AI潮流勢不可擋，手機格局或將迎來洗牌？

手機AI的潮流不可阻擋。

本文16903字，約24分鍾

作者 | 融中研究

來源 | 水母研究

2024蘋果全球開發者大會上，蘋果宣佈推出其首個AI系統——蘋果智能（Apple Intelligence），用户在使用Siri時可以利用OpenAI的ChatGPT，將生成模型集成應用到手機系統中。我們已經可以看到，手機AI的潮流不可阻擋，這一創新甚至可能引起一場全球手機升級周期，帶來用户大規模換機潮。隨之而來的是，各大廠商正在抓緊下注，希望在新一輪競爭中脫穎而出。

AI手機——與大模型深度融合

1.1 AI手機定義

AI手機是指通過端側部署AI大模型，實現多模態人機交互，展現為非單一應用智能化的手機終端。根據IDC和OPPO聯合發佈的《2024 AI手機白皮書》，AI手機通常具備以下四個特徵：（1）高效利用計算資源以滿足生成式AI的計算需要；（2）敏鋭感知真實世界，理解用户和環境的複雜信息；（3）具備強大的自學習能力；（4）具有更充沛的創作能力，為用户提供持續的靈感和知識支持。

1.2 AI手機分類

AI手機按應用功能可分為基於語音助手、基於機器學習、基於計算機視覺、基於自然語言處理、基於深度學習和基於數據分析等6大類，具體情況如下：

表 1  AI手機分類

參考自動駕駛的L0-L5分類，AI手機也可按L0-L5等6個級別進行分類，目前市場上的AI手機處於L1和L2階段，具體情況如下： 

表 2   AI手機分級

發展歷程——AI手機為演進新方向

1983年世界上第一臺移動電話摩托羅拉DynaTAC8000X(大哥大)問世，標誌着手機行業發展的開端。手機從問世至今經歷了三個發展階段，分別是功能驅動市場階段、性能驅動市場階段和智能驅動市場階段。目前手機行業發展已步入智能驅動市場階段，而AI手機是該階段的演進新方向。

人工智能手機是新興起的概念，目前業內暫未形成統一認知，從廣義上看人工智能手機是指搭載了滿足AI算力需求的移動端芯片且加載了深度學習AI功能的智能手機。人工智能手機從AI技術為手機賦能發展至今大致可分為5個發展階段：

（1）潛伏期，早期智能語音助手背后的語音識別和自然語義理解、知識圖譜等AI技術開始為手機賦能；

（2）預熱期，智能相冊分類、APP預加載、智慧美顏、AR視頻指紋解鎖等AI應用廣泛地落地在手機場景；

（3）萌芽期，人工智能手機的元年以移動端AI芯片為核心的底層算力成熟落地；

（4）成長期，AI大模型端側部署，智能助手等端側AI應用持續探索中，一鍵消除等端側AI應用引起熱潮，促進AI手機的發展成熟；

（5）成熟期，AI大模型端雲協同部署，Al agent聯動各種軟件功能完成用户目標，是AI手機的成熟階段；

當前AI手機發展處於成長期的起步階段，各手機廠商也陸續推出基於不同模型和芯片的AI手機，但如何通過AI切實解決用户痛點和數據安全及隱私問題以及如何降低雲成本等仍是當前AI手機發展值得重點關注的問題。

圖 1 AI手機發展歷程

產業鏈——AI元素佔比逐步提升

AI手機產業鏈上游由硬件供應商和軟件供應商共同組成，其中硬件供應商包括攝像頭、外殼、電池、屏幕、通信原件和芯片製造商等，軟件供應商則包括芯片架構設計商、AI算法提供商等；中游主要由手機品牌商和代工廠商組成；下游由運營商和APP服務商組成。AI手機產業鏈與傳統手機產業鏈的區別主要體現在上游的AI芯片環節，對於AI手機來説，其內部搭載的AI芯片是由新的架構設計商和傳統芯片廠商合作提供AI芯片，並在集成環節引入了AI算法提供商。

AI手機上游重要環節包括攝像頭、顯示屏、存儲芯片和大模型等環節，其中智能手機攝像頭領域主要企業包括舜宇光學、歐菲光、丘鈦科技、立景創新和辰瑞光學等，行業CR5為80%，市場集中度高；手機顯示屏領域主要企業包括京東方、天馬微電子、華星光電等，行業CR5為64%，市場集中度較高；手機存儲領域主要企業包括三星電子、SK海力士、美光科技、鎧俠電子等。

AI手機中游主要由各大手機生產商組成，包括傳音控股（SH688036）、小米、谷歌、vivo、OPPO、榮耀、三星、魅族和谷歌等。

AI手機下游主要由國內外各個AI技術服務平臺組成，國內主要服務商包括騰訊AI Lab、阿里雲AI、百度AI開放平臺等，國外主要服務商包括Google Cloud AI Platform、Apple Core ML和OpenAI GPT系列等，開發者可基於平臺構建、訓練和部署自己的AI模型，實現應用的智能化升級。

AI手機產業鏈分析

4.1 產業鏈上游分析

4.1.1手機攝像頭

（1）行業概況

AI手機攝像頭是一種結合了人工智能技術的攝像頭，它能夠對拍攝場景進行智能分析，自動匹配最佳的拍攝模式，從而提升拍照效果。這種攝像頭通常集成了多種傳感器，如加速度計、陀螺儀、磁力計、光線感應器、距離傳感器、指紋識別器、面部識別模塊等使得智能手機能夠感知並適應用户的動作、環境光線變化以及提供安全認證等功能。

在拍照方面，AI手機攝像頭能夠實現多種攝影模式如夜景、人像、微距等，並自動優化拍攝參數。通過深度學習算法，相機可以實時進行場景識別、人臉識別、物體追蹤等，提升照片和視頻的質量。后期處理功能同樣智能化，包括但不限於美顏、濾鏡、裁剪HDR合成以及AR增強現實應用等。

AI手機攝像頭主要由PCB板、鏡頭、固定器和濾色片、DSP（數字信號處理芯片）及傳感器等部分構成，其中DSP的功能是通過一系列複雜的數學算法運算，對數字圖像信號進行優化處理，最后把處理后的信號傳到顯示器上；傳感器的功能是進行感光記錄。傳感器包括有CMOS和CCD兩種類型。CMOS圖像傳感器由金屬氧化物半導體集合而成，每一個像素可以集成多種器件，而CDD傳感器是一種新型光電轉換器件，由許多個光敏像元按一定規律排列組成。每個像元都是一個MOS電容器，通常為光敏二極管。

（2）發展現狀

根據IDC統計數據顯示，2018年至2022年全球智能手機攝像頭出貨量呈現出逐年上升的趨勢。2018年全球智能手機攝像頭出貨量約為41.7億顆，同比增長約10.5%。到了2019年，出貨量進一步增長至約45.3億顆，同比增長約8.6%。2020年，儘管受到新冠疫情的影響，全球智能手機攝像頭出貨量仍保持了約6.2%的增長，達到約49.2億顆。2021年，出貨量繼續增長至約52.9億顆，同比增長約7.3%。2022年，全球智能手機攝像頭出貨量約為56.6億顆，同比增長約6.9%。全球智能手機攝像頭出貨量在過去幾年中保持了穩定的增長態勢。這主要得益於智能手機市場的不斷擴大和消費者對高質量拍照和攝像功能的需求不斷增加。此外，多攝像頭系統的普及和智能手機攝像頭技術的不斷創新也是推動出貨量增長的重要因素。然而，隨着智能手機市場逐漸趨於飽和，未來智能手機攝像頭出貨量的增長速度可能會放緩。

圖 2 2018年-2022年全球智能手機攝像頭出貨量（億顆）

（3）競爭格局    

從2023年全球智能手機攝像頭模組廠商出貨量來看，舜宇光學在2023年下半年的手機攝像頭模組出貨量表現強勁，佔比約為30%，穩坐行業頭把交椅；丘鈦科技在2023年戰略性減單手機攝像頭模組，全年出貨量同比減少12.3%，佔比約為20%；歐菲光在2023年下半年，特別是第四季度迎來出貨高峰，與丘鈦科技的差距微小，佔比約為15%；立景創新攝像頭模組產品主要供應華為和榮耀兩家，在其他品牌份額佔比較少，佔比約為10%；辰瑞光學在2023年挺進全球手機攝像頭模組廠商出貨TOP10，佔比約為5%。

圖 3 2023年全球智能手機攝像頭競爭格局（按出貨量）

（4）發展趨勢

舜宇光學作為智能手機攝像頭出貨量第一的龍頭企業在2023年內完成業內首款新型摺疊光路長焦手機鏡頭及多款玻塑混合大像面可變光圈主攝手機鏡頭的研發，同時全鏡片超低反鍍膜手機鏡、多款適用於旗艦摺疊屏手機的超薄超小頭部手機鏡頭及多款-英寸玻塑混合手機鏡頭已實現量產。此外，舜宇光學不斷強化全新一代超低反鍍膜技術、多羣組組裝技術及檢測技術的升級迭代。

丘鈦科技表示目前手機攝影功能仍然遠遠未達終端消費者的期望值，例如在高清拍攝、夜景拍攝、長焦拍攝等，相比傳統單反相機的效果相距甚遠，在感知層面上，后置3D模組、多光譜模組的採用仍停留在初始階段，手機光學還有廣闊的發展空間。智能手機攝像頭模組升規必然再度加快，短期內可變光圈、高倍數光學防抖、潛望式光學變焦、大尺寸芯片超高像素等高端產品的滲透率有望提升。

歐菲光表示目前各手機廠商正不斷加速光學鏡頭的更新換代。為提高成像質量，手機光學鏡頭趨向多層鏡片組合；同時，隨着拍照功能的進一步升級，潛望式鏡頭、TOF鏡頭等產品的滲透率正逐步提升。

4.1.2 顯示屏

（1）行業概況

智能手機顯示屏是手機中用於顯示圖像、文本和視頻等內容的部件。手機屏幕按照不同的顯示技術，分為以下種類：液晶顯示屏（LCD）、有機發光二極管（OLED）屏幕、觸摸屏幕、柔性屏和曲面屏幕等。經過多年的探索和研發，中國手機屏幕經歷了從LCD到OLED，從普通屏幕到全面屏、曲面屏，再到摺疊屏的轉變歷程。

表 3 手機顯示屏分類及特點

隨着智能技術和AI技術的發展，手機屏幕的主戰場從在清晰度方面爭奪絕對話語權到在功耗、護眼和操控等使用體驗進行綜合素質競爭，至今進入了3.0時代，即以綜合硬件+AI技術實現手機屏幕智能化時代。

（2）發展現狀

根據IDC發佈的數據，2018年智能手機顯示屏出貨量約為19.1億片，2019年和2020年受新冠疫情影響，出貨量呈連續下降趨勢，2021年開始隨着疫情逐漸得到控制，智能手機顯示屏出貨量回升，2022年智能手機顯示屏出貨量繼續增長，達到17.9億片。

圖 4 2018年-2022年全球智能手機顯示屏出貨量（億片）

（3）競爭格局

在高端智能手機市場，OLED顯示屏的市場份額持續增長。2022年，OLED顯示屏在全球智能手機顯示屏市場的份額預計將達到40%左右。其中，三星Display和LG Display是主要的OLED顯示屏供應商。儘管OLED顯示屏在高端市場的份額持續增長，但在中低端市場，LCD顯示屏仍然是主流。2022年，LCD顯示屏在全球智能手機顯示屏市場的份額預計將保持在60%左右。主要供應商包括京東方、天馬微電子、華星光電等。除了OLED和LCD之外，還有其他顯示技術在智能手機市場上佔有一定份額，如e-ink電子墨水屏等。這些技術主要應用於特定場景，如電子閲讀器等。

根據CINNO Research公佈的2022年和2023年手機屏幕出貨量榜單獲知，2023年全球AMOLED總出貨量6.9億片，同比增長16.1%，其中國產屏廠同比增長明顯。從市場佔比來看，三星顯示依舊一家獨大，京東方成為國產屏廠老大哥，另一位國際大廠LG已經跌到了榜單前五名。

隨着國產屏幕的崛起，更多的國產手機開始使用國產OLED屏幕，目前已經覆蓋了高中低端各個價位的機型，但因為三星顯示的主要客户為三星和蘋果手機，所以儘管2023年三星顯示市場份額較2022有所下降，但仍佔據第一。京東方市場份額從去年的13%提升到了16%，出貨量從0.8億片提升到了1.1億片，份額佔比排名第二。2023年底，京東方和黑廠聯合研發了亮度超過4000尼特的東方屏，在顯示、功耗、護眼和壽命上都有了明顯的提升，市場地位進一步鞏固。維諾信市場份額從2022年的7%提升到了2023年的10%，出貨量同比增長68.4%。除了技術的升級以外，維諾信開始積極和主流國產廠商合作，這也是它成績爆增的主要原因之一。天馬市場份額從去年的2%提升到了7%，打敗了韓國巨頭LG顯示，出貨量同比增長259.4%，主要原因為天馬和小米、榮耀、傳音等國產大廠都有緊密的合作，為它們旗下的產品提供各種屏幕。   

圖 5 2022年和2023年全球AMOLED市場份額（按出貨量）

（4）發展趨勢

手機顯示屏未來發展趨勢主要體現為以下三個方面：

第一，四微曲屏崛起

華為Mate 60系列的四微曲屏採用了四曲面設計，小米14 Ultra準備採用小米14 Pro上的「等深四微曲屏」，這種設計使得屏幕的四個邊緣都呈現出微曲的形態，為用户提供了更加沉浸的視覺體驗。   

第二，可摺疊和柔性顯示屏

爲了實現更大的顯示區域和更獨特的產品形態，手機廠商正在研發可摺疊和柔性顯示屏技術。例如，三星Galaxy Z Fold和華為Mate X等摺疊屏手機已經上市。

第三，新興顯示材料和技術

手機廠商也在關注新型顯示材料和技術，如Micro LED、量子點顯示等。這些新型顯示技術有望為手機顯示屏帶來更高的性能和更豐富的功能。

4.1.3 存儲

（1）行業概況

存儲芯片，又稱半導體存儲器，是以半導體電路作為存儲媒介的存儲器，通過對存儲介質進行電子或電荷的充放電標記不同的存儲狀態，從而實現數據存儲功能。

存儲芯片的種類很多，按用途可分為主存儲芯片和輔助存儲芯片。前者又稱內存儲芯片(內存)，可以與CPU直接交換數據，速度快、容量小、價格高。后者為外存儲芯片(外存)，指除內存及緩存以外的儲存芯片。此類儲存芯片一般斷電后仍然能保存數據，速度慢、容量大、價格低。按照斷電后數據是否丟失，可分為易失性存儲芯片和非易失性存儲芯片。易失性存儲芯片常見的有DRAM和SRAM。非易失性存儲芯片常見的是NAND閃存芯片和NOR閃存芯片。

智能手機的存儲芯片市場主要由DRAM、NAND Flash和NOR Flash三種類型佔據，其中DRAM主要用作臨時存儲數據和指令，NAND Flash和NOR Flash則主要用作長期存儲數據。DRAM具有較高的讀寫速度和隨機訪問性能，但價格相對較高；NAND Flash具有高存儲密度和低成本優勢，但讀寫速度相對較慢；NOR Flash則具有快速啟動和低功耗特性，但存儲密度較低。隨着技術的發展，存儲芯片市場也在不斷演進。例如，新型存儲技術如相變內存（PCM）、磁阻存儲器（MRAM）和電阻式隨機存取存儲器（ReRAM）等，正在被研究和開發，以突破傳統存儲芯片的侷限。這些新型存儲技術有望提供更高的存儲密度、更快的讀寫速度和更低的功耗，從而推動智能手機存儲芯片市場的進一步發展。   

（2）發展現狀

中國存儲芯片發展較晚，2016年以前行業幾乎沒有生產能力，存儲芯片極度依賴於進口。面對國外企業在存儲芯片行業所擁有的壟斷優勢，近年來中國開始在存儲芯片行業投入巨資，目前中國主要有長江存儲、合肥長鑫、福建晉華等存儲芯片企業介入這個行業，經過數年的發展，它們開始逐漸取得一些成績。目前中國大陸地區的企業在相關領域內的市場份額仍然較低，通過國家政府層面的大規模投資有機會快速切入相關領域，也是芯片國產化之路邁出的可靠而重要的一步。

存儲芯片是半導體標準化程度最高的市場，周期性表現顯著、市場彈性較強。半導體產業中，存儲芯片的市場規模僅次於邏輯芯片，行業景氣度受供需關係影響較大，呈現出較強的周期性，被視為半導體產業周期的風向標。根據WSTS統計，2015-2022年，全球存儲芯片市場規模呈周期性波動，2018年全球存儲芯片市場規模為1580億美元，2019年受貿易摩擦和價格下降影響，全球存儲芯片市場下降至1064億美元，2021 年存儲芯片市場達到短期峰值，隨后兩年市場景氣持續下行，WSTS預測2023、2024年存儲芯片市場規模分別為840.41、1203.26億美元。根據歷史數據表現來看，半導體和存 儲市場周期性趨同，但存儲行業整體波動性較大，彈性較強，預計2023年下半年市場加速築底，有望迎來上行周期，且隨着人工智能、物聯網、大數據等領域的發展，行業需求將得到持續擴張。   

圖 6 2018-2024年全球存儲芯片市場規模（單位：億美元）

（3）競爭格局

根據WSTS的統計數據，2021年全球半導體存儲芯片市場主要由DRAM、NAND Flash和NOR Flash三種類型佔據，其中DRAM市場佔比為56%，佔據一半以上市場份額；NAND Flash市場份額為41%，DRAM和NAND Flash仍是目前主流。

圖 7 2021年半導體存儲芯片市場份額（單位：%）

根據Trend Force的統計數據，按照營收佔比排名全球DRAM市場主要廠商包括三星電子、SK海力士、美光科技、南亞科技、華邦電子和力積電等，其中三星電子、SK海力士、美光科技三家企業市場佔有率合計超過95%，市場集中度高。 

圖 8 2023年上半年全球DRAM廠商市場份額（單位：%）

根據Trend Force的統計數據，按照營收佔比排名全球NAND Flash市場主要廠商包括三星電子、鎧俠電子、SK海力士、西部數據、美光科技等，其中三星電子和鎧俠電子兩家企業市場佔有率合計超過55%，市場集中度較高。   

圖 9 2023年第一季度全球NAND Flash廠商市場份額（單位：%）

（4）發展趨勢

未來手機存儲市場的發展趨勢主要體現為以下幾個方面：

（1）UFS標準演進及產品升級：UFS（Universal Flash Storage）標準在移動設備中越來越受到關注，尤其是在智能手機市場。三星已經推出了QLC UFS產品，並計劃在今年夏天交付第一個UFS4.0的工作樣品。SK海力士和慧榮科技等公司也在積極開發新的UFS主控芯片，以應對市場挑戰。同時，隨着AI手機的流行，對大語言模型的需求也在增加。爲了在手機上運行這些模型，存儲產品的接口速度需要得到提升。三星正在開發一款UFS4.0的產品，其目標是將UFS產品的順序讀寫性能提高一倍。

（2）存儲容量提升：爲了滿足AI應用的需求，手機的存儲容量也在不斷提升。三星的QLC UFS產品已經可以實現與TLC產品相同的性能體驗，而AI PC的標配則是32G的LPDDR5內存。

（3）PCIe5.0的應用：PCIe5.0是一種高速數據傳輸標準，三星、SK海力士等廠商正在積極開發PCIe5.0相關產品，以提升存儲性能。與此同時，三星認為部署PCIe5.0需要解決信號完整性和熱控制兩個問題，因而熱控制技術也需要同步得到改進。   

總的來説，2024年手機存儲市場的新趨勢主要表現在UFS標準的演進、AI應用的推動、存儲容量的提升、熱控制技術的改進以及DDR5和LPDDR5的快速發展等方面。這些趨勢將推動手機存儲市場的發展，為用户帶來更好的使用體驗。

4.1.4 大模型

（1）行業概況

AI手機大模型是手機廠商爲了提升手機的AI能力和用户體驗而開發的。按照部署方式，AI大模型可以分為雲側大模型和端側大模型。雲側大模型分為通用大模型和行業大模型，而端側大模型主要有手機大模型、PC大模型。

按照基礎模型，AI大模型可以分為自然語言處理(NLP)大模型、計算機視覺(CV)大模型和多模態模型。NLP大模型主要用於理解和生成人類語言，CV大模型則主要用於理解和分析圖像和視頻數據，而多模態模型則能夠處理和理解多種類型的信息，如文本、圖像、視頻等。

此外，AI大模型還可以從產業模式的角度進行分類，主要分為決策式AI和生成式AI兩種。決策式AI主要學習數據中的條件概率分佈，用於推薦系統、風控系統、自動駕駛和機器人的決策智能體。而生成式AI則學習數據中的聯合概率分佈，不僅能分析已有數據，還能學習歸納已有數據后進行演技創造，生成全新的內容。   

（2）發展現狀

當前各手機廠商發佈的輕量大模型參數量在10億~130億之間，而在模型數量、自研深度、開源程度等方面存在着一些差異化發展。模型數量方面，vivo推出5款自研通用大模型矩陣以實現不同的功能需求；OPPO發佈安第斯大模型Andes GPT，覆蓋了從十億至千億以上的多種不同參數規模，在手機端實現三級大模型部署策略。開源程度方面，vivo 7B藍心大模型是手機廠商中第一個開源的大模型，同時vivo也發佈了對應的開發套件Blue Kit，使得中小開發者可以直接調用大模型的端側推理能力。自研深度方面，手機廠商中華為、小米、vivo、榮耀均為自研，谷歌推出的gecko（壁虎）模型為自研PaLM 2的輕量版，Gemini Nano和Gemma也為自研。OPPO發佈會表示Andes GPT是自主訓練；傳音是基於業界模型，通過自建的語音數據庫進行訓練。

表 4 手機輕量化模型推出情況

（3）發展趨勢

端雲協同是AI手機大模型未來的重要發展方向。所謂「端雲協同」，是在架構設計上雲、端協同，即在雲端部署百億、千億級別的通用大模型訓練模型，在手機端側部署十億級別的大模型，推出大模型矩陣。簡單來説，它既有通用大模型的C端普惠功能，又在矩陣大模型下，擁有個性化、定製化能力。端雲協同的優勢在於端側大模型可以為人們帶來更加個性化的AI能力，對用户意圖進行更深度、精準、細膩的理解，提供更加個性化的複雜場景服務，同時也能夠保證數據位於端側，保護了人們的隱私信息。同時雲計算具有大規模算力合海量訓練數據，能滿足複雜場景服務的需求。

4.1.4 邏輯芯片

（1）行業概況

手機芯片通常是指應用於手機通訊功能的芯片，包括基帶、處理器、協處理器、RF、觸摸屏控制器芯片、Memory、處理器、無線IC和電源管理IC等。目前主要手機芯片平臺有MTK、ADI、TI、AGERE、ST-NXP Wireless、INFINEON、SKYWORKS、SPREADTRUM、Qualcomm等。

根據SIA（美國半導體產業協會）發佈的半導體產業相關報告，全球半導體芯片產品主要包括邏輯芯片、存儲芯片、微處理器、模擬芯片、分離式器件、光電子器件等多種類型，其中邏輯芯片、存儲芯片、模擬芯片和微處理器佔據較大市場份額。邏輯芯片是用於執行計算和控制任務的芯片，廣泛應用於計算機、智能手機、平板電腦等設備中，邏輯芯片在全球芯片銷售中的佔比最高。

圖 10 2022年全球半導體細分市場格局（按銷售額，單位：億美元）

邏輯芯片是指包含邏輯關係，以二進制為原理，實現運算與邏輯判斷功能的集成電路。常見的主流邏輯芯片可以分為CPU(中央處理器)、GPU(圖形處理器)、ASIC(應用型專用集成電路)、FPGA(現場可編程門列陣)四大類。CPU是計算機的核心部件，負責執行各種數據處理操作，主要應用於通用計算領域。GPU是專門用於圖形渲染的芯片，能夠並行處理大量的浮點運算。FPGA是一種可重複配置的邏輯芯片，能夠根據不同的應用需求進行邏輯編程，主要應用於嵌入式系統領域。ASIC是針對特定應用而設計和製造的芯片，具有固定的功能和結構。

表 5 不同種類邏輯芯片對比

（2）發展現狀

根據美國半導體協會發布的統計數據，2018-2022年中國邏輯芯片市場規模呈現逐年增長的趨勢。中國邏輯芯片市場規模從2018年2168億元增長至2022年4150.8億元，複合增長率為17.63%。2018年-2020年中國邏輯芯片市場規模逐年增長，但增長率保持較低水平，主要原因為全球經濟放緩，智能手機、平板、電腦等消費電子產品需求增長放緩。2021-2022年市場規模持續增長，增長率進一步提升，主要原因為疫情接近尾聲，5G通信、AI、物聯網、雲計算等新興技術的快速發展，推動了邏輯芯片市場的增長。2022年，全球邏輯芯片市場規模受到宏觀經濟下行、電子消費疲軟等不利影響，增速放緩。然而，中國邏輯芯片市場仍然保持增長，且增速高於全球平均水平。

圖 11 2018-2022年中國邏輯芯片市場規模（單位：億元）

（3）競爭格局

根據SIA發佈的統計數據，美國半導體公司在研發、設計和工藝技術方面均保持領先地位，市場份額排名全球第一，達到48%。韓國緊隨其后，市場份額為19%，其他國家的工業在全球市場佔有率在7%到10%之間。

圖 12 全球半導體市場競爭格局

CPU按設計思路的不同，CPU可分為複雜指令集（CISC）架構和精簡指令集（RISC）架構。CISC是指一條指令完成一個複雜的基本功能，以x86架構為代表，主要用於桌面PC及服務器領域，配套軟硬件豐富完善；RISC是指一條指令完成一個基本動作，多條指令組合完成一個複雜的基本功能。以ARM架構為代表，過去主要用於手機、平板等移動終端，軟硬件生態逐步建設完善。

Intel和AMD兩大巨頭壟斷全球CPU市場。X86為當前全球信息化類CPU的主流架構，根據Mercury Research數據2021年Q3全球PC和服務器中，X86佔比超過90%。Intel和AMD作為全球信息化類CPU中的兩大巨頭，在 2021年Q4，Intel佔據全球X86總體市場的74%，AMD佔比為26%。

圖 13 2021年Q3全球PC和服務器市場份額

圖 14 2021年Q4全球Intel和AMD市場份額

中國CPU行業的競爭格局涉及多家本土企業和國際企業，且以外企為主導，市場集中度較高。本土企業雖然佔有的市場份額較少，但近年來行業整體得到快速發展，市場競爭日趨激烈。中國本土CPU行業大致分為三個梯隊。第一梯隊是以海光信息、海思半導體、上海兆芯、龍芯中科等企業為代表的領軍企業。第二梯隊是以飛騰信息、北京君正、炬芯科技等企業為代表的企業。第三梯隊是以國芯科技、申威科技等企業為代表的企業。

圖 15 國內CPU企業市場競爭格局

GPU方面，目前國內外主流GPU產品的競爭格局以英偉達（NVIDIA）、AMD和英特爾（Intel）為代表的國際廠商佔據主導地位。英偉達(NVIDIA)以其CUDA編程環境和GPU計算平臺聞名，產品線覆蓋從個人消費級遊戲GPU到高性能計算、數據中心用GPU，如A100、H100等，提供強大的FP32單精度、雙精度浮點性能及AI運算能力，是目前AI訓練和高性能計算領域的領導者；AMD旗下Radeon系列GPU在遊戲市場與英偉達競爭激烈，在數據中心領域推出了Instinct系列加速卡，具備出色的計算能力和能耗效率，以應對AI訓練和推理任務；英特爾除集成GPU外，近年來也在獨立GPU市場發力，推出了基於Xe架構的高性能GPU產品。國內主要GPU廠商包括寒武紀、海光信息、景嘉微、芯動科技、壁仞科技和登臨科技等。

全球GPU呈現「一超一強」的競爭格局，根據IDC數據，2021年英偉達在企業級GPU市場中佔比91.4%，AMD佔比8.5%，其余企業市場份額合計約為0.1%。

圖 16 2021年企業級GPU市場份額

FPGA方面，FPGA供應市場呈現雙寡頭格局，AMD（賽靈思）和英特爾合計市場佔有率高達87%左右，再加上Lattice和Micro Chip合計5.6%的市場份額，前四家美國公司即佔據了全世界92%以上的FPGA市場份額。國內FPGA廠商以復旦微、紫光同創、安路科技等為代表。國內廠商在技術水平、成本控制能力、軟件易用性等方面都與頭部FPGA廠商存在較大的差距。以復旦微為例，復旦微目前已率先採用28nm工藝製程實現了億門級FPGA芯片的量產出貨；但與賽靈思等國際領先廠商相比，仍然存在一定的差距。

ASIC方面，不同於CPU、GPU、FPGA，目前全球ASIC市場並未形成明顯的頭部廠商。在龐大需求與有限供應的不對稱影響下，一方面出於自身業務需求，另一方面尋求新的高利潤增長點，許多雲服務提供商以及新興創業公司投入ASCI芯片研發中。

（4）發展趨勢

英偉達於2024年3月舉辦GTC大會，發佈了基於Blackwell架構的GPU芯片。Blackwell GPU的訓練性能是上一代Hopper GPU的4倍，推理性能是30倍，能源效率是約25倍。英偉達還推出了NIM（英偉達推理微服務），提供從應用軟件到硬件編程的一站式服務，讓開發者可以輕松構建和部署AI應用，加速AI技術的落地應用。英偉達表示芯片公司真正的競爭優勢在於將芯片、軟件、算法引擎、安全技術、芯片間通信等統合到一起的數據中心解決方案。英偉達認為數據中心將在新的工業革命中發揮中心的作用，因此在GTC大會期間反覆強調，要用「AI工廠」的思維來理解數據中心。所謂的「AI工廠」，其實類似於國內智算中心的提法，是為AI大模型、AI應用等提供計算力的新型「發電廠」，而非傳統上存儲和管理數據的設備。隨着生成式AI的爆火，數據中心業務已經成為英偉達的主要增長點。   

4.2 產業鏈下游分析

4.2.1 運營商

AI手機運營商是指利用人工智能技術提供手機通信服務的公司。這些公司通常會在手機通信網絡中引入AI技術，以提高網絡性能、優化用户體驗、降低成本等。

中國移動、中國聯通和中國電信作為國內最大的移動通信運營商都在積極探索和推進AI技術在通信領域的應用。例如，中國移動已經在其網絡中引入了AI算法，用於優化網絡性能、提高信號覆蓋範圍等，同時還推出了基於AI技術的智能客服系統，為用户提供更加便捷的服務；中國電信已經在其網絡中引入了AI算法，用於提高網絡安全性、降低網絡故障率等，同時還推出了基於AI技術的智能語音助手，為用户提供更加智能化的語音服務；中國聯通已經在其網絡中引入了AI算法，用於優化網絡流量、提高網絡帶寬利用率等，同時還推出了基於AI技術的智能推薦系統，為用户提供更加個性化的服務。   

除了以上三大運營商外，還有一些新興的AI手機運營商，如谷歌、微軟、Facebook等。這些公司在人工智能技術方面有着深厚的積累，未來有望在AI手機運營領域發揮更大的作用。AI手機運營商並不是一個獨立的行業或領域，而是通信行業與人工智能技術相結合的產物。因此，這些公司的業務範圍不僅限於手機通信服務，還可能涉及到雲計算、大數據、物聯網等多個領域。

4.2.2 APP服務商

AI手機的APP服務商是指為手機應用開發者提供AI技術支持和服務的公司或團隊。這些服務商通過提供AI算法、模型、工具和服務，幫助開發者將AI功能集成到他們的應用中，從而提升應用的智能化水平和用户體驗。

國內主要的基於AI技術APP服務商包括騰訊AI Lab、阿里雲AI、百度AI開放平臺、華為雲AI和科大訊飛開放平臺等，這些AI技術服務平臺可以提供包括自然語言處理、語音識別、圖像識別、機器學習等在內的多種AI技術，幫助開發者快速構建智能應用，實現應用的智能化升級。

國外主要的APP服務商包括Google Cloud AI Platform、Amazon AWS AI Services、Microsoft Azure AI、IBM Watson、Apple Core ML和OpenAI GPT系列等，開發者可以依託這些平臺構建、訓練和部署自己的AI模型。

行業運作模式進一步多樣化

5.1商業模式

AI手機的商業模式主要包括以下幾個方面：

（1）獨立APP：手機廠商可以開發獨立的AI應用，用户可以在應用商店下載並安裝這些應用，以實現特定的功能。

（2）應用程序集成：手機廠商可以將AI功能集成到手機操作系統中，使其成為手機的基本功能之一。用户可以在使用其他應用時，通過調用AI功能來提升使用體驗。

（3）集成進語音助手：手機廠商可以將AI功能集成到手機的語音助手中，用户可以通過語音指令來調用AI功能，實現更加便捷的操作。

（4）個性化定製：手機廠商可以根據用户的需求和習慣，提供個性化的AI功能定製服務。例如，根據用户的喜好推薦內容、調整手機設置等。

（5）雲端服務：手機廠商可以提供基於雲端的AI服務，用户可以通過網絡連接來使用這些服務。這種模式可以降低手機廠商的成本，但可能會受到網絡狀況的影響。

總的來説，AI手機的商業模式正在不斷探索和發展中，手機廠商需要根據市場需求和技術發展，不斷創新和改進，以提供更好的用户體驗和商業價值。

5.2營銷模式

AI手機行業營銷模式主要涉及以下幾個方面：

（1）個性化營銷：AI手機利用大模型自我學習能力，可以學習用户的偏好和行為，自動優化應用程序，提供個性化服務。這種個性化營銷模式能夠更好地滿足消費者的需求，提高用户滿意度和忠誠度。   

（2）內容營銷：AI手機可以通過分析用户的行為和興趣，為用户提供更加相關和個性化的內容。這種內容營銷模式能夠提高用户的參與度和互動性，從而提高品牌知名度和銷售額。

（3）社交營銷：AI手機可以利用社交媒體平臺，通過智能分析和推送，與用户進行更加精準和個性化的互動。這種社交營銷模式能夠擴大品牌影響力，提高用户黏性和轉化率。

（4）智能推薦系統：AI手機可以通過分析用户的行為和興趣，為用户推薦更加相關和個性化的產品和服務。這種智能推薦系統能夠提高用户的購買意願和轉化率，從而提高銷售額和利潤。數據驅動的營銷決策:AI手機可以通過收集和分析

（5）大量的用戶數據，為營銷決策提供更加準確和實時的信息。這種數據驅動的營銷決策能夠提高營銷活動的針對性和有效性，從而提高投資回報率。

AI手機行業營銷模式通過運用AI技術，實現更加智能化和個性化的營銷策略，從而提高用户滿意度、品牌知名度和銷售額。

5.3盈利模式

AI手機行業盈利模式主要包括以下幾個方面：

（1）硬件銷售收入：AI手機廠商通過銷售具有AI功能的高端機型，改善產品組合，提振銷售均價，刺激消費者換機需求。

（2）軟件服務收入：手機廠商可以通過提供AI相關的軟件服務，如虛擬助手、聊天機器人、個性化推薦等，實現盈利。   

（3）訂閲服務收入：類似於OpenAI等AI服務提供商，廠商可以採用訂閲制模式，提供持續的AI服務和更新，吸引用户持續付費。

（4）廣告收入：AI手機可以通過用户行為數據，實現精準廣告投放，為廠商帶來廣告收入。

（5）數據挖掘：廠商可以通過AI技術對用戶數據進行挖掘，提供個性化的服務和產品推薦，實現盈利。

然而，尋找適合本土的AI盈利模式仍然道阻且長，廠商需要根據中國的市場特徵做出調整，不單純依賴於軟件服務收入的商業模式也顯得至關重要。

AI手機行業價值分析

AI手機行業的價值主要體現在以下幾個方面：

（1）硬件領域

芯片：AI手機的核心是AI芯片，它負責執行AI算法和模型，對手機的性能和功耗有着重要影響。隨着AI技術的不斷發展，對AI芯片的需求也越來越大，這為芯片設計公司提供了巨大的商機，高性能、低功耗、低成本優勢的AI芯片設計公司將獲得市場青睞。

攝像頭：隨着消費者對高質量拍照和攝像需求的不斷增長，在圖像識別、目標跟蹤、場景識別等方面功能領先的攝像頭生產商將迎來發展機遇。

手機屏：隨着摺疊手機市場份額的逐步擴張，摺疊屏和柔性屏幕以及基於新型材料研發生產的屏幕具有較好的發展潛力。

存儲芯片：因為AI手機通常需要進行大規模複雜的計算與場景處理，因而對於存儲容量及熱控制技術提出了更高的要求，未來存儲芯片的競爭將表現爲容量和熱控制技術的提升。

（2）軟件服務

雲服務：AI手機需要大量的計算資源和存儲空間來支持AI算法和模型的訓練和推理。雲服務提供商可以為AI手機提供彈性、可擴展的計算和存儲資源，以及高效、安全的AI開發和部署環境。具有強大雲計算能力和豐富AI服務經驗的雲服務提供商值得關注。

數據分析與挖掘：AI手機產生的海量數據需要進行有效的分析和挖掘，以提取有價值的信息和洞察。數據分析與挖掘公司可以幫助企業和組織更好地理解用户需求和市場趨勢，優化產品和服務，提高運營效率。

（3）數據安全與隱私保護    

AI手機的逐步推廣勢必帶來越來越多的網絡安全和隱私保護問題，未來能夠提供高效、安全的AI手機網絡安全解決方案的公司將在AI手機浪潮中分得一塊蛋糕。 

AI滲透率高速提升

市場規模擴大

（1）智能手機出貨量

根據IDC統計數據，由於全球智能手機市場趨於飽和、手機廠商創新乏力及消費者換機需求減弱等多重因素影響，2018年至今全球智能手機出貨量整體呈現下滑趨勢。2019年各大廠商加大了在5G、AI和攝像技術等方面的投入，試圖通過技術創新來刺激市場需求。然而由於缺乏突破性的創新，消費者換機意願仍然較低。2020年受新冠疫情影響，消費者購買力下降，同時銷售渠道受阻，手機出貨量持續下滑。2021年，隨着疫情逐漸得到控制，各大手機廠商推出5G手機，同時在攝像頭、屏幕和快充技術等方面進行了性能提升，提升了消費者購機意願，智能手機市場逐漸回暖。2022年上游原材料價格上漲和市場飽和導致手機出貨量再度下滑。2023年各大手機廠商均在積極開拓AI手機、摺疊屏手機市場以尋求新的增長點，然而短期內仍無法改變需求飽和和換機意願較弱的市場現狀，2023年全球智能手機出貨量持續下降至11.70億部。我國智能手機出貨量整體趨勢與全球趨同，同時由於智能手機普及率較高、5G手機換代提前、疫情影響消費需求等因素影響，中國智能手機出貨量在全球市場中的佔比持續降低。

圖 17 2018年-20123年全球及中國智能手機出貨量（單位：億部）

（2）智能手機市場競爭格局

根據IDC的統計數據，雖然蘋果在國內高端市場受到競品明顯衝擊，加上自身產品升級幅度有限導致吸引力下降，但是在第三方渠道上一直較大幅度的降價促銷推動下，還是吸引了較多消費者的需求，2023年全年出貨量排名國內市場首位。榮耀依靠摺疊屏產品和中低端市場策略穩居國內總出貨量第二位的位置。OPPO手機雖然2023年市場份額較2022年有所下降，但其憑藉豎折產品Find N3 Flip和橫折產品Find N3在摺疊屏手機市場獲得較好的市場反向，整體市場份額佔比僅次於蘋果手機和榮耀手機。

圖 18 2022年和2023年中國前五智能手機廠商市場份額

（3）AI手機市場滲透率

根據Counterpoint Research的預測，2024年將成為生成式AI智能手機的關鍵元年。預計出貨量將達到1億台，全球智能手機市場滲透率將達到8%。到2027年，出貨量將達到5.22億台，複合年增長率為83%，全球智能手機市場的滲透率將達到40%。

IDC聯合OPPO共同發佈《2024年AI手機白皮書》預測全球新一代AI手機在2024年的出貨量將達到1.7億部，佔智能手機整體出貨量的約15%。在中國市場，新一代AI手機的增長勢頭尤為強勁，預計2024年的出貨量將達到3700萬台，到2027年將達到1.5億台，市場份額有望突破50%。

（3）AI手機市場價格

目前市面上各大手機廠商均推出了自己的AI手機系列產品，整體售價處於3949+元-5499+元的價格區間，其中起步價處於3000元區間的有OPPO、vivo、小米，起步價處於4000元區間的有榮耀和魅族，起步價處於5000元區間的包括華為、三星和谷歌，具體價格分佈情況見下表：

表 6 AI手機代表機型價格表

（4）AI手機市場規模預測

根據市場上消費電子領域的調研機構預測數據，假設2024年AI手機在智能手機中的滲透率為8%，在2028年滲透率達到40%左右。

智能手機出貨量方面，隨着5G網絡的普及和AI技術的發展，智能手機市場將迎來更多新的應用場景和需求，這將推動智能手機廠商不斷創新和升級產品，IDC預計2024年-2028年AI手機出貨量將呈現穩定增長的態勢，但同時市場飽和、創新乏力及消費者購買需求不高等問題仍然存在。綜合以上因素，假設未來5年智能手機出貨量複合增長率約3%左右。

AI手機價格方面，結合目前市面上各品牌存量AI手機價格及各品牌市場份額，假設2024年AI手機市場均價為5500元左右，且在未來呈現先上升后下降的趨勢。

結合上述假設條件計算得出2024年AI手機市場規模為5,302.44億元，到2028年這一規模將增長至32,611.11億元。

表 7 2024-2028年AI手機市場規模測算

政策端——持續跟進扶持

近年來，中國人工智能行業受到各級政府的高度重視和國家產業政策的重點支持，國家陸續出臺了多項政策，鼓勵人工智能行業發展與創新。

2021年工信部發布《「十四五」軟件和信息技術服務業發展規劃》和《「十四五」智能製造發展規劃》，提出要支持人工智能算法庫、工具集等研發，推動人工智能開放平臺建設，研發人工智能、5G、大數據、邊緣計算等在工業領域的適用性技術；2022年1月國務院發佈《「十四五」數字經濟發展規劃》，提出要加速打造數網協同、數雲協同、雲邊協同綠色智能的多層次算力設施體系；2022年8月科技部發布《關於支持建設新一代人工智能示範應用場景的通知》提出要構建全鏈條、全過程的人工智能行業應用生態；2023年4月國家互聯網信息辦公室發佈《生成式人工智能服務管理辦法（徵求意見稿）》，首次明確了生成式人工智能「提供者」內容生產、數據保護、隱私安全等方面的法定責任及法律依據，確立了人工智能產品的安全評估規定及管理辦法。

表 8 近3年AI手機相關政策與規劃

動力與壓力——行業驅動與制約因素分析

9.1 AI手機行業驅動因素分析

各大廠商積極佈局AI手機的研發與生產、AI技術的創新發展及相關政策支持都為AI手機行業發展提供動力，具體情況如下：

（1）各大手機廠商押注

2023年以來各大手機廠商紛紛押注AI手機，期待大模型應用引爆下一輪「換機潮」。蘋果CEO庫克表示公司終止10年造車項目、發佈多模態大模型MM1、收購AI明星創業公司Darwin AI，2024年蘋果「All in AI手機」。魅族CEO沈子瑜宣佈進行戰略調整，未來要徹底告別傳統智能手機的開發，全面轉向AI設備。榮耀CEO趙明在巴塞羅那國際移動通訊展上發佈了榮耀AI戰略，並推出了首款AI PC和Magic 6系列旗艦手機。各手機重磅押注AI手機一方面提振了市場信心，另一方面激烈的市場競爭也將助推AI手機性能和產品及應用場景的快速推廣及提升。

（2）AI技術的進步

AI技術研發的進步與應用場景的拓寬將重新定義手機智能體驗，為手機用户帶來全方位個性化的服務，從而推動消費者換機意願的提升。

（3）政策支持

我國出臺了多項政策與產業規劃文件支持AI產業的發展，包括推動人工智能開放平臺建設、打造數網協同、數雲協同、雲邊協同綠色智能的多層次算力設施體系、構建全鏈條、全過程的人工智能行業應用生態等。這些舉措為AI市場的發展提供了重要保障。   

9.2 AI手機行業制約因素分析 

儘管AI手機行業發展勢頭強勁，但仍在一些現實問題制約行業發展，制約因素主要表現爲以下幾個方面：

1、缺乏與AI手機算力匹配的高性能芯片

與AI功能相匹配的高性能芯片仍然是一個重要的限制因素。如果算力達不到，很難支撐AI功能的運行。例如，雖然高通推出了驍龍8 Gen3號稱「全球首款生成式AI移動芯片」，但AI引擎總算力較上代產品提升近一倍；聯發科天璣9300的整數和浮點性能也較前代提升兩倍，但這些芯片對於特定AI計算的專用單元還有所限制，處理AI任務的性能還有待提高。

2、成本相對較高

AI手機的成本包括硬件成本、研發成本、軟件優化成本、市場推廣成本等，硬件成本方面，AI手機需要搭載高性能的處理器和AI芯片，以滿足複雜的計算需求，這些高性能硬件的成本相對較高，從而導致AI手機的製造成本上升；研發成本方面，AI手機的研發過程涉及多個領域的技術，如人工智能、機器學習、計算機視覺等。這些技術的研發需要投入大量的人力、物力和財力，從而導致研發成本較高；軟件優化成本方面，爲了實現高效的AI功能，AI手機需要進行大量的軟件優化工作，會進一步增加成本；市場推廣成本方面，AI手機作為一種新興產品，需要進行廣泛的市場推廣，以提高消費者對AI手機的認識和接受度。總體而言，AI手機相對於傳統智能手機成本較高。

3、能耗與散熱問題亟待解決

因AI手機經常要進行復雜運算，在保持高性能運算的情況下勢必會增加設備能耗，同時帶來手機温度上升等問題，因而如何在保持手機高性能運轉同時降低能耗與手機温度也是亟待解決的問題。

4、數據隱私與安全值得關注

根據谷歌官網，谷歌會蒐集用户的Gemini應用對話內容、相關產品使用信息、用户位置相關信息以及用户反饋，並根據隱私權政策使用這些數據來提供、改進和開發谷歌產品、服務及機器學習技術。以Gemini為例，用户的Gemini應用活動記錄會默認存儲到谷歌賬號並保留最多18個月。在此過程中，對於廠商而言，如何為用户設置安全數據保護牆以及合理運用數據進行訓練或將成為AI手機能夠持續發展的關鍵。

AI手機行業競爭格局分析

2023年生成式AI不斷出圈，伴隨着AI的不斷發展，當下，新一代AI手機逐漸走進大眾視野。國內外各大手機廠商積極佈局AI手機市場，紛紛推出具有競爭力的產品和服務，搶佔市場先機。例如傳音AI手機通過與谷歌、聯發科等第三方的合作，將AI功能整合至移動端，藉助聯發科天璣9300芯片的全大核設計，為用户提供生成式AI能力。三星首款AI手機Galaxy S24在韓國開售僅28天銷量便突破100萬部，刷新S系列手機銷量最快破百萬紀錄。2023年10月，谷歌在硬件發佈會上發佈新一代智能手機Pixel 8系列，Pixel 8系列搭載自研Tensor G3 芯片，是第一款可以直接在設備上運行谷歌AI模型的手機，其計算量是Pixel 7上最大的ML模型的150倍。

表 9 各大手機廠商AI手機推出情況

AI手機行業發展趨勢

AI手機行業的發展趨勢主要表現爲以下幾個方面：

1、AI手機普及率將大幅提升

隨着AI技術的成熟和成本降低，AI手機將逐漸普及到千家萬戶，用户將享受到更加智能、便捷的手機體驗。

2、雲端與本地協同工作

AI手機將採用雲端與本地協同工作的模式，既能利用雲端的強大計算能力處理複雜任務，又能保證本地數據的隱私和安全。這種協同工作模式將使得AI手機在性能和安全方面達到新的高度。

3、基礎功能的智能化升級

拍照、語音識別、推薦系統等基礎功能將在AI手機的加持下實現智能化升級。無論是拍照效果、語音識別準確率，還是個性化推薦能力，都將得到顯著提升。

4、APP生態的智能化重構

隨着AI手機的發展，傳統的APP生態將發生深刻變化。智能助理將逐漸取代部分APP的功能，使得用户無需下載大量APP就能完成各種任務。同時，新的應用形態也將應運而生，為用户提供更加豐富的選擇。

總之，AI手機行業將在未來幾年迎來快速發展，為用户帶來更加智能、便捷的手機體驗。