《芯原股份-公司研究報告-國內半導體IP龍頭廠商 Chiplet開啟第二成長曲線-231024（48頁）.pdf》由會員分享，可在線閱讀，更多相關《芯原股份-公司研究報告-國內半導體IP龍頭廠商 Chiplet開啟第二成長曲線-231024（48頁）.pdf（48頁珍藏版）》請在三個皮匠報告上搜索。

1、 本報告由中信建投證券股份有限公司在中華人民共和國（僅為本報告目的，不包括香港、澳門、臺灣）提供。在遵守適用的法律法規情況下，本報告亦可能由中信建投（國際）證券有限公司在香港提供。同時請務必閱讀正文之后的免責條款和聲明。證券研究報告證券研究報告A A 股公司深度股公司深度 半導體半導體 國內半導體國內半導體 IPIP 龍頭龍頭廠商廠商，ChipletChiplet 開啟第二成長曲線開啟第二成長曲線 核心觀點核心觀點 芯原股份是一家依托自主半導體 IP，為客戶提供平臺化、全方位、一站式芯片定制服務和半導體 IP 授權服務的企業，公司是中國大陸排名第一的半導體 IP 供應商，知識產權授權使用費收入

2、排名全球第五。IP 為芯片設計提供基本模塊，新產品、制程迭代等催生 IP 需求。隨著人工智能、自動駕駛、高帶寬存儲器等發展，IP 復用性和多樣性優點，帶來 SoC 芯片和 Chiplet 技術的革新，將給公司帶來業績彈性。摘要摘要 依托自主半導體依托自主半導體 IP，位居國內第一、全球第七，位居國內第一、全球第七 公司是中國大陸排名第一的半導體 IP 供應商，知識產權授權使用費收入排名全球第五。公司一家依托自主半導體 IP，為客戶提供平臺化、全方位、一站式芯片定制服務和半導體 IP 授權服務的企業。自主可控的圖形處理器 IP、神經網絡處理器 IP、視頻處理器 IP、數字信號處理器 IP、圖像信

3、號處理器 IP 和顯示處理器 IP六類處理器 IP、1,500 多個數?；旌?IP 和射頻 IP。公司 IP 主要應用領域廣泛包括消費電子、汽車電子、計算機及周邊、工業、數據處理、物聯網等，主要客戶包括芯片設計公司、IDM、系統廠商、大型互聯網公司、云服務提供商等。IP 為芯片設計提供基本模塊，新產品、制程迭代等催生為芯片設計提供基本模塊，新產品、制程迭代等催生 IP 需求需求 半導體 IP 為芯片設計提供基本模塊，Fabless 與 IDM 企業為 IP核廠商的主要下游客戶。2022 年設計 IP 收入規模達到 66.77 億美元，同比增長了 20.9%，前十大 IP 供應商市場份額總和為8

4、0.3%，其中芯原股份份額為 2.0%。從類別（處理器、有線接口、物理、數字）來看，2017 年-2022 年間，接口類別從 18%增長到24.9%，為 IP 增長最快的類別。IP 復用降低芯片開發成本，降低開發周期。以 ARM 生態為例，28nm SOC 的開發成本下降至接近 2000 萬美元，較無 ARM 生態的成本下降 50%以上。同時 IP的復用可以大幅度降低開發周期，避免重復勞動，設計周期由原來的 3-4 年降低至 1.5-2 年。Chiplet 異構集成突破瓶頸，有望成為公司第二發展曲線異構集成突破瓶頸，有望成為公司第二發展曲線 萬物感知、萬物互聯和萬物智能推動計算技術進入新一輪高

5、速發展期，而隨著對算力和數據處理需求持續變大，當前集成電路的發展受“四堵墻”（“存儲墻”“面積墻”“功耗墻”和“功能墻”）制約，以芯粒（Chiplet）異質集成為核心的先進封裝技術，將成為集成電路發展的關鍵路徑和突破口。首次評級首次評級 買入買入 劉雙鋒劉雙鋒 SAC 編號:S1440520070002 SFC 編號:BNU539 孫芳芳孫芳芳 SAC 編號:S1440520060001 發布日期：2023 年 10 月 24 日 當前股價：55.46 元 目標價格 6 個月：93.63 元 主要數據主要數據 1 個月 3 個月 12 個月-10.81/-5.37-17.42/-10.93 1

6、8.76/21.28 12 月最高/最低價（元）110.80/40.08 總股本（萬股）50,118.77 流通 A 股（萬股）49,974.95 總市值（億元）48,751.75 流通市值（億元）277.16 近 3 月日均成交量（萬）293.56 主要股東 數據標示 15.15%股價表現股價表現 相關研究報告相關研究報告 -6%44%94%144%2022/10/242022/11/242022/12/242023/1/242023/2/242023/3/242023/4/242023/5/242023/6/242023/7/242023/8/242023/9/242023/10/24芯原

7、股份上證指數芯原股份芯原股份（6 68852188521)A 股公司深度報告 芯原股份芯原股份 請務必閱讀正文之后的免責條款和聲明 Chiplet（芯粒）是一種可平衡計算性能與成本，提高設計靈活度，且提升 IP 模塊經濟性和復用性的新技術之一。Chiplet 結構可以廣泛應用與高性能計算、自動駕駛、高帶寬存儲器等應用。隨著算力需求增加，Chiplet 市場規模將從 2021 年的 73.7 億美元提升到 2027 年 239.1 億美元，復合增長率為 26.54%。IP 復用性和多樣性優點，帶來復用性和多樣性優點，帶來 SoC 芯片和芯片和 Chiplet 技術革新技術革新 Chiplet 的

8、新時代正在開啟，IP 新型復用模式到來。目前，已有 AMD、英特爾、臺積電為代表的多家集成電路產業鏈領導廠商先后發布了量產可行的 Chiplet 解決方案、接口協議或封裝技術，芯原已經成為大陸首批加入 UCIe 聯盟的企業之一。隨著工藝節點的演進，公司持續進行芯片定制技術的研發，不斷提高基于 FinFET 和 FD-SOI 先進工藝節點上的芯片設計能力。公司的客戶群體逐步轉變，系統廠商、互聯網企業及云服務提供商占比增加。截止到 2023 年中報，公司來自系統廠商、互聯網企業和云服務提供商客戶的收入占總收入比重 44.31%。國內國內自主自主 IP 龍頭，下游龍頭，下游滲透率提升迎來業績彈性滲透

9、率提升迎來業績彈性 我們預計公司 2023-2025 年營收 24.98/29.23/36.34 億元，同比增長為-6.74、16.99%、24.34%，歸母凈利潤0.60/0.79/21.07 億元，EPS 為 0.12/0.16/0.21 元/股，對應 2024 年 PS 為 9X，由于公司是國內第一家上市的 IP 公司，我們選取海外行業可比公司 ARM、Synopsys、Cadence、CEVA、世芯，2024 年平均 PS 估值為 10X。由于公司是中國大陸排名第一的半導體 IP 供應商，知識產權授權使用費收入排名全球第五。2022 年市場占有率為2.0%，相對國際廠商 ARM 等，公

10、司提供獨特的 SiPaaS 服務模式，隨著人工智能、自動駕駛、高帶寬存儲器等發展，IP 復用性需求擴大，公司有望獲得快速成長的機會，考慮到芯原股份市占率低及未來成長性明顯，我們以 2024 年的 PS 為 16X 給予 6 個月目標價 93.63 元，給予“買入”評級。風險提示：風險提示：設計研發、技術升級迭代、技術授權、芯片定制業務毛利率波動等風險。資料來源：iFind，中信建投 202120222023E2024E2025E營業收入(百萬元)2,139.312,678.992,498.482,922.953,634.38YoY(%)42.0425.23-6.7416.9924.34凈利潤(

11、百萬元)13.2973.8160.3679.39107.28YoY(%)151.99455.31-18.2331.5435.12毛利率(%)40.0641.5946.1945.2144.35凈利率(%)0.622.762.422.722.95ROE(%)0.492.542.032.613.40EPS(攤薄/元)0.030.150.120.160.21P/E(倍)2,085.12375.48459.20349.10258.36P/B(倍)10.199.539.349.108.79重要財務指標重要財務指標 0XwUxUcXcVmUrNnRbRbP6MmOnNmOnOlOnMpPiNoMqN6MnM

12、nNMYsQxPNZrRmQ A 股公司深度報告 芯原股份芯原股份 請務必閱讀正文之后的免責條款和聲明 目錄目錄 一、依托自主半導體 IP，位居國內第一、全球第七市場地位.1 1.1 依托自主半導體 IP，提供一站式和 IP 授權服務.1 1.2 兩大業務助力業績增長，持續重視研發未來可期.2 1.3 公司為國內排名第一 IP 提供商，豐富 IP 庫為成長根基.5 二、IP 為芯片設計提供基本模塊，新產品、制程迭代等催生 IP 需求.8 2.1 IP 為芯片設計提供基本模塊.8 2.2 IP 市場規模逆勢上漲.13 2.3 IP 營收模式為前期授權費加上后期版稅.15 2.4 新產品、新制程、

13、成本等將催生新的 IP 需求.17 三、Chiplet 異構集成突破瓶頸，有望成為公司第二發展曲線.20 3.1 集成電路發展受到“四堵墻”制約.20 3.2 Chiplet 異構集成是高性能芯片發展趨勢.21 3.3 Chiplet 三維異構集成應用廣泛.24 3.3.1 人工智能驅動高性能計算市場持續增長.25 3.3.2 自動駕駛等級迭代帶來算力需求.26 3.3.2 高帶寬存儲器 HBM 突破“存儲墻”限制.27 四、IP 復用性和多樣性優點，帶來 SoC 芯片和 Chiplet 技術革新.30 4.1 Chiplet 新時代開啟，帶來 IP 新型復用模式.30 4.2 持續投入芯片定

14、制研發，提高 FinFET 和 FD-SOI 工藝能力.32 4.3 提供 SiPaaS 模式服務，IP 平臺蓄勢待發.34 五、投資評價與建議.37 六、風險分析.39 七、報表預測.40 A 股公司深度報告 芯原股份芯原股份 請務必閱讀正文之后的免責條款和聲明 圖表目錄 圖表 1：芯原股份有豐富的 IP 儲備.1 圖表 2：芯原主要服務內容示意圖.2 圖表 3：2017-2023H1 年公司營收情況.2 圖表 4：2017-2023H1 年公司歸母凈利潤情況.2 圖表 5：2017-2022 年產品結構（億元）.3 圖表 6：2017-2022 年一站式芯片定制與 IP 授權結構（%）.3

15、 圖表 7：2019-2023H1 下游應用分類（%）.3 圖表 8：2019-2023H1 下游應用分類構成（%）.3 圖表 9：2019-2023H1IP 授權下游應用分類（%）.4 圖表 10：2019-2023H1 一站式下游應用分類構成（%）.4 圖表 11：2017-2023H1 公司毛利率與凈利率情況（%）.4 圖表 12：2017-2023H1 公司各產品毛利率情況（%）.4 圖表 13：2017-2023H1 公司研發支出情況.5 圖表 14：2017-2023H1 公司研發人員情況.5 圖表 15：芯原 IP 儲備豐富.5 圖表 16：視頻處理器（VPU）.6 圖表 17：

16、視頻技術與產業發展.6 圖表 18：視頻處理器（VPU）.6 圖表 19：圖形處理器（GPU）.6 圖表 20：芯原在不同晶圓廠不同工藝節點開發的數?；旌?IP.7 圖表 21：芯片設計由自主設計與外購 IP 構成.8 圖表 22：IP 復用類似“拼圖”.8 圖表 23：芯片設計任務中 IP 核按交付方式分類.9 圖表 24：芯片設計任務中 IP 核按交付方式分類.10 圖表 25：芯片設計工序中驗證占 70%.11 圖表 26：IP 授權方式設計和開發芯片優點.11 圖表 27：IP 核按 IPnest 口徑分類.12 圖表 28：半導體 IP 處于產業鏈最上游.13 圖表 29：全球半導體

17、設計 IP 廠商收入排名，2021-2022 年（單位：百萬美元）.13 圖表 30：全球前三大半導體設計 IP 廠商收入增長，2016 年-2022 年（單位：百萬美元）.14 圖表 31：全球 IP 類別構成 2017-2022 年（%）.14 圖表 32：全球半導體 IP 市場（單位：十億美元）.14 圖表 33：公司產品演變路線.15 圖表 34：半導體 IP 設計授權費市場占有率前五名(2022).15 圖表 35：半導體 IP 設計版稅市場占有率前五名(2022).15 圖表 36：ARM 商業模式.16 圖表 37：ARM 產生收入時間軸.16 圖表 38：2017 年-2022

18、 年 ARM 公司營業收入（億美元）.16 圖表 39：2017 年-2022 年 ARM 公司毛利率（%）.16 圖表 40：2017-2022 年 ARM 業務構成（%）.17 A 股公司深度報告 芯原股份芯原股份 請務必閱讀正文之后的免責條款和聲明 圖表 41：2017-2022 年 ARM 版稅出貨量（十億顆）.17 圖表 42：集成電路產業鏈圖譜.17 圖表 43：不同工藝節點下的芯片所集成的硬件 IP 平均數量（個）.18 圖表 44：單顆芯片裸片可容納晶體管數量增長趨勢.18 圖表 45：不同工藝節點處于各應用時期的芯片設計成本.18 圖表 46：SOC 芯片設計開發成本構成（%

19、）.19 圖表 47：28nm SOC 芯片開發成本-Arm 生態系統價值.19 圖表 48：ARM 生態大幅下降開發成本.19 圖表 49：計算技術進入新一輪的高速發展期.20 圖表 50：存儲墻：存儲器速度遠落后于處理器.21 圖表 51：面積墻：芯片尺寸受限于光罩極限.21 圖表 52：功耗墻：增大集成規模帶來難以解決的功耗.21 圖表 53：功能墻：單一芯片襯底實現功能有限.21 圖表 54：良率隨著尺寸增長而降低.22 圖表 55：兩顆裸片良率對比.22 圖表 56：芯片設計成本隨著制程提升不斷增加.22 圖表 57：三維集成芯片架構分為同構集成與異構集成.23 圖表 58：Chip

20、let 原理如同搭積木.23 圖表 59：Chiplet 可以由不同制程小芯片集成一起.23 圖表 60：先進工藝節點常規工藝節點成本收益評估.24 圖表 61：ADM Zen 2 架構實物圖.24 圖表 62：三維異構集成芯片結構組合.24 圖表 63：2021 年 Chiplet 封裝市場構成（十億美元，%）.25 圖表 64：2027 年 Chiplet 封裝市場構成（十億美元，%）.25 圖表 65：全球 HPC 市場規模（單位：百萬美元）.25 圖表 66：全球 HPC 市場規模構成（%）.25 圖表 67：全球算力規模及增速.26 圖表 68：我國算力規模及增速.26 圖表 69：

21、自動駕駛級別及相應功能劃分.26 圖表 70：2021-2030F 自動駕駛 ADAS/AD 對用的 SOC 收入規模（單位：十億美元）.27 圖表 71：HBM 堆疊結構.28 圖表 72：片外存儲從并排布局轉為三維堆疊.29 圖表 73：HBM2 的單引腳 I/O 帶寬功耗比數值降低 42%.29 圖表 74：Chiplet 生態鏈：EDA、IP、封裝廠、Fab 廠.30 圖表 75：UCIe 發起人與當前部分聯盟成員.31 圖表 76：產業交叉互動.31 圖表 77：IP 企業生態建設.31 圖表 78：Bulk COMS、FDSOI、FinFET 原理圖形貌.32 圖表 79：Bulk

22、 COMS、FDSOI、FinFET 原理圖橫截面.32 圖表 80：芯原設計服務能力及其應用的演進.33 圖表 81：Bulk COMS、FDSOI、FinFET 參數對比.33 A 股公司深度報告 芯原股份芯原股份 請務必閱讀正文之后的免責條款和聲明 圖表 82：芯原在各晶圓廠各工藝節點的基礎 IP.34 圖表 83：芯原股份客戶群體包含眾多國際一流公司.34 圖表 84：芯原股份客戶群體包含眾多國際一流公司.35 圖表 85：公司基于 Chiplet 技術的產品布局.35 圖表 86：高端應用處理平臺、數據中心視頻轉碼平臺、模數混合 IP 平臺進展.36 圖表 87：2017-2019

23、年公司向前五大供應商采購金額及占當期采購總額比例.37 圖表 88：2019 年按采購內容晶圓、封測、IP 及 EDA 前五大供應商情況.37 圖表 89：可比公司估值情況對比.38 1 A 股公司深度報告 芯原股份芯原股份 請務必閱讀正文之后的免責條款和聲明 一、一、依托自主半導體依托自主半導體 IP，位居位居國內第一、全球第七國內第一、全球第七市場市場地位地位 1.1 依托自主半導體依托自主半導體 IP，提供一站式和，提供一站式和 IP 授權服務授權服務 芯原是一家依托自主半導體芯原是一家依托自主半導體 IP，為客戶提供平臺化、全方位、一站式芯片定制服務和半導體，為客戶提供平臺化、全方位、

24、一站式芯片定制服務和半導體 IP 授權服務授權服務的企業。的企業。公司至今已擁有高清視頻、高清音頻及語音、車載娛樂系統處理器、視頻監控、物聯網連接、智慧可穿戴、高端應用處理器、視頻轉碼加速、智能像素處理等多種一站式芯片定制解決方案，以及自主可控的圖形處理器 IP、神經網絡處理器 IP、視頻處理器 IP、數字信號處理器 IP、圖像信號處理器 IP 和顯示處理器 IP 六類處理器 IP、1,500 多個數?；旌?IP 和射頻 IP。主營業務的應用領域廣泛包括消費電子、汽車電子、計算機周邊、工業、數據處理、物聯網等，主要客戶包括芯片設計公司、IDM、系統廠商、大型互聯網公司、云服務提供商等。圖表圖表

25、1：芯原股份有芯原股份有豐富的豐富的 IP 儲備儲備 資料來源：公司 2022 年年報交流，中信建投 盈利模式：盈利模式：公司主要通過向客戶提供一站式芯片定制服務和半導體公司主要通過向客戶提供一站式芯片定制服務和半導體 IP 授權服務取得業務收入。授權服務取得業務收入。1）一站式芯片定制服務一站式芯片定制服務：一站式芯片定制服務收入主要系公司根據客戶芯片定制需求，完成客戶芯片設計和制造中的全部或部分業務流程環節所獲取的收入。在芯片設計階段，公司主要負責芯片設計工作，并獲取芯片設計業務收入，該階段通常以里程碑的方式進行結算。當芯片設計完成并通過驗證后，客戶將根據終端市場情況向公司下達量產芯片的訂

26、單，訂單通常包含量產芯片的名稱、規格、數量、單價等要素，公司將依據客戶訂單為其提供芯片的委外生產管理服務，交付符合規格要求的芯片產品并獲取芯片量產業務收入，該階段通常在客戶下達生產訂單時預收一部分款項，待芯片完工發貨后收取剩余款項。2）半導體半導體 IP 授權服務授權服務：半導體 IP 授權服務收入主要系公司將其研發的半導體 IP 授權給客戶使用所獲取的收入。在客戶芯片設計階段，公司直接向客戶交付半導體 IP，并獲取知識產權授權使用費收入。該階段通常在簽署合同時收取一部分款項，待 IP 交付完成后收取剩余款項。待客戶利用該 IP 完成芯片 2 A 股公司深度報告 芯原股份芯原股份 請務必閱讀正

27、文之后的免責條款和聲明 設計并量產后，公司依照合同約定，根據客戶芯片的銷售情況，按照量產芯片銷售顆數獲取特許權使用費收入，該階段客戶通常按季度向公司提交芯片銷售情況作為結算依據。圖表圖表2：芯原主要服務內容示意圖芯原主要服務內容示意圖 資料來源：公司2022年年度報告，中信建投 1.2 兩大業務助力業績兩大業務助力業績增長增長，持續重視研發未來可期，持續重視研發未來可期 兩大業務助兩大業務助力力業績增長業績增長，盈利能力不斷增強。，盈利能力不斷增強。得益于公司獨特商業模式，即原則上無產品庫存的風險，無應用領域的邊界，以及逆產業周期的屬性等，公司業務快速發展，行業地位和市場競爭力不斷提升，保持營

28、業收入同比快速增長趨勢。2017-2022 年營業收入從 10.80 億元上升到 26.79 億元，復合增長率接近 20%，相應的歸母凈利潤也從-1.28 億元上升到 0.74 億元，并且在 2022 年扣非后歸母凈利潤首次扭虧達到 0.13 億元。截止2023 年中報，公司在手訂單金額 21.37 億元，其中一年內轉化的在手訂單金額 14.05 億元，占比 65.73%。公司業務主要分為一站式芯片定制業務（包括芯片設計業務收入、量產業務收入）與半導體 IP 授權業務（包括知識產權授權使用費、特許權使用費收入），其中一站式芯片業務占比達到 60%以上，公司主要為芯片設計公司、IDM、系統廠商、

29、大型互聯網公司、云服務提供商等客戶提供一站式芯片定制業務。圖表圖表3：2017-2023H1 年公司營收情況年公司營收情況 圖表圖表4：2017-2023H1 年公司年公司歸母凈利潤歸母凈利潤情況情況 資料來源：Wind，中信建投 資料來源：Wind,中信建投-5%0%5%10%15%20%25%30%35%40%45%0510152025302017201820192020202120222023H1營業收入（億元）YOY（%）0%50%100%150%200%250%300%350%400%450%500%(1.5)(1.0)(0.5)0.00.51.0201720182019202020

30、2120222023H1歸母凈利潤（億元）YOY（%）3 A 股公司深度報告 芯原股份芯原股份 請務必閱讀正文之后的免責條款和聲明 圖表圖表5：2017-2022 年產品結構（億元）年產品結構（億元）圖表圖表6：2017-2022 年一站式芯片定制與年一站式芯片定制與 IP 授權結構（授權結構（%）資料來源：Wind，中信建投 資料來源：Wind,中信建投 下游應用以物聯網業務為主，數據處理業務增長迅速。下游應用以物聯網業務為主，數據處理業務增長迅速。2021-2023H1 物聯網占營業收入比重持續提升，從25.44%提升到 43.32%，2023 年上半年公司物聯網領域實現營業收入 5.13

31、 億元，同比上漲 47.00%，該領域收入占營業收入比重為 43.32%，同比提升 14.55 個百分點。公司數據處理領域實現營業收入 1.77 億元，同比上漲 70.30%，占營業收入比重 14.97%，同比提升 6.39 個百分點。（1）半導體半導體 IP 授權業務（包括知識產權授權使用授權業務（包括知識產權授權使用費、特許權使用費收入）下游應用領域：費、特許權使用費收入）下游應用領域：2021-2023H1 計算機周邊及數據處理業務占營業收入比重總和接近 60%，2023H1 公司半導體 IP 授權業務應用于數據處理領域的收入為 1.41 億元，同比上漲 131.09%，占半導體 IP

32、授權業務整體營業收入的 35.30%；應用于計算機及周邊領域的收入為 0.97 億元，同比上漲 10.74%，占半導體 IP 授權業務整體營業收入的 24.29%。（2）一站式芯片定制業務（包括芯片設計業務、量產業務收入）下游應用領一站式芯片定制業務（包括芯片設計業務、量產業務收入）下游應用領域：域：2021-2023H1 物聯網占營業收入比重大幅提升，2023 年上半年公司一站式芯片定制服務業務應用于物聯網領域的收入達到 4.84 億元，占一站式芯片定制業務整體營業收入的 62.22%；應用于消費電子領域的收入為 1.43億元，占一站式芯片定制業務整體營業收入的 18.31%。圖表圖表7：2

33、019-2023H1 下游應用分類（下游應用分類（億元億元）圖表圖表8：2019-2023H1 下游應用分類構成下游應用分類構成（%）資料來源：Wind，中信建投 資料來源：Wind,中信建投 5.904.405.336.538.8512.072.113.063.692.685.485.732.002.143.435.046.107.850.800.970.950.800.961.080.005.0010.0015.0020.0025.0030.00201720182019202020212022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74.07%70.58%67

34、.31%61.22%66.99%66.44%25.93%29.52%32.69%38.78%33.01%33.37%0%10%20%30%40%50%60%70%80%90%100%201720182019202020212022一站式芯片定制業務半導體IP授權業務5.10 5.24 6.61 5.77 2.36 3.21 4.69 5.44 9.06 5.13 0.56 1.79 3.60 3.26 1.31 2.62 1.50 3.04 2.46 1.77 1.37 1.21 1.71 3.48 0.52 0.54 0.63 0.99 2.70 0.69 0.005.0010.0015.0

35、020.0025.0030.0020192020202120222023H1消費電子物聯網計算機及周邊數據處理工業汽車電子38.08%34.76%30.89%21.52%19.98%23.95%31.14%25.44%33.82%43.32%4.19%11.91%16.81%12.18%11.06%19.53%9.97%14.21%9.19%14.97%10.19%8.00%8.02%13.00%4.36%4.06%4.21%4.63%10.08%5.81%0%10%20%30%40%50%60%70%80%90%100%20192020202120222023H1消費電子（%）物聯網（%）計

36、算機及周邊（%）數據處理（%）工業（%）汽車電子（%）4 A 股公司深度報告 芯原股份芯原股份 請務必閱讀正文之后的免責條款和聲明 圖表圖表9：2019-2023H1IP 授權下游應用分類（授權下游應用分類（%）圖表圖表10：2019-2023H1 一站式下游應用分類構成（一站式下游應用分類構成（%）資料來源：Wind，中信建投 資料來源：Wind,中信建投 量產業務規?；@現量產業務規?；@現，毛利率與凈利率改善明顯毛利率與凈利率改善明顯。2017-2022 年，公司量產業務的規?；M一步顯現，公司毛利率和凈利率逐步改善，2022 年毛利率達到 41.59%，凈利率為 2.76%

37、，分產品來看，半導體 IP 授權業務毛利率一直處于高位，其中，知識產權授權使用費收入保持 88%以上毛利率，特許權使用費收入毛利率為100%。一站式定制服務業務毛利率主要與下游客戶有關系，其中芯片量產業務收入直接受客戶終端產品出貨情況影響，隨著公司芯片量產業務能力的提升為客戶帶來更高價值，也為公司帶來更高的議價能力，公司芯片量產業務毛利率由 2021 年的 15.40%提升至 2022 年的 24.18%，同比上漲 8.78 個百分點。由于公司芯片設計業務多為定制化服務，受下游客戶具體需求的變化影響較大。圖表圖表11：2017-2023H1 公司毛利率公司毛利率與凈利率與凈利率情況情況（%）圖

38、表圖表12：2017-2023H1 公司各產品毛利率情況公司各產品毛利率情況（%）資料來源：Wind，中信建投 資料來源：Wind，中信建投 不斷加大研發投入，搭建穩定研發技術團隊。不斷加大研發投入，搭建穩定研發技術團隊。芯原在全球范圍內擁有中國上海、成都和北京，美國硅谷、達拉斯五大設計研發中心，全球總員工人數超過 1400 人，其中研發人員占總員工比例超過 85.97%，公司碩士及以上文憑的研發人員占比達 83.60%，近三年每年研發投入占營業收入的比例均在 30%以上。公司建立了一套較為完善的持續創新機制，包括與外部全球知名客戶和供應商的深度合作，內部對研發人員和研發項目創新激勵制度和措施

39、，人才的引進和培養，產業鏈上下游價值的發 現，全球集成電路行業優秀標的資源的推介、投資和收購等。芯原的研發投入和研發能力一直保持在較高水平，以保持其半導體 IP 儲備和一站式芯片定制業務的競爭優勢，從而打造了高競爭壁壘。45.10%34.48%31.32%23.51%17.18%11.66%9.17%7.11%8.22%19.60%16.28%24.29%16.62%13.64%11.41%35.30%4.33%7.06%10.72%2.59%8.56%13.56%21.10%7.20%0%10%20%30%40%50%60%70%80%90%100%20212022H120222023H1消

40、費電子（%）物聯網（%）計算機及周邊（%）數據處理（%）工業（%）汽車電子（%）23.88%18.81%16.67%18.31%29.51%38.76%46.31%62.22%21.05%18.06%10.16%4.36%13.03%5.63%8.10%4.66%9.83%13.46%14.19%5.30%0%10%20%30%40%50%60%70%80%90%100%20212022H120222023H1消費電子（%）物聯網（%）計算機及周邊（%）數據處理（%）工業（%）汽車電子（%）35.18%41.14%40.16%44.96%40.06%41.59%47.65%-11.87%-6.

41、41%-3.07%-1.70%0.62%2.76%1.88%-20%-10%0%10%20%30%40%50%60%2017201820192020202120222023H 1銷售毛利率（%）銷售凈利率（%）0%20%40%60%80%100%120%201720182019202020212022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 5 A 股公司深度報告 芯原股份芯原股份 請務必閱讀正文之后的免責條款和聲明 圖表圖表13：2017-2023H1 公司研發支出情況公司研發支出情況 圖表圖表14：2017-2023H1 公司研發人員情況公司研發人員情況 資料

42、來源：Wind，中信建投 資料來源：Wind，中信建投 1.3 公司為公司為國內排名第一國內排名第一 IP 提供商提供商，豐富豐富 IP 庫為成長根基庫為成長根基 公司是中國大陸排名第一的半導體公司是中國大陸排名第一的半導體 IP 供應商，知識產權授權使用費收入排名全球第五供應商，知識產權授權使用費收入排名全球第五。根據 IPnest 的統計數據，從半導體 IP 銷售收入角度，芯原是 2022 年中國大陸排名第一、全球排名第七的半導體 IP 授權服務提供商；在全球排名前七的企業中，IP 種類排名前二。2022 年，芯原的知識產權授權使用費收入排名全球第五。知識產權授權使用費收入的全球排名高于

43、IP 整體收入的全球排名，反應了公司的 IP 整體業務具有很好的成長性隨著后續客戶產品的逐步量產，公司將進一步收取特許權使用費收入，公司 IP 授權業務的規模效應將進一步擴大。從 IP 覆蓋種類來看，公司除了中央處理器和嵌入式非揮發性存儲器外沒有覆蓋外，公司擁有數字處理器、圖形處理器、圖像信號處理器等豐富 IP 庫。圖表圖表15：芯原芯原 IP 儲備豐富儲備豐富 資料來源：IPnest 2022年半導體IP報告，中信建投 0%5%10%15%20%25%30%35%40%45%01234567892017201820192020202120222023H1研發支出（億元）占比（%）79%80%

44、81%82%83%84%85%86%87%88%02004006008001000120014002017201820192020202120222023H1研發人員占比（%）半導體IP儲備半導體IP儲備Arm新思科技 鏗騰電子CEVAImaginationSST芯原基礎庫嵌入式非揮發性存儲器內存編譯器射頻IP周邊IP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 6 A 股公司深度報告 芯原股份芯原股份 請務必閱讀正文之后的免責條款和聲明 芯原的處理器 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）

45、、數字信號處理器 IP（DSP IP）、圖像信號處理器 IP（ISP IP）和顯示處理器 IP（Display Processor IP）。芯原的 Hantro 視頻處理器 IP 已被全球前 20 大云平臺解決方案提供商中的 12 個采用，并被中國前 5 大互聯網提供商中的 3 個采用。公司的視頻編解碼器技術可以單核支持 8K 分辨率（15fps）或 4K 分辨率（60fps）實時視頻編解碼，并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），且可根據客戶需求靈活配置產品功能。圖表圖表16：視頻處理器（視頻處

46、理器（VPU）圖表圖表17：視頻技術與產業發展視頻技術與產業發展 資料來源：招股說明書，中信建投 資料來源：公司2022年年報交流，中信建投 芯原的神經網絡處理器（NPU）IP 已被 68 家客戶用于其 120 余款人工智能芯片中。這些內置芯原 NPU 的芯片主要應用于物聯網、可穿戴設備、智慧電視、智慧家居、安防監控、服務器、汽車電子、智能手機、平板電腦、智慧醫療等 10 余個市場領域，奠定了芯原在人工智能領域全球領先的根基。芯原 GPU IP 已經耕耘嵌入式市場近 20 年，在多個市場領域中獲得了客戶的采用，包括數據中心、汽車電子、可穿戴設備、PC 等。芯原自主知識產權的通用圖形處理器（GP

47、GPU）可以支持大規模通用計算和生成式 AI（AIGC）相關應用，現已被客戶采用部署至可擴展 Chiplet 架構的高性能人工智能（AI）芯片，面向數據中心、高性能計算、汽車等應用領域。圖表圖表18：視頻處理器（視頻處理器（VPU）圖表圖表19：圖形處理器（圖形處理器（GPU）資料來源：招股說明書，中信建投 資料來源：招股說明書，中信建投 數?；旌?IP 指基于晶圓廠工藝的，用于處理由光、聲音、速度、溫度等自然模擬信號所轉化成的連續性模擬電信號的 IP。芯原的數?；旌?IP 包括 SoC 基礎 IP、數據接口 IP、人機界面 IP、電源管理 IP、單元庫與存儲 IP 等，其在不同晶圓廠的不同工

48、藝節點上開發的數?；旌?IP 共計 1500 多個。芯原針對物聯網應用領域開發了多款低功耗高性能的射頻 IP 和基帶 IP，支持包括藍牙、Wi-Fi、蜂窩物聯網、多模衛星導航定位等在內多種技術標準及應用，采用 22nm FD-SOI 等多種工藝，部分射頻 IP 已在多款客戶 SoC 芯片中集成并大規模量產。7 A 股公司深度報告 芯原股份芯原股份 請務必閱讀正文之后的免責條款和聲明 圖表圖表20：芯原在不同晶圓廠不同工藝節點開發的數?；旌闲驹诓煌A廠不同工藝節點開發的數?；旌?IP 資料來源：公司年報，中信建投 8 A 股公司深度報告 芯原股份芯原股份 請務必閱讀正文之后的免責條款和聲明

49、二二、IP 為芯片設計為芯片設計提供基本模塊提供基本模塊，新產品、制程迭代等新產品、制程迭代等催生催生新新需求需求 2.1 IP 為芯片設計為芯片設計提供基本模塊提供基本模塊 IP 核是指芯片中具有獨立功能的電路模塊的成熟設計。核是指芯片中具有獨立功能的電路模塊的成熟設計。IP 核中的 IP(Intellectual Property)是知識產權的英文簡稱，IP 核則是指具有知識產權的集成電路芯片核的總稱，是經過反復驗證過的、具有特定功能的、可以重復使用的、包含特定核心元素的（指令集、功能描述、代碼等）集成電路設計宏模塊（邏輯或功能單元），如AHB、APB、以太網、SPI、USB、UART 內

50、核等，主要應用于 ASIC 或 FPGA。通俗來說，IP 核就是指芯片中具有獨立功能的電路模塊的成熟設計，可以簡單類比為一個建筑的結構件或者是一個拼圖的組成圖塊。一個復一個復雜的芯片是由芯片設計者自主設計的電路部分和多個外購的雜的芯片是由芯片設計者自主設計的電路部分和多個外購的 IP 核連接構成的核連接構成的，要設計一款芯片，設計公司可以外購芯片中所有的 IP 核，僅設計芯片中自己有創意的、自主設計的部分，并把各部分連接起來。IP 復用類似“拼圖”復用類似“拼圖”，同時芯片設計要考量 IP 核的許多參數和指標，并要把各個 IP 核和自主設計部分正確連接，保證整個芯片的功能和性能正確無誤。圖表圖

51、表21：芯片設計由自主芯片設計由自主設計設計與外購與外購 IP 構成構成 圖表圖表22：IP 復用類似復用類似“拼圖”“拼圖”資料來源：芯論語，中信建投 資料來源：芯論語，中信建投 IP 產業崛起是產業崛起是 21 世紀半導體產業成熟度躍升、增量需求擴大、設計分工細化的結果。世紀半導體產業成熟度躍升、增量需求擴大、設計分工細化的結果。IP 的作用主要有四個方面：（1）使芯片設計化繁為簡，縮短芯片設計周期，提高復雜芯片設計的成功率。（2）IP 開發和 IP 復用技術使小公司設計大芯片成為可能；（3）使系統整機企業可以設計自己的芯片，提升自主創新能力和整機系統的自主知識產權含量；（4）使芯片設計行

52、業擺脫傳統 IDM 模式，成為產業鏈上獨立的行業，促進了芯片設計業迅猛發展。目前，許多中小微芯片設計公司雖然設計能力和水平有限，但出于搶占市場，縮短芯片設計周期的需要，會外購許多 IP 核來完成自己的芯片設計項目。業界的 IP 開發商、IP 提供商數量不斷增加，也變得越來越專業。各種功能、各種類型的 IP 核不斷涌現。IP 交易活動也日趨普遍，交易金額也越來越大。9 A 股公司深度報告 芯原股份芯原股份 請務必閱讀正文之后的免責條款和聲明 圖表圖表23：芯片設計任務中芯片設計任務中 IP 核按交付方式分類核按交付方式分類 資料來源：芯論語，艾瑞研究院，中信建投 按照交付方式分類按照交付方式分類

53、：IP 核有行為核有行為(Behavior)級、結構級、結構(Structure)級和物理級和物理(Physical)級三個層次的分類級三個層次的分類，對應著三個種類型的 IP核，它們是由硬件描述語言設計的軟核(Soft IP Core)、完成結構描述的固核(Firm IP Core)和基于物理描述并經過工藝驗證的硬核(Hard IP Core)。行為級和結構級設計階段的工作一般稱為前端設計，物理級設計階段的工作一般稱為后端設計?？蛻暨x用不同類型的 IP 核，可以自行配置調整，從而靈活快捷地進行芯片設計。1）IP 軟核：它是用硬件描述語言(HDL)設計的獨立功能的電路模塊。從芯片設計程度來看，

54、它只經過了 RTL 級設計優化和功能驗證，通常是以 HDL 文本形式提交給用戶。所以它不包含任何物理實現信息，因此，IP 軟核與制造工藝無關。借助于 EDA 綜合工具，用戶可以很容易與其它 IP 軟核，以及自主設計的電路部分合成一體，并根據各種不同半導體工藝，設計成具有不同性能的芯片。2）IP 固核：它的設計程度介于 IP 軟核和 IP 硬核之間，它除了完成 IP 軟核所有的設計外，還完成了門級電路綜合和時序仿真等設計環節。一般地，它以門級電路網表的形式提供給用戶。3）IP 硬核：它提供了電路設計最后階段掩模級的電路模塊。它以最終完成的布局布線網表形式提供給用戶。IP 硬核既具有結果的可預見性

55、，也可以針對特定工藝或特定 IP 提供商進行功耗和尺寸的優化。10 A 股公司深度報告 芯原股份芯原股份 請務必閱讀正文之后的免責條款和聲明 圖表圖表24：芯片設計任務中芯片設計任務中 IP 核按交付方式分類核按交付方式分類 資料來源：芯論語，艾瑞研究院，中信建投 實際設計工作會需要非常多的反復設計、修改、驗證工作，還要考慮代工廠的制造工藝。實際設計工作會需要非常多的反復設計、修改、驗證工作，還要考慮代工廠的制造工藝。實際上，從芯片最初的架構設計到最后的流片，驗證工作貫穿了整個設計流程，目前整個芯片設計 70%左右的工作量已經被驗證所占據。采用采用 IP 授權方式設計和開發芯片授權方式設計和開

56、發芯片可以幫助芯片設計企業加速產品上市，搶占先機?？梢詭椭酒O計企業加速產品上市，搶占先機。（1）從 IC 產業構成來看，IP 屬于關鍵的底層技術。經過驗證的優質 IP 模塊，具有高性能、功耗低、可復用、可規?；?、成本適中等特點，可作為獨立設計成果被交換、轉讓和銷售。（2）從技術的角度來看，IP 是 EDA 發展和芯片復雜化的結果。使用 IP 模塊可以讓芯片設計廠商基于“模塊”開發，避免了重復勞動，有利于芯片設計廠商將精力聚焦到提升核心競爭力的研發中。（3）從市場的角度來看，IP 是半導體行業分工精細化的結果。在智能終端創新升級加速的階段，快速的芯片設計并推出產品是搶占市場的重要手段，IP

57、核讓研發團隊僅須整合預先制作的功能區塊，不須進行任何設計或檢驗作業，即能迅速開發大型的系統單芯片設計。后端設計后端設計IP軟核IP軟核IP固核IP固核IP硬核IP硬核從這里合入從這里合入從這里合入芯片設計芯片設計芯片設計任務路徑任務路徑存在形式存在形式HDL言語門級電路表布局布線網表優點優點靈活性高可移植性強允許用戶自行配置確保性能（如速度、功耗等）達到預期效果缺點缺點預測性較差有設計風險產權保護難度較大可移植性較差不可重新配置使用范圍較窄靈活性和成功率介于IP軟核和IP硬核之間，靈活性稍差前端設計前端設計HDL代碼編寫，RTL級優化、功能驗證等門級電路綜合，時序仿真等工藝相關的物理布局、布線

58、、仿真、驗證、檢查等芯片布圖（Layout)11 A 股公司深度報告 芯原股份芯原股份 請務必閱讀正文之后的免責條款和聲明 圖表圖表25：芯片設計工序中驗證占芯片設計工序中驗證占 70%資料來源：芯論語，中信建投 圖表圖表26：IP 授權方式設計和開發芯片授權方式設計和開發芯片優點優點 資料來源：芯論語，中信建投 12 A 股公司深度報告 芯原股份芯原股份 請務必閱讀正文之后的免責條款和聲明 IP 核可應用于芯片中絕大部分功能部件。核可應用于芯片中絕大部分功能部件。當前的 IP 供應商可提供芯片中絕大部分部件的 IP，如處理器、外圍接口、模擬部件、RAM/ROM、安全模塊等，不同組件對應于不同

59、 IP 需求。通過將不同組件的 IP 組合起來構成一塊完整的芯片設計版圖。圖表圖表27：IP 核按核按 IPnest 口徑分類口徑分類 資料來源：IPnest，中信建投 半導體半導體 IP 為芯片設計提供基本模塊，為芯片設計提供基本模塊，Fabless 與與 IDM 企業為企業為 IP 核廠商的主要下游客戶。核廠商的主要下游客戶。半導體半導體 IP 是指是指芯片設計中具有特定功能、經過重復驗證、可重復使用的功能模塊。芯片設計中具有特定功能、經過重復驗證、可重復使用的功能模塊。因芯片中有經常被重復使用的通用功能，半導體 IP 將通用功能模塊預先設計，在芯片設計中結合使用 EDA 軟件來提高芯片設

60、計效率、降低開發成本。13 A 股公司深度報告 芯原股份芯原股份 請務必閱讀正文之后的免責條款和聲明 圖表圖表28：半導體半導體 IP 處于產業鏈最上游處于產業鏈最上游 資料來源：艾瑞研究院，中信建投 2.2 IP 市場市場規模規模逆勢上漲逆勢上漲 2022 下半年開始，全球半導體產業開始進入下行期，而與之對應的下半年開始，全球半導體產業開始進入下行期，而與之對應的 IP 市場逆勢上漲。市場逆勢上漲。IPnest 于 2023 年 4月發布了“設計 IP 報告”，2022 年設計 IP 收入規模達到 66.77 億美元，相較于 2021 年的 55.22 億美元同比增長了 20.9%，前 10

61、 大 IP 供應商的增長率為 24.6%，而其他 IP 供應商的增長率為 8.1%，特別是前 5 名中的 4 家：Arm、Synopsys、Imagination 和 Alphawave 的增長均超過市場，分別為 24.5%、22.1%、23.1%和 94.7%。圖表圖表29：全球半導體設計全球半導體設計 IP 廠商收入排名，廠商收入排名，2021-2022 年年（單位：百萬美元）（單位：百萬美元）排名排名 公司名稱公司名稱 2021 2022 增長率增長率 2022 市場占有率市場占有率 1 ARM 2202.1 2741.9 24.5%41.1%2 Synopsys 1076.6 1314

62、.8 22.1%19.7%3 Cadence 315.3 357.8 13.5%5.4%4 Imagination Technologies 153.0 188.4 23.1%2.8%5 Alphawave 89.9 175.0 94.7%2.6%6 Ceva 122.7 134.7 9.8%2.0%7 芯原股份 109.4 133.6 22.1%2.0%8 SST 102.9 122.0 18.6%1.8%9 eMemory Technology 84.8 105.1 23.9%1.6%10 Rambus 47.7 87.9 84.3%1.3%前 10 名廠商合計 4304.4 5361.2

63、 24.6%80.3%其它廠商 1217.7 1316.0 8.1%19.7%合計 5522.1 6677.2 20.9%100.0%資料來源：Ipnest，中信建投 14 A 股公司深度報告 芯原股份芯原股份 請務必閱讀正文之后的免責條款和聲明 以以 Synopsys 為代表的為代表的接口接口 IP 市場份額增加約市場份額增加約 7 個百分點個百分點，而以而以 ARM 為代表的處理器為代表的處理器 IP 市場份額下降約市場份額下降約8 個百分點。個百分點。根據 Ipnest 數據，2016-2022 年，全球 IP 市場增長了 94.8%，排名第一的 ARM 增長 66.5%，排名第二的 S

64、ynopsys 增長 194%，Cadence（排名第三）增長 203%，對應的市場份額也發生了變化，ARM 從 2016 年的 48.1%下降到 2022 年的 41%，Synopsys 從 13.1%上升到 22%，Cadence 從 3.4%上升到 5.4%；ARM、Synopsys、Cadence 對應的復合增長率分別為 8.9%、19.7%、20.3%。廠商市場份額的變化受到下游市場結構變化的影響：2017 年-2022 年間，接口類別市場占比從 18%增長到 24.9%；而如 CPU、GPU 和 DSP 這樣等處理器的市場占比從 57.6%下降到 49.5%；物理和數字這兩類幾乎穩

65、定。另外，根據 BIS 數據測算，半導體 IP 市場將在 2027 年達到 101 億美元，2018 年-2027 年的復合增長率為 9.13。其中處理器 IP 市場預計在 2027 年達到 62.55 億美元，2018 年-2027 年的復合增長率為 10.15；數?；旌?IP 市場預計在 2027 年達到 13.32 億美元，2018 年-2027 年的復合增長率為 6.99；射頻 IP 市場預計在 2027 年達到 11.24 億美元，2018 年-2027 年的復合增長率為 8.44。圖表圖表30：全球前三大半導體設計全球前三大半導體設計 IP 廠商收入增長，廠商收入增長，2016 年

66、年-2022 年年（單位：百萬美元）（單位：百萬美元）公司名稱公司名稱 2016 年年 2016 年年市場占有市場占有率率 2022 年年 2022 年年市場占有市場占有率率 增長率增長率 ARM 1647.0 48.1%2741.9 41.1%66.5%Synopsys 447.0 13.1%1315.3 19.7%194.3%Cadence 118.0 3.4%357.8 5.4%203.2%市場合計 3423.0 100.0%6677.2 100.0%94.8%資料來源：Ipnest，中信建投 圖表圖表31：全球全球 IP 類別類別構成構成 2017-2022 年（年（%）圖表圖表32：

67、全球半導體全球半導體 IP 市場（單位：市場（單位：十十億美元）億美元）資料來源：Ipnest，中信建投 資料來源：芯原股份，BIS，中信建投 57.6%18.0%17.5%6.9%49.5%24.9%16.8%8.7%處理器IP接口IP物理IP其它數字IP 15 A 股公司深度報告 芯原股份芯原股份 請務必閱讀正文之后的免責條款和聲明 2.3 IP 營收營收模式為模式為前期授權費前期授權費加上加上后期版稅后期版稅 IP 廠商一般采用收取前期廠商一般采用收取前期 IP 許可費許可費(IP License)+后期按芯片出貨量計算的版權費后期按芯片出貨量計算的版權費(Royalty)的商業模的商業

68、模式式。前者是將集成電路設計時所需用到的經過驗證、可重復使用且具備特定功能的模塊（即半導體 IP）授權給客戶使用，并提供相應的配套軟件與技術支持。后者為向客戶交付 IP 時進行一次性收費，為客戶完成芯片量產和銷售按費率產生收入，版稅收入將依賴于客戶搭載 IP 產品的銷售。海外龍頭公司均采用收取 IP 授權費與版稅的營收模式，國內半導體 IP 公司除了采取類似的收入模式外，還基于獨立設計 IP 提供芯片定制服務。海外龍頭公司業務模式成熟、客戶穩定，其業務收入主要來源于版稅，而國內 IP 廠商尤其是新興廠商，進入市場晚，業務收入仍以授權為主。圖表圖表33：公司產品演變路線公司產品演變路線 資料來源

69、：億歐智庫，中信建投 圖表圖表34：半導體半導體 IP 設計授權費市場占有率前五名設計授權費市場占有率前五名(2022)圖表圖表35：半導體半導體 IP 設計版稅市場占有率前五名設計版稅市場占有率前五名(2022)資料來源：Ipnest，中信建投 資料來源：Ipnest，中信建投 ARM 的商業模式的商業模式：作為半導體企業，ARM 獨特的商業模式是不設計和制造整芯片，而是專注處理器內核架構的授權。ARM 一直以來保持作為處理器 IP 供應商的中立地位。中立地位幫助 ARM 通過架構授權廣泛推廣了基于 ARM 架構的生態系統。ARM 處理器架構授權主要分為指令集授權和處理器架構授權兩個層次：一

70、是ARM 指令集架構授權，二是 ARM 處理器架構授權。公司收入來源包括：（1）對半導體公司的授權費用，一定時間范圍內是一次性的；（2）半導體公司向其他客戶銷售芯片的 Royalty 費用，客戶每生產一顆芯片 ARM 都有一定百分點的版稅收入；（3）向半導體公司、用戶提供技術咨詢服務的費用。根據 ARM 資料，IP 產生收入的時間軸為，今天簽署的許可證預計至少在 2-3 年內不會產生特許權使用費收入，如果這些芯片在商業上29.6%25.1%6.7%4.4%3.0%31.2%SynopsysARMCadenceAlphawave芯原股份其它63.8%5.3%5.1%3.8%3.4%18.6%AR

71、MSynopsysImaginationSSTCadence其它 16 A 股公司深度報告 芯原股份芯原股份 請務必閱讀正文之后的免責條款和聲明 取得成功，3-4 年可以帶來額外的 Royalty 費用收入流，收入流可能會持續數年甚至數十年。圖表圖表36：ARM 商業模式商業模式 圖表圖表37：ARM 產生收入時間軸產生收入時間軸 資料來源：ARM，中信建投 資料來源：ARM，中信建投 ARM 版稅與授權等其他比例版稅與授權等其他比例 6：4，版稅為公司主要收入來源。，版稅為公司主要收入來源。自 2016 年 ARM 被 軟銀集團（SBG）收購以來，Arm 大幅增加了研發投資，以確保能夠開發出

72、適合所有這些新機遇的技術，2022 財年，隨著新產品不斷上市，Arm 的收入進一步增長。2022 年財年度實現的收入 28.17 億元美元，同比增長 5.70%，基于 ARM 芯片售出貨量達到 306 億顆，同比增長 4.7%。毛利率達到 95.04%，版稅業務、授權等其他業務收入占比 63%、37%，其中版稅業務在 2022 年收入創歷史新高，達到 17.83 億元，同比增長 16.1%，主要來自于：（1）高端智能手機所用芯片的收入增長，尤其是 5G 智能手機，其使用的 Arm 技術比 4G 智能手機更多。（2）一些云服務提供商的數據中心不斷增加基于 Arm 的芯片。（3）汽車市場采用更多基

73、于 Arm 的芯片。授權等其他業務 2022 年實現收入為 10.34 億元，同比下降 8.5%，主要原因：（1）由于與高價值、多年期協議相關的收入在 2021 財年確認；（2）部分被最近推出的許可證（例如 Arm Total Access 許可證）所抵消。圖表圖表38：2017 年年-2022 年年 ARM 公司營業收入（億美元）公司營業收入（億美元）圖表圖表39：2017 年年-2022 年年 ARM 公司毛利率（公司毛利率（%）資料來源：ARM，中信建投 資料來源：ARM，中信建投 0.30%-1.50%9.50%34.60%5.70%-5%0%5%10%15%20%25%30%35%4

74、0%051015202530201720182019202020212022營業收入（億美元）YoY（%）97.24%93.92%92.84%92.44%93.94%95.04%90%91%92%93%94%95%96%97%98%201720182019202020212022毛利率（%）17 A 股公司深度報告 芯原股份芯原股份 請務必閱讀正文之后的免責條款和聲明 圖表圖表40：2017-2022 年年 ARM 業務構成（業務構成（%）圖表圖表41：2017-2022 年年 ARM 版稅出貨量（十億顆）版稅出貨量（十億顆）資料來源：ARM，中信建投 資料來源：ARM，中信建投 2.4 新產

75、品、新產品、新制程、成本等新制程、成本等將催生新的將催生新的 IP 需求需求 集成電路產業鏈由上游的 EDA 工具、IP、設計服務、材料和設備，中游的集成電路設計、晶圓制造、封裝測試以及下游的系統廠商組成。隨著集成電路行業的不斷發展，行業內分工不斷細化。集成電路設計產業的參與者可以細分為集成電路設計公司，以及其上游的 EDA 工具供應商、半導體 IP 供應商和設計服務供應商等。公司主要涉及的細分領域為集成電路設計服務市場和半導體 IP 市場。圖表圖表42：集成電路產業鏈集成電路產業鏈圖譜圖譜 資料來源：芯原股份招股說明書，中信建投 隨著線寬不斷微縮，對應集成硬件隨著線寬不斷微縮，對應集成硬件

76、IP 數量迅速增加。數量迅速增加。隨著超大規模集成電路設計、制造技術的發展，集成電路設計步入 SoC 時代，設計變得日益復雜。隨著先進制程的演進，線寬的縮小使得芯片中晶體管數量大幅提升，使得單顆芯片中可集成的 IP 數量也大幅增加。根據 IBS 報告，以 28nm 工藝節點為例，單顆芯片中已可集成的 IP 數量為 87 個。當工藝節點演進至 7nm 時，可集成的 IP 數量達到 178 個，5nm 集成數字 IP 數量與數模58%59%60%61%65%58%63%42%41%40%39%35%42%37%0%10%20%30%40%50%60%70%80%90%100%20162017201

77、82019202020212022版稅（%）授權費和其他費用（%）21.322.922.22529.230.805101520253035201720182019202020212022版稅出貨量（十億顆）18 A 股公司深度報告 芯原股份芯原股份 請務必閱讀正文之后的免責條款和聲明 混合 IP 的數量分別為 126 個、92 個，總計達到 218 個，相比 7nm 增長了 22.47%。單顆芯片可集成 IP 數量增多為更多 IP 在 SoC 中實現可復用提供新的空間，從而推動半導體 IP 市場進一步發展。圖表圖表43：不同工藝節點下的芯片所集成的硬件不同工藝節點下的芯片所集成的硬件 IP 平

78、均數量平均數量（個）（個）資料來源：芯原招股說明書，中信建投 隨著隨著晶體管數量增加，晶體管單位成本快速下降晶體管數量增加，晶體管單位成本快速下降，設計成本逐漸提高設計成本逐漸提高。隨著先進工藝節點不斷演進，芯片的線寬不斷縮小，單顆芯片上可容納的晶體管數量也快速增加，單位面積性能得以相應提升。根據 IBS 報告，以 80mm 面積的芯片裸片為例，在 16nm 工藝節點下，單顆裸片可容納的晶體管數量為 21.12 億個；在 7nm 工藝節點下，該晶體管數量可增長到 69.68 億個。單位面積下晶體管數量的快速上升促使晶體管的單位成本快速下降。根據 IBS 報告，以全球某領先智能手機公司為例，其晶

79、體管的生產成本在 16nm 工藝節點下為每 10 億個晶體管 4.98 美元，而 7nm 工藝節點下僅為 2.65 美元。與此同時，此同時，先進工藝節點雖使晶體管的單位成本下降，先進工藝節點雖使晶體管的單位成本下降，但使設計的復雜度不斷增加，從而提高了設計成本。但使設計的復雜度不斷增加，從而提高了設計成本。根據 IBS 報告，以先進工藝節點處于主流應用時期的設計成本為例，工藝節點為 28nm 時，單顆芯片設計成本約為 0.41 億美元，而工藝節點為 7nm 時，設計成本則快速升至約 2.22 億美元。較高的設計成本，給芯片設計公司帶來了較大的設計挑戰。圖表圖表44：單顆芯片裸片可容納晶體管數量

80、增長趨勢單顆芯片裸片可容納晶體管數量增長趨勢 圖表圖表45：不同工不同工藝節點處于各應用時期的芯片設計成本藝節點處于各應用時期的芯片設計成本 資料來源：IBS，芯原股份招股說明書，中信建投 資料來源：IBS，芯原股份招股說明書，中信建投 210142028385064811021268451119273749627692050100150200250250nm180nm130nm 90nm 65nm 45nm 28nm 16nm 10nm7nm5nm數字IP數?；旌螴P10876547311914102181781431132,1122,5363,9206,9688,36012,54415,6

81、8002,0004,0006,0008,00010,00012,00014,00016,00018,00016nm12nm10nm7nm7nm plus5nm3nm 19 A 股公司深度報告 芯原股份芯原股份 請務必閱讀正文之后的免責條款和聲明 成熟的成熟的 ARM 生態系統可以降低芯片開發成本，生態系統可以降低芯片開發成本，降低開發周期。降低開發周期。SOC 芯片設計開發成本拆解為 IP 資格，SOC 芯片設計、驗證、物理設計、軟件、原型、驗證/測試，其中 SOC 設計、驗證、物理設計、軟件四類分別占比為 20%、28%、18%、25%，四類成本占比總計為 91%，IP 核生態可以幫助降低芯

82、片設計成本，以 ARM 生態為例，28nm SOC 的開發成本下降至接近 2000 萬美元，較無 ARM 生態的成本下降 50%以上。同時 IP 的復用可以大幅度降低開發周期，避免重復勞動，設計周期由原來的 3-4 年降低至 1.5-2 年。圖表圖表46：SOC 芯片芯片設計設計開發成本構成（開發成本構成（%）資料來源：芯原招股說明書，中信建投 圖表圖表47：28nm SOC 芯片開發成本芯片開發成本-Arm 生態系統價值生態系統價值 圖表圖表48：ARM 生態大幅下降開發成本生態大幅下降開發成本 資料來源：ARM，中信建投 資料來源：ARM，中信建投 3%20%28%18%25%3%3%IP

83、 QualificationSOC Design VerficationPhysical designSoftware PrototypeValidation/Test024681012預估NRE(百萬美元)無Arm生態有Arm生態01020304050有Arm生態無Arm生態總開發成本(百萬美元)20 A 股公司深度報告 芯原股份芯原股份 請務必閱讀正文之后的免責條款和聲明 三、三、Chiplet 異構集成突破瓶頸異構集成突破瓶頸，有望成為公司第二發展曲線有望成為公司第二發展曲線 3.1 集成電路發展受到“四堵墻”制約集成電路發展受到“四堵墻”制約 萬物感知、萬物互聯和萬物智能推動計算技術進

84、入新一輪高速發展期。萬物感知、萬物互聯和萬物智能推動計算技術進入新一輪高速發展期。（1）數據產生和處理量更大：據 IDC預測，未來三年全球新增的數據量將超過過去 30 年的總和。到 2024 年，全球數據總量將以 26%的年均復合增長率增長到 142.6ZB。這些趨勢將導致數據存儲、數據傳輸和數據處理需求呈指數級增長，從而不斷提升對算力資源的使用價值。（2）算力性能和需求更高。計算場景創新亟需芯片更強算力的支撐，例如 OpenAI 的研究顯示，2012 年-2018 年，人工智前模型訓練上的算力需求在 6 年內增長超過 30 萬倍。（3）算力應用場景更豐富。場景多樣化包括自動駕駛、超算中心、V

85、R 游戲、AI 訓練模型等，需求多樣化包括應用類型多樣化和算力部署泛在化。圖表圖表49：計算技術進入新一輪的高速發展期計算技術進入新一輪的高速發展期 資料來源：IDC，第七屆未來芯片論壇，中信建投 當前集成電路的發展受“四堵墻”（“存儲墻”“面積墻”“功耗墻”和“功能墻”）制約，以芯粒（當前集成電路的發展受“四堵墻”（“存儲墻”“面積墻”“功耗墻”和“功能墻”）制約，以芯粒（Chiplet）異質集成為核心的先進封裝技術，將成為集成電路發展的關鍵路徑和突破口。異質集成為核心的先進封裝技術，將成為集成電路發展的關鍵路徑和突破口。（1）存儲墻：傳統的馮諾依曼結構將計算與存儲分開，數據傳輸帶寬限制大算

86、力發揮，計算單元空轉是造成芯片性能瓶頸的主要原因之-。為了突破“存儲墻”，業界提出了存內計算和近存計算兩種技術途徑，其中存內計算的能效高、精度低；近存計算的算力高、精度高，它是一種基于先進封裝的技術途徑，通過超短互連技術，可實現存儲器和處理器之間數據的近距離搬運。（2）面積墻：當前最先進的極紫外光刻機的最大光罩面積為 858 mm2（26 mm33 mm），芯片尺寸受限于光刻機的光罩極限，可用內核占比下降明顯，通過新進封裝技術集成多顆芯片是突破面積墻的一種有效方案。21 A 股公司深度報告 芯原股份芯原股份 請務必閱讀正文之后的免責條款和聲明 圖表圖表50：存儲墻存儲墻：存儲器速度遠落后于處理

87、器：存儲器速度遠落后于處理器 圖表圖表51：面積墻面積墻：芯片尺寸受限于光罩極限：芯片尺寸受限于光罩極限 資料來源：前瞻科技雜志，中信建投 資料來源：前瞻科技雜志,中信建投（3）功耗墻：近年來單個 GPU 和 CPU 的熱設計功耗（Thermal Design Power,TDP）逐年增大。2024 年單個 GPU 的 TDP 將突破千瓦級，由多個 GPU 芯片和高帶寬存儲器（High Bandwidth Memory,HBM）陣列組成的系統，TDP 可能突破萬瓦級，熱設計者將面臨極大的挑戰，為突破“功耗墻”，迫切需要采用更先進的冷卻技術。（4）功能墻：單一襯底可實現的功能有限，為突破“功能墻

88、”，可通過多芯片異質集成技術，將傳感、存儲、計算、通信等不同功能的元器件集成在一起，實現電、磁、熱、力等多物理場的有效融合。圖表圖表52：功耗墻功耗墻：增大集成規模帶來難以解決的功耗增大集成規模帶來難以解決的功耗 圖表圖表53：功能墻功能墻：單一芯片襯底實現功能有限：單一芯片襯底實現功能有限 資料來源：前瞻科技雜志，中信建投 資料來源：前瞻科技雜志,中信建投 3.2 Chiplet 異構集成是高性能芯片發展趨勢異構集成是高性能芯片發展趨勢 增大芯片尺寸可增多晶體管數量，但增大芯片尺寸可增多晶體管數量，但芯片良率隨尺寸的增大而降低芯片良率隨尺寸的增大而降低。增大芯片尺寸可增多晶體管數量，從而可以

89、集成更復雜的微體系結構、更多的片上存儲器以及更多的內核，提高芯片性能。然而，芯片尺寸受限于光罩極限，且芯片良率隨尺寸的增大而降低。當芯片面積從 213 mm2 增至 777 mm2 時，良率降低了 33%，另外，根據 ODSA 工作組報告研究表明，大型裸片會帶來芯片制造良率降低的問題，通過對比兩個裸片，一個 1010，另一個是 2020，每 300 毫米晶圓的中，四個 1010 裸片良率會比 2020 裸片高達 29%。22 A 股公司深度報告 芯原股份芯原股份 請務必閱讀正文之后的免責條款和聲明 圖表圖表54：良率隨著尺寸增長而降低良率隨著尺寸增長而降低 圖表圖表55：兩顆裸片良率對比兩顆裸

90、片良率對比 資料來源：前瞻科技雜志，中信建投 資料來源：ODSA,中信建投 芯片設計成本隨著制程提升不斷增加，芯片設計成本隨著制程提升不斷增加，5nm 制程高達制程高達 5 億美元以上。億美元以上。從先進工藝設計成本來看，根據第三方半導體研究機構 Semi engineering 計算，28 納米制程的開發費用大約為 5130 萬美元，到 16 納米制程需要投入 1 億美元，到 5 納米制程節點，這個費用達到 5.42 億美元。如果按照接近兩倍漲幅測算，在 2 納米制程上，開發費用可能會將近 20 億美元。設計費用包括 IP 授權、軟件、確認、驗證、架構等環節。圖表圖表56：芯片設計成本隨著制

91、程提升不斷增加芯片設計成本隨著制程提升不斷增加 資料來源：IBS，Semi engineering，中信建投“Chiplet”三維異構集成有了新能力?！比S異構集成有了新能力。（1）狹義的 Chiplet：通過先進封裝形式將多顆小芯片組合，小芯片與小芯片之間帶寬低，最終形態仍為多顆芯片封裝。（2）HITOC（Heterogeneous Integration Technology on Chip）：通過封裝和混合鍵合等不同方式實現，最終將多顆“小芯片”合為一個整體。（3）理想形態：芯片和芯片之間1/O 達到百萬級，最終形態為一顆單獨且功能完整的新芯片。23 A 股公司深度報告 芯原股份芯原股份

92、 請務必閱讀正文之后的免責條款和聲明 圖表圖表57：三維集成芯片架構三維集成芯片架構分為同構集成與異構集成分為同構集成與異構集成 資料來源：第七屆未來芯片論壇，中信建投 Chiplet 是一種可平衡計算性能與成本，提高設計靈活度，且提升是一種可平衡計算性能與成本，提高設計靈活度，且提升 IP 模塊經濟性和復用性的新技術。模塊經濟性和復用性的新技術。Chiplet實現原理如同搭積木一樣，把一些預先在工藝線上生產好的實現特定功能的芯片裸片，通過先進的集成技術（如3D 集成等）集成封裝在一起，從而形成一個系統芯片。圖表圖表58：Chiplet 原理如同搭積木原理如同搭積木 圖表圖表59：Chiple

93、t 可以由不同制程小芯片集成一起可以由不同制程小芯片集成一起 資料來源：芯原股份，中信建投 資料來源：前瞻科技雜志,中信建投 SoC 向向 Chiplet 技術技術“改道改道”是發展趨勢是發展趨勢。通過第二代 AMD EYPC Chiplet 性能與成本評估，Zen 2 架構是將IO 從 Core 芯片里分離出來，IO 采用 14nm 工藝，Core 采用 7nm 工藝；7nm14nm Chiplet 與 7nm SoC 相比，48 核可節約 100成本，16 核節約 40成本。24 A 股公司深度報告 芯原股份芯原股份 請務必閱讀正文之后的免責條款和聲明 圖表圖表60：先進工藝節點常規工藝節

94、點成本收益評估先進工藝節點常規工藝節點成本收益評估 圖表圖表61：ADM Zen 2 架構實物圖架構實物圖 資料來源：AMD，前瞻科技雜志，中信建投 資料來源：AMD，前瞻科技雜志,中信建投 3.3 Chiplet 三維異構集成應用廣泛三維異構集成應用廣泛 三維異構集成芯片結構組合可以多樣，可以由三維異構集成芯片結構組合可以多樣，可以由 Logic、DRAM、SRAM、New Memory、Flash、Sensor、Analog、Power device 等根據需求不同的組合，等根據需求不同的組合，以三維異構集成以三維異構集成 Chiplet 結構可以廣泛應用與高性能計算、自動結構可以廣泛應用

95、與高性能計算、自動駕駛、高帶寬存儲器等應用。駕駛、高帶寬存儲器等應用。圖表圖表62：三維異構集成芯片結構組合三維異構集成芯片結構組合 資料來源：第七屆未來芯片論壇，中信建投 隨著算力需求增加，Chiplet 市場規?？焖僭鲩L。先進封裝市場規模將從 2021 年的 302 億美元增加到 2027年的 617 億美元，其中 Chiplet 份額將從將從 24%提升至 39%，對應市場規模分別為 73.7 億美元、239.1 億美元，復合增長率為 26.54%。三維異構集成芯片結構組合三維異構集成芯片結構組合Logic+DRAMLogic+SRAMLogic+New MemoryLogic+Flas

96、hLogic+SensorLogic+LogicLogic+Analog/Power device(Auxiliary 晶圓）25 A 股公司深度報告 芯原股份芯原股份 請務必閱讀正文之后的免責條款和聲明 圖表圖表63：2021 年年 Chiplet 封裝市場構成（十億美元，封裝市場構成（十億美元，%）圖表圖表64：2027 年年 Chiplet 封裝市場構成（十億美元，封裝市場構成（十億美元，%）資料來源：Yole，中信建投 資料來源：Yole,中信建投 3.3.1 人工智能驅動高性能計算市場持續增長 高性能計算（High-performance computing，HPC）是一個計算機集群

97、系統，它通過各種互聯技術將多個計算機系統連接在一起，利用所有被連接系統的綜合計算能力來處理大型計算問題，所以又通常被稱為高性能計算集群。HPC 提供了超高浮點計算能力解決方案，可用于解決計算密集型、海量數據處理等業務的計算需求，如科學研究、氣象預報、計算模擬、軍事研究、CAD/CAE、生物制藥、基因測序、圖像處理等，縮短需要的大量計算時間，提高計算精度。近年來，IT 行業的擴張、虛擬化的進步以及對混合高性能計算解決方案的需求增長推動超算市場規模日益擴張。受益于其以更高的速度處理大量數據的能力，HPC 系統受到政府機構、國防機構、學術機構、能源公司和公用事業單位廣泛采用。根據 Hyperion

98、Research 的統計數據，2022 年全球 HPC 整體市場（服務器、存儲、云、服務、中間件、應用）規模達到 372.60 億美元，同比增長 7.08%，其中服務器占比為41%，其次存儲位 17%，云占為 17%，隨著未來需求增長，2026 年 HPC 整體市場規模將達到 521.95 億美元。HPC 增長最快的是 HPC Cloud（云），2022 年全球 HPC 云上支出市場規模達到 63.04 億美元，同比增長 23.61%，未來 5 年，Hyperion Research 預測增長率保持在 17.6%。圖表圖表65：全球全球 HPC 市場規模（單位：百萬美元）市場規模（單位：百萬美

99、元）圖表圖表66：全球全球 HPC 市場規模構成（市場規模構成（%）資料來源：Hyperion Research，中信建投 資料來源：Hyperion Research,中信建投 人工智能的發展將對算力提出更高要求，算力網絡基礎設施需求有望持續提升。人工智能的發展將對算力提出更高要求，算力網絡基礎設施需求有望持續提升。根據中國信通院數據，2021年全球計算設備算力總規模達到 615EFlops（每秒浮點運算次數），同比增長 44%，其中基礎算力規模為 369EFlops，智能算力規模為 232EFlops，超算算力規模為 14EFlops，預計 2030 年全球算力規模將達到 56ZFlps，

100、平均年均增長 65%。chiplet,$7.37,24%w/out chiplets,$22.79,76%chipletw/out chipletschiplet$23.91,39%w/out chiplets$37.77,61%chipletw/out chiplets010,00020,00030,00040,00050,00060,00020192020202120222026服務器存儲中間件應用服務云43%44%42%41%39%17%17%17%17%17%5%5%5%5%4%15%14%14%14%12%7%7%7%6%4%13%14%15%17%22%0%10%20%30%40%

101、50%60%70%80%90%100%20192020202120222026服務器存儲中間件應用服務云 26 A 股公司深度報告 芯原股份芯原股份 請務必閱讀正文之后的免責條款和聲明 我國智能算力規模持續高速增長，我國智能算力規模持續高速增長，2021 年智能算力規模已經超過通用算力。年智能算力規模已經超過通用算力。根據中國信通院數據，我國計算設備算力總規模達到 202EFlops，全球占比約為 33%，保持 50%以上的高速增長態勢，增速高于全球，其中智能算力增長迅速，增速為 85%，在我國算力中的占比超過 50%。圖表圖表67：全球算力規模及增速全球算力規模及增速 圖表圖表68：我國算力

102、規模及增速我國算力規模及增速 資料來源：中國信通院，中信建投 資料來源：中國信通院,中信建投 3.3.2 自動駕駛等級迭代帶來算力需求 自動駕駛需求的增加正在推動對先進工藝的需求，并將顯著增加高級駕駛輔助系統（自動駕駛需求的增加正在推動對先進工藝的需求，并將顯著增加高級駕駛輔助系統（ADAS）/自動駕駛（自動駕駛（AD）芯片的市場規模。芯片的市場規模。ADAS/AD 處理器的計算能力必須滿足相應自動駕駛級別的要求；Level 2 ADAS/AD 芯片的TOPS（每秒萬億次操作）一般在 10 到 100 之間，Level 3 的 TOPS 在 150 到 200 之間，Level 4/Level

103、 5 的 TOPS超過 400，將達到 1000+。每個級別根據功能進一步劃分：Level 2 功能僅包括自適應巡航控制(ACC)和車道保持系統(LKS)，并且可以通過只有 10 TOPS 的 SoC 來實現。高級 Level 2 可能需要高達 75TOPS 才能實現高級 ACC，這可以保持車道中心并在即將到來的彎道處預先控制速度。圖表圖表69：自動駕駛級別及相應功能劃分自動駕駛級別及相應功能劃分 資料來源：Counterpoint，中信建投 Level2 市場份額到市場份額到 2024 年將達到年將達到 60%，聯發科聯合英偉達共同定義，聯發科聯合英偉達共同定義 AI 智能座艙方案智能座艙方

104、案。全球 ADAS/AD 27 A 股公司深度報告 芯原股份芯原股份 請務必閱讀正文之后的免責條款和聲明 SoC 市場預計到 2030 年將達到 300 億美元，2022 年至 2027 年間的復合年增長率為 26.3%。Level 2 類別的 SoC 在 2022 年將擁有 44.4%的收入市場份額，由于安全要求的提高和組件價格的下降，到 2024 年將達到 60%的歷史新高。Level 3 AD 系統需要幾年時間才能獲得公眾的信任，但到 2027 年，它們將取代 Level 2 作為標準。與 Level 3 SoC 相比，Level 4 SoC 具有更大的計算能力和帶寬，可以處理更高分辨率

105、的圖像并做出快速響應。因此，Level 4 SoC 的進入門檻和成本遠高于 Level 3 SoC，因此它們將主要用于豪華車和機器人出租車。2023 年5 月 29 日，聯發科宣布與英偉達合作，共同為軟件定義汽車提供完整 AI 智能座艙方案。其中，聯發科將開發集成英偉達 GPU 芯粒（chiplet）的汽車 SoC，搭載英偉達 AI 和圖形計算 IP。該芯粒支持互連技術，可實現芯粒間流暢且高速的互連互通。英偉達在汽車自動駕駛領域存在感較強，早期產品包括 Xavier、Orin 等。2022 年9 月，英偉達發布新一代自動駕駛芯片 Thor，以取代 Orin，算力可達 2000 TOPS，可實現

106、艙駕一體，成為汽車的中央計算單元。圖表圖表70：2021-2030F 自動駕駛自動駕駛 ADAS/AD 對用的對用的 SOC 收入規模（單位：十億美元）收入規模（單位：十億美元）資料來源：Counterpoint，中信建投 3.3.2 高帶寬存儲器 HBM 突破“存儲墻”限制 ChatGPT 已經從下游 AI 應用火到了上游芯片領域，在將 GPU 等 AI 芯片推向高峰的同時，也極大帶動了市場對新一代內存芯片 HBM（高帶寬內存）的需求。HBM（High Bandwidth Memory，高帶寬內存）是一款新型的 CPU/GPU 內存芯片，其實就是將很多個 DDR 芯片堆疊在一起后和 GPU

107、封裝在一起，實現大容量，高位寬的 DDR 組合陣列。28 A 股公司深度報告 芯原股份芯原股份 請務必閱讀正文之后的免責條款和聲明 圖表圖表71：HBM 堆疊結構堆疊結構 資料來源：電子與封裝，中信建投 HBM 具有更高帶寬、可擴展更大容量、更低功耗、更小體積具有更高帶寬、可擴展更大容量、更低功耗、更小體積、更高傳輸速率、更高傳輸速率等優點。等優點。更高的帶寬：存儲器的“存儲墻”限制了計算芯片性能的發揮，第 5 版圖形用雙倍數據傳輸率存儲器（GDDR5）的帶寬極限為 32GB/s，由邏輯芯片和多層 DRAM 堆疊而成的 HBM 技術突破了帶寬瓶頸，HBM1 和 HBM2 的帶寬分別為 128G

108、B/s 和 256GB/s，HBM3 最高帶寬 819GB/s，HBM3E 帶寬甚至達到了 1TB/s?？蓴U展更大容量：HBM 的單層 DRAM 芯片容量可擴展，HBM 通過 4 層、8 層以至 12 層堆疊的 DRAM芯片，可實現更大的存儲容量；HBM 可以通過 SiP 集成多個 HBM 疊層 DRAM 芯片，從而實現更大的內存容量。SK Hynix 最新的 HBM3 堆棧容量可達 24GB。更低功耗：由于采用了 TSV 和微凸塊技術，DRAM 裸片與處理器間實現了較短的信號傳輸路徑以及較低的單引腳 I/O 速度和 I/O 電壓，使 HBM 具備更好的內存功耗能效特性。相對于 GDDR5 存

109、儲器，HBM2 的單引腳 I/O 帶寬功耗比數值降低 42%。更小體積：當片外存儲從并排布局圖形用雙倍數據傳輸率（Graphics Double Data Rate,GDDR）存儲器轉為三維堆疊 HBM，容量為 1 GB 時，HBM 模組占用面積減少 94%。更高傳輸速率：HBM 每一次更新迭代都會伴隨著處理速度的提高。引腳（Pin）數據傳輸速率為 1Gbps的第一代 HBM，發展到其第四代產品 HBM3，速率則提高到了 6.4Gbps，即每秒可以處理 819GB 的數據。也就是說，下載一部片長達 163 分鐘的全高清（Full-HD）電影（5GB）只需 1 秒鐘。這與上一代 HBM2E（3.

110、6Gbps）相比，速率翻了一番。29 A 股公司深度報告 芯原股份芯原股份 請務必閱讀正文之后的免責條款和聲明 圖表圖表72：片外存儲從并排布局轉為三維堆疊片外存儲從并排布局轉為三維堆疊 圖表圖表73：HBM2 的單引腳的單引腳 I/O 帶寬功耗比數值降低帶寬功耗比數值降低 42%資料來源：前瞻科技雜志，中信建投 資料來源：界面,中信建投 30 A 股公司深度報告 芯原股份芯原股份 請務必閱讀正文之后的免責條款和聲明 四四、IP 復用性和多樣性復用性和多樣性優點，優點，帶來帶來 SoC 芯片和芯片和 Chiplet 技術革新技術革新 4.1 Chiplet 新時代開啟，新時代開啟，帶來帶來 I

111、P 新型復用模式新型復用模式 Chiplet 的新時代正在開啟，的新時代正在開啟，IP 新型復用模式新型復用模式到來到來。Chiplet 在繼承了 SoC 的 IP 可復用特點的基礎上，更進一步開啟了 IP 的新型復用模式，即硅片級別的 IP 復用。屬于 Chiplet 的新時代正在開啟，設計廠商對自己設計的 Chiplet 進行自重用和自迭代，同時工藝逐漸成型，互聯標準日趨統一。預計到 2027 年，Chiplet 生態將進入成熟期，真正進入 IP 硬化時代，主要有四個重要角色參與 Chiplet 生態鏈：EDA 供應商，IP 廠商，封裝廠，Fab廠。尤其對于 IP 供應商而言，基于 IP

112、復用的模式，設計能力較強的 IP 供應商有潛力演變為 Chiplet 供應商。而IP 供應商也需要具備高端芯片的設計能力，以及多品類的 IP 布局和平臺化的運作能力，以上都對 IP 供應商提出了更高的要求。圖表圖表74：Chiplet 生態鏈：生態鏈：EDA、IP、封裝廠、封裝廠、Fab 廠廠 資料來源：公司官網，中信建投 目前，已有目前，已有 AMD、英特爾、臺積電為代表的多家集成電路產業鏈領導廠商先后發布了量產可行的、英特爾、臺積電為代表的多家集成電路產業鏈領導廠商先后發布了量產可行的 Chiplet解決方案、接口協議或封裝技術解決方案、接口協議或封裝技術，芯原已經成為大陸首批加入芯原已經

113、成為大陸首批加入 UCIe 聯盟的企業之一聯盟的企業之一。其中，AMD 已經率先實現 Chiplet 量產。此外，行業內以 ODSA、DARPA 的 CHIPS 項目等為代表的相關組織或戰略合作項目也開始著手制、定 Chiplet 行業標準，促進 Chiplet 生態系統的形成。2022 年 3 月 2 日，英特爾、AMD、ARM、高通、臺積電、三星、日月光、Google 云、Meta(Facebook)、微軟這十家行業領導企業共同成立了 Chiplet 標準聯盟，正式推出了通用 Chiplet 的高速互聯標準“Universal Chiplet Interconnect Express”，簡

114、稱“UCIe”，旨在定義一個開放的、可互操作的標準，用于將多個 Chiplet 通過先進封裝的形式組合到一個封裝中。EDAEDA封裝廠封裝廠Fab廠Fab廠銳成芯微中茵微芯動科技牛芯半導體芯耀輝和芯微華夏芯芯啟源納能微燦芯半導體Verisilicon/芯原股份Verisilicon/芯原股份IPIP 31 A 股公司深度報告 芯原股份芯原股份 請務必閱讀正文之后的免責條款和聲明 圖表圖表75：UCIe 發起人與當前部分聯盟成員發起人與當前部分聯盟成員 資料來源：公司年報，中信建投 系統廠商和互聯網公司芯片定制需求明顯系統廠商和互聯網公司芯片定制需求明顯。隨著市場競爭的加劇，終端電子產品如手機、

115、相機及平板電腦等生產廠商開始面對功能多樣化挑戰及成本壓力，進而需要定制符合其特定應用環境下的高性能及低功耗的芯片，因此越來越多的系統廠商和互聯網公司加入了定制芯片的行業，以應對產業升級、競爭加劇及核心技術國產化的挑戰。例如過去幾年半導體行業在服務汽車產業鏈時，傳統模式是垂直序列的方式，IP 供應商線性服務于汽車芯片設計公司，芯片公司提供技術給 Tier1，然后給主機廠，但現在整個產業交叉互動程度逐漸提高，半導體 IP 企業通常與整個汽車產業鏈中的其他企業進行廣泛的互動和合作，以滿足市場需求并推動技術進步。整個生態系統開始彼此深度依賴，上下游協同效應的作用進一步提升。同時，核心 IP 供應商將成

116、為重要的技術領導者和生態建設者。圖表圖表76：產業交叉互動產業交叉互動 圖表圖表77：IP 企業生態建設企業生態建設 資料來源：Imagination，中信建投 資料來源：公司官網，中信建投 OEMTier 1SoCIPOEM/TechSoCIPTier 1 32 A 股公司深度報告 芯原股份芯原股份 請務必閱讀正文之后的免責條款和聲明 4.2 持續投入芯片定制研發持續投入芯片定制研發，提高提高 FinFET 和和 FD-SOI 工藝能力工藝能力 為繼續延續摩爾定律的演進為繼續延續摩爾定律的演進，傳統傳統 COMS 工藝逐步演進具有競爭力的工藝逐步演進具有競爭力的 FDSOI 和和 FinFE

117、T 兩條技術路線。兩條技術路線。從 20 世紀 80 年代到 2010 年前后，體硅等傳統 CMOS 工藝在半導體器件微縮的過程中發揮了重要作用。但在20nm 節點，體硅 CMOS 對電流控制能力明顯下降，漏電率相應提高。為了延續摩爾定律，2001 年，加州大學伯克利分校的 Chenming Hu 教授等提出了 FinFET 和 FD-SOI 兩種解決方案，以將 CMOS 工藝技術擴展到 20nm 以下。其中，FinFET 采用 3D 架構，可大幅改善電路控制并減少漏電流，以及大幅縮短晶體管的柵長。2011 年，英特爾推出其第一代 FinFET 工藝產品22nm 的 Ive Bridge 處理

118、器。而 FD-SOI 具有超薄的 全耗盡通道，以實現更好的柵極控制，但其頂層硅厚度均勻性必須保證在幾個原子層內。2012 年，意法半導體宣布其克羅勒工廠已經具備 28nm FD-SOI 制程量產能力。之后格羅方德、三星陸續實現了 22nm、18nm FD-SOI 的投產。圖表圖表78：Bulk COMS、FDSOI、FinFET 原理圖形貌原理圖形貌 圖表圖表79：Bulk COMS、FDSOI、FinFET 原理圖橫截面原理圖橫截面 資料來源：quor，中信建投 資料來源：公司官網，中信建投 隨著工藝節點的演進，公司持續進行芯片定制技術的研發，不斷提高基于 FinFET 和 FD-SOI 先

119、進工藝節點上的芯片設計能力。公司自 2005 年開展首顆從規格定義到設計流片的芯片定制服務業務以來，分別于 2005 年成為 ARM 認證的中國大陸首家設計中心，2007 年獲得 PowerPC 授權，2009 年完成了基于 IBM 90nm CMOS 工藝的網絡交換機芯片流片，并于同年完成了中國大陸首批基于 ARM Cortex-M0 的 SoC 設計，隨后分別在 2012 實現了 40nm 和 28nm 的芯片設計和流片。2016 年，公司實現了先進的 22nm FD-SOI 和 14nm FinFET 的芯片設計和流片，隨后在 2017 年實現了 28nm FD-SOI 和 10nm F

120、inFET 的芯片設計和流片。2018 年，三星宣布 7nm EUV 芯片進入量產時，芯原是三星先進晶圓代工生態系統（SAFETM）合作伙伴中，唯一被提及的芯片設計類合作伙伴。33 A 股公司深度報告 芯原股份芯原股份 請務必閱讀正文之后的免責條款和聲明 圖表圖表80：芯原設計服務能力及其應用的演進芯原設計服務能力及其應用的演進 資料來源：芯原招股說明書，中信建投 隨著制造工藝的發展，設計流程的復雜度顯著增加。隨著制造工藝的發展，設計流程的復雜度顯著增加。針對不同的晶圓廠和工藝節點，需要定義相應的設計流程、設計方法論，并通過實際流片來驗證。芯原股份現有設計技術既可以支持傳統 28nmCMOS，

121、也可以支持先進的 14/10/7/5nmFinFET 及 28/22nmFD-SOI 工藝節點的設計和實現；在 22nmFD-SOI 上實現的自適應襯底偏置電壓技術，對超低功耗 IoT 應用有顯著效果。FinFET 具有高計算性能的特點，適用于云服務、高性能計算、人工智能等需要長時間保持高計算性能的應用；FD-SOI 具有低功耗、低成本和可集成射頻和存儲的優勢，適用于物聯網、通訊、傳感器、自動駕駛等待機時間較長，偶爾需要高性能，但更多地強調低功耗和高集成的應用。圖表圖表81：Bulk COMS、FDSOI、FinFET 參數對比參數對比 結構結構 Planar FD-SOI FInFET 柵極

122、線寬柵極線寬 20nm 28nm10nm 16nm5nm 元件尺寸元件尺寸 大 中 小 散熱散熱 中 較慢 較快 制程難度制程難度 中 簡單 困難 成本成本 較低 中 較高 資料來源：拓璞產業研究院，中信建投 34 A 股公司深度報告 芯原股份芯原股份 請務必閱讀正文之后的免責條款和聲明 圖表圖表82：芯原芯原在各晶圓廠各工藝節點的基礎在各晶圓廠各工藝節點的基礎 IP 資料來源：芯原招股說明書，中信建投 4.3 提供提供 SiPaaS 模式服務模式服務，IP 平臺蓄勢待發平臺蓄勢待發 芯原的主要經營模式為芯片設計平臺即服務（芯原的主要經營模式為芯片設計平臺即服務（Silicon Platfor

123、m as a Service，SiPaaS）模式（以下簡稱）模式（以下簡稱“SiPaaS 模式模式”）。）。公司與芯片設計公司經營模式亦有一定差異，通常行業內芯片設計公司主要以設計并銷售自有品牌芯片產品而開展業務運營。SiPaaS 模式并無自有品牌的芯片產品，而是通過積累的芯片定制技術和半導體 IP 技術為客戶提供一站式芯片定制服務和半導體 IP 授權服務，而產品的終端銷售則由客戶自身負責。該種經營模式使得公司集中力量于自身最為擅長的技術授權和研發平臺輸出，市場風險和庫存風險壓力較小。SiPaaS模式具有平臺化、全方位、一站式三個主要特點，這三個特點分別帶來了可復用性、應用領域擴展性、可規?；?/p>

124、的獨特優勢，這些優勢共同形成了芯原較高的競爭壁壘。圖表圖表83：芯芯原原股份客戶群體包含眾多國際一流公司股份客戶群體包含眾多國際一流公司 資料來源：芯原股份年報，中信建投 平臺化平臺化全方位全方位一站式一站式SiPasS模式形成競爭壁壘模式形成競爭壁壘復用性復用性擴展性擴展性規?；幠；偁幈趬靖偁幈趬?35 A 股公司深度報告 芯原股份芯原股份 請務必閱讀正文之后的免責條款和聲明 公司的客戶群體逐步轉變，系統廠商、互聯網企業及云服務提供商占比增加公司的客戶群體逐步轉變，系統廠商、互聯網企業及云服務提供商占比增加。隨著市場競爭的加劇，終端電子產品如手機、相機及平板電腦等生產廠商開始面對功能多樣

125、化挑戰及成本壓力，進而需要定制符合其特定應用環境下的高性能及低功耗的芯片，因此越來越多的系統廠商和互聯網公司加入了定制芯片的行業，以應對產業升級、競爭加劇及核心技術國產化的挑戰。芯原擁有先進的芯片定制技術、豐富的 IP 儲備，延伸至軟件和系統平臺的設計能力，以及長期服務各類客戶的經驗積累，成為了系統廠商、互聯網公司和云服務提供商首選的芯片設計服務合作伙伴之一，服務的公司包括三星、谷歌、亞馬遜、百度、騰訊、阿里巴巴等國際領先企業。截止到 2023 年中報，公司來自系統廠商、互聯網企業和云服務提供商客戶的收入占總收入比重 44.31%，上述客戶群體貢獻的收入同比增加 4.42%。圖表圖表84：芯芯

126、原原股份客戶群體包含眾多國際一流公司股份客戶群體包含眾多國際一流公司 資料來源：芯原招股說明書，中信建投 芯原股份本身的業務已經是芯原股份本身的業務已經是 Chiplet 方向中的一環，且成為方向中的一環，且成為 Chiplet 的重要助力。的重要助力。公司近年來一直致力于Chiplet 技術和生態發展的推進。通過“IP 芯片化，IP as a Chiplet”、“芯片平臺化，Chiplet as a Platform”，以及進一步延伸的“平臺生態化，Platform as an Ecosystem”，來促進 Chiplet 的產業化。Chiplet 主要適用于大規模計算和異構計算。公司認為，

127、自動駕駛域處理器，數據中心應用處理器和平板電腦應用處理器將是 Chiplet 率先落地的三個領域，這三個領域也是公司多年來積極布局的領域。上述三個應用領域對圖形處理器 GPU IP、神經網絡處理器 NPU IP、視頻處理器 VPU IP 等均有很大的需求，而且對半導體工藝的要求也較高。圖表圖表85：公司基于公司基于 Chiplet 技術的產品布局技術的產品布局 資料來源：芯原股份年報，中信建投 IP芯片化芯片化芯片平臺化芯片平臺化平臺生態化平臺生態化Chiplet產業化產業化 36 A 股公司深度報告 芯原股份芯原股份 請務必閱讀正文之后的免責條款和聲明 公司重點布局高端應用處理器平臺、數據中

128、心視頻轉碼平臺、公司重點布局高端應用處理器平臺、數據中心視頻轉碼平臺、模數混合模數混合 IP 等平臺等平臺：（1）運用先進內存方案與 Chiplet 技術，推出高端應用處理器平臺，性能堪比國際大廠，主打平板和筆記本處理器芯片千億級市場；（2）AI 視頻轉碼平臺聚焦互聯網視頻應用，實現高密集度視頻解碼與編碼，并增加了高性能的多核 RISC-V CPU和硬件加密引擎。（3）基于格羅方德 22nm FDSOI 工藝的高速接口及模擬 IP 平臺，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。圖表圖表86：高端應用處理平臺、數據中心視頻轉碼平臺、模數混合高端應用處理平臺、數

129、據中心視頻轉碼平臺、模數混合 IP 平臺進展平臺進展 項目名稱項目名稱 高端應用處理器平臺高端應用處理器平臺 數據中心視頻轉碼數據中心視頻轉碼平臺平臺 模數混合模數混合 IPIP 平臺平臺 預計總投資（萬預計總投資（萬元）元）20,145.28 2,707.51 9,399.63 布局方向布局方向 先進內存方案、先進封裝 高密度視頻解碼與編碼 格羅方德 22nm FDSOI 工藝 擬達到目標擬達到目標 1、構建新一代高性能、高效率和低功耗的計算平臺 2、開發各領域的半導體 IP 應用方案 3、搭建系統級芯片的軟硬件平臺 4、基于 Linux 的 SoC 軟件開發包-提供SoC 的驅動程序和標準

130、編程接口 5、提供高效、安全的軟件環境保護多媒體內容和保密性數據 6、支持 SoC 芯片上的中間件和應用的二次開發和快速集成 7、提供對 ChromiumOS 及其應用的支持8、chiplet 高端應用處理器平臺并促進產業化落地 1、-單個視頻轉碼芯片/模組可支持雙路 4K60fps 的轉碼 2、實現 H.264、HEVC、VP9 格式之間的任意轉換 3、支持 YUV/RBG 格式輸入的 Rawdata編碼 4、第二代視頻轉碼平臺一站式芯片升級 5、第二代視頻轉碼平臺在原有的技術基礎上將不同格式視頻轉碼能力增強到 8K-增加了對 AV1 格式的支持-新增了 AI 處理能力 6、-增加了高性能的

131、多核 RISC-VCPU和硬件加密引擎 1、22nmFDSOI 工藝平臺上擁有完備、可靠及自主可控的 IP 產品平臺 2、IP 平臺包括通用接口 IP、各類數模及模數轉換 IP 及各類用于 SoC芯片設計的模擬 IP 階段性成果階段性成果 芯片流片完成，芯片回片并順利點亮 完成項目開發階段并進入客戶產品支持階段 通過硅驗證，部分量產驗證 下游應用場景下游應用場景 筆記本電腦/平板電腦/機頂盒/智能盒子/家居等 高清直播/在線會議/云游戲/數據中心 IP 授權 資料來源：2022年芯原股份年報，中信建投 37 A 股公司深度報告 芯原股份芯原股份 請務必閱讀正文之后的免責條款和聲明 五、投資評價

132、與建議五、投資評價與建議 公司主要通過向客戶提供一站式芯片定制服務和半導體公司主要通過向客戶提供一站式芯片定制服務和半導體 IP 授權服務取得業務收入。授權服務取得業務收入。其中，一站式芯片定制一站式芯片定制服務服務具體可分為芯片設計業務和芯片量產業務；半導體半導體 IP 授權業務授權業務按照履約的階段與收款條件不同具體可分為知識產權授權使用費、特許權使用費收入。公司向前五名供應商采購內容主要為晶圓、公司向前五名供應商采購內容主要為晶圓、EDA 工具及工具及 IP、封裝測、封裝測試等試等。根據 2019 年的采購數據，晶圓、封測、IP 及 EDA 工具成本占比分別為 69.74%、8.51%、

133、18.03%，晶圓是公司主要的采購成本，公司向中國大陸、韓國、美國、中國臺灣等國家或地區多家晶圓制造商采購晶圓，主要包括中芯國際、三星、格羅方德、臺積電等。1）芯片設計業務芯片設計業務成本主要包括人工、晶圓及光罩、IP、封裝測試服務等。不同設計項目根據其所覆蓋設計環節不同，成本構成項目存在差異。對于覆蓋相似環節的設計項目，不同項目根據其性質不同，成本構成比例存在差異。芯片設計的重要節點：芯片規格定義和 IP 選型-設計、實現及驗證-完成版圖-生產工程晶圓-工程樣片封裝測試-交付樣片。2）量產業務主要成本為晶圓和封裝測試成本，其成本構成受不同產品規格和工藝節點等影響量產業務主要成本為晶圓和封裝測

134、試成本，其成本構成受不同產品規格和工藝節點等影響。芯片量產業務流程指在樣片通過客戶驗證后，根據客戶需求委托晶圓廠進行晶圓制造、委托封裝廠及測試廠進行封裝和測試，并提供以上過程中的生產管理服務，最終交付給客戶晶圓片或者合格芯片的全部過程。3）知識產權授權使用費主要為第三方 IP 成本和人工成本，其中第三方 IP 主要用于定制化 IP 授權或 IP轉授權，定制化 IP 指外購第三方 IP 后，結合自有 IP 或進行優化后進行定制化 IP 授權；人工成本主要為在該類業務中所提供的定制化 IP 組合、技術支持所需人員成本等。4）特許權使用費業務系在前端對客戶進行半導體 IP 授權后，根據客戶使用該等

135、IP 設計完成的相應產品銷售情況收取特許權使用費，不產生成本。圖表圖表87：2017-2019 年年公司向前五大供應商采購金額及占當期采購總額比例公司向前五大供應商采購金額及占當期采購總額比例 2 2019019 年年 2 2018018 年年 20172017 年年 供應商名稱供應商名稱 采購金額采購金額(萬元萬元)占比占比 供應商名稱供應商名稱 采購金額采購金額(萬元萬元)占比占比 供應商名稱供應商名稱 采購金額采購金額(萬元萬元)占比占比 中芯國際 23,824.49 31.63%中芯國際 31,277.72 55.44%中芯國際 30,463.64 47.90%景盛電子 13,869.

136、25 18.41%新思科技 7,828.12 13.87%格羅方德 9,587.19 15.07%新思科技 8,856.25 11.76%格羅方德 2,575.13 4.56%華虹宏力 3,903.07 6.14%格羅方德 5,529.98 7.34%三星電子 2,395.57 4.25%三星電子 3,060.90 4.81%三星電子 5,154.70 6.84%華虹宏力 1,351.80 2.40%華天科技 2,875.92 4.52%前五大合計 57,234.68 75.99%前五大合計 45,428.33 80.52%前五大合計 49,890.72 78.45%合計 75,318.70

137、100.00%合計 56,418.69 100.00%合計 63,595.56 100.00%資料來源：芯原股份招股說明書，中信建投 圖表圖表88：2017-2019 年按采購內容晶圓、封測、年按采購內容晶圓、封測、IP 及及 EDA 前五大供應商情況前五大供應商情況 晶圓晶圓(69.74%)(69.74%)封測封測(8.51%)(8.51%)IPIP 及及 EDAEDA 工具工具(18.03%)(18.03%)供應商名稱供應商名稱 采購金額采購金額(萬元萬元)占比占比 供應商名稱供應商名稱 采購金額采購金額(萬元萬元)占比占比 供應商名稱供應商名稱 采購金額采購金額(萬元萬元)占比占比 38

138、 A 股公司深度報告 芯原股份芯原股份 請務必閱讀正文之后的免責條款和聲明 中芯國際 23,824.49 45.36%矽品精密 2,176.70 33.96%新思科技 8,856.25 65.21%景盛電子 13,869.25 26.40%長電科技 1,956.48 30.53%鏗騰電子 1,721.43 12.67%格羅方德 5,529.98 10.53%京元電子 489.44 7.64%芯思原 659.94 4.86%三星電子 5,154.70 9.81%華天科技 478.55 7.47%Mentor 554.94 4.09%臺積電 1,232.62 2.35%力成 426.15 6.65

139、%ARM 300.53 2.21%前五大合計 49,611.05 94.45%前五大合計 5,527.33 86.24%前五大合計 12,093.09 89.04%合計 52,526.26 100.00%合計 6,409.24 100.00%合計 13,581.64 100.00%資料來源：芯原股份招股說明書，中信建投 我們預計公司 2022-2024 年營收 24.98/29.23/36.34 億元，同比增長為-6.74、16.99%、24.34%，歸母凈利潤0.60/0.79/1.07 億元，EPS 為 0.12/0.16/0.21 元/股，對應 2024 年 PS 為 11X，由于公司是

140、國內第一家上市的 IP 公司，我們選取海外行業可比公司 ARM、Synopsys、Cadence、CEVA、世芯，2024 年平均 PS 估值為 10X。由于公司是中國大陸排名第一的半導體 IP 供應商，知識產權授權使用費收入排名全球第五。2022 年市場占有率為2.0%，相對國際廠商 ARM 等，公司提供獨特的 SiPaaS 服務模式，隨著人工智能、自動駕駛、高帶寬存儲器等發展，IP 復用性需求擴大，公司有望獲得快速成長的機會，考慮到芯原股份市占率低及未來成長性明顯，我們以 2024 年的 PS 為 16X 給予 6 個月目標價 93.63 元，給予“買入”評級。圖表圖表89：可比可比公司公

141、司估值情況對比估值情況對比 代碼代碼 公司公司 市值市值（億）（億）貨幣貨幣 營業收入（億元）營業收入（億元）業績增速（業績增速（%）PS PS 2022A 2023E 2024E 2023E 2024E 2023E 2024E ARM.O Arm 515 美元 27.03 26.79 28.63 -0.89%6.87%19 18 SNPS.O Synopsys 711 美元 50.82 58.27 65.79 14.66%12.91%12 11 CDNS.O Cadence 652 美元 35.62 40.75 45.39 14.40%11.39%16 14 CEVA.O CEVA 4 美元

142、 1.35 1.11 1.27 -17.78%14.41%4 3 3661.TW 世芯 1904 臺幣 137.25 292.66 360.38 113.23%23.14%7 5 平均平均 12 10 688521.SH 芯原股份 277 人民幣 26.79 24.98 29.23 -6.74%16.99%11 9 資料來源：ARM、Synopsys、Cadence、CEVA、世芯預計收入均來自彭博業績預期，中信建投 備注：收盤日期為2023年10月24日 39 A 股公司深度報告 芯原股份芯原股份 請務必閱讀正文之后的免責條款和聲明 六、風險分析六、風險分析 集成電路設計研發風險集成電路設計

143、研發風險：公司的集成電路設計研發風險主要由于公司設計服務技術含量較高、持續時間較長，可能面臨研究設計未能達到預期效果、流片失敗、客戶研究方向或市場需求改變等不確定因素而導致公司簽署的服務合同存在較預期提前終止或延期支付的風險，可能會對公司未來的收入和盈利能力產生一定程度的影響。技術升級迭代風險技術升級迭代風險：集成電路行業仍在不斷革新之中，且研發創新存在不確定性，公司在新技術的開發和應用上可能無法持續取得先進地位，或者某項新技術的應用導致公司現有技術被替代，將導致公司行業地位和市場競爭力下降，從而對公司的經營產生不利影響。技術授權風險技術授權風險：公司在經營和技術研發過程中，視需求需要獲取第三

144、方半導體 IP 和 EDA 工具供應商的技術授權。公司半導體 IP 和 EDA 工具供應商主要為新思科技和鏗騰電子，如果由于國際政治經濟局勢劇烈變動或其他不可抗力因素，上述供應商均停止向公司進行技術授權時，將對公司的經營產生不利影響。半導體半導體 IP 授權服務持續發展風險授權服務持續發展風險：公司目前擁有 GPU、NPU、VPU、DSP、ISP、Display Processor 六類處理器 IP、1,500 多個數?；旌?IP 和射頻 IP。2023 年上半年，公司半導體 IP 授權業務收入為 3.99 億元，占營業收入比例為 33.73%。公司未來半導體 IP 授權業務能否持續增長不僅取

145、決于能否成功拓展新客戶和繼續與存量客戶維持合作，還取決于公司擁有及未來將要研發的半導體 IP 在性能、用途等方面能否滿足客戶需求。若無法滿足上述條件，則半導體 IP 授權服務存在難以持續發展的風險。芯片定制業務毛利率波動風險芯片定制業務毛利率波動風險：2023 年上半年，公司一站式芯片定制業務收入為 7.79 億元，當期營業收入比例為 65.77%，公司一站式芯片定制業務毛利率為 24.25%。隨著技術的發展和市場競爭的加劇，公司必須根據市場需求不斷進行技術的迭代升級和創新，若公司未能正確判斷下游需求變化、技術實力停滯不前或行業地位下降，將導致公司一站式芯片定制業務。通過敏感性分析，假設一站式

146、芯片定制業務毛利率上漲-2 百分點、1 百分點、3 百分點，對應的 2024 年凈利潤變為 0.48 億元、0.95 億元、1.27 億元。40 A 股公司深度報告 芯原股份芯原股份 請務必閱讀正文之后的免責條款和聲明 七、七、報表預測報表預測 資料來源：公司公告，iFinD，中信建投證券 資產負債表(百萬元)資產負債表(百萬元)利潤表(百萬元)利潤表(百萬元)會計年度會計年度2021A2022A2023E2024E2025E會計年度會計年度2021A2022A2023E2024E2025E流動資產流動資產2,998.272,807.213,403.674,664.585,786.33營業收入

147、營業收入2,139.312,678.992,498.482,922.953,634.38現金1,090.89765.38249.85292.29363.44營業成本1,282.251,564.891,344.381,601.612,022.40應收票據及應收賬款合計857.601,226.181,813.962,562.583,435.23營業稅金及附加3.624.223.874.525.63其他應收款16.762.963.083.763.98銷售費用128.81137.55107.43124.23152.64預付賬款106.56110.0920.5440.0459.74管理費用87.5111

148、6.50112.43134.46169.00存貨133.43422.531,104.971,535.791,662.25研發費用628.40792.88827.25908.161,083.04其他流動資產793.04280.07211.27230.11261.69財務費用2.43-38.9732.7861.5582.28非流動資產非流動資產860.001,618.951,460.111,298.081,139.83資產減值損失-1.09-8.49-7.21-8.44-10.49長期投資57.8035.0021.427.84-5.74信用減值損失-10.01-36.91-15.87-18.57-

149、23.08固定資產103.73570.20481.33392.37303.33其他收益19.7319.2420.0030.0041.00無形資產247.92274.55244.34211.01174.58公允價值變動收益-0.8523.230.000.000.00其他非流動資產450.55739.20713.03686.85667.65投資凈收益8.74-8.498.228.228.22資產總計資產總計3,858.274,426.164,863.785,962.666,926.16資產處置收益0.000.000.000.000.00流動負債流動負債1,072.721,124.541,589.8

150、62,694.873,633.34營業利潤營業利潤22.8190.5275.4899.64135.03短期借款11.470.70863.131,478.752,012.46營業外收入1.613.222.062.062.06應付票據及應付賬款合計231.25214.07110.50109.70110.82營業外支出0.240.050.940.940.94其他流動負債829.99909.77616.241,106.431,510.06利潤總額24.1893.6876.61100.77136.15非流動負債非流動負債64.44394.40306.34220.82138.57所得稅10.8819.87

151、16.2521.3728.88長期借款16.93369.18281.12195.60113.35凈利潤凈利潤13.2973.8160.3679.39107.28其他非流動負債47.5125.2225.2225.2225.22少數股東損益0.000.000.000.000.00負債合計負債合計1,137.151,518.941,896.202,915.693,771.91歸屬母公司凈利潤歸屬母公司凈利潤13.2973.8160.3679.39107.28少數股東權益0.000.000.000.000.00EBITDA133.31210.36254.65310.77363.11股本495.8949

152、7.75497.75497.75497.75EPS（元）0.030.150.120.160.21資本公積3,881.053,977.293,977.293,977.293,977.29留存收益-1,655.82-1,567.82-1,507.46-1,428.07-1,320.79主要財務比率主要財務比率歸屬母公司股東權益2,721.122,907.222,967.583,046.973,154.25會計年度會計年度2021A2022A2023E2024E2025E負債和股東權益負債和股東權益3,858.274,426.164,863.785,962.666,926.16成長能力成長能力營業收

153、入(%)42.0425.23-6.7416.9924.34營業利潤(%)422.22296.82-16.6232.0135.52歸屬于母公司凈利潤(%)151.99455.31-18.2331.5435.12現金流量表(百萬元)現金流量表(百萬元)獲利能力獲利能力會計年度會計年度2021A2022A2023E2024E2025E毛利率(%)40.0641.5946.1945.2144.35經營活動現金流經營活動現金流155.23-329.46-1,272.70-439.56-309.16凈利率(%)0.622.762.422.722.95凈利潤13.2973.8160.3679.39107.2

154、8ROE(%)0.492.542.032.613.40折舊攤銷106.70155.65145.26148.45144.67ROIC(%)1.652.193.453.343.88財務費用2.43-38.9732.7861.5582.28償債能力償債能力投資損失-8.748.49-8.22-8.22-8.22資產負債率(%)29.4734.3238.9948.9054.46營運資金變動-21.94-682.81-1,509.10-729.08-645.85凈負債比率(%)-39.05-13.6030.1445.3655.87其他經營現金流63.49154.386.228.3410.68流動比率2.

155、802.502.141.731.59投資活動現金流投資活動現金流743.03-259.1715.5713.4511.12速動比率2.501.861.361.101.07資本支出99.86865.890.000.000.00營運能力營運能力長期投資-124.60-41.890.000.000.00總資產周轉率0.550.610.510.490.52其他投資現金流767.77-1,083.1615.5713.4511.12應收賬款周轉率2.602.301.461.221.14籌資活動現金流籌資活動現金流-16.88260.41741.59468.55369.19應付賬款周轉率5.547.3112.

156、1714.6018.25短期借款11.47-10.77862.43615.62533.71每股指標（元）每股指標（元）長期借款16.93352.25-88.06-85.53-82.25每股收益(最新攤薄)0.030.150.120.160.21其他籌資現金流-45.28-81.07-32.78-61.55-82.28每股經營現金流(最新攤薄)0.31-0.66-2.55-0.88-0.62現金凈增加額現金凈增加額878.62-325.45-515.5342.4571.14每股凈資產(最新攤薄)5.445.825.946.106.31估值比率估值比率P/E2085.12375.48459.203

157、49.10258.36P/B10.199.539.349.108.79EV/EBITDA274.99102.21112.1393.5881.34 41 A 股公司深度報告 芯原股份芯原股份 請務必閱讀正文之后的免責條款和聲明 分析師介紹分析師介紹 劉雙鋒劉雙鋒 中信建投證券電子首席分析師。3 年深南電路，5 年華為工作經驗，從事市場洞察、戰略規劃工作，涉及通信服務、云計算及終端領域，專注于通信服務領域，2018 年加入中信建投通信團隊。2018 年 IAMAC 最受歡迎賣方分析師通信行業第一名團隊成員，2018水晶球最佳分析師通信行業第一名團隊成員。孫芳芳孫芳芳 同濟大學材料學碩士，2015

158、年 8 月加入浙商證券，任電子行業首席，專注研究電子材料、半導體、消費電子、5G 板塊等領域，2020 年 5 月加入中信建投電子團隊。42 A 股公司深度報告 芯原股份芯原股份 請務必閱讀正文之后的免責條款和聲明 評級說明評級說明 投資評級標準 評級 說明 報告中投資建議涉及的評級標準為報告發布日后 6個月內的相對市場表現，也即報告發布日后的 6 個月內公司股價（或行業指數）相對同期相關證券市場代表性指數的漲跌幅作為基準。A 股市場以滬深300 指數作為基準；新三板市場以三板成指為基準；香港市場以恒生指數作為基準；美國市場以標普 500 指數為基準。股票評級 買入 相對漲幅 15以上 增持

159、相對漲幅 5%15 中性 相對漲幅-5%5之間 減持 相對跌幅 5%15 賣出 相對跌幅 15以上 行業評級 強于大市 相對漲幅 10%以上 中性 相對漲幅-10-10%之間 弱于大市 相對跌幅 10%以上 分析師聲明分析師聲明 本報告署名分析師在此聲明：（i）以勤勉的職業態度、專業審慎的研究方法，使用合法合規的信息，獨立、客觀地出具本報告,結論不受任何第三方的授意或影響。（ii）本人不曾因，不因，也將不會因本報告中的具體推薦意見或觀點而直接或間接收到任何形式的補償。法律主體說明法律主體說明 本報告由中信建投證券股份有限公司及/或其附屬機構（以下合稱“中信建投”）制作，由中信建投證券股份有限公

160、司在中華人民共和國（僅為本報告目的，不包括香港、澳門、臺灣）提供。中信建投證券股份有限公司具有中國證監會許可的投資咨詢業務資格，本報告署名分析師所持中國證券業協會授予的證券投資咨詢執業資格證書編號已披露在報告首頁。本報告由中信建投（國際）證券有限公司在香港提供。本報告作者所持香港證監會牌照的中央編號已披露在報告首頁。一般性聲明一般性聲明 本報告由中信建投制作。發送本報告不構成任何合同或承諾的基礎，不因接收者收到本報告而視其為中信建投客戶。本報告的信息均來源于中信建投認為可靠的公開資料，但中信建投對這些信息的準確性及完整性不作任何保證。本報告所載觀點、評估和預測僅反映本報告出具日該分析師的判斷，

161、該等觀點、評估和預測可能在不發出通知的情況下有所變更，亦有可能因使用不同假設和標準或者采用不同分析方法而與中信建投其他部門、人員口頭或書面表達的意見不同或相反。本報告所引證券或其他金融工具的過往業績不代表其未來表現。報告中所含任何具有預測性質的內容皆基于相應的假設條件，而任何假設條件都可能隨時發生變化并影響實際投資收益。中信建投不承諾、不保證本報告所含具有預測性質的內容必然得以實現。本報告內容的全部或部分均不構成投資建議。本報告所包含的觀點、建議并未考慮報告接收人在財務狀況、投資目的、風險偏好等方面的具體情況，報告接收者應當獨立評估本報告所含信息，基于自身投資目標、需求、市場機會、風險及其他因

162、素自主做出決策并自行承擔投資風險。中信建投建議所有投資者應就任何潛在投資向其稅務、會計或法律顧問咨詢。不論報告接收者是否根據本報告做出投資決策，中信建投都不對該等投資決策提供任何形式的擔保，亦不以任何形式分享投資收益或者分擔投資損失。中信建投不對使用本報告所產生的任何直接或間接損失承擔責任。在法律法規及監管規定允許的范圍內，中信建投可能持有并交易本報告中所提公司的股份或其他財產權益，也可能在過去 12 個月、目前或者將來為本報告中所提公司提供或者爭取為其提供投資銀行、做市交易、財務顧問或其他金融服務。本報告內容真實、準確、完整地反映了署名分析師的觀點，分析師的薪酬無論過去、現在或未來都不會直接

163、或間接與其所撰寫報告中的具體觀點相聯系，分析師亦不會因撰寫本報告而獲取不當利益。本報告為中信建投所有。未經中信建投事先書面許可，任何機構和/或個人不得以任何形式轉發、翻版、復制、發布或引用本報告全部或部分內容，亦不得從未經中信建投書面授權的任何機構、個人或其運營的媒體平臺接收、翻版、復制或引用本報告全部或部分內容。版權所有，違者必究。中信建投證券研究發展部中信建投證券研究發展部 中信建投（國際）中信建投（國際）北京 上海 深圳 香港 東城區朝內大街2 號凱恒中心B座 12 層 上海浦東新區浦東南路528號南塔 2103 室 福田區福中三路與鵬程一路交匯處廣電金融中心 35 樓 中環交易廣場 2 期 18 樓 電話：（8610）8513-0588 電話：（8621）6882-1600 電話：（86755）8252-1369 電話：（852）3465-5600 聯系人：李祉瑤 聯系人：翁起帆 聯系人：曹瑩 聯系人：劉泓麟 郵箱： 郵箱： 郵箱： 郵箱：charleneliucsci.hk