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1、 請閱讀最后一頁的重要聲明!芯原股份-U(688521)/半導體/公司深度研究報告/2022.10.21 打造一體化設計平臺打造一體化設計平臺,IPIP 行業行業多輪多輪驅動驅動增長增長 證券研究報告 投資評級:增持投資評級:增持(首次首次)基本數據基本數據 20222022-1010-2121 收盤價(元)46.70 流通股本(億股)2.07 每股凈資產(元)5.63 總股本(億股)4.98 最近最近 1212 月市場表現月市場表現 分析師分析師 張益敏張益敏 SAC 證書編號:S0160522070002 相關報告相關報告 核心觀點 芯原股份芯原股份:國際領先 IP 龍頭廠商,致力于打造芯
2、片一體化設計平臺。公司以 IP 為核心打造芯片設計平臺即服務 SiPaaS 商業模式,業務協同效應幫助實現公司研發成果最大化。公司公司 IPIP 種類齊全,工藝覆蓋廣泛種類齊全,工藝覆蓋廣泛:芯原目前擁有六大處理器 IP、1,400 多個數?;旌?IP 和射頻 IP 儲備;并且擁有從先進的 5nm FinFET 到傳統的 250nm CMOS 工藝節點芯片的設計能力。I IP P 行業多輪驅動增長,芯原積極布局擁抱行業多輪驅動增長,芯原積極布局擁抱趨勢趨勢:隨著半導體制程工藝的演進,線寬不斷縮小,單位面積可集成 IP 數量大幅提升,且芯片復雜度的提升帶來的設計成本、失敗風險增大,將致使越來越多
3、的設計公司依賴成熟IP 供應商提供解決方案,疊加國內廠商對于本土供應鏈安全考慮,公司有望在趨勢中持續受益。另外,公司身處行業上游,終端應用多點開花,不懼結構性周期擾動。下游汽車、物聯網等領域應用興起,公司 ISP IP 通過ISO 26262 以及工規 IEC 61508 認證,多款處理器 IP 應用上車。新興領域布局,抓住國產替代機遇,為構建長期壁壘筑基:新興領域布局,抓住國產替代機遇,為構建長期壁壘筑基:1)Chiplet 技術開啟 IP 復用新設計模式,公司憑借深厚的 IP 技術儲備在 Chiplet 領域戰略布局,加入 UCIe 聯盟并已推出高端應用處理器平臺。2)AIoT 應用驅動
4、RISC-V 生態加速完善,芯原基于 RISC-V 架構已有多個項目在客戶端推進。3)公司雙向布局 FinFET、FD-SOI 工藝,在多個應用領域滿足對產品性能、功耗等多元化需求。盈利預測與投資建議盈利預測與投資建議:預計公司 2022-2024 年實現營業收入 26.77、35.10、46.07 億元,對應 PS 分別為 8.35、6.45、5.07 倍。首次覆蓋,給予“增持增持”評級。風險提示:風險提示:研發失敗、產品或服務客戶端認證失敗風險,研發人員流失風險,行業增長趨勢放緩或行業出現負增長風險,海外經營風險 盈利預測:Table_Forcast1 2020A 2021A 2022E
5、2023E 2024E 營業總收入(百萬元)1506 2139 2677 3510 4607 收入增長率(%)12.40 42.04 25.15 31.10 31.23 歸母凈利潤(百萬元)-26 13 58 107 189 凈利潤增長率(%)37.90 151.99 333.07 86.28 75.84 EPS(元/股)-0.06 0.03 0.12 0.22 0.38 PE 2578.67 403.81 216.77 123.28 ROE(%)-0.97 0.49 2.07 3.71 6.13 PB 14.90 14.08 8.36 8.05 7.56 數據來源:wind 數據,財通證券研
6、究所 -44%-28%-13%3%18%34%芯原股份-U滬深300上證指數半導體 公司深度研究報告公司深度研究報告 證券證券研究報告研究報告 謹請參閱尾頁重要聲明及財通證券股票和行業評級標準謹請參閱尾頁重要聲明及財通證券股票和行業評級標準 2 內容目錄內容目錄 1.1.芯原股份:國內龍頭芯原股份:國內龍頭 IPIP 供應商,供應商,打造芯片一體化設計平臺打造芯片一體化設計平臺 .4 4 1.1.1.1.深耕芯片設計,半導體深耕芯片設計,半導體 IPIP 領域攻堅克難領域攻堅克難 .4 4 1.2.1.2.SiPaaSSiPaaS 模式順應行業發展模式順應行業發展 .5 5 1.3.1.3.I
7、PIP 種類齊全,工藝覆蓋廣泛種類齊全,工藝覆蓋廣泛 .6 6 1.4.1.4.四大業務齊頭并進,研發助力未來成長四大業務齊頭并進,研發助力未來成長 .1010 1.5.1.5.股權架構相對分散,公司高層科技背景強勁股權架構相對分散,公司高層科技背景強勁 .1313 2.2.IPIP 行業多輪驅動增長,芯原積極布局擁抱趨勢行業多輪驅動增長,芯原積極布局擁抱趨勢 .1515 2.1.2.1.身處產業上游,終端應用多面開花,助力公司穿越結構性波動周期身處產業上游,終端應用多面開花,助力公司穿越結構性波動周期 .1515 2.2.2.2.下游市場迎來新增量,公司下游市場迎來新增量,公司 IPIP 廣
8、布局廣布局 .1717 2.3.2.3.工藝演進,單芯片可集成工藝演進,單芯片可集成 IPIP 數量成倍增加數量成倍增加 .2020 2.4.2.4.供應鏈安全問題亟待解決,國產化趨勢加速供應鏈安全問題亟待解決,國產化趨勢加速 .2121 3.3.新興領域布局,抓住國產替代機遇,為構建長期壁壘筑基新興領域布局,抓住國產替代機遇,為構建長期壁壘筑基 .2424 3.1.3.1.ChipletChiplet:IP IP 復用新模式,打開全新市場空間復用新模式,打開全新市場空間 .2424 3.2.3.2.RISCRISC-V V:生態逐步完備,:生態逐步完備,新興領域揚帆新興領域揚帆 .2929
9、3.3.3.3.FinFET+FDFinFET+FD-SOISOI:雙向布局主流工藝技術:雙向布局主流工藝技術 .3232 4.4.盈利預測和投資建議盈利預測和投資建議 .3434 4.1.4.1.盈利預測盈利預測 .3434 4.2.4.2.估值分析估值分析 .3535 5.5.風險提示風險提示 .3737 圖表目錄圖表目錄 圖圖 1.1.公司發展歷程公司發展歷程 .4 4 圖圖 2.2.公司兩大業務相互協同公司兩大業務相互協同 .5 5 圖圖 3.20213.2021 年公司業務占比年公司業務占比 .5 5 圖圖 4.4.公司數?;旌瞎緮的;旌?IPIP 產品類別產品類別 .8 8 圖圖
10、 5.5.高速高速 SerDes IPSerDes IP 市場規模(億美元)市場規模(億美元).9 9 圖圖 6.6.公司營收及歸母凈利潤情況(億元,公司營收及歸母凈利潤情況(億元,%).1010 圖圖 7.7.公司分業務營收及增速(億元,公司分業務營收及增速(億元,%).1111 圖圖 8.8.公司分業務毛利率(公司分業務毛利率(%).1111 圖圖 9.9.公司費用率(公司費用率(%).1212 圖圖 10.10.公司研發費率用及同行業比較公司研發費率用及同行業比較 .1212 圖圖 11.11.公司研發人員數量及占比(個,公司研發人員數量及占比(個,%).1313 圖圖 12.12.公司
11、股權架構(截止到公司股權架構(截止到 20222022 年年 6 6 月月 3030 日)日).1313 圖圖 13.13.公司高管信息公司高管信息 .1414 圖圖 14.14.全球消費電子芯片市場規模(億美元)全球消費電子芯片市場規模(億美元).1515 圖圖 15.15.全球汽車電子芯片市場規模(全球汽車電子芯片市場規模(億美元)億美元).1515 圖圖 16.IC16.IC 產業鏈示意圖產業鏈示意圖 .1515 圖圖 17.17.產業升級催生輕設計模式產業升級催生輕設計模式 .1616 圖圖 18.18.公司來自系統廠商、互聯網公司、云服務廠商收入及占比(億元,公司來自系統廠商、互聯網
12、公司、云服務廠商收入及占比(億元,%).1616 圖圖 19.19.全球汽車電子市場規模(億美元)全球汽車電子市場規模(億美元).1717 SUcZkWgV8ZnXoO2WkXtUbRcM9PoMmMsQtRlOrQqQjMnPnR7NrQnNNZqNtQvPsRrO 公司深度研究報告公司深度研究報告 證券證券研究報告研究報告 謹請參閱尾頁重要聲明及財通證券股票和行業評級標準謹請參閱尾頁重要聲明及財通證券股票和行業評級標準 3 圖圖 20.20.全球物聯網市場規模(億美元)全球物聯網市場規模(億美元).1818 圖圖 21.21.全球物聯網芯片市場規模(億美元)全球物聯網芯片市場規模(億美元)
13、.1818 圖圖 22.201822.2018 年年-20222022 年年 H1H1 公司細分領域營收公司細分領域營收 .1818 圖圖 23.23.芯原芯原 Vivante ISP IPVivante ISP IP 產品線及其應用產品線及其應用 .1919 圖圖 24.24.芯原芯原 Vivante GPU IPVivante GPU IP 產品線及其應用產品線及其應用 .1919 圖圖 25.25.半導體芯片工藝制程不斷演進半導體芯片工藝制程不斷演進 .2020 圖圖 26.80mm26.80mm2 2芯片可容納晶體管數(百萬個)芯片可容納晶體管數(百萬個).2020 圖圖 27.27.
14、不同工藝節點下可集成不同工藝節點下可集成 IPIP 數量平均值(個)數量平均值(個).2020 圖圖 28.28.全球半導體全球半導體 IPIP 市場規模(十億美元)市場規模(十億美元).2121 圖圖 29.29.芯片復雜程度變化芯片復雜程度變化 .2121 圖圖 30.30.三次產業鏈轉移圖示三次產業鏈轉移圖示 .2222 圖圖 31.201031.2010 年至年至 20212021 年中國芯片設計公司數量(個,年中國芯片設計公司數量(個,%).2222 圖圖 32.32.中國半導體行業進出口金額(億美元)中國半導體行業進出口金額(億美元).2323 圖圖 33.33.中國中國 ICIC
15、 行業進口金額(億美元)行業進口金額(億美元).2323 圖圖 34.34.公司分地區收入情況(億元)公司分地區收入情況(億元).2323 圖圖 35.35.采用小芯片使得芯片整體良率提高采用小芯片使得芯片整體良率提高 .2424 圖圖 36.Chiplet 36.Chiplet 使用大量使用大量 IPIP,縮短研發周期,提升良率,縮短研發周期,提升良率 .2525 圖圖 37.37.與與 ChipletChiplet 相關的先進封裝技術相關的先進封裝技術 .2525 圖圖 38.UCIe38.UCIe:層級化協議和不同封裝類型:層級化協議和不同封裝類型 .2626 圖圖 39.39.開放開放
16、 ChipletChiplet 生態系統的異架構整合生態系統的異架構整合 .2626 圖圖 40.C40.Chiplethiplet 應用領域應用領域 .2727 圖圖 41.Chiplet41.Chiplet 芯片市場規模及增速(億美元)芯片市場規模及增速(億美元).2828 圖圖 42.Chiplet MPU42.Chiplet MPU 市場規模及增速(億美元)市場規模及增速(億美元).2828 圖圖 43.43.集成多制程工藝器件的集成多制程工藝器件的 ChipletChiplet 異構處理器異構處理器 .2828 圖圖 44.44.公司基于公司基于 ChipletChiplet 技術的
17、產品布局技術的產品布局 .2929 圖圖 45.X8645.X86 或或 ARMARM 架構與架構與 ROSCROSC-V V 的區別的區別 .2929 圖圖 46.46.基于基于 RISCRISC-V V 的行業創新發展歷程的行業創新發展歷程 .3030 圖圖 47.RISC47.RISC-V V 成員成員 .3131 圖圖 48.RISC48.RISC-V CPUV CPU 核消耗量(百萬個)核消耗量(百萬個).3131 圖圖 49.RISC49.RISC-V IPV IP 及軟件總市場規模(百萬美元)及軟件總市場規模(百萬美元).3131 圖圖 50.Bulk50.Bulk、FDFD-S
18、OISOI 和和 FinFETFinFET 原理圖原理圖 .3333 表表 1.1.全球全球 IPIP 廠商營收排名廠商營收排名 .6 6 表表 2.2.全球主要全球主要 IPIP 廠商廠商 IPIP 覆蓋情況覆蓋情況 .6 6 表表 3.3.公司處理器公司處理器 IPIP 技術技術 .7 7 表表 4.4.公司頻射公司頻射 IPIP 技術技術 .8 8 表表 5.5.公司不同工藝節點開發的數?;旌瞎静煌に嚬濣c開發的數?;旌?IPIP(部分節點)(部分節點).9 9 表表 6.6.公司汽車電子及物聯網領域在研項目進展公司汽車電子及物聯網領域在研項目進展 .1919 表表 7.7.公司基于公
19、司基于 RISCRISC-V V 核架構項目核架構項目 .3232 表表 8.FinFET8.FinFET 和和 FDFD-SOISOI 對比對比 .3333 表表 9.9.芯原股份營收拆分預測芯原股份營收拆分預測 .3535 表表 10.10.可比公司估值可比公司估值 .3636 公司深度研究報告公司深度研究報告 證券證券研究報告研究報告 謹請參閱尾頁重要聲明及財通證券股票和行業評級標準謹請參閱尾頁重要聲明及財通證券股票和行業評級標準 4 1.1.芯原股份:國內龍頭芯原股份:國內龍頭 IPIP 供應商,供應商,打造芯片一體化設計平臺打造芯片一體化設計平臺 1.1.1.1.深耕深耕芯片設計芯片
20、設計,半導體半導體 IPIP 領域攻堅克難領域攻堅克難 立足立足 IPIP,致力于打造芯片一體化設計平臺。,致力于打造芯片一體化設計平臺。芯原微電子股份有限公司于 2001年在上海成立,于 2020 年 8 月在上海證券交易所上市。公司主要提供一站式芯片設計服務,半導體 IP 授權服務。2001 年,公司依靠 30 人團隊研發出 180nm標準單元庫,為中國半導體產業起步奠定基石。2004 年,公司開始推出一站式芯片定制服務。2006 年,公司收購 Logic ZSP 部門,獲取了 DSP IP。后續幾年中,公司持續研發,新增高清語音解決方案、高清音頻解決方案以及多模無線通信解決方案,并于 2
21、010 年成為谷歌 WebM 視頻格式在亞洲的首個硬件合作伙伴。2014 年至今,公司通過自主研發以及對知名團隊的并購,新增多個可以廣泛應用于下游領域的 IP。公司產品及服務廣泛應用于消費電子、汽車電子、計算機及周邊、工業、數據處理及物聯網等領域。芯片設計方面,公司重視研發,芯片設計能力穩步提升芯片設計方面,公司重視研發,芯片設計能力穩步提升。自 2005 年公司陸續實現了基于不同先進制程的芯片設計及流片。2009 年,完成了基于 IBM 90nm CMOS 工藝的網絡交換機芯片流片,完成國內首批基于 ARM Cortex-M0 SOC 的設計。2012 年,完成 40nm 和 28nm 的芯
22、片流片。2016 年實現 22nm FD-SOI 和 14nm FinFET 芯片設計流片,并在 2017 年實現 28nm FD-SOI和 10nm FinFET 芯片設計流片,獲得眾多合作伙伴認可。圖圖 1.1.公司發展歷程公司發展歷程 數據來源:數據來源:公司招股書,公司招股書,財通證券研究所財通證券研究所 公司深度研究報告公司深度研究報告 證券證券研究報告研究報告 謹請參閱尾頁重要聲明及財通證券股票和行業評級標準謹請參閱尾頁重要聲明及財通證券股票和行業評級標準 5 1.2.1.2.SiPaaSSiPaaS 模式順應行業發展模式順應行業發展 以以 IPIP 為核心打造新商業模式,業務協同
23、效應幫助實現公司研發成果最大化。為核心打造新商業模式,業務協同效應幫助實現公司研發成果最大化。公司芯片設計平臺即服務(Silicon Platform as a Service,SiPaaS 模式)的經營模式以公司擁有的各類處理器 IP、數?;旌?IP 及射頻 IP 為核心,結合公司芯片設計定制技術,為客戶打造出可靈活復用的芯片設計平臺,降低客戶芯片設計時間、風險和成本。SiPaaS 模式中,公司不承擔芯片的終端銷售,同時降低了市場風險、庫存風險,公司專注于技術授權和研發平臺輸出,在此模式中,公司為客戶提供半導體 IP 授權服務,芯片設計及后續量產服務??蛻暨x擇公司半導體 IP 后,公司為客戶
24、做 IP 定制修改,根據客戶要求滿足客戶芯片設計及量產的需求,因此公司半導體 IP 業務與一站式芯片定制業務客戶互相導入,將協同效應發揮到最大。2022 年上半年,公司協同收入占比為 68.09%。圖圖 2.2.公司兩大公司兩大業務業務相互相互協同協同 數據來源數據來源:公司:公司 2 2022022 年年半年報半年報,財通證券研,財通證券研究所究所 圖圖 3.3.2 2021021 年公司業務占比年公司業務占比 數據來源:數據來源:WindWind,財通證券研究所財通證券研究所 41%26%29%4%芯片量產業務收入芯片設計業務收入知識產權授權使用費收入特許權使用費收入 公司深度研究報告公司
25、深度研究報告 證券證券研究報告研究報告 謹請參閱尾頁重要聲明及財通證券股票和行業評級標準謹請參閱尾頁重要聲明及財通證券股票和行業評級標準 6 1.3.1.3.IPIP 種類齊全種類齊全,工藝覆蓋廣泛,工藝覆蓋廣泛 公司公司 IPIP 種類齊全,可以滿足客戶不同需求。種類齊全,可以滿足客戶不同需求。公司目前擁有六大處理器 IP、1,400 多個數?;旌?IP 和射頻 IP 儲備。2021 年,公司 IP 授權業務市場份額位于國內第一,全球第七。IP 種類數量在全球前七中排名第二。公司各類 IP 均源于公司自主研發的核心技術,在研發時,公司考慮到了各 IP 內的關聯和兼容性,增強 IP 之間協處理
26、效率,為客戶降低了開發成本。表表 1.1.全球全球 IPIP 廠商營收排名廠商營收排名 排名排名 公司名稱公司名稱 20202020 營收營收 20212021 營收營收 增長率增長率 20212021 市占率市占率 1 ARM 1,887.1 2,202.1 16.7%40.4%2 Synopsys 884.3 1,076.6 21.7%19.7%3 Cadence 227.3 315.3 13.7%5.8%4 Imagination Technologies 125.0 179.3 43.4%3.3%5 SST 96.9 135.7 40.0%2.5%6 Ceva 100.3 122.7
27、22.3%2.3%7 芯原股份 91.5 97.9 7.0%1.8%8 Alphawave 44.5 89.9 102.0%1.6%9 eMemory Technology 63.7 84.8 33.1%1.6%10 Rambus 47.8 47.7-0.2%0.9%Top 10 Top 10 廠商合計廠商合計 3,618.4 4,352.0 20.3%79.8%其他廠商 948.1 1,099.8 16.0%20.2%合計合計 4,566.5 5,451.8 19.4%100.0%數據來源:數據來源:IPnIPne estst,財通證券研究所財通證券研究所 表表 2.2.全球主要全球主要 I
28、PIP 廠商廠商 IPIP 覆蓋情況覆蓋情況 ArmArm SynopsysSynopsys CadenceCadence CEVACEVA ImaginationImagination SSTSST 芯原股份芯原股份 中央處理器 數字信號處理器 圖形處理器 圖像信號處理器 接口模塊 通用模擬 IP 基礎庫 嵌入式非揮發性存儲器 內存編譯器 射頻 IP 周邊 IP 數據來源:數據來源:公司公司公告,公告,IPnestIPnest,財通證券研究所財通證券研究所 公司處理器 IP 主要包括圖形處理器 IP(GPU IP)、神經網絡處理器 IP(NPU IP)、視頻處理器 IP(VPU IP)、數字
29、信號處理器 IP(DSP IP)、芯原圖像信號處理器 IP(ISP IP)和顯示處理器 IP(Display Processor IP)。公司深度研究報告公司深度研究報告 證券證券研究報告研究報告 謹請參閱尾頁重要聲明及財通證券股票和行業評級標準謹請參閱尾頁重要聲明及財通證券股票和行業評級標準 7 表表 3.3.公司處理器公司處理器 IPIP 技術技術 處理器處理器 IPIP 名稱名稱 IPIP 可實現功能可實現功能 核心技術核心技術 應用領域應用領域 圖 形 處 理 器 IP(GPU IP)專用于繪圖運算、圖形加速和通用計算工作的數字 IP 支持業界主流的嵌入式圖形加速標準 Vulkan1.
30、0、OpenGL3.2、OpenCL1.2 EP/FP 和 OpenVX1.2 等 具有自主可控的指令集及專用編譯器 支持每秒 2.5 千億次的浮點運算能力及 128 個并行著色器處理單元??纱┐髟O備和物聯網 汽車電子 PC 和平板電腦 神經網絡處理器 IP(NPU IP)專用于加速神經網絡運算、機器視覺和機器學習等人工智能應 用的數字 IP。自主可控的卷積神經網絡加速 可編程的浮點運算加速 指令集和可編程的浮點運算專用編譯器、優化器等工具設計 支持國際標準 OpenVX1.2 和 OpenCL1.2EP/FP 支持最大 32 位浮點精度數據處理和 張量處理的硬件加速 支持 0.5TOPs 到
31、 6TOPs 性能的單卷積運算核的可擴展架 構設計,多卷積運算核擴展后的 NPU IP 運算能力可達 10TOPs。智能監控 智慧家庭 汽車輔助駕駛 視 頻 處 理 器 IP(VPU IP)專用于進行視頻編解碼,并結合視頻增強處理和壓縮技術的數 字 IP??梢詥魏酥С?8K 分辨率(15fps)或 4K 分辨率(60fps)實時視頻編解碼 可通過多核擴展技術實現單路更高性能的編解碼(如通過雙核擴展達到單路 8K 分辨率(30fps)或 4K 分辨率(120fps)編解碼)提供靈活多樣的 碼率控制方式,以適應多種應用場景;視頻解碼技術支持 HEVC、VP9 等 15 種標準 支持碼流的錯誤檢測、
32、視頻縮放等后處理功能。智能家居 智慧城市 云服務器視頻轉碼 數字信號處理器 IP(DSP IP)專用于將數字信號進行高速實時處理的數字 IP。優化的 RISC 流水線 靈活可拓展的架構設計 豐富的軟件算法 無線通訊 高清電視 可穿戴設備 圖像信號處理器 IP(ISP IP)專用于對圖像傳感器的原始數據進行處理以獲得優質視覺圖像 的數字 IP。支持圖像傳感器的多曝光高動態范圍合成、原始圖像高級三維降噪、局部色調映射、非局部均值降噪、多攝像頭支持和多核內存共享等 AR/VR 智能家居 可穿戴設備 Display Processor IP 用于圖像現實處理 支持業界主流的 HDR 格式,例如 HDR
33、10 和 HDR10+支持從 VGA 到 8K 的顯示分辨率 支持多顯示設備,可以同時驅動 25 個顯示設備。AIoT 智能手機 平板電腦 桌面顯卡 桌面顯示器 電視 數據來源:數據來源:公司招股書,公司招股書,2 2021021 年年報,年年報,財通證券研究所財通證券研究所 在數?;旌虾臀锫摼W連接 IP 領域,芯原針對物聯網應用領域開發了多款超低功耗的射頻 IP,支持低功耗藍牙 BLE、雙模藍牙(經典藍牙+低功耗藍牙)、NB-IoT、GNSS、802.11x 等多種標準,在 22nm FD-SOI 等多種工藝節點上成功流片,種類涵蓋基礎 IP、數模轉換 IP、接口協議 IP 等。公司深度研究
34、報告公司深度研究報告 證券證券研究報告研究報告 謹請參閱尾頁重要聲明及財通證券股票和行業評級標準謹請參閱尾頁重要聲明及財通證券股票和行業評級標準 8 圖圖 4.4.公司數?;旌瞎緮的;旌?IPIP 產品類別產品類別 數據來源:數據來源:公司招股書,公司招股書,財通證券研究所財通證券研究所 表表 4.4.公司頻射公司頻射 IPIP 技術技術 IPIP 名稱名稱 IPIP 功能功能 核心技術核心技術 應用領域應用領域 低功耗藍牙 IP(BLE IP)實現低功耗低成本藍牙連接和數據傳輸的射頻 IP 低功耗射頻收發 完整基帶功能和完善協議軟件 無線耳機和助聽器 物聯網 家庭娛樂設備 窄帶物聯網 IP
35、(NB-IoT IP)支持各類物聯網設備以基于蜂窩通信網的低功耗窄帶物聯網標準進行連接和互傳數據的射頻 IP 支持國際標準組織 3GPP 定義的 Cat-NB1 標準,支持遠程低功耗物聯網通信。射頻收發結合 FD-SOI設計 共享單車、供電檢修、垃圾管理、路燈控制、無線抄表、智能停車、環境監控、煙霧檢測 數據來源:數據來源:公司招股書,公司招股書,財通證券研究所財通證券研究所 除了自有 IP 以外,2021 年 2 月,公司成為 Alphawave 在中國大陸、香港特別行政區、澳門特別行政區的唯一銷售合作伙伴,擁有獨家銷售其一系列多標準SerDes IP 的權利。SerDes 是一種時分多路復
36、用(TDM)、點對點的通信技術,數字化、信息化時代的到來推動云服務器、人工智能、5G 基礎設施、數據網絡、自動駕駛等相關應用的高速發展,對 SerDes 及相關技術產生了巨大的需求。根據 IPnest,2023 年全球和國內高速 SerDes IP 市場規模將分別達到 5.66、1.96億美元。SoC子系統通用鎖相/小數分頻鎖相環/擴頻鎖相環實時時鐘/上電復位/線性電源工藝電壓溫度傳感器數模轉換器/模數轉換器數據接口USB 3.0/2.0物理層MIPI DPHY1.25G 16 G多協議層Serdes物理層低電壓差分信號接口,緊湊型攝像頭接口DDR,DUP IO人機界面音頻編解碼語音編解碼視頻
37、編解碼觸屏控制電源管理高壓電流傳感器電源管理單元低壓差線性穩壓器單元庫與存儲通用單元庫定制單元與存儲單元低功耗存儲單元 公司深度研究報告公司深度研究報告 證券證券研究報告研究報告 謹請參閱尾頁重要聲明及財通證券股票和行業評級標準謹請參閱尾頁重要聲明及財通證券股票和行業評級標準 9 圖圖 5.5.高速高速 SerDes IPSerDes IP 市場規模市場規模(億美元)(億美元)數據來源:數據來源:IPnestIPnest,上證路演公司上證路演公司 20202020 年業績說明會年業績說明會,財通證券研究所財通證券研究所 公司擁有從先進的公司擁有從先進的 5nm FinFET5nm FinFET
38、 到傳統的到傳統的 250nm CMOS250nm CMOS 工藝節點芯片的設計工藝節點芯片的設計能力。能力。在先進半導體工藝節點方面,公司已擁有 14nm/10nm/7nm/5nm FinFET和 28nm/22nm FD-SOI 工藝節點芯片的成功流片經驗,目前已實現 5nm 系統級芯片(SoC)一次流片成功,多個 5nm 一站式服務項目正在執行。保持多種主流技術路線共同發展,有助于公司根據不同工藝節點和不同技術路線的特點,幫助客戶采用能滿足其應用場景和特定需求,并能在功耗、尺寸、性能、成本等各方面指標達到平衡的最優方案。表表 5.5.公司不同公司不同工藝節點開發的數?;旌瞎に嚬濣c開發的數
39、?;旌?IPIP(部分節點)(部分節點)1010 nmnm 1414 nmnm 2222 nmnm 2828 nmnm 4040 nmnm 5555 nmnm 6565 nmnm 9090 nmnm 110110 nmnm 130130 nmnm 180180 nmnm 250250 nmnm 中芯國際 華虹宏利 三星 上海華力 臺積電 IBM 聯電 格羅方德 和艦科技 富士通半導體 華潤上華 意法半導體 Silterra 數據來源:數據來源:公司招股書,公司招股書,財通證券研究所財通證券研究所 4.03 5.66 0.93 1.96 -1.00 2.00 3.00 4.00 5.00 6.0
40、020202023E全球高速SerDes IP市場規模中國高速SerDes IP市場規模 公司深度研究報告公司深度研究報告 證券證券研究報告研究報告 謹請參閱尾頁重要聲明及財通證券股票和行業評級標準謹請參閱尾頁重要聲明及財通證券股票和行業評級標準 10 1.4.1.4.四大業務齊頭并進,研發助力未來成長四大業務齊頭并進,研發助力未來成長 扭虧為盈,扭虧為盈,規模效應顯現規模效應顯現。2017 年至 2021 年,公司營業收入保持增長態勢。由于公司處于行業上游,技術壁壘高,研發投入大,2021 年以前,公司一直處于虧損狀態,由于規模效應顯現,公司費用率穩步下降,公司凈利潤穩步提升,于2021年實
41、現盈利。2021年,公司歸母凈利潤為0.13億元,同比增長151.99%。圖圖 6.6.公司營收及歸母凈利潤情況(億元,公司營收及歸母凈利潤情況(億元,%)數據來源:數據來源:WindWind,財通證券研究所財通證券研究所 公司有四大細分主營業務,公司有四大細分主營業務,2 2021021 年,芯片量產業務占年,芯片量產業務占 4 41.361.36%,芯片設計業務,芯片設計業務占占 2 25.465.46%;IPIP 授權業務及特許使用權業務分別占比授權業務及特許使用權業務分別占比 2 28.52%8.52%,4 4.49%.49%。受益于半導體行業擴張和持續增長的芯片設計需求,公司芯片設計
42、、芯片量產及 IP授權業務均保持高速增長。公司 IP 數量多,品類全,結合卓越的研發能力,公司未來有望持續高速增長趨勢。-20.00%0.00%20.00%40.00%60.00%80.00%100.00%120.00%140.00%160.00%-5.000.005.0010.0015.0020.0025.00201720182019202020212022H1營業總收入(億元)歸母凈利潤(億元)營收同比增速歸母凈利潤同比增速 公司深度研究報告公司深度研究報告 證券證券研究報告研究報告 謹請參閱尾頁重要聲明及財通證券股票和行業評級標準謹請參閱尾頁重要聲明及財通證券股票和行業評級標準 11 圖
43、圖 7.7.公司分業務營收及增速(億元,公司分業務營收及增速(億元,%)數據來源:數據來源:WindWind,財通證券研究所財通證券研究所 公司各個業務毛利率差異大,公司各個業務毛利率差異大,IPIP 授權業務毛利率接近授權業務毛利率接近 100%100%,芯片設計及量產,芯片設計及量產毛利率相對較低。公司毛利率相對較低。公司 IPIP 研發費用計入費用科目,因此研發費用計入費用科目,因此 IPIP 授權業務只有相關的授權業務只有相關的人工成本,毛利率高。人工成本,毛利率高。公司一站式芯片定制成本高,芯片設計中包括高額的研發及人工成本,以及公司會戰略性地與優質客戶群體合作,客戶議價能力強,毛利
44、率水平也受客戶影響較大。芯片量產業務毛利率受大客戶終端產品出貨情況影響,波動較大,因為芯片制造成本較高,其中包含晶圓制造、封裝、測試等成本,毛利率相對較低。圖圖 8.8.公司分業務毛利率(公司分業務毛利率(%)數據來源:數據來源:WindWind,財通證券研究所財通證券研究所 公司規模效應顯現,期間費用率有穩步下降態勢。公司規模效應顯現,期間費用率有穩步下降態勢。得益于公司營收高速增長,公司銷售費用率穩步下降。隨著公司規模擴大及準備上市,2019 年及 2020 年,-10%0%10%20%30%40%50%0.005.0010.0015.0020.0025.00201720182019202
45、020212022H1芯片量產業務收入芯片設計業務收入知識產權授權使用費收入特許權使用費收入同比增速0.00%20.00%40.00%60.00%80.00%100.00%120.00%201720182019202020212022H1芯片量產業務毛利率芯片設計業務毛利率知識產權授權使用毛利率特許權使用費毛利率 公司深度研究報告公司深度研究報告 證券證券研究報告研究報告 謹請參閱尾頁重要聲明及財通證券股票和行業評級標準謹請參閱尾頁重要聲明及財通證券股票和行業評級標準 12 公司管理成本增加,導致管理費用率有小幅上漲,后續隨著營收高速增長,公司管理費用率有小幅下降趨勢。2022 年上半年,受疫
46、情、地緣政治等宏觀經濟因素影響,公司營收增速放緩,導致公司費用率小幅上升。預期下半年公司營收將恢復穩步增長趨勢,公司期間費用率將持續下降。圖圖 9.9.公司費用率(公司費用率(%)數據來源:數據來源:WindWind,財通證券研究所財通證券研究所 公司持續高額研發投入,由于公司有兩大業務構成,研發費用率低于公司持續高額研發投入,由于公司有兩大業務構成,研發費用率低于 IPIP 授權行授權行業業,而,而高于一站式芯片定制行業。高于一站式芯片定制行業。IP 授權公司為了保持在行業內的競爭優勢,對于IP開發的相關研發投入較高,一站式芯片定制公司在IP研發方面投入較低,研發費用率較低。公司兼具 IP
47、定制業務與一站式芯片定制業務,研發費用低于以 ARM 及 CEVA 為主的 IP 授權行業研發費用率,高于世芯、創意電子為代表的芯片定制公司。圖圖 10.10.公司研發費率用及同行業比較公司研發費率用及同行業比較 數據來源:數據來源:公司招股書,各公司年報,公司招股書,各公司年報,財通證券研究所財通證券研究所 -5.00%0.00%5.00%10.00%15.00%20.00%25.00%30.00%35.00%40.00%201720182019202020212022H1銷售費用率管理費用率研發費用率財務費用率0.00%10.00%20.00%30.00%40.00%50.00%60.00
48、%70.00%80.00%20172018201920202021 公司深度研究報告公司深度研究報告 證券證券研究報告研究報告 謹請參閱尾頁重要聲明及財通證券股票和行業評級標準謹請參閱尾頁重要聲明及財通證券股票和行業評級標準 13 圖圖 11.11.公司研發人員數量及占比公司研發人員數量及占比(個,(個,%)數據來源:數據來源:WindWind,財通證券研究所財通證券研究所 1.5.1.5.股權架構相對分散,股權架構相對分散,公司高層科技背景強勁公司高層科技背景強勁 公司高管團隊兼具管理和技術經驗。公司高管團隊兼具管理和技術經驗。公司股權結構分散,無實際控制人。截止2022 年 6 月 30
49、日,公司第一大股東持股比例為 15.7%,公司決策由股東大會及董事會按照公司章程討論后決定。圖圖 12.12.公司股權架構(截止到公司股權架構(截止到 2 2022022 年年 6 6 月月 3 30 0 日)日)數據來源:數據來源:WindWind,財通證券研究所財通證券研究所 公司創始人兼董事長戴偉民博士是中國半導體行業協會集成電路設計分會副理事長,獲得過海內外電子領域多項大獎,曾在各類技術刊物和會議上發表過 100余篇論文。公司執行副總裁戴偉進先生曾任職于 Quickturn Design 及圖芯,具有超過 30 年的業務管理及產品研發經驗。在技術方面,公司底蘊濃厚,領導團隊在各專業領域
50、均有多年經驗。7899571,11884.3%86.0%87.3%82.5%83.0%83.5%84.0%84.5%85.0%85.5%86.0%86.5%87.0%87.5%88.0%02004006008001,0001,2002019-12-312020-12-312021-12-31研發人員研發人員占比 公司深度研究報告公司深度研究報告 證券證券研究報告研究報告 謹請參閱尾頁重要聲明及財通證券股票和行業評級標準謹請參閱尾頁重要聲明及財通證券股票和行業評級標準 14 圖圖 13.13.公司高管信息公司高管信息 數據來源:數據來源:公司官網,公司官網,財通證券研究所財通證券研究所 公司深度
51、研究報告公司深度研究報告 證券證券研究報告研究報告 謹請參閱尾頁重要聲明及財通證券股票和行業評級標準謹請參閱尾頁重要聲明及財通證券股票和行業評級標準 15 2.2.IPIP 行業多輪驅動增長,行業多輪驅動增長,芯原芯原積極布局擁抱趨勢積極布局擁抱趨勢 2.1.2.1.身處產業上游,終端應用多面開花,助力公司穿越結構性波動周期身處產業上游,終端應用多面開花,助力公司穿越結構性波動周期 身處身處 ICIC 產業鏈上游,獨特商業模式產業鏈上游,獨特商業模式造就造就公司逆周期公司逆周期性性。公司 IP 授權業務及一站式芯片定制中的芯片設計業務處于集成電路的上游,可授權可授權 IPIP 及芯片設計平臺及
52、芯片設計平臺可應用于多領域,業務相對分散,受行業結構性可應用于多領域,業務相對分散,受行業結構性周期周期影響較低。影響較低。例如根據Precedence Research 測算,2021 年到 2030 年,全球消費電子市場年復合增長率為 5.1%,而受到宏觀政治經濟影響,消費電子行業短期增速放緩,但汽車電子因電動化、智能化趨勢迎來高速發展,根據 The Brainy Insights 數據,2021 年到 2030 年,全球汽車電子芯片市場規模年復合增長率達到 10.8%。因此,公司身處產業鏈上游,布局下游多個行業,當其中一個行業增速放緩時,其他高速發展市場仍會有較好營收,公司受下游市場結構
53、性調整影響較低。圖圖 14.14.全球消費電子芯片市場規模(億美元)全球消費電子芯片市場規模(億美元)圖圖 15.15.全球汽車電子芯片市場規模(億美元)全球汽車電子芯片市場規模(億美元)數據來源:數據來源:PrecedencePrecedence ResearchResearch,財通證券研究所財通證券研究所 數據來源:數據來源:The Brainy InsightsThe Brainy Insights,財通證券研究所財通證券研究所 圖圖 16.16.ICIC 產業鏈示意圖產業鏈示意圖 數據來源:數據來源:Siripitakchai,N.et al.(2014)Partnership ec
54、osystem of IC design service companies:Case of TaiwanSiripitakchai,N.et al.(2014)Partnership ecosystem of IC design service companies:Case of Taiwan,財通證券研究所財通證券研究所 4.60%4.70%4.80%4.90%5.00%5.10%5.20%5.30%5.40%020004000600080001000012000市場規模YoY010020030040050060070020202030E市場規模CAGR=10.8%公司深度研究報告公司深度
55、研究報告 證券證券研究報告研究報告 謹請參閱尾頁重要聲明及財通證券股票和行業評級標準謹請參閱尾頁重要聲明及財通證券股票和行業評級標準 16 產業產業變革變革催生輕設計模式,公司商業模式順應發展。催生輕設計模式,公司商業模式順應發展。目前,受疫情和宏觀經濟局勢的影響,下游產業需求進行調整時,芯片設計企業在研發投入上更加謹慎,更傾向于選擇更靈活的“輕設計”模式進行研發,而芯片設計公司專注于芯片定義、芯片架構、軟件/算法,更多的采用半導體 IP,減少研發、運營支出。圖圖 17.17.產業升級催生輕設計模式產業升級催生輕設計模式 數據來源:數據來源:上證路演上證路演芯原股份芯原股份 2 2022022
56、 半年度業績說明會,半年度業績說明會,財通證券研究所財通證券研究所 隨著集成電路下游應用行業細分,系統廠商、互聯網公司、云服務廠商、汽車制造企業為了掌握核心技術,控制供應鏈風險,開始設計自主品牌芯片。但由于芯片設計能力、水平及經驗限制,該類企業往往選擇與芯片設計公司合作尋求包括硬件及軟件的系統解決方案,來降低芯片研發周期、成本及風險,為芯片設計業務帶來市場空間。與這類企業合作的芯片設計公司會更多地使用已經驗證完成的IP,促進半導體 IP 行業增長。公司獨特的 SiPaaS 商業模式使公司受益,越來越多的客戶選擇與公司合作。圖圖 18.18.公司來自系統廠商、互聯網公司、云服務廠商收入及占比公司
57、來自系統廠商、互聯網公司、云服務廠商收入及占比(億元,(億元,%)0%10%20%30%40%50%60%0.000.501.001.502.002.503.003.502021Q12021Q22021Q32021Q42022Q12022Q2收入占營業收入比重 公司深度研究報告公司深度研究報告 證券證券研究報告研究報告 謹請參閱尾頁重要聲明及財通證券股票和行業評級標準謹請參閱尾頁重要聲明及財通證券股票和行業評級標準 17 數據來源:數據來源:公司季報,公司季報,財通證券研究所財通證券研究所 2.2.2.2.下游市場迎來新增量,公司下游市場迎來新增量,公司 IPIP 廣布局廣布局 下游應用領域擴
58、張,傳統行業升級驅動未來發展。下游應用領域擴張,傳統行業升級驅動未來發展。集成電路及半導體行業的技術革新促進了傳統行業升級,如汽車行業的電子化、智能化、網聯化升級。根據Research and Market 測算,全球汽車電子市場規模預計從 2021 年的 2723億美元增長至 2027 年的 4156 億美元,年復合增長率為 7.1%。隨著新能源汽車、自動駕駛、智能座艙、車內娛樂系統升級的推進,未來汽車電子的快速發展將為集成電路領域帶來廣闊成長空間。圖圖 19.19.全球汽車電子市場規模(億美元)全球汽車電子市場規模(億美元)數據來源:數據來源:ResearchResearch andand
59、 MarketMarket,財通證券研究所財通證券研究所 下游新興產業高速發展帶動上游芯片行業高速擴張。下游新興產業高速發展帶動上游芯片行業高速擴張。集成電路技術上的突破也催生出眾多新興產業,如物聯網、人工智能、大數據等。其中物聯網終端應用眾多,如可穿戴設備,智能家居等,需要數以萬計的連接設備,根據 Transforma Insights 預測,全球物聯網市場規模將在 2030 年超過萬億美元。每臺物聯網設備搭載多個芯片,將釋放出大量芯片設計及 IP 需求。根據 Mordor Intelligence數據及預測,全球物聯網芯片市場規模將會從 2020 年的 119.80 億美元增長至2026
60、年的 276.28 億美元,年復合增長率為 14.98%,其中,北美將成為全球最大市場,亞太地區市場增速最快。272.30294.94315.88338.30362.32388.05415.600.0050.00100.00150.00200.00250.00300.00350.00400.00450.0020212022E2023E2024E2025E2026E2027E 公司深度研究報告公司深度研究報告 證券證券研究報告研究報告 謹請參閱尾頁重要聲明及財通證券股票和行業評級標準謹請參閱尾頁重要聲明及財通證券股票和行業評級標準 18 圖圖 20.20.全球物聯網市場規模全球物聯網市場規模(億
61、美元)(億美元)圖圖 21.21.全球物聯網芯片市場規模(億美元)全球物聯網芯片市場規模(億美元)數據來源:數據來源:STATISTASTATISTA,Transforma InsightsTransforma Insights,財通證券研究所財通證券研究所 數據來源:數據來源:MMordor Intelligenceordor Intelligence,財通證券研究所財通證券研究所 公司技術、經驗積累及獨特商業模式順應行業增長趨勢,未來可期。公司技術、經驗積累及獨特商業模式順應行業增長趨勢,未來可期。公司在快速發展的下游應用領域均有技術積累和戰略布局,2022 年上半年,公司汽車電子應用營收
62、增幅最大,達到 382%,物聯網領域營收超過消費電子成為公司細分領域營收第一。圖圖 22.22.20182018 年年-20222022 年年 H H1 1 公司細分領域營收公司細分領域營收 數據來源:數據來源:WindWind,公司年報,公司年報,財通證券研究所財通證券研究所 汽車電子領域,公司集成多曝光寬動態處理及高級降噪技術的圖像信號處理器公司集成多曝光寬動態處理及高級降噪技術的圖像信號處理器IPIP 通過了汽車功能安全標準通過了汽車功能安全標準 ISOISO 2626226262 認證。認證。同時公司的圖形處理器 IP 也應用在車載信息娛樂系統中,與全球知名 OEM 廠商合作。公司的神
63、經網絡處理器IP 也應用在多家客戶的 ADAS 產品上。02,0004,0006,0008,00010,00012,00005010015020025030020202027CAGR=14.7%10.96%10.22%8.03%7.99%11.10%6.05%4.18%11.88%16.83%18.62%3.78%4.03%4.18%4.63%8.34%12.38%19.55%9.95%14.21%8.58%16.64%23.96%31.19%25.43%28.77%50.19%38.06%34.77%30.90%24.58%0%10%20%30%40%50%60%70%80%90%100%2
64、018年2019年2020年2021年2022H1工業計算機及周邊汽車電子數據處理物聯網消費電子 公司深度研究報告公司深度研究報告 證券證券研究報告研究報告 謹請參閱尾頁重要聲明及財通證券股票和行業評級標準謹請參閱尾頁重要聲明及財通證券股票和行業評級標準 19 圖圖 23.23.芯原芯原 Vivante Vivante ISPISP IPIP 產品線及其應用產品線及其應用 圖圖 24.24.芯原芯原 Vivante GPU IPVivante GPU IP 產品線及其應用產品線及其應用 數據來源:數據來源:公司官網,公司官網,財通證券研究所財通證券研究所 數據來源:數據來源:公司官網,公司官網
65、,財通證券研究所財通證券研究所 在 AIoT 領域,公司的人工智能神經網絡處理器 IP(NPU IP)已被 50 余家客戶應用在 100 余個人工智能芯片中,應用于物聯網、可穿戴智能設備、智能家居等領域,公司也在物聯網擁有眾多在研技術及專利,部分實現了 IP 設計及客戶量產驗證。同時,公司 SiPaaS 商業模式致力于打造一站式、平臺化芯片定制服務,為系統廠商,互聯網公司,汽車制造企業創造了更加靈活的芯片輕設計服務模式。表表 6.6.公司汽車電子及物聯網領域在研項目進展公司汽車電子及物聯網領域在研項目進展 項目名稱項目名稱 應用領域應用領域 階段性成果階段性成果 技術水平技術水平 圖形處理技術
66、 大規模并行計算、桌面顯卡、車載信息娛樂、工業顯示、物聯網及可穿戴設備 IP 設計實現 國際領先 視頻處理器技術 數據中心的圖像分析卡、視頻轉碼卡、新一代的監控終端設備多種產品的視頻播放和記錄,包括 手機、平板電腦、汽車多媒體、無人機、低功耗智慧物聯網的 AIoT IP 設計實現 國際領先 圖像信號處理器技術 安防監控、汽車輔助駕駛、智慧家庭、AIoT等含攝像頭的產品 IP 設計實現及性能測試 國際先進 數?;旌?IP 超低功耗模擬 IP 平臺研發 物聯網,可穿戴設備等對于功耗要求高的產品 IP 均通過硅驗證及格羅 方德的 CPA 認證,部分 IP 已經得到量產驗證 國內先進 物聯網連接技術
67、低功耗藍牙 5.0 IP 研發 低功耗物聯網、可穿戴設備、智能家居、無線音頻等 IP 設計驗證 國際先進 物聯網連接技術 NB-IoT 物聯網 IP研發 廣域物聯網、智慧城市、智能交通、智慧農業等 IP 設計驗證 國內先進 自動駕駛系統 自動駕駛、智能座艙、車載信息娛樂 硬件平臺底層系統功能開發基于機器深度學習的目標物體以及車道線 檢測算法模型的研發人工智能模塊和框架模型在硬件平臺上的驗證 國內領先 IOT 系統平臺 物聯網、可穿戴設備、AR/VR、健康醫療 IoT 軟件開發包低功耗藍牙 BLE 5.2 軟件雙模藍牙軟件初始功能健康醫療健康整體方案實現基本功能并演示 國內領先 數據來源:數據來
68、源:公司公司 2 2021021 年年報,年年報,財通證券研究所財通證券研究所 公司深度研究報告公司深度研究報告 證券證券研究報告研究報告 謹請參閱尾頁重要聲明及財通證券股票和行業評級標準謹請參閱尾頁重要聲明及財通證券股票和行業評級標準 20 2.3.2.3.工藝演進,單芯片可集成工藝演進,單芯片可集成 IPIP 數量成倍增加數量成倍增加 先進制程演進,單芯片集成先進制程演進,單芯片集成 IPIP 數量大幅增加。數量大幅增加。隨著先進制程的演進,線寬不斷縮小,單顆芯片上可容納晶體管數量大幅增加導致單顆芯片可集成 IP 數量大幅增加,單位面積數量大幅提升。根據 IBS 數據,在單顆 80的芯片裸
69、片上,16nm 工藝節點下可容納 21.12 億個晶體管,7nm 工藝節點下可容納 69.68 億個,相應的,單顆芯片可集成 IP 數量也大幅增加,28nm 工藝節點可容納 87個 IP,7nm 可容納 178 個 IP。圖圖 25.25.半導體芯片工藝制程不斷演進半導體芯片工藝制程不斷演進 2 2011011 2 2012012 20132013 2 2014014 2 2015015 2 2016016 2 2017017 2 2018018 2 2019019 2 2020020 臺積電 28nm 20nm 16nm 10nm 7nm 5nm Intel 22nm 14nm 10nm 7
70、nm 三星 28nm 20nm 14nm 10nm 7nm 5nm 格芯 28nm 20nm 14nm 10nm 7nm UMC 28nm 14nm SMIC 28nm 14nm 數據來源:數據來源:半導體行業觀察,半導體行業觀察,財通證券研究所財通證券研究所 圖圖 26.26.80mm80mm2 2芯片可容納晶體管數(百萬個)芯片可容納晶體管數(百萬個)圖圖 27.27.不同工藝節點下可集成不同工藝節點下可集成 IPIP 數量平均值數量平均值(個)(個)數據來源:數據來源:IBSIBS,公司招股書,公司招股書,財通證券研究所財通證券研究所 數據來源:數據來源:IBSIBS,公司招股書,公司招
71、股書,財通證券研究所財通證券研究所 隨著集成電路設計步入基于多種不同 IP 組合設計的 SoC 時代,以及先進制程演進導致晶體管數量大幅增加,IP 需求數量大幅增加,未來半導體 IP 市場規模將高速增長。根據 IBS 測算,2018 年,半導體 IP 市場是 46 億美元,2027 年,半導體 IP 市場將增長到 101 億美元,年均復合增長率為 9.13%。其中處理器IP市場占比最高,將在2027年達到62.55億美元,年均復合增長率為10.15%。2027 年,數?;旌?IP 市場將達到 13.32 億美元,年均復合增長率為 6.99%;射頻 IP 市場將達到 11.24 億美元,年均復合
72、增長率為 8.44%。02000400060008000100001200014000160001800016nm12nm10nm7nm7nmplus5nm3nm050100150200250數字IP數?;旌螴P 公司深度研究報告公司深度研究報告 證券證券研究報告研究報告 謹請參閱尾頁重要聲明及財通證券股票和行業評級標準謹請參閱尾頁重要聲明及財通證券股票和行業評級標準 21 圖圖 28.28.全球半導體全球半導體 IPIP 市場規模(十億美元)市場規模(十億美元)數據來源:數據來源:IBSIBS,公司招股書,公司招股書,財通證券研究所財通證券研究所 芯片設計復雜度提升,芯片設計復雜度提升,愈加
73、愈加依賴成熟依賴成熟 IPIP 方案方案。隨著集成電路設計復雜度的提升,芯片設計難度、成本、風險增大,在引入新工藝后,芯片的簽核流程也變得越來越復雜,采用半導體 IP 不僅可以加速產品上市的時間,也可以降低設計成本和風險。隨著芯片設計行業向“輕設計”的模式轉變,未來越來越多的芯片設計將依賴成熟的 IP 供應商提供 IP 解決方案,公司有望在此趨勢中持續受益。圖圖 29.29.芯片復雜程度變化芯片復雜程度變化 數據來源:數據來源:F Fairchild Camera and Instrument Corporation,Intel Corporation,Nvidia Corporation,a
74、irchild Camera and Instrument Corporation,Intel Corporation,Nvidia Corporation,財通證券研究所財通證券研究所 2.4.2.4.供應鏈安全供應鏈安全問題問題亟亟待解決待解決,國產國產化化趨勢趨勢加速加速 全球半導體產業鏈向中國轉移,半導體行業迎來國產化趨勢。全球半導體產業鏈向中國轉移,半導體行業迎來國產化趨勢。上世紀 70 年代以來,全球半導體行業進行了兩次產業轉移,分別是 20 世紀 70 年代從美國向日本轉移,及 20 世紀 80 至 90 年代從日本向韓國、中國臺灣轉移。目前,隨著終端產品復雜多樣,應用領域進一步
75、細分,芯片設計難度大幅提升。中國大陸的半導體經過 50 年的技術引進,經驗積累,高端人才培養以及國家戰略政策支持,中國半導體產業正全面布局,迅速成長,全球半導體產業正經歷第三次產業轉移,公司深度研究報告公司深度研究報告 證券證券研究報告研究報告 謹請參閱尾頁重要聲明及財通證券股票和行業評級標準謹請參閱尾頁重要聲明及財通證券股票和行業評級標準 22 由韓國、中國臺灣向中國大陸轉移,促進了眾多優秀中國 IP 供應商、芯片設計服務商及晶圓廠、封測廠的發展。其中,中國芯片設計企業由 2020 年的 2218家增長至 2021 年的 2810 家。圖圖 30.30.三次產業鏈轉移圖示三次產業鏈轉移圖示
76、數據來源:數據來源:公司招股書,公司招股書,財通證券研究所財通證券研究所 圖圖 31.31.2 2010010 年至年至 2 2021021 年中國芯片設計公司數量年中國芯片設計公司數量(個,(個,%)數據來源:數據來源:公司公司 2 2022022 年半年業績交流會材料,年半年業績交流會材料,財通證券研究所財通證券研究所 嚴峻國際形式推動半導體行業進一步國產替代。嚴峻國際形式推動半導體行業進一步國產替代。我國半導體貿易存在較大貿易逆差,嚴重依賴海外供應商,從 2018 年中美貿易戰開始,多家中國半導體科技企業受到美國制裁,中國半導體行業發展嚴重受限。在芯片技術、工藝不斷迭代的過程中由于美國的
77、制裁,中國缺乏芯片制造設備及設計軟件,半導體產業尋求國產替代迫在眉睫。-20%0%20%40%60%80%100%0500100015002000250030002010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018 2019 2020 2021中國芯片設計企業數量YoY 公司深度研究報告公司深度研究報告 證券證券研究報告研究報告 謹請參閱尾頁重要聲明及財通證券股票和行業評級標準謹請參閱尾頁重要聲明及財通證券股票和行業評級標準 23 圖圖 32.32.中國半導體行業進出口金額(億美元)中國半導體行業進出口金額(億美元)圖圖 33.33.中國中國 ICIC 行行
78、業進口金額(業進口金額(億美元)億美元)數據來源:數據來源:上證路演上證路演公司公司 2 2022022 年業績說明會,年業績說明會,財通證券研究所財通證券研究所 數據來源:數據來源:上證路演上證路演公司公司 2 2022022 年業績說明會,年業績說明會,財通證券研究所財通證券研究所 公司依靠自身技術經驗優勢,有望在半導體產業國產化趨勢中持續受益。公司依靠自身技術經驗優勢,有望在半導體產業國產化趨勢中持續受益。公司為客戶提供一站式芯片設計服務,在目前的國產化趨勢下,公司境內銷售收入持續增加。2022 年上半年,公司境內營業收入 7.32 億元,同比增加 73.68%,占比60.89%。目前,
79、中國半導體行業及集成電路行業嚴重依賴進口,在國產化趨勢下,公司有望在國產替代中持續受益。圖圖 34.34.公司分地區收入情況(億元)公司分地區收入情況(億元)數據來源:數據來源:WindWind,財通證券研究所財通證券研究所 -10%0%10%20%30%40%010002000300040005000201620172018201920202021半導體進口額半導體出口額半導體進口額YoY半導體出口額YoY-5%0%5%10%15%20%25%010002000300040005000201620172018201920202021IC進口額YoY0%10%20%30%40%50%60%70
80、%0.002.004.006.008.0010.0012.002016201720182019202020212022H1中國大陸境外中國境內收入占比 公司深度研究報告公司深度研究報告 證券證券研究報告研究報告 謹請參閱尾頁重要聲明及財通證券股票和行業評級標準謹請參閱尾頁重要聲明及財通證券股票和行業評級標準 24 3.3.新興領域布局新興領域布局,抓住,抓住國產替代機遇國產替代機遇,為構建為構建長期壁壘長期壁壘筑基筑基 公司產品種類齊全、技術領先,順應行業發展趨勢,新技術加持驅動未來發展公司產品種類齊全、技術領先,順應行業發展趨勢,新技術加持驅動未來發展。公司擁有 6 大處理器 IP,1,40
81、0 多個數?;旌?IP 和物聯網連接 IP。公司 IP 數量眾多、種類齊全,為公司在功能及應用場景擴展上打下基礎,公司順應汽車智能化趨勢,多個 IP 通過車規認證,在物聯網及智能穿戴領域,公司大量 IP 也順利通過客戶驗證。未來,公司依靠強勁的研發能力以及多年經驗,著眼于兩大行業內新技術以及主流工藝,持續增強核心競爭力。3.1.3.1.ChipletChiplet:IPIP 復用新模式,打開全新市場空間復用新模式,打開全新市場空間 隨著半導體工藝制程已經逼近物理極限,制程優化帶來的性能增強及成本優化越來越不顯著,通過先進封裝來增強芯片性能,優化制造成本成為另一可行路線。通過封裝數量更多的小芯片
82、取代少量的 Soc 大芯片,Chiplet 技術更好的平衡了芯片設計成本及設計靈活性,同時,由于 Chiplet 使用小芯片,單芯片面積越小,整體良率越高。圖圖 35.35.采用小芯片使得采用小芯片使得芯片整體良率提高芯片整體良率提高 數據來源:數據來源:ODSAODSA,財通證券研究所財通證券研究所 Chiplet 技術將一些預先制造好的實現特定功能的裸片,使用 TSV 等先進封裝技術進行連接,構成多功能的異構 SiP(System in Package)模式。Chiplet技術開啟了 IP 硅片級復用的新模式,使用大量 IP 將大大縮短研發周期,并且不同功能的 IP 可采用不同工藝進行生產
83、,以此平衡芯片性能及設計端、制造端成本,實現功能模塊的最優配置。公司深度研究報告公司深度研究報告 證券證券研究報告研究報告 謹請參閱尾頁重要聲明及財通證券股票和行業評級標準謹請參閱尾頁重要聲明及財通證券股票和行業評級標準 25 圖圖 36.36.ChipletChiplet 使用大量使用大量 IPIP,縮短研發周期,提升,縮短研發周期,提升良率良率 數據來源:數據來源:Intel Architecture Day 2020Intel Architecture Day 2020,財通證券研究所財通證券研究所 目前,先進封裝技術正從 2.5 封裝向 3D 封裝轉變,2020 年,臺積電推出 3D
84、Farbic,是由基板晶圓上封裝(CoWoS)和整合性扇出(InFO)的后端 3D 導線連接技術所組成,開始能夠為客戶提供 Chiplet 彈性解決方案。2021 年,AMD發布 3D V-Cache 使用 3D Chiplet 技術,將含有 64MB L3 Cache 以 3D 堆疊的形勢與處理器封裝在一起。圖圖 37.37.與與 ChipletChiplet 相關的先進封裝技術相關的先進封裝技術 數據來源:數據來源:IEEEIEEE ECTCECTC,財通證券研究所財通證券研究所 公司深度研究報告公司深度研究報告 證券證券研究報告研究報告 謹請參閱尾頁重要聲明及財通證券股票和行業評級標準謹
85、請參閱尾頁重要聲明及財通證券股票和行業評級標準 26 ChipletChiplet 行業標準規范出臺,行業生態高速發展。行業標準規范出臺,行業生態高速發展。過去,互聯標準不統一制約了Chiplet 發展,2022 年 3 月,十家半導體、封裝、IP 供應商、晶圓廠和云服務提供商的領導者(AMD、ASE、ARM、Google 云、Intel、Meta、微軟、高通、三星、臺積電)聯合推出新的 Universal Chiplet Interconnect Express(UCIe),為當今及未來的 Chiplet 生態系統提供一體化標準。UCIe 1.0 規范為 Die-to-Die 互連物理層(p
86、hysical layer)、協議棧(protocol stack)、軟件模型(software model)及符合性測試(compliance testing)提供了完整標準,利用了 PCIe 及 CXL 兩種成熟的高速互連標準,因此終端客戶能夠在 SoC芯片制造中混合和匹配來自多廠商的芯片組件,開啟了 Chiplet 商業化進程。芯芯原股份在原股份在 ChipletChiplet 領域戰略布局多年,并且成為中國大陸地區首批加入領域戰略布局多年,并且成為中國大陸地區首批加入 UCIeUCIe 聯聯盟企業之一。盟企業之一。圖圖 38.38.UCIeUCIe:層級化協議和不同封裝類型:層級化協議
87、和不同封裝類型 數據來源:數據來源:UCIeUCIe 白皮書,白皮書,財通證券研究所財通證券研究所 圖圖 39.39.開放開放 ChipletChiplet 生態系統的異架構整合生態系統的異架構整合 公司深度研究報告公司深度研究報告 證券證券研究報告研究報告 謹請參閱尾頁重要聲明及財通證券股票和行業評級標準謹請參閱尾頁重要聲明及財通證券股票和行業評級標準 27 High Performance Computing 高性能計算 Autonomous Driving 自動駕駛 數據來源:數據來源:UCIeUCIe 白皮書,白皮書,財通證券研究所財通證券研究所 HPCHPC 高性能計算、自動駕駛或成
88、為高性能計算、自動駕駛或成為 ChipletChiplet 最先落地行業,公司或將成為全球最先落地行業,公司或將成為全球第一批向客戶推出第一批向客戶推出 ChipletChiplet 商用產品的企業。商用產品的企業。高性能計算(HPC)對芯片設計規模的要求更高,需要多種通用的高性能模塊,Chiplet 有望在 HPC 領域率先落地。另外,Chiplet 也有望在自動駕駛領域快速落地,自動駕駛領域處理器需要高可靠性及快速迭代,Chiplet 可以大幅提升汽車芯片迭代速度,在每次迭代升級后,不需要重新進行芯片設計和車規認證,也降低單顆芯片失效帶來的風險,加速汽車芯片上市時間并且提高了可靠性。圖圖
89、40.40.ChipletChiplet 應用領應用領域域 數據來源:數據來源:公司公司 2 2022022 年上半年半年報,年上半年半年報,財通證券研究所財通證券研究所 全球全球 ChipletChiplet 市場高速發展,市場高速發展,MPUMPU 將成為將成為 ChipletChiplet 芯片最大細分市場。芯片最大細分市場。根據Omdia 預測,采用 Chiplet 的處理器芯片市場將在 6 年內增長 9 倍,從 2018年的 6.45 億美元增長到 2024 年的 58 億美元,預計到 2035 年,將達到 570億美元。Chiplet 技術一定程度上避開了摩爾定律,通過用更多的小芯
90、片取代單個硅晶片,提升了可添加晶體管空間,根據 Omdia,Chiplet 預計將使半導體行業回歸兩年翻倍周期。MPU 制造商為保持競爭力,始終走在半導體制造行業的前沿,隨著半導體工藝即將達到物理極限以及“摩爾定律”的失效,MPU 制造商將率先使用 Chiplet 技術。目前,全球前五大 MPU 制造廠商中,有三家參與制定了 UCIe 標準,根據 Omdia 預測,MPU 將成為應用 Chiplet 的最大細分市場,預計到 2024 年,基于 Chiplet 技術的 MPU 市場規模將從 2018 年的 4.52億美元,增至 24 億美元。公司深度研究報告公司深度研究報告 證券證券研究報告研究
91、報告 謹請參閱尾頁重要聲明及財通證券股票和行業評級標準謹請參閱尾頁重要聲明及財通證券股票和行業評級標準 28 圖圖 41.41.ChipletChiplet 芯片市場規模及增速(億美元)芯片市場規模及增速(億美元)圖圖 42.42.Chiplet MPUChiplet MPU 市場規模及增速(億美元)市場規模及增速(億美元)數據來源:數據來源:OmdiaOmdia,財通證券研究所財通證券研究所 數據來源:數據來源:OmdiaOmdia,財通證券研究所財通證券研究所 ChipletChiplet 對于國內對于國內芯片產業意義非凡芯片產業意義非凡,為國產替代開辟新思路為國產替代開辟新思路。Chip
92、let 為處于嚴峻國際形勢下的中國制造行業提供了新思路,為有芯片設計能力的 IP 制造商擴展了新的商業空間。在目前國內半導體產業遭遇封鎖背景下,采用 Chiplet 技術,在除核心器件以外,對制程相對不敏感的部分模塊可以采用更加成熟工藝制造,通過高密度互聯封裝可以達到與先進制程 SoC 相同的性能,并且良率更高、費用更低,可以在一定程度上緩解或解決卡脖子問題。圖圖 43.43.集成集成多制程工藝多制程工藝器件器件的的 ChipletChiplet 異構處理器異構處理器 數據來源:數據來源:愛集微,芯原股份愛集微,芯原股份官網官網,財通證券研究所財通證券研究所 公司已經在公司已經在 Chiple
93、tChiplet 領域進行戰略布局,公司是中國大陸地區首批加入領域進行戰略布局,公司是中國大陸地區首批加入 UCIeUCIe 聯聯盟企業之一。盟企業之一。公司憑借深厚的 IP 以及技術儲備,于 2021 年推出采用 Chiplet架構設計的高端應用處理器平臺從完成定義到流片僅用 12 個月,2021年 5月,0100200300400500600201820242035CAGR=30.16%05101520253020182024CAGR=32.08%公司深度研究報告公司深度研究報告 證券證券研究報告研究報告 謹請參閱尾頁重要聲明及財通證券股票和行業評級標準謹請參閱尾頁重要聲明及財通證券股票和
94、行業評級標準 29 工程樣片已經回片,并在當天順利點亮。Linux、Chromium 操作系統,YouTube等應用在工程樣片上順利運行,該高端應用處理器平臺主要面向手機、平板電腦、筆記本電腦、自動駕駛應用,目前此平臺正在自動駕駛域控制器上開展驗證工作。2022 年到 2023 年,公司持續推進高端應用處理器平臺 Chiplet 的迭代方案研發,有望成為全球第一批面向客戶推出 Chiplet 商用產品的企業。未來,公司計劃以 Chiplet 形式實現 IP 芯片化。圖圖 44.44.公司基于公司基于 ChipletChiplet 技術的產品布局技術的產品布局 數據來源:數據來源:公司公司 2
95、2022022 年上半年半年報,年上半年半年報,財通證券研究所財通證券研究所 3.2.3.2.RISCRISC-V V:生態逐步完備,生態逐步完備,新興領域新興領域揚帆揚帆 RISCRISC-V V,開啟開放指令集架構新紀元。,開啟開放指令集架構新紀元。RISC-V 是由圖靈獎獲得者 David Patterson 團隊歷經三十年研發的免費、開放的 CPU 指令集架構。相較于傳統的開放指令集架構,RISC-V 通過開放協作促進 CPU 設計創新,降低了指令復雜程度,支持跨領域的合作創新,通過模塊化的架構實現更高的靈活性。2010年以來,RISC-V 正經歷著高速發展。圖圖 45.45.X86X
96、86 或或 ARMARM 架構與架構與 ROSCROSC-V V 的區別的區別 技術與市場技術與市場 x x8686 或或 ARMARM 架構架構 RISCRISC-V V 架構篇幅 數千頁 少于 300 頁數 指令數 指令數繁多且分支不相容 基本指令集四十余條 模組化 不支持 支持 可擴展性 不支持 支持 硬件實現 復雜度高 硬件設計實現非常簡單 商業運作 X86 封閉、ARM 架構授權昂貴 開源,免費 公司深度研究報告公司深度研究報告 證券證券研究報告研究報告 謹請參閱尾頁重要聲明及財通證券股票和行業評級標準謹請參閱尾頁重要聲明及財通證券股票和行業評級標準 30 生態環境 成熟 快速起步中
97、 應用市場 服務器與臺式機(x86),行動裝置與嵌入式裝置(ARM)從物聯網切入,可覆蓋微控制器到超級電腦的全運算領域 應用特點 服務器,PC,行動式嵌入裝置領域居壟斷地位 高性能、普適、可控 應用風險 不可控性、缺乏應用彈性、較高成本 生態不足、碎片化 數據來源:數據來源:i i3 3 investorinvestor,財通證券研究所財通證券研究所 圖圖 46.46.基于基于 RISCRISC-V V 的行業創新發展歷程的行業創新發展歷程 數據來源:數據來源:RISCRISC-V V.org,.org,財通證券研究所財通證券研究所 產業聯盟牽頭,產業聯盟牽頭,RISCRISC-V V 逐步建
98、立完備生態。逐步建立完備生態。2015 年,旨在促進 RISC-V 發展及行業應用的非盈利組織 RISC-V 基金會由加州大學伯克利分校牽頭成立。截止到 2021 年,RISC-V 基金會已經有超過 2000 家會員,其中包括有加州大學伯克利分校、普林斯頓大學及中科院計算所這樣的頂尖學術機構,也包括了在半導體 IP、芯片設計、設計工具、機器學習、芯片制造等領域的國際領先企業,例如谷歌、Intel、西部數據、IBM、華為、高通、三星等國際知名企業。目前,越來越多的公司將 RISC-V 應用到自己的芯片中,如西部數據、英偉達、華米、Intel。公司深度研究報告公司深度研究報告 證券證券研究報告研究
99、報告 謹請參閱尾頁重要聲明及財通證券股票和行業評級標準謹請參閱尾頁重要聲明及財通證券股票和行業評級標準 31 圖圖 47.47.RISCRISC-V V 成員成員 數據來源:數據來源:ForbesForbes,財通證券研究所財通證券研究所 新興產業應用驅動新興產業應用驅動 RISCRISC-V V 行業高速發展。行業高速發展。相較于被傳統 ISA(ARM 架構、x86 架構)壟斷多年的 PC、服務器市場相比,在物聯網、新能源汽車、異架構計算等新興領域,RISC-V 和傳統 ISA 處于同一起跑線,具備傳統 ISA 巨頭不具備的新起跑優勢,RISC-V 市場將迎來快速發展。根據 Semico R
100、esearch 預測,到 2025 年,市場將消耗 624 億個 RISC-V CPU 核,2018-2025 年的年復合增長率為 146.2%,其中,工業應用以 167 億個 CPU 核占據細分行業第一。RISC-V IP 及軟件行業也將迎來高速發展,根據 Tractica 預測,到 2025 年,RISC-V IP 和軟件的總市場預計將以 54.1%的復合年增長率增長到 10.7 億美元。圖圖 48.48.RISCRISC-V V CPUCPU 核消耗量核消耗量(百萬個)(百萬個)圖圖 49.49.RISCRISC-V V IPIP 及軟件總市場及軟件總市場規模(百萬美元)規模(百萬美元)
101、數據來源:數據來源:Semico Research,財通證券研究所財通證券研究所 數據來源:數據來源:TracticaTractica,財通證券研究所財通證券研究所 公司深度研究報告公司深度研究報告 證券證券研究報告研究報告 謹請參閱尾頁重要聲明及財通證券股票和行業評級標準謹請參閱尾頁重要聲明及財通證券股票和行業評級標準 32 從源頭指令集出發,賦能從源頭指令集出發,賦能國產國產自主可控自主可控。不同于 X86、ARM 等架構,RISC-V架構相比于傳統 ISA 背負較少的歷史包袱,外加其開源的特點,給到國內廠商從指令集層面出發構建國產自主可控的底層架構機會。2018 年 9 月芯原股份牽頭成
102、立中國 RISC-V 產業聯盟,積極布局、推動國產化 RISC-V 芯片產業化和應用創新。2021 年 12 月,公司與上海集成電路行業協會及中國 RISC-V 產業聯盟共同舉辦了首屆滴水湖中國 RISC-V 產業論壇,搭建了產業交流平臺。目前,公司有多個基于 RISC-V 核架構客戶項目正在進行。表表 7.7.公司基于公司基于 RISCRISC-V V 核架構項目核架構項目 項目名稱項目名稱 項目內容項目內容 TWS 藍牙連接平臺項 目 集成了公司自主研發的多種核心 IP 技術,包含雙模藍牙射頻、控制器以及協 議棧、音頻編解碼、音頻編解碼、數字信號處理器、自適應的主動降噪及人工神經網絡計算單
103、元,能夠應用于無線藍牙耳機、智能音頻設備、健康檢測設備、智能物聯網等 基 于 單 核、雙 核 和 四 核 RV64 CPU 集 群 的 RISC-V 開放硬件平臺 集成了芯原在市場上已經大獲成功的神經網絡處理器 NPU、圖形處理器 GPU 和圖像信號處理器 ISP 等,并提供相關 Linux 軟件 SDK,用以支持開源軟件的開發和推廣,可幫助企業加快芯片軟硬件設計和驗證工作,將產品快速推出市場。極低功耗、集成藍牙的MCU 芯片 公司已與國際領先的 MCU 公司展開合作,幫助客戶研發設計業界領先的極低功耗、集成藍牙的 MCU 芯片。數據來源:數據來源:公司公司 2 2021021 年年報,年年報
104、,財通證券研究所財通證券研究所 3.3.3.3.FinFETFinFET +FDFD-SOISOI:雙向布局主流工藝:雙向布局主流工藝技術技術 FinFETFinFET+FDFD-SOISOI,延續摩爾定律傳奇的必要技術。,延續摩爾定律傳奇的必要技術。隨著半導體工藝制程的演進,當柵極長度逼近 20nm 時,對電流控制能力大幅下降,漏電率相應提高。Bulk CMOS 工藝技術將會在 20nm 走到盡頭。對此,加州大學胡正明教授提出兩種解決方案。1999 年,胡正明團隊發布 FinFET(鰭式廠效應晶體管),2000年,胡正明團隊發布 FD-SOI(超薄絕緣層上硅體技術)。2011 年 Intel
105、 推出商業化的 FinFET 技術,應用于 22nm 工藝制程,從 16/14nm 開始,FinFET 成為半導體廠商的主流選擇,推動后續半導體制程發展。2006 年,STM、Leti、Soitec 成功研發 28nm 的 FD-SOI 晶體管,2007 年 SOI 聯盟成立,FD-SOI技術開始走向商業化。公司深度研究報告公司深度研究報告 證券證券研究報告研究報告 謹請參閱尾頁重要聲明及財通證券股票和行業評級標準謹請參閱尾頁重要聲明及財通證券股票和行業評級標準 33 圖圖 50.50.BulkBulk、FDFD-SOISOI 和和 FinFETFinFET 原理圖原理圖 數據來源:數據來源:
106、ResearchResearch GateGate,財通證券研究所財通證券研究所 各有所長,各有所長,FinFETFinFET 和和 FDFD-SOISOI 應用于不同場景。應用于不同場景。FinFET 擁有更高的集成度和較快的速度,多應用于云服務、高性能服務器、人工智能、邊緣計算、前沿消費電子、長時高性能需求設備。FD-SOI 有更好的模擬和頻射性能,更低的軟錯誤率,更優的能耗比和更高集成度,多用于對功耗要求較高的領域,例如物聯網、5G、圖像傳感器、自動駕駛、航空、毫米波雷達、長時待機應用。表表 8.8.FinFETFinFET 和和 FDFD-SOISOI 對比對比 FinFETFinFE
107、T FDFD-SOISOI 柵極線寬 16nm 5nm 28nm 10nm 元件尺寸 小 大 散熱 較快 較慢 制程難度 困難 簡單 成本 較高 較低 數據來源:數據來源:拓璞產業研究院,拓璞產業研究院,財通證券研究所財通證券研究所 公司在主流半導體工藝節點上均有優秀設計能力,不斷增加研發投入助力實現先公司在主流半導體工藝節點上均有優秀設計能力,不斷增加研發投入助力實現先進工藝設計能力提升。進工藝設計能力提升。公司可以支持傳統 28nm CMOS 設計。在先進半導體工藝節點方面,公司擁有 14nm/10nm/7nm/5nm FinFET 和 28nm/22nm FD-SOI 工藝節點成功流片經
108、驗。在 22nm FD-SOI 上實現自適應襯底偏置電壓技術,對超低功耗 IoT 應用有顯著效果。公司深度研究報告公司深度研究報告 證券證券研究報告研究報告 謹請參閱尾頁重要聲明及財通證券股票和行業評級標準謹請參閱尾頁重要聲明及財通證券股票和行業評級標準 34 4.4.盈利預測和投資建議盈利預測和投資建議 4.1.4.1.盈利預測盈利預測 公司以 IP 為核心,打造 SiPaaS 芯片設計平臺即服務商業模式,為客戶提供平臺化、一站式的芯片設計、量產服務,因此公司半導體 IP 業務與一站式芯片定制業務客戶互相導入,具有協同效應。公司的主要營收來源為:1)一站式芯片定制業務,細分為芯片設計業務收入
109、、芯片量產業務收入,2)半導體 IP 授權業務,細分為知識產權授權使用費收入、特許權使用費收入。根據公司發布的 2022年前三季度業績預告,公司前三季度預計實現營業收入 18.84 億元,同比增長23.87%,預計實現歸母凈利潤 0.33 億元,同比扭虧為盈。以下我們將逐一分析和預測公司主營業務收入:一站式芯片定制業務:一站式芯片定制業務:公司一站式芯片定制業務除了面向芯片設計公司、IDM 廠商以外,來自系統廠商、大型互聯網公司、云服務提供商等客戶的需求愈加旺盛,截止 2022H1,公司一站式芯片定制業務客戶總數達到近 300 家。預計未來伴隨客戶需求提升,公司設計業務流片量、量產業務出貨量也
110、將持續隨之增長。細分業務來看:1 1)芯片設計業務收入:芯片設計業務收入:隨著半導體工藝的不斷迭代,以及公司在先進制程芯片設計能力的持續提升,公司 14nm 以下先進制程占比不斷增加,預計未來公司低毛利業務占比減少,毛利率有望迎來穩步增長。我們預計公司 2022/23/24 年芯片設計業務收入將同比增長 17.94%、28.16%和 29.89%,對應毛利率分別為 10.20%、10.50%和 10.80%2 2)芯片量產業務收入:)芯片量產業務收入:全球半導體行業在經歷了近年來的由于供需錯配帶來的芯片短缺周期后,全球晶圓廠產能逐步釋放,下游廠商拿產能力提升,反映到公司業績層面有成本端壓力緩解
111、跡象。我們預計公司在業務協同導入、國產化趨勢推動下,疊加成本端壓力減小,我們預計公司 2022/23/24 年芯片量產業務收入將同比增長 23.77%、30.50%和 32.21%,相應的毛利率分別為 15.78%、16.15%和 17.27%。半導體半導體 IPIP 授權業務授權業務收入收入:隨著公司 IP 產品不斷推出、已有 IP 持續更新迭代,公司的技術儲備、產品矩陣日漸完善,客戶資源加速拓展,截止 2022H1,公司半導體 IP 授權業務客戶總 公司深度研究報告公司深度研究報告 證券證券研究報告研究報告 謹請參閱尾頁重要聲明及財通證券股票和行業評級標準謹請參閱尾頁重要聲明及財通證券股票
112、和行業評級標準 35 數達到近 360 家。預計未來公司業務除了伴隨整體半導體工藝技術演進自然增長外,下游應用領域的多元化,疊加 Chiplet 技術帶來的 IP 用量增長,以及國產供應鏈安全的催化作用,將共同驅動公司 IP 授權業務持續增長。細分業務來看:1)1)知識產權授權使用費收入知識產權授權使用費收入:2018-2021 年公司半導體 IP 授權次數逐年上升,2021 年全年授權次數達到 228 次。2022H1 授權 84 次,同比下降 46 次,但授權使用費收入達到 3.90 億元,同比增長 78.94%,反映為單次授權收入大幅增長,原因主要系高價值產品占比提升,比如 GPU IP
113、、NPU IP,另外公司 ISP IP 通過車規 ISO 26262 以及工規 IEC 61508 雙重認證,帶動單價提升。我們預計公司 2022/23/24 年知識產權授權使用費收入將同比增長 32.60%、33.50%和 31.00%,相應的毛利率分別為 89.00%、87.00%和 87.00%。2 2)特許權使用費收入:特許權使用費收入:隨著公司 IP 授權業務客戶的不斷積累,規模效應將進一步擴大。尤其在特許權使用費收入方面,過去兩年由于全球產能緊張壓抑了客戶產品的量產計劃,后續伴隨供給側客戶產品的逐步上量,將為公司貢獻長期穩的收入增長。我們預計 2022/23/24 年公司特許權使用
114、費收入將同比增長 31.85%、36.05%和 31.00%,業務毛利率保持 100.00%。表表 9.9.芯原股份營收拆分預測芯原股份營收拆分預測 單位:百萬元單位:百萬元 20202020 20212021 2022E2022E 2023E2023E 2024E2024E 收入合計 1,506.13 2,139.31 2,677.44 3,510.22 4,606.51 YoY 12.40%42.04%25.15%31.10%31.23%毛利率 44.96%40.06%40.54%40.73%41.23%芯片設計業務收入 268.24 548.48 646.88 829.03 1,076.
115、86 YoY-27.27%104.48%17.94%28.16%29.89%毛利率 8.17%10.11%10.20%10.50%10.80%芯片量產業務收入 653.40 884.71 1,094.97 1,428.93 1,889.19 YoY 22.49%35.40%23.77%30.50%32.21%毛利率 14.52%15.40%15.78%16.15%17.27%知識產權授權使用費收入 504.01 609.83 808.64 1,079.53 1,414.19 YoY 46.94%21.00%32.60%33.50%31.00%毛利率 95.22%93.32%89.00%87.0
116、0%87.00%特許權使用費收入 80.48 96.28 126.96 172.72 226.27 YoY-15.02%19.63%31.85%36.05%31.00%毛利率 100.00%100.00%100.00%100.00%100.00%數據來源:數據來源:WindWind,財通證券研究所財通證券研究所 4.2.4.2.估值分析估值分析 公司整體于 2021 財年扭虧為盈,由于目前正處于業績快速增長階段,各項費用 公司深度研究報告公司深度研究報告 證券證券研究報告研究報告 謹請參閱尾頁重要聲明及財通證券股票和行業評級標準謹請參閱尾頁重要聲明及財通證券股票和行業評級標準 36 投入對凈利
117、潤影響較大,因此我們建議采用市銷率(PS)相對估值法對公司進行估值。目前與芯原股份在商業模式、產品技術布局等方面具有可比性的 A 股市場上市公司較少,因此我們選取美股上市公司 CEVA、Synopsys、Cadence,以及中國臺灣公司世芯,和 A 股上市公司國芯科技作為芯原股份的可比公司,22/23/24 年平均 PS 為 7.92/6.21/5.17 倍,首次覆蓋,給予“增持”評級。表表 10.10.可比公司可比公司 PSPS 估值估值 公司名稱公司名稱 公司代碼公司代碼 市值市值 貨幣貨幣 營業收入(百萬)營業收入(百萬)PSPS 2022E2022E 2023E2023E 2024E2
118、024E 2022E2022E 2023E2023E 2024E2024E CEVA CEVA.O 591.94 USD 139.67 157.67 185.00 4.24 3.75 3.20 Synopsys SNPS.O 44,299.95 USD 5,079.00 5,684.00 6,281.00 8.72 7.79 7.05 Cadence CDNS.O 41,915.80 USD 3,497.00 3,845.00 4,266.00 11.99 10.90 9.83 世芯 3661.TW 48,255.00 TWD 13,633.00 20,009.00 24,602.00 3.5
119、4 2.41 1.96 國芯科技 688262.SH 101.14 RMB 9.10 16.37 26.43 11.12 6.18 3.83 平均 7.92 6.21 5.17 芯原股份-U 688521.SH 232.45 RMB 27.84 36.04 45.83 8.35 6.45 5.07 數據來源:數據來源:CEVACEVA、SynopsysSynopsys、CadenceCadence、世芯預期收入來自彭博業績預計平均,、世芯預期收入來自彭博業績預計平均,國芯科技國芯科技預期收入來自預期收入來自 WindWind 一致預期,一致預期,財通證券研究所財通證券研究所,截止,截止2 20
120、22022 年年 1 10 0 月月 2 21 1 日收盤價日收盤價 公司深度研究報告公司深度研究報告 證券證券研究報告研究報告 謹請參閱尾頁重要聲明及財通證券股票和行業評級標準謹請參閱尾頁重要聲明及財通證券股票和行業評級標準 37 5.5.風險提示風險提示 研發失敗、產品或服務客戶端認證失敗風險研發失敗、產品或服務客戶端認證失敗風險:公司業務多為定制化服務,假如公司產品或服務面臨研發失敗,或未能滿足客戶認證等情況,可能導致公司業績下行。研發人員流失研發人員流失風險風險:公司所處集成電路設計行業屬于技術密集型產業,對研發技術人員依賴度高,截至 2022 年 6 月 30 日,公司有研發人員 1
121、104 人,占員工總人數 86.38%。未來如果公司未能保持在同行業內薪酬水平及晉升制度的競爭優勢,未能落實技術人員激勵機制,將難以吸引高端人才,甚至骨干技術人員的流失,對公司業績產生負面影響。行業增長趨勢放緩或行業出現負增長行業增長趨勢放緩或行業出現負增長風險風險:目前,全球集成電路行業主要受汽車、工業等應用的高需求帶動,如果未來行業增長趨勢放緩或行業出現負增長,可能會導致市場競爭加劇,產品需求下降的情況,對公司業績及經營產生不利影響。海外經營海外經營風險風險:公司在美國、歐洲、日本、中國香港、中國臺灣等地區設有分支機構并積極開展海外業務。受海外政策法規變動,政治經濟局勢變化等因素影響,公司
122、海外經營環境日益復雜。如果公司未能及時應對海外市場變化,將對公司發展及業績產生負面影響。公司深度研究報告公司深度研究報告 證券證券研究報告研究報告 謹請參閱尾頁重要聲明及財通證券股票和行業評級標準謹請參閱尾頁重要聲明及財通證券股票和行業評級標準 38 公司財務報表及指標預測公司財務報表及指標預測 Table_Finance2 利潤表利潤表 2020A2020A 2021A2021A 2022E2022E 2023E2023E 2024E2024E 財務指標財務指標 2020A2020A 2021A2021A 2022E2022E 2023E2023E 2024E2024E 營業收入營業收入 1
123、5061506 21392139 26772677 35103510 46074607 成長性成長性 減:營業成本 829 1282 1592 2080 2707 營業收入增長率 12%42%25%31%31%營業稅費 2 4 4 4 5 營業利潤增長率 71%422%255%91%76%銷售費用 93 129 153 193 249 凈利潤增長率 38%152%333%86%76%管理費用 86 88 110 140 175 EBITDA 增長率 227%60%21%52%59%研發費用 531 628 771 972 1221 EBIT 增長率 93%587%187%134%101%財務費
124、用 30 2-24-22-7 NOPLAT 增長率-87%-186%260%134%101%資產減值損失-8-1 0 0 0 投資資本增長率 168%6%2%4%6%加加:公允價值變動收益公允價值變動收益 1515 -1 1 0 0 0 0 0 0 凈資產增長率 173%4%2%4%7%投資和匯兌收益 24 9 1 1 2 利潤率利潤率 營業利潤營業利潤 -7 7 2323 8181 155155 272272 毛利率 45%40%41%41%41%加:營業外凈收支-1 1 2 1 1 營業利潤率 0%1%3%4%6%利潤總額利潤總額 -8 8 2424 8383 155155 273273
125、凈利潤率-2%1%2%3%4%減:所得稅 17 11 26 48 85 EBITDA/營業收入 5%6%6%7%8%凈利潤凈利潤 -2626 1313 5858 107107 189189 EBIT/營業收入 0%1%2%4%6%資產負債表資產負債表 2020A2020A 2021A2021A 2022E2022E 2023E2023E 2024E2024E 運營效率運營效率 貨幣資金 210 1091 1143 1497 1686 固定資產周轉天數 12 12 10 8 6 交易性金融資產 1688 714 514 514 514 流動營業資本周轉天數流動營業資本周轉天數 446446 14
126、4144 118118 6767 5454 應收帳款 502 745 920 1283 1660 流動資產周轉天數 632 512 461 415 371 應收票據 5 35 42 59 74 應收帳款周轉天數 90 105 112 113 115 預付帳款 11 107 398 166 217 存貨周轉天數 31 30 31 31 31 存貨 83 133 136 216 243 總資產周轉天數 561 593 543 462 400 其他流動資產 43 79 109 109 109 投資資本周轉天數 640 479 389 308 250 可供出售金融資產 投資回報率投資回報率 持有至到期
127、投資 ROE-1%0%2%4%6%長期股權投資 85 58 48 48 48 ROA-1%0%1%2%3%投資性房地產 0 0 0 0 0 ROIC 0%0%1%3%6%固定資產 52 67 73 74 70 費用率費用率 在建工程 0 5 3 3 3 銷售費用率 6%6%6%6%5%無形資產 168 248 238 228 218 管理費用率 6%4%4%4%4%其他非流動資產 2 5 5 5 5 財務費用率 2%0%-1%-1%0%資產總額資產總額 31953195 38583858 42194219 47994799 54495449 三費/營業收入 14%10%9%9%9%短期債務 0
128、 11 1 1 1 償債能力償債能力 應付帳款 137 231 229 372 410 資產負債率 18%29%34%40%44%應付票據 0 0 0 0 0 負債權益比 22%42%52%66%77%其他流動負債 16 18 18 18 18 流動比率 4.68 2.80 2.46 2.16 2.02 長期借款 0 0 0 0 0 速動比率 4.34 2.43 1.90 1.83 1.71 其他非流動負債 0 0 0 0 0 利息保障倍數-3.24 5.52 17.28 178.03 358.49 負債總額負債總額 569569 11371137 14401440 19121912 2373
129、2373 分紅指標分紅指標 少數股東權益少數股東權益 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 DPS(元)0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 股本 486 496 496 496 496 分紅比率 留存收益-1606-1593-1534-1427-1238 股息收益率 0%0%0%0%0%股東權益股東權益 26262626 27212721 27802780 28872887 30753075 業績和估值指標業績和估值指標 2020A2020A 2021A2021A 2022E2022E 2023E2023E 2024E2024E 現金流量表現金流量表 2020A2020A 20
130、21A2021A 2022E2022E 2023E2023E 2024E2024E EPS(元)-0.06 0.03 0.12 0.22 0.38 凈利潤-26 13 58 107 189 BVPS(元)5.41 5.50 5.58 5.80 6.18 加:折舊和攤銷 83 107 96 101 106 PE(X)2578.67 403.81 216.77 123.28 資產減值準備 8 11 0 0 0 PB(X)14.90 14.08 8.36 8.05 7.56 公允價值變動損失-15 1 0 0 0 P/FCF 財務費用 8 6 3 1 1 P/S 26.01 17.93 8.65 6
131、.60 5.03 投資收益-24-9-1-1-2 EV/EBITDA 493.50 295.62 145.69 94.02 58.52 少數股東損益 0 0 0 0 0 CAGR(%)營運資金的變動-159 26-221 218-33 PEG 16.97 1.21 2.51 1.63 經營活動產生現金流量經營活動產生現金流量 -125125 155155 -6767 425425 259259 ROIC/WACC 投資活動產生現金流量投資活動產生現金流量 -14811481 743743 133133 -7070 -6969 REP 融資活動產生現金流量融資活動產生現金流量 16611661
132、-1717 -1515 -1 1 -1 1 資料來源:資料來源:windwind 數據,財通證券研究所數據,財通證券研究所 公司深度研究報告公司深度研究報告 證券證券研究報告研究報告 謹請參閱尾頁重要聲明及財通證券股票和行業評級標準謹請參閱尾頁重要聲明及財通證券股票和行業評級標準 39 信息披露信息披露 分析師承諾分析師承諾 作者具有中國證券業協會授予的證券投資咨詢執業資格,并注冊為證券分析師,具備專業勝任能力,保證報告所采用的數據均來自合規渠道,分析邏輯基于作者的職業理解。本報告清晰地反映了作者的研究觀點,力求獨立、客觀和公正,結論不受任何第三方的授意或影響,作者也不會因本報告中的具體推薦意
133、見或觀點而直接或間接收到任何形式的補償。資質聲明資質聲明 財通證券股份有限公司具備中國證券監督管理委員會許可的證券投資咨詢業務資格。公司評級公司評級 買入:相對同期相關證券市場代表性指數漲幅大于 10%;增持:相對同期相關證券市場代表性指數漲幅在 5%10%之間;中性:相對同期相關證券市場代表性指數漲幅在-5%5%之間;減持:相對同期相關證券市場代表性指數漲幅小于-5%;無評級:由于我們無法獲取必要的資料,或者公司面臨無法預見結果的重大不確定性事件,或者其他原因,致使我們無法給出明確的投資評級。行業評級行業評級 看好:相對表現優于同期相關證券市場代表性指數;中性:相對表現與同期相關證券市場代表
134、性指數持平;看淡:相對表現弱于同期相關證券市場代表性指數。免責聲明免責聲明 本報告僅供財通證券股份有限公司的客戶使用。本公司不會因接收人收到本報告而視其為本公司的當然客戶。本報告的信息來源于已公開的資料,本公司不保證該等信息的準確性、完整性。本報告所載的資料、工具、意見及推測只提供給客戶作參考之用,并非作為或被視為出售或購買證券或其他投資標的邀請或向他人作出邀請。本報告所載的資料、意見及推測僅反映本公司于發布本報告當日的判斷,本報告所指的證券或投資標的價格、價值及投資收入可能會波動。在不同時期,本公司可發出與本報告所載資料、意見及推測不一致的報告。本公司通過信息隔離墻對可能存在利益沖突的業務部
135、門或關聯機構之間的信息流動進行控制。因此,客戶應注意,在法律許可的情況下,本公司及其所屬關聯機構可能會持有報告中提到的公司所發行的證券或期權并進行證券或期權交易,也可能為這些公司提供或者爭取提供投資銀行、財務顧問或者金融產品等相關服務。在法律許可的情況下,本公司的員工可能擔任本報告所提到的公司的董事。本報告中所指的投資及服務可能不適合個別客戶,不構成客戶私人咨詢建議。在任何情況下,本報告中的信息或所表述的意見均不構成對任何人的投資建議。在任何情況下,本公司不對任何人使用本報告中的任何內容所引致的任何損失負任何責任。本報告僅作為客戶作出投資決策和公司投資顧問為客戶提供投資建議的參考??蛻魬敧毩⒆鞒鐾顿Y決策,而基于本報告作出任何投資決定或就本報告要求任何解釋前應咨詢所在證券機構投資顧問和服務人員的意見;本報告的版權歸本公司所有,未經書面許可,任何機構和個人不得以任何形式翻版、復制、發表或引用,或再次分發給任何其他人,或以任何侵犯本公司版權的其他方式使用。