彙集點,這些反饋不斷推動産業鏈上下遊的技術革新,拓展AI技術的應用場景。

3. AI智能終端主要細分領域分析 AIPC:融合雲端與本地AI算力,迎來發展元年

AIPC是指在硬件上融合了混合AI算力單元的PC智能終端。其本質在于雲端與本地的緊密協作:借助雲端強大的數據處理能力,極大豐富本地PC的使用體驗;同時,通過雲端算力加持,有效提升本地性能的均衡性。AIPC具有存儲容量大、計算能力強、交互模態以及承載場景豐富等優勢。鑒于AI大模型當前所涵蓋的應用領域與PC的使用場景高度契合,AIPC被譽爲“大模型的理想載體”。

模型端和軟硬件變化共同推動AIPC向更高效、更智能、更穩定的方向發展。在模型端,爲了更好地適配端側運行需求,基于LLM開源大模型的輕量化模型正陸續推出。這些輕量化模型不僅縮小了模型體積,還提高了運行效率,使AIPC在保證性能的同時,能更靈活地應對各類應用場景。硬件方面,芯片領域的ARM架構崛起、異構計算和存儲升級成爲主要趨勢。ARM架構憑借低功耗、長續航等優勢,有望挑戰傳統X86架構在AIPC領域的優勢地位。同時,英特爾、AMD及高通發布的新一代SoC産品,均采用“CPU+GPU+NPU+DPU”的異構計算架構,並特別突出NPU性能,以應對大模型端側部署的功耗問題。此外,爲滿足大模型運行和其他軟件的正常使用,內存容量及速率也在不斷提升,更高速的DDR5內存有望進一步增強AIPC的運算能力。在軟件層面,隨著AIPC硬件的不斷進步,更高效的算法、更智能的任務調度以及更豐富的場景應用也在日臻完善,以全面發揮AIPC的優勢並提升用戶體驗。

AIPC以其個性化創作、個人助理服務和主動管家服務等應用,正在爲用戶帶來工作、學習和生活上的全新價值體驗。在工作場景,AIPC能高效地進行專業文檔創作,如自動生成PPT、圖形和音頻等,顯著提升工作效率。在學習場景,AIPC可以提供個性化學習方案,智能分配學習任務,大幅提升學習效率。在日常生活中,AIPC則化身爲個人生活助理,如爲用戶訂票、制定個性化旅行攻略、根據用戶喜好推薦音樂和影片等,簡化複雜的生活安排。

隨著AI應用普及,AIPC開啓滲透率提升元年。根據市場調查機構Canalys近日發布的最新報告,2024年標志著傳統PC向AIPC的重大轉變,預估今年全球AIPC出貨量將達到4,800萬台,占PC出貨總量的18%。隨著AI應用的普及,AIPC的滲透率有望大幅提升。Canalys預測,到2027年,AIPC全球出貨量預計超過1.7億台,在總個人電腦出貨量的占比超60%。

圖示:AIPC的主要應用場景

AI手機:引領未來手機智能化革命,重塑用戶體驗

AI手機是通過端側部署AI大模型(如GPT),實現多模態人機交互,展現爲非單一應用智能化的手機終端。與傳統智能手機中各個智能化功能分散在不同APP上的做法不同,AI手機通過智能助手等統一入口,以AI Agent的形態整合並聯動各種功能應用,從而更高效地完成用戶的目標。這種設計方式不僅簡化了操作,還爲用戶提供了更加自然、便捷的多模態人機交互體驗。

在模型端、芯片端以及操作系統端的全面升級帶動下,AI手機正朝著更高效智能和個性化的方向邁進。在模型端,手機廠商們正在積極探索大模型的應用,其參數量介于10億至130億之間。雖然目前AI智能助手的功能還存在一定的同質化現象,且AI Agent的應用形態也尚處初級階段,但這無疑預示著一個新的開始,爲AI手機的智能化和個性化發展奠定了堅實的基礎。芯片端的進步更爲顯著。高通和聯發科等企業紛紛推出新品,致力于提升SoC的計算性能。一方面,CPU的設計架構經曆了從單核高頻率到“全大核”的演變,頻率和核心數不斷增加,顯著提高運行效率的同時,有效降低了功耗;另一方面,NPU集成也成爲各芯片廠商的共同選擇,以提升SoC的AI計算能力。此外,操作系統端也在積極適配大模型及軟硬件部署,以提供更好的用戶體驗。華爲、小米、vivo、OPPO等手機廠商紛紛對其操作系統進行優化升級,以確保在新的技術環境下,用戶能夠享受到流暢、智能且個性化的手機使用體驗。

AI手機應用場景多樣,正在重塑用戶體驗。AI手機不僅能通過生成式AI創建文本、圖像等內容,還能利用AI算法優化照片質量,重建高清圖像。在跨國交流中,AI手機的實時語言翻譯功能能夠消除語言障礙。在視頻會議上,AI手機能提高交流質量,高效記錄。在遊戲領域,生成型AI帶來震撼的視聽和操作體驗,模擬真實物理反饋。在生活中,AI手機還能作爲私人助理,能定制個性化內容,幫助用戶管理日常生活。AI手機的多樣化功能,讓用戶的生活更加便捷與高效。

AI手機加速滲透,未來主流機型將逐漸成爲AI手機。2023年下半年至今,三星、vivo、OPPO、榮耀、華爲、小米等手機廠商相繼將大模型能力應用在手機産品上,AI手機正在加速滲透。根據Counterpoint預測,AI手機的滲透率將從2024年的11%增長到2027年的43%,這也意味著未來主流機型將逐漸成爲AI手機。

圖示:AI手機的主要應用場景

AI可穿戴設備:百花齊放的智能終端新形態

AI可穿戴設備是指可以直接穿在身上,或是整合到用戶的衣服或配件的一種便攜式智能設備。其核心特點在于智能化功能,通過內置傳感器、無線通信等技術,以及高度集成的芯片、多媒體和AI模型,實現精准的智能識別、深度分析及個性化推薦,爲用戶提供定制化的服務體驗。其交互性設計強化了用戶與設備的直觀溝通,支持語音或觸摸等多種交互方式,使得操作更爲簡便高效。

隨著AI技術的不斷進步,AI可穿戴設備將擁有更強大的智能處理能力。一方面,處理器效率、傳感器精度、硬件集成度等硬件不斷升級,持續提升設備性能,使其能夠更高效地處理複雜任務;另一方面,AI大模型開始進入智能穿戴設備領域,相當于爲智能設備裝上了一個強大的“智慧引擎”。這些大模型經過大量數據的訓練和優化,具備出色的特征提取、模式識別和預測能力。它們能夠實時分析用戶的行爲模式、生理狀態以及環境信息,爲用戶提供更加精准、個性化的服務。例如,谷歌宣布其研究部門將與Fitbit團隊合作開發一款個人健康大語言模型,以提升谷歌Pixel/Fitbit智能手表手環的健康追蹤功能。vivo將自研藍河系統首發搭載于vivo Watch 3智能手表上,得益于內置的藍心大模型,這款手表配備了如AI心率算法、AI更換表盤和自然語言對話等功能。

AI可穿戴設備的形態正逐漸變得更加多樣化。以OpenAI爲代表的大模型技術廠商正在不斷探索AI新終端形態,近年來,AIpin電子胸針、Rewind Pendant智能吊墜、Ray-Ban Meta智能眼鏡、WHOOP Coach智能手環等一系列智能可穿戴終端相繼問世,爲用戶提供了更加豐富的選擇。嚴格來說,智能穿戴設備向AI穿戴設備的轉變,其革命性可能並不如AI手機那般顯著。然而,穿戴設備的初衷並非是爲了承擔繁重的工作任務,而是專注于健康、生活、運動等特定場景。在這一背景下,AI穿戴設備更像是一位時刻陪伴在用戶身邊的貼心管家,爲用戶提供個性化的服務和支持。

4. 發展趨勢展望 趨勢一:AI智能終端將強化個性化和情境感知能力

未來的AI智能終端將更加注重個性化服務,這種個性化不僅僅是簡單的用戶界面定制或內容推薦,而是深入到對用戶使用習慣、偏好以及生活方式的全面理解。例如,AI智能終端可通過學習用戶的日常行爲模式,自適應調整設備設置,以便更好地滿足用戶需求。這種深度的個性化不僅限于單一設備,還能在不同的智能終端間實現無縫同步,確保用戶在多個設備上享有一致性的個性化體驗。情境感知也是AI智能終端的發展趨勢,未來的智能終端將能夠更准確地感知和理解用戶所處的環境、時間、情緒等多種情境因素。設備可以通過內置的傳感器和算法,自動判斷用戶是在家中、辦公室還是戶外,並據此調整設備的設置和功能。此外,通過語音識別和情緒分析技術,智能終端還能感知用戶的情緒狀態,從而提供更加貼心的響應。

趨勢二:AI智能終端將與AIoT融合

AI智能終端與AIoT(人工智能物聯網)的融合正展現出巨大的潛力和前景。這種融合不僅將推動智能終端設備的智能化和互聯互通,更預示著未來智能生活的全新面貌。通過物聯網技術,各種智能設備可以相互連接,形成一個龐大的智能網絡,實現設備之間的信息共享和數據交互。在這個網絡中,AI智能終端將扮演重要角色,它們不僅能夠收集和處理來自各種傳感器的數據,還能通過人工智能技術對數據進行分析和預測,從而實現更加精准的控制和優化。這種融合將推動智能終端設備的自動化和智能化升級。借助AIoT技術,AI智能終端可以實現對家居、辦公、出行等各個場景的智能控制,爲人們提供高效、智能、便捷的生活體驗。在家居環境中,它們可以自動調控照明、溫度和安全系統;在辦公場所,它們可以化身智能助手,高效管理會議設施,自動化安排文件整理和會議日程,極大提高工作效率;在出行時,智能汽車與其他車輛和交通設施可實現實時數據交互,提供最安全、最快捷的行車路線。此外,AI智能終端與AIoT的融合還將引領各行業的智能化升級,有望給工業、農業、醫療、交通等各個領域帶來革命性的變化。

36氪研究院

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