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1、公司研究公司研究公司首次覆蓋公司首次覆蓋證證券券研研究究報報告告數字芯片設計2024 年 05 月 21 日誠信專業發現價值1請務必閱讀報告末頁的聲明寒武紀(寒武紀(688256.SH)國產國產 AI 龍頭,算力國產替代高歌猛進龍頭,算力國產替代高歌猛進投資要點:投資要點:公司概況:全球知名公司概況:全球知名 AI 芯片新星,成就國內行業龍頭芯片新星,成就國內行業龍頭寒武紀是中國最具代表性的智能芯片廠商之一。公司自成立以來一直專注于人工智能芯片產品的研發與技術創新,致力于打造人工智能領域的核心處理器芯片,讓機器更好地理解和服務人類。公司的主營業務是應用于各類云服務器、邊緣計算設備、終端設備中人
2、工智能核心芯片的研發、設計和銷售,以及為客戶提供豐富的芯片產品。目前,公司的主要產品線包括云端產品線、邊緣產品線、IP 授權及軟件。行業格局:行業格局:AI 應用大勢所趨,應用大勢所趨,GPU 需求高歌猛進需求高歌猛進目前 AIGC、高端服務器、高性能計算、5G 等應用快速發展,這些應用離不開高制程算力芯片的底層支撐。全球 GPU 呈現“一超一強”的競爭格局,根據 IDC 數據,2021 英偉達在企業級 GPU 市場中占比91.4%,AMD 占比 8.5%。目前中國加速計算服務器市場需求主要被GPU 所承接。但 AI 智能芯片定制化程度更高,未來有望憑借更靈活的架構設計和更高的算力,成為市場主
3、流。公司:云端芯片性能持續提升,面向優質客戶群體公司:云端芯片性能持續提升,面向優質客戶群體公司面向云、邊、端三大場景分別研發了三種類型的芯片產品,分別為終端智能處理器 IP、云端智能芯片及加速卡、邊緣智能芯片及加速卡,并為上述三個產品線所有產品研發了統一的基礎系統軟件平臺(包含應用開發平臺)。自成立以來,公司已自主研發了三代智能處理器微架構(MLUarch00、MLUarch01 和 MLUarch02),是國內外在該技術方向積累最深厚的企業之一?;谧匝刑幚砥骷軜?,公司云端芯片性能持續提升??蛻舴矫?,公司 23 年第一名客戶占公司年度銷售總額的 65.88%,該收入為公司智能計算集群系統業
4、務收入,此類業務項目規模一般較大,因此出現單個客戶銷售占比較大的情形。公司客戶質量較高,延續性較好,有望支撐公司發展。盈利預測與投資建議盈利預測與投資建議AI 算力作為國產替代的重中之重,未來發展空間廣闊,公司作為國產 AI 芯片龍頭,憑借產品優勢的逐步構建,在 AI 蓬勃發展的趨勢下有望持續受益。另外,國內政策端持續給予政策支持,公司有望在國內智算建設中拿到更多訂單,支撐公司快速成長。我們認為公司作為國產 AI 芯片稀缺標的,有望同時受益于 AI 行業的蓬勃發展以及算力國產替代的雙重邏輯,故可享受一定估值溢價,我們預計公司將在2024-2026 年實現收入 12.99/20.17/32.06
5、 億元,對應當前 PS 估值63/40/25 倍。首次覆蓋,給予“買入”評級。風險提示風險提示AI 需求不及預期風險,客戶集中度較高風險,供應鏈穩定相關風險。買入買入(首次評級)(首次評級)當前價格:195.93 元基本數據基本數據總股本/流通股本(百萬股)416.59/416.59流通 A 股市值(百萬元)81,623.35每股凈資產(元)13.13資產負債率(%)9.09一年內最高/最低價(元)269.50/95.85一年內股價相對走勢一年內股價相對走勢團隊成員團隊成員分析師分析師:任志強任志強(S0210524030001)聯系人聯系人:徐巡徐巡(S0210124040079)相關報告相
6、關報告財務數據和估值財務數據和估值2022A2023A2024E2025E2026E營業收入(百萬元)7297091,2992,0173,206增長率1%-3%83%55%59%歸母凈利潤(百萬元)-1,257-848-715-649-260增長率-52%32%16%9%60%EPS(元/股)-3.02-2.04-1.72-1.56-0.62市盈率(P/E)-65.0-96.2-114.1-125.7-313.8市凈率(P/B)16.814.416.519.020.3數據來源:公司公告、華福證券研究所 華福證券誠信專業發現價值2請務必閱讀報告末頁的聲明公司首次覆蓋|寒武紀正文目錄正文目錄1 致
7、力于自研芯片開發,成就國內行業龍頭致力于自研芯片開發,成就國內行業龍頭.31.1 公司深耕產品開發,產品矩陣迅速擴充公司深耕產品開發,產品矩陣迅速擴充.31.2 公司股權結構穩定,核心人員激勵到位公司股權結構穩定,核心人員激勵到位.31.3 公司虧損面收窄,研發費用有所削減公司虧損面收窄,研發費用有所削減.42 AI 應用大勢所趨,應用大勢所趨,GPU 需求高歌猛進需求高歌猛進.62.1 市場空間:市場空間:AI 持續驅動行業蓬勃發展持續驅動行業蓬勃發展.62.2 發展趨勢:發展趨勢:人工智能芯片蓬勃發展,加速計算服務器市場規模不斷擴大人工智能芯片蓬勃發展,加速計算服務器市場規模不斷擴大.73
8、 公司:公司:云端芯片性能持續提升云端芯片性能持續提升,面向優質客戶群體,面向優質客戶群體.93.1 云邊端多維布局,適應更多不同場景云邊端多維布局,適應更多不同場景.93.2 自研處理器微架構,自研處理器微架構,云端云端芯片性能持續提升芯片性能持續提升.103.3 客戶集中度較高,大客戶支撐公司發展客戶集中度較高,大客戶支撐公司發展.104 盈利預測與投資建議盈利預測與投資建議.125 風險提示風險提示.13圖表目錄圖表目錄圖表圖表 1:公司主要產品介紹公司主要產品介紹.3圖表圖表 2:公司股權結構公司股權結構.4圖表圖表 3:公司營業收入情況公司營業收入情況.4圖表圖表 4:公司營收結構情
9、況公司營收結構情況.4圖表圖表 5:公司歸母凈利潤(百萬元)公司歸母凈利潤(百萬元).5圖表圖表 6:可比公司毛利率可比公司毛利率.5圖表圖表 7:公司研發費用(百萬元)公司研發費用(百萬元).5圖表圖表 8:可比公司研發費用率可比公司研發費用率.5圖表圖表 9:公司存貨及存貨周轉天數(百萬元,天)公司存貨及存貨周轉天數(百萬元,天).6圖表圖表 10:公司庫存結構公司庫存結構.6圖表圖表 11:人工智能芯片產業鏈人工智能芯片產業鏈.6圖表圖表 12:全球全球 AI 服務器出貨量服務器出貨量.7圖表圖表 13:2021 年年全球全球企業級企業級 GPU 占比占比.7圖表圖表 14:中國智能算力
10、規模及預測中國智能算力規模及預測.7圖表圖表 15:中國人工智能服務器負載及預測中國人工智能服務器負載及預測.7圖表圖表 16:GPU 與人工智能芯片對比與人工智能芯片對比.7圖表圖表 17:人工智能訓練和推理負載選用的計算架構人工智能訓練和推理負載選用的計算架構.8圖表圖表 18:2023 年年上半年上半年中國加速服務器芯片市場份額占比中國加速服務器芯片市場份額占比.8圖表圖表 19:中國加速計算服務器市場規模及增速中國加速計算服務器市場規模及增速.9圖表圖表 20:AI 芯片市場規模芯片市場規模.9圖表圖表 21:云、邊、終端三類產品性能與應用場景對比云、邊、終端三類產品性能與應用場景對比
11、.9圖表圖表 22:公司主要產品類型與推出時間公司主要產品類型與推出時間.9圖表圖表 23:公司云端智能芯片性能對比公司云端智能芯片性能對比.10圖表圖表 24:CPU/GPU 公司第一大客戶占比公司第一大客戶占比.11圖表圖表 25:CPU/GPU 公司前五大客戶占比公司前五大客戶占比.11圖表圖表 26:寒武紀盈利預測寒武紀盈利預測.12圖表圖表 27:可比公司估值表可比公司估值表.13圖表圖表 28:財務預測摘要財務預測摘要.14 華福證券fYfYcWfV8XbUbZaY7NbP6MnPqQpNnRjMqQtOfQoMnPaQqQvNMYrNmQxNnOyQ誠信專業發現價值3請務必閱讀報
12、告末頁的聲明公司首次覆蓋|寒武紀1致力于自研芯片開發,成就國內行業龍頭致力于自研芯片開發,成就國內行業龍頭1.1公司深耕產品開發,產品矩陣迅速擴充公司深耕產品開發,產品矩陣迅速擴充寒武紀是中國最具代表性的智能芯片廠商之一。寒武紀是中國最具代表性的智能芯片廠商之一。中科寒武紀科技股份有限公司于 2016 年成立于北京,目前已在上海、深圳等地成立分部。寒武紀是智能芯片領域全球知名的新興公司,研發、設計、銷售云邊端一體、軟硬件協同、訓練推理融合、具備統一生態的系列化智能芯片產品和平臺化基礎系統軟件,為客戶提供豐富的芯片產品與系統軟件解決方案。公司自成立以來一直專注于人工智能芯片產品的研發與技術創新,
13、致力于打造人工智能領域的核心處理器芯片,讓機器更好地理解和服務人類。公司的主營業務是應用于各類云服務器、邊緣計算設備、終端設備中人工智能核心芯片的研發、設計和銷售,以及為客戶提供豐富的芯片產品。目前,公司的主要產品線包括云端產品線、邊緣產品線、IP 授權及軟件。圖表 1:公司主要產品介紹公司主要產品介紹數據來源:寒武紀公司 2022 年年度報告,公司官網,華福證券研究所1.2公司股權結構穩定,核心人員激勵到位公司股權結構穩定,核心人員激勵到位公司股權結構穩定,實控人持股比例公司股權結構穩定,實控人持股比例 28.69%。截至 23 年年報,公司實控人為公司董事長、總經理陳天石,持股比例為 28
14、.69%,系公司第一大股東。陳天石博士曾在中科院計算所擔任研究員(正高級職稱),在人工智能及處理器芯片領域從事基礎科研工作十余年,積累了堅實的理論功底及研發經驗。中科院計算技術研究所獨資公司北京中科算源資產管理有限公司為公司第二大股東,持股比例達 15.76%。第三大持股股東為員工持股平臺北京艾溪科技中心,持股比例為 7.36%。以上為持股比例超過 5%的股東情況。華福證券誠信專業發現價值4請務必閱讀報告末頁的聲明公司首次覆蓋|寒武紀圖表圖表 2:公司股權結構公司股權結構數據來源:寒武紀 2023 年報,華福證券研究所注:本圖僅選取控股比例為 100%的子公司1.3公司虧損面收窄,研發費用有所
15、削減公司虧損面收窄,研發費用有所削減公司營收穩健增長公司營收穩健增長,23 年有所下滑年有所下滑。公司營收 2017-2022 年基本保持增長趨勢,2023 年受供應鏈影響,公司調整銷售策略,優先服務毛利較高、信用較好的客戶。2023 年營收較上年同期略有降低,同比減少 2.70%。智能計算集群系統構成營收助力,收入大幅增長。智能計算集群系統構成營收助力,收入大幅增長。從營收結構來看,智能計算集群系統營收較上年同期增長 31.85%,達到 60,453.27 萬元,貢獻了 85.22%的營業收入的收入。主要系公司成功在沈陽、臺州實施智能計算集群項目,保持了智能計算集群系統業務收入的持續增長。公
16、司云端產品線、邊緣產品線、IP 授權及軟件和其他業務 2023 年營收均出現不同幅度的下滑,其中云端產品線營收受供應鏈影響,較上年同期下降 58.73%。圖表圖表 3:公司營業收入情況公司營業收入情況圖表圖表 4:公司營收結構情況公司營收結構情況數據來源:公司公告,iFind,華福證券研究所數據來源:公司公告,iFind,華福證券研究所公司虧損面收窄公司虧損面收窄,毛利率在可比公司中領先毛利率在可比公司中領先。2017-2023 年寒武紀持續處于虧損狀態。2023年較2022年,公司虧損較上年同期虧損收窄約4.08億元,虧損收窄32.47%。主要原因為股份支付費用、職工薪酬、研發費用、資產減值
17、損失均較上年同期減少。毛利率方面,公司毛利率持續處于同行業較高水平,2023 年公司毛利率較 2022 年提 華福證券誠信專業發現價值5請務必閱讀報告末頁的聲明公司首次覆蓋|寒武紀升 3.40pct。圖表圖表 5:公司歸母凈利潤(百萬元)公司歸母凈利潤(百萬元)圖表圖表 6:可比公司毛利率可比公司毛利率數據來源:公司公告,iFind,華福證券研究所數據來源:各公司公告,iFind,華福證券研究所公司優化研發資源配置,研發費用減少公司優化研發資源配置,研發費用減少。2023 年公司研發費用為 11.18 億元,較去年同期減少 26.63%;研發費用率 157.53%,較去年同期減少 51.39p
18、ct,在可比公司中仍保持行業領先水平。寒武紀研發費用的大幅度減少主要原因在于寒武紀于2022 年 12 月美國商務部工業和安全局(BIS)以國家安全和外交利益為由列入“實體清單”,受此影響,公司調整戰略,陸續暫停部分預期毛利率較低的研發項目,致使2023 年研發費用有所減少。圖表圖表 7:公司研發費用(百萬元)公司研發費用(百萬元)圖表圖表 8:可比公司研發費用率可比公司研發費用率數據來源:公司公告,iFind,華福證券研究所數據來源:公司公告,iFind,華福證券研究所智能芯片及加速卡銷量下滑智能芯片及加速卡銷量下滑,資產減值壓力增加資產減值壓力增加。2023 年公司存貨大幅度減少,較 20
19、22 年下降 65.38%,主要原因在于計提的存貨跌價準備導致存貨賬面余額較上年期末減少。2023 年,公司資產減值損失為 1.38 億元,其中存貨跌價損失為 1.26 億元。公司產品銷量下滑也可能會進一步提升資產減值損失。與 2022 年相比,寒武紀智能芯片及加速卡的銷量下降 88.35%,庫存量增加 30.16%,庫存的積壓在一定程度上增加了公司的資產減值壓力。華福證券誠信專業發現價值6請務必閱讀報告末頁的聲明公司首次覆蓋|寒武紀圖表圖表 9:公司存貨及存貨周轉天數(百萬元,天)公司存貨及存貨周轉天數(百萬元,天)圖表圖表 10:公司庫存結構公司庫存結構數據來源:公司公告,iFind,華福
20、證券研究所數據來源:公司公告,iFind,華福證券研究所2AI 應用大勢所趨,應用大勢所趨,GPU 需求高歌猛進需求高歌猛進人工智能產業鏈涵蓋了人工智能算法、芯片設計制造以及人工智能應用等一系列領域。人工智能芯片產業鏈的上游主要是人工智能算法以及芯片設計工具。人工智能算法覆蓋廣泛,包括視覺算法、語音處理算法、自然語言處理算法以及各類機器學習方法;人工智能芯片行業涉及的核心業務為芯片設計和芯片制造。人工智能產業鏈的下游是人工智能芯片的應用,主要應用有云計算與數據中心、邊緣計算、消費類電子、智能制造、智能駕駛等等。圖表 11:人工智能芯片產業鏈人工智能芯片產業鏈數據來源:寒武紀公司招股說明書,華福
21、證券研究所2.1市場空間:市場空間:AI 持續驅動行業蓬勃發展持續驅動行業蓬勃發展全球全球 AI 服務器出貨穩中有升,服務器出貨穩中有升,AI 芯片市場主要為英偉達與芯片市場主要為英偉達與 AMD 所占據。所占據。英偉達 GPU 為 AI 服務器市場搭載主流,2021 年全球企業級 GPU 中英偉達市占率高達91.4%。2023 年市場仍聚焦部署 AI 服務器,AI 服務器出貨占服務器總出貨比例約為12.1%。GPU 作為數據并行處理的核心,是 AI 服務器的核心增量。全球 GPU 呈現“一超一強”的競爭格局,根據 IDC 數據,2021 英偉達在企業級 GPU 市場中占比 91.4%,AMD
22、 占比 8.5%。華福證券誠信專業發現價值7請務必閱讀報告末頁的聲明公司首次覆蓋|寒武紀圖表圖表 12:全球全球 AI 服務器出貨量服務器出貨量圖表圖表 13:2021 年年全球全球企業級企業級 GPU 占比占比數據來源:TrendForce 集邦咨詢,華福證券研究所數據來源:公司公告,華福證券研究所我國智能算力行業迅速發展我國智能算力行業迅速發展,智能算力規模逐年上升智能算力規模逐年上升。根據2023-2024 中國人工智能計算力發展評估報告預測,2022 年中國智能算力規模上升到 259.9 每秒百億億次浮點運算(EFLOPS),在 2023 年將達到 414.1 EFLOPS,預計到 2
23、027 年將達到 1117.4 EFLOPS。2022 年 中國通用算力規模達 54.5 EFLOPS,預計到 2027 年通用算力規模將達到 117.3 EFLOPS。2022-2027 年期間,中國智能算力規模年復合增長率達 33.9%,同期通用算力規模年復合增長率為 16.6%。IDC 數據顯示,我國2023 上半年訓練工作負載的服務器占比達到 49.4%,預計全年的占比將達到 58.7%。隨著訓練模型的完善與成熟,模型和應用產品逐步投入生產,推理端的人工智能服務器占比將隨之攀升,預計到 2027 年,用于推理的工作負載將達到 72.6%。圖表圖表 14:中國智能算力規模及預測中國智能算
24、力規模及預測圖表圖表 15:中國人工智能服務器負載及預測中國人工智能服務器負載及預測數據來源:IDC,2023-2024 中國人工智能計算力發展評估報告,華福證券研究所數據來源:IDC,2023-2024 中國人工智能計算力發展評估報告,華福證券研究所2.2發展趨勢:發展趨勢:人工智能芯片蓬勃發展,加速計算服務器市場規模不斷擴大人工智能芯片蓬勃發展,加速計算服務器市場規模不斷擴大人工智能所需的算力芯片主要分為兩類,一類是以 GPU、CPU 為主的傳統芯片,一類是專門針對人工智能領域的人工智能芯片。在人工智能數十年的發展歷程中,傳統芯片曾長期為其提供底層計算能力。這些傳統芯片包括 CPU、GPU
25、 等,它們在設計之初并非面向人工智能領域,但可通過靈活通用的指令集或可重構的硬件單元覆蓋人工智能程序底層所需的基本運算操作,從功能上可以滿足人工智能應用的需求,但在芯片架構、性能、能效等方面并不能適應人工智能技術與應用的快速發展。而智能芯片是專門針對人工智能領域設計的芯片,包括通用型智能芯片與專用型智能芯片兩種類型。圖表圖表 16:GPU 與人工智能芯片對比與人工智能芯片對比 華福證券誠信專業發現價值8請務必閱讀報告末頁的聲明公司首次覆蓋|寒武紀從技術發展視角來看,搭載從技術發展視角來看,搭載不同類型芯片不同類型芯片的異構計算的異構計算成為成為芯片芯片主流主流發展趨勢。發展趨勢。2023-20
26、24 中國人工智能計算力發展評估報告研究顯示,異構計算通過在單一系統中利用不同類型的處理器(如 CPU、GPU、ASIC、FPGA、NPU 等)協同工作,執行特定任務,以優化性能和效率,更高效地利用不同類型的計算資源,滿足不同的計算需求,比如,通過發揮 GPU 并行處理能力,可以提高模型,尤其是大模型的訓練速度和效率;在數據預處理、模型調優等階段,可以使用 CPU 進行計算和決策,或在控制和協調計算資源(如 GPU、FPGA 等)的工作過程中使用 CPU,以確保計算過程的順利進行。圖表圖表 17:人工智能訓練和推理負載選用的計算架構人工智能訓練和推理負載選用的計算架構圖表圖表 18:2023
27、年年上半年上半年中國加速服務器芯片市場份中國加速服務器芯片市場份額占比額占比數據來源:2023-2024 中國人工智能計算力發展評估報告,華福研究所數據來源:IDC,華福研究所中國加速計算服務器市場規模不斷擴大,增長速度穩健,各類服務器同比持續中國加速計算服務器市場規模不斷擴大,增長速度穩健,各類服務器同比持續增長增長。IDC 研究顯示,2023 年上半年中國加速服務器市場規模達到 31 億美元,同比2022 年上半年增長 54%,其中 GPU 服務器占據了 92%的市場份額,達到 30 億美元,同時 NPU、ASIC 和 FPGA 等非 GPU 加速服務器以同比 17%的增速占有了 8%的市
28、場份額,達到 2 億美元。AI 服務器研發迅速,下游應用部署逐步加快推進,AMD 預計在 2027 年,全球 AI 芯片市場規模將達到 4000 億美元,2023-2027 年 CAGR 超過芯片類型芯片類型處理芯片類型與代際處理芯片類型與代際技術原理技術原理優劣優劣市場需求市場需求市場滲透市場滲透率率傳統芯片GPU(1)云端主流產品為 AMD 和Nvidia產品,主流工藝為7/12/16nm(2)邊緣端或終端主流產品為 SoC集成的 GPUIP,主流廠商包括ARM、Imagination 等(1)GPU 的基本原理為:通過簡化控制單元并集成大規模的并行運算單元,實現對圖形渲染等并行任務的良好
29、支持(2)具體對于智能訓練和推理應用,通過 GPU 的向量等指令組合出訓練或推理需要的運算操作,從而實現對智能算法的支持峰值運算性能高,但整體能耗較高;在云端具備成熟的應用開發生態,但在終端生態尚不成熟圖形渲染、科學計算市場需求大且穩定;人工智能領域受通用型智能芯片挑戰多用于服務器與數據中心,是目前滲透率最高且最主流的芯片類型;終端應用較少智能芯片通用型智能芯片(1)云邊端通用型智能芯片處于應用推廣期,主要廠商和產品為寒武紀(思元 100/270/220)、華為海思(Ascend310/910)、Google(TPUV1/V2/V3、TPUEDGE)等(2)終端通用型多集成于手機 SoC等芯片
30、中,已實現大規模應用,主要廠商和產品為華為海思(麒麟970/980/990)等(1)通過對各類智能應用和算法的計算和訪存特點進行抽取和抽象,定義出一套適用于智能算法且相對靈活的指令集和處理器架構,從而廣泛支持多樣化的人工智能算法和應用(2)智能芯片的指令通常與人工智能算法中的關鍵運算操作相匹配(3)在具體的訓練和推理應用中,對于關鍵運算操作,智能芯片指令可直接支持,從而實現高效的訓練和推理性能、功耗比較傳統芯片優勢明顯,可適應各種場景和規模的人工智能計算需求AI 市場需求潛力大,未來將成為該市場主流產品云邊 d 端和消費類電子終端開始廣泛應用,滲透率逐漸提升專用型智能芯片(ASIC)主要應用于
31、終端,主要形態為行業專用 SoC,多集中于語音處理領域。針對面向特定的、具體的、相對單一的人工智能應用專門設計的芯片,具體實現方法為在架構層面對特定智能算法作硬化支持,多用于推理任務成本較低,軟件棧相對簡單,設計和生產周期短;通用性較差應用細分市場需求大且分散,成本敏感常用于在低功耗、成本敏感的終端上支撐特定的智能應用,在云邊端等場景滲透率較低數據來源:寒武紀公司招股說明書,華福證券研究所 華福證券誠信專業發現價值9請務必閱讀報告末頁的聲明公司首次覆蓋|寒武紀70%。圖表圖表 19:中國加速計算服務器市場規模及增速中國加速計算服務器市場規模及增速圖表圖表 20:AI 芯片市場規模芯片市場規模數
32、據來源:IDC,華福證券研究所數據來源:AMD,維科網人工智能,華福證券研究所3公司:公司:云端芯片性能持續提升云端芯片性能持續提升,面向優質客戶群體,面向優質客戶群體3.1云邊端多維布局,適應更多不同場景云邊端多維布局,適應更多不同場景寒武紀公司的產品主要包括云端產品線寒武紀公司的產品主要包括云端產品線、邊緣產品線邊緣產品線、終端智能處理器終端智能處理器 IP 開發開發和授權。和授權。人工智能技術在云端(云)、邊緣端(邊)和終端(終)設備中均有廣泛應用,但都需要由核心芯片提供計算能力支撐。云、邊、端三種場景對于芯片的運算能力和功耗等特性有著不同要求,單一品類的智能芯片難以滿足實際應用的需求。
33、公司產品多線發展,持續更新迭代。公司產品多線發展,持續更新迭代。公司面向云、邊、端三大場景分別研發了三種類型的芯片產品,分別為終端智能處理器 IP、云端智能芯片及加速卡、邊緣智能芯片及加速卡,并為上述三個產品線所有產品研發了統一的基礎系統軟件平臺(包含應用開發平臺)。圖表圖表 21:云、邊、終端三類產品性能與應用場景對比云、邊、終端三類產品性能與應用場景對比應用場景應用場景芯片需求芯片需求典型計算能力典型計算能力典型功耗典型功耗典型應用領域典型應用領域云端高性能、高計算密度、兼有推理和訓練任務、單價高、硬件產品形態少30TOPS50 瓦云計算數據中心、企業私有云等邊緣端對功耗、性能、尺寸的要求
34、常介于終端與云端之間、推理任務為主、多用于插電設備、硬件產品形態相對較少5TOPS 至 30TOPS4 瓦至 15 瓦智能制造、智能家居、智能零售、智慧交通、智慧金融、智慧醫療、智能駕駛等眾多應用領域終端低功耗、高能效、推理任務為主、成本敏感、硬件產品形態眾多8TOPS5 瓦各類消費類電子、物聯網產品等數據來源:寒武紀公司 2022 年年度報告,華福證券研究所圖表圖表 22:公司主要產品類型與推出時間公司主要產品類型與推出時間產品線產品線產品類型產品類型主要產品主要產品推出時間推出時間云端產品線云端智能芯片及加速卡思元 100(MLU100)芯片及云端智能加速卡2018思元 270(MLU27
35、0)芯片及云端智能加速卡2019思元 290(MLU290)芯片及2020 華福證券誠信專業發現價值10請務必閱讀報告末頁的聲明公司首次覆蓋|寒武紀3.2自研處理器微架構,自研處理器微架構,云端云端芯片性能持續提升芯片性能持續提升公司自成立以來長期開展智能芯片架構研發工作,迄今已自主研發了三代智能公司自成立以來長期開展智能芯片架構研發工作,迄今已自主研發了三代智能處理器微架構處理器微架構(MLUarch00、MLUarch01 和和 MLUarch02),是國內外在該技術方是國內外在該技術方向積累最深厚的企業之一向積累最深厚的企業之一。目前最新的第三代訓推一體的云端 AI 芯片思元 370 系
36、列,采用的就是公司自研的最新的 MLUarch03 芯片架構。MLUarch03 芯片架構是新一代張量運算單元,內置 Supercharger 模塊大幅提升各類卷積效率;采用全新的多算子硬件融合技術,在軟件融合的基礎上大幅減少算子執行時間。3.3客戶集中度較高,大客戶支撐公司發展客戶集中度較高,大客戶支撐公司發展智能計算集群系統業務更易產生大客戶,公司客戶質量較高,延續性較好。智能計算集群系統業務更易產生大客戶,公司客戶質量較高,延續性較好。寒武紀 23 年第一名客戶占公司年度銷售總額的 65.88%,該收入為公司智能計算集群系統業務收入,此類業務項目規模一般較大,因此出現單個客戶銷售占比較大
37、的情形。云端智能加速卡思元 370(MLU370)芯片及云端智能加速卡2021、2022訓練整機玄思 1000 智能加速器2020玄思 1001 智能加速器2022邊緣產品線邊緣智能芯片及加速卡思元 220(MLU220)芯片及邊緣智能加速卡2019IP 授權及軟件終端智能處理器 IP寒武紀 1A 處理器2016寒武紀 1H 處理器2017寒武紀 1M 處理器2018基礎系統軟件平臺寒武紀基礎軟件開發平臺(適用于公司所有芯片與處理器產品)持續研發和升級,以適配新的芯片數據來源:2022 年年度報告,華福證券研究所圖表圖表 23:公司云端智能芯片性能對比公司云端智能芯片性能對比產品系列產品系列推
38、出時間推出時間細分產品細分產品制程制程計算精度計算精度峰值算力峰值算力內存類型內存類型內存容量內存容量最大功耗最大功耗思元 1002018-思元 2702019MLU270-S4-INT16INT8INT4FP32FP16128TOPS(INT8)256TOPS(INT4)64TOPS(INT16)DDR4,ECC16GB70wMLU270-F4-150w思元 2902020MLU290-M57nm-512 TOPS(INT8)256 TOPS(INT16)HBM232GB350W思元 3702021、2022MLU370-S47nmFP32FP16BF16INT16INT8INT4192 T
39、OPS(INT8)96 TOPS(INT16)72 TFLOPS(FP16)72 TFLOPS(BF16)18 TFLOPS(FP32)LPDDR524GB75WMLU370-X47nm256 TOPS(INT8)128 TOPS(INT16)96 TFLOPS(FP16)96 TFLOPS(BF16)24 TFLOPS(FP32)150WMLU370-X87nm48GB250W數據來源:公司官網,公司公告,華福證券研究所 華福證券誠信專業發現價值11請務必閱讀報告末頁的聲明公司首次覆蓋|寒武紀23 年前五名客戶中,第一名、第二名為當期新增客戶;第四名、第五名為公司往期客戶新進前五大。與國內與
40、國內 CPU/GPU 公司對比來看,各公司采取策略各不相同。海光信息和寒武公司對比來看,各公司采取策略各不相同。海光信息和寒武紀的客戶結構相對集中。紀的客戶結構相對集中。近年來海光信息/寒武紀前五大客戶占比基本維持在 80%以上。龍芯中科向開放市場轉型,營收結構由集中走向分散。龍芯中科向開放市場轉型,營收結構由集中走向分散。其前五大客戶占比在 21年及以前基本保持 60%以上,22 年龍芯步入面向開放市場轉型的起步之年,公司結合特定應用需求研制具有開放市場性價比優勢的嵌入式/專門芯片,以此策略持續拓展公司業務版圖,22/23 年公司前五大客戶縮減至 33%/37%。圖表圖表 24:CPU/GP
41、U 公司第一大客戶占比公司第一大客戶占比圖表圖表 25:CPU/GPU 公司前五大客戶占比公司前五大客戶占比來源:各公司公告,Wind,華福證券研究所來源:各公司公告,Wind,華福證券研究所 華福證券誠信專業發現價值12請務必閱讀報告末頁的聲明公司首次覆蓋|寒武紀4盈利預測與投資建議盈利預測與投資建議公司為國內 AI 芯片龍頭,隨著 AI 芯片市場規模的快速增長,公司有望依托完備的產品布局和生態建設逐步搶占市場。我們預計公司 2024-2026 營業收入12.99/20.17/32.06 億元。分業務假設如下:(1)云端產品線及智能計算集群系統云端產品線及智能計算集群系統:2023 年,公司
42、云端業務營收同比-59%,存在一定程度的下降,而公司智能計算集群系統營收大幅度提升,同比+32%,且從營收占比上看,智能計算集群系統已占據絕大部分營收份額。隨著集群算力在 AI 行業的重要性持續提升,我們預測公司未來以智能計算集群系統出貨的形式仍有望占據較大比重。從集群維度看從集群維度看,根據公司 2023 年報,公司智能計算集群系統業務是將公司自研的加速卡或訓練整機產品與合作伙伴提供的服務器設備、網絡設備與存儲設備結合,并配備公司的集群管理軟件組成的數據中心集群,其核心算力來源是公司自研的云端智能芯片。該業務項目規模一般較大,訂單量對公司營收體量或將產生較大影響。公司 2022 年拿下南京智
43、算項目,2023 年拿下沈陽、臺州兩個項目(其中臺州項目已履行完畢)。我們看好公司未來三年在項目競爭力上持續提升,或將拿下更多項目,支撐公司總營收持續快速增長。從芯片維度看,從芯片維度看,公司芯片主力產品思元 590 尚待發布,綜合性能有望達到英偉達 A100 的 80%。我們預計云端產品線長期也有較好的增長潛力,短期或受到產品結構變化影響而有所縮減。毛利率方面,我們看好行業高景氣度帶動公司毛利率端持續提升。公司智能計算集群系統 2022-2023 營收主要來源于南京、沈陽、臺州等政府項目。伴隨北京市算力基礎設施建設實施方案(20242027 年)、“算力浦江”方案等政策的提出與陸續實施,我們
44、看好行業自主可控需求持續升級帶動國產AI芯片龍頭高景氣成長?;诖?,我們預計公司云端產品線業務 2024-2026 年毛利率為 61%/62%/62%,智能計算集群業務毛利率為 72%/73%/74%。(2)邊緣產品線邊緣產品線:公司邊緣端業務的產品為思元 220 系列。截至 2023 年年報,思元 220 自發布以來,累計銷量突破百萬片。根據本文圖表 1 所示,思元 220 為 2019年推出產品,當前尚未看到公司在邊緣產品線的迭代產品,我們認為在國產芯片行業競爭持續加劇的情況下,公司邊緣產品線或存在一定的出貨壓力,在公司總營收占比中或將維持較小比例。我們預計公司邊緣產品線業務 2024-2
45、026 年營收有望實現營收 0.08/0.06/0.05 億元,毛利率達 53%/51%/48%。圖表圖表 26:寒武紀盈利預測寒武紀盈利預測數據來源:公司招股書,公司公告,華福證券研究所預測 華福證券誠信專業發現價值13請務必閱讀報告末頁的聲明公司首次覆蓋|寒武紀結合寒武紀的主營業務,我們選取英偉達、海光信息、龍芯中科和景嘉微作為可比公司。英偉達是“圖形處理芯片 GPU 的發明者”和全球最大的 GPU 供應商,在人工智能領域,英偉達的 GPU 產品可覆蓋云端訓練、云端推理、終端推理等各類應用場景,尤其是在云端(數據中心)的泛人工智能類芯片市場占據絕對優勢地位。海光信息主營業務為應用于服務器、
46、工作站的高端處理器,DCU 深算三號研發進展順利;龍芯中科專注于面向信息和工控系統的處理器及配套芯片研發,將基于 2K3000的 GPGPU 技術及 3C6000 的龍鏈技術研制專用 GPGPU 芯片;景嘉微為國內 GPU 廠商,2024 年,公司成功研發了景宏系列高性能智算模塊與整機產品,可應用于 AI 訓練、AI 推理和科學計算等領域。截至目前,可比公司 2024-2026 年 PS 估值為 33/22/19倍。AI 算力作為國產替代的重中之重,未來發展空間廣闊,公司作為國產 AI 芯片龍頭,憑借產品優勢的逐步構建,在 AI 蓬勃發展的趨勢下有望持續受益。另外,國內政策端持續給予政策支持,
47、公司有望在國內智算建設中拿到更多訂單,支撐公司快速成長。我們認為公司作為國產 AI 芯片稀缺標的,有望同時受益于 AI 行業的蓬勃發展以及算力國產替代的雙重邏輯,故可享受一定估值溢價,我們預計公司將在2024-2026 年實現收入 12.99/20.17/32.06 億元,對應當前 PS 估值 63/40/25 倍。首次覆蓋,給予“買入”評級。圖表圖表 27:可比公司估值表可比公司估值表數據來源:各公司公告,Wind,華福證券研究所預測注:收盤價信息截至 2024 年 5 月 20 日,除寒武紀采用華福預測外,各公司均采用 Wind 一致預期5風險提示風險提示AI 需求不及預期風險需求不及預期
48、風險??傮w來看,人工智能芯片技術仍處于發展階段,技術迭代速度較快,技術發展路徑尚在探索中,尚未形成具有絕對優勢的架構和系統生態。若 AI 產業的需求不及預期,可能影響公司產品的價格與需求量客戶集中度較高風險客戶集中度較高風險。2021 年、2022 年和 2023 年,公司前五大客戶的銷售金額合計占營業收入比例分別為 88.60%、84.94%和 92.36%,客戶集中度較高。若公司主要客戶對公司產品的采購量大幅降低或者公司未能繼續維持與主要客戶的合作關系,將給公司業績帶來顯著不利影響。供應鏈穩定相關風險供應鏈穩定相關風險。公司 24Q1 營業收入受供應鏈影響,同比下降 65.91%。2022
49、 年 12 月 15 日,美國商務部工業和安全局(BIS)以國家安全和外交利益為由,將公司及部分子公司列入“實體清單”。短期來看,切換新供應商將產生一定成本,將可能對公司經營業績產生不利影響。長期來看,公司的核心技術來自于寒武紀的自主研發,擁有自主知識產權,不會對公司產品研發及核心競爭力產生重大不利影響。華福證券誠信專業發現價值14請務必閱讀報告末頁的聲明公司首次覆蓋|寒武紀圖表圖表 28:財務預測摘要財務預測摘要資產負債表資產負債表利潤表利潤表單位單位:百萬元百萬元2023A2024E2025E2026E單位單位:百萬元百萬元2023A2024E2025E2026E貨幣資金3,9547,67
50、39,53615,703營業收入7091,2992,0173,206應收票據及賬款6449991,4492,142營業成本219380558860預付賬款148102180280稅金及附加46916存貨99363589907銷售費用82104121160合同資產4057107172管理費用154182202240其他流動資產8039391,0901,320研發費用1,1181,4811,7751,955流動資產合計5,64810,07512,84420,351財務費用-45-4456234長期股權投資230230230230信用減值損失-134-66-82-100固定資產14211810188
51、資產減值損失-138-92-113-135在建工程109794919公允價值變動收益0000無形資產150252340387投資收益74858481商譽0000其他收益144144144144其他非流動資產140173195192營業利潤營業利潤-876-739-671-269非流動資產合計771851915916營業外收入1111資產合計資產合計6,41810,92613,75921,267營業外支出0000短期借款05,0988,46015,862利潤總額利潤總額-875-738-669-268應付票據及賬款237408541871所得稅3331預收款項0000凈利潤凈利潤-878-740
52、-672-269合同負債0212少數股東損益-30-25-23-9其他應付款1111歸屬母公司凈利潤歸屬母公司凈利潤-848-715-649-260其他流動負債224202214257EPS(按最新股本攤?。?2.04-1.72-1.56-0.62流動負債合計4635,7129,21716,994長期借款0000主要財務比率主要財務比率應付債券00002023A2024E2025E2026E其他非流動負債225225225225成長能力成長能力非流動負債合計225225225225營業收入增長率-2.7%83.1%55.3%59.0%負債合計負債合計6895,9379,44217,219EBI
53、T 增長率33.1%15.0%21.4%94.4%歸屬母公司所有者權益5,6504,9344,2854,025歸母公司凈利潤增長率32.5%15.7%9.2%59.9%少數股東權益80553223獲利能力獲利能力所有者權益合計所有者權益合計5,7304,9894,3174,048毛利率69.2%70.8%72.3%73.2%負債和股東權益負債和股東權益6,41810,92613,75921,267凈利率-123.8%-57.0%-33.3%-8.4%ROE-14.8%-14.3%-15.0%-6.4%現金流量表現金流量表ROIC-18.7%-8.4%-5.2%-0.2%單位單位:百萬元百萬元2
54、023A2024E2025E2026E償債能力償債能力經營活動現金流經營活動現金流-596-1,338-1,372-992資產負債率10.7%54.3%68.6%81.0%現金收益-658-694-52756流動比率12.21.81.41.2存貨影響188-263-226-318速動比率12.01.71.31.1經營性應收影響120-217-415-658營運能力營運能力經營性應付影響4171133330總資產周轉率0.10.10.10.2其他影響-249-334-336-402應收賬款周轉天數358228218202投資活動現金流投資活動現金流425-85-70-11存貨周轉天數318219
55、307313資本支出-115-138-132-95每股指標(元)每股指標(元)股權投資-7000每股收益-2.04-1.72-1.56-0.62其他長期資產變化547536184每股經營現金流-1.43-3.21-3.29-2.38融資活動現金流融資活動現金流1,6575,1423,3067,169每股凈資產13.5611.8410.299.66借款增加-285,0983,3617,403估值比率估值比率股利及利息支付0-102-271-486P/E-96-114-126-314股東融資1,804000P/B14171920其他影響-119146216253EV/EBITDA171622-20
56、1數據來源:公司報告、華福證券研究所 華福證券誠信專業發現價值15請務必閱讀報告末頁的聲明公司首次覆蓋|寒武紀分析師聲明分析師聲明本人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,以勤勉的職業態度,獨立、客觀地出具本報告。本報告清晰準確地反映了本人的研究觀點。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。一般聲明一般聲明華福證券有限責任公司(以下簡稱“本公司”)具有中國證監會許可的證券投資咨詢業務資格。本公司不會因接收人收到本報告而視其為客戶。在任何情況下,本公司不對任何人因使用本報告中的任何內容所引致的任何損失負任何責任。本報告的信
57、息均來源于本公司認為可信的公開資料,該等公開資料的準確性及完整性由其發布者負責,本公司及其研究人員對該等信息不作任何保證。本報告中的資料、意見及預測僅反映本公司于發布本報告當日的判斷,之后可能會隨情況的變化而調整。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。本公司不保證本報告所含信息及資料保持在最新狀態,對本報告所含信息可在不發出通知的情形下做出修改,投資者應當自行關注相應的更新或修改。在任何情況下,本報告所載的信息或所做出的任何建議、意見及推測并不構成所述證券買賣的出價或詢價,也不構成對所述金融產品、產品發行或管理人作出任何形式的保證。在任何情況下,本公司僅承諾以勤勉的
58、職業態度,獨立、客觀地出具本報告以供投資者參考,但不就本報告中的任何內容對任何投資做出任何形式的承諾或擔保。投資者應自行決策,自擔投資風險。本報告版權歸“華福證券有限責任公司”所有。本公司對本報告保留一切權利。除非另有書面顯示,否則本報告中的所有材料的版權均屬本公司。未經本公司事先書面授權,本報告的任何部分均不得以任何方式制作任何形式的拷貝、復印件或復制品,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。未經授權的轉載,本公司不承擔任何轉載責任。特別聲明特別聲明投資者應注意,在法律許可的情況下,本公司及其本公司的關聯機構可能會持有本報告中涉及的公司所發行的證券并進行交易,也可能為
59、這些公司正在提供或爭取提供投資銀行、財務顧問和金融產品等各種金融服務。投資者請勿將本報告視為投資或其他決定的唯一參考依據。投資評級聲明投資評級聲明類別類別評級評級評級說明評級說明公司評級買入未來 6 個月內,個股相對市場基準指數指數漲幅在 20%以上持有未來 6 個月內,個股相對市場基準指數指數漲幅介于 10%與 20%之間中性未來 6 個月內,個股相對市場基準指數漲幅介于-10%與 10%之間回避未來 6 個月內,個股相對市場基準指數漲幅介于-20%與-10%之間賣出未來 6 個月內,個股相對市場基準指數漲幅在-20%以下行業評級強于大市未來 6 個月內,行業整體回報高于市場基準指數 5%以上跟隨大市未來 6 個月內,行業整體回報介于市場基準指數-5%與 5%之間弱于大市未來 6 個月內,行業整體回報低于市場基準指數-5%以下備注:評級標準為報告發布日后的 612 個月內公司股價(或行業指數)相對同期基準指數的相對市場表現。其中 A 股市場以滬深 300 指數為基準;香港市場以恒生指數為基準,美股市場以標普 500 指數或納斯達克綜合指數為基準(另有說明的除外)聯系方式聯系方式華福證券研究所華福證券研究所上海上海公司地址:上海市浦東新區浦明路 1436 號陸家嘴濱江中心 MT 座 20 層郵編:200120郵箱: 華福證券