【公司研究】寒武紀-科創板新股縱覽：稀缺性&可能性兼備的AI通用計算芯片拓荒者-20200709[24頁].pdf

1、證券研究報告 作者：衛書根 執業證書編號：S0930517090002 2020年7月9日 寒武紀(688256.SH)：稀缺性&可能性兼備 的AI通用計算芯片拓荒者 科創板新股縱覽 請務必參閱正文之后的重要聲明 稀缺性：底蘊深厚，技術和產品性能位列全球第一梯隊，行業門檻高，是國內通用 AI計算芯片領域的領先廠商。同時基于自主智能處理器指令集，完成云端、邊緣端、 終端產品線布局。結合自有的基礎系統軟件，實現了從通用型智能芯片到云、邊、 端通用生態的跨越。 可能性：公司背靠中科院計算所，賬上超過40億現金儲備以及25億募集資金加持， 掌握了在應用市場及生態建設上去證明自己的機會窗口。在中美爭端的

2、背景下，公 司完全自主方案的稀缺性面臨良好的發展契機。云端訓練和推理芯片借助計算集群 項目，打開了生態建設與產品迭帶正循環的切口。邊緣推理芯片在邊緣計算需求擴 張的背景下，包括V2X等新的應用領域有望帶來新的較為平齊的外部競爭環境，是 突破契機。終端智能芯片IP授權業務隨著1V新品上市及新客戶拓展，2021年大概率 恢復正增長。云端市場借助資源優勢和集群項目打開生態正循環切口，邊緣端借助 新應用弱生態機遇，終端芯片恢復增長，三個領域公司均將面臨可供展望的發展窗 口。在整個AI計算芯片市場未來五年超過45%復合增速的背景下，公司存在價值兌 現的機遇和可能性。 核心觀點 2 rQoRpPtPnOq

3、PqOsRoPoNtPbRaO6MsQoOoMnNeRmMqPiNrQpM6MmNqQMYoMoNvPsOsO 1、稀缺性&可能性 2、產品與業務展望 3、市場空間和競爭格局 4、風險提示 請務必參閱正文之后的重要聲明 公司發展歷程 資料來源：公司產品發布會等信息整理，光大證券研究所整理 稀缺性一：底蘊深厚，技術和產品性能全球第一梯隊 4 底蘊深厚：公司從2008年開始探索處理器架構與AI的交叉領域，2013年研發首個 深度學習處理器架構DianNao，獲處理器架構頂尖學術會議ASPLOS 2014最佳論文 獎，是智能芯片領域全球被引用次數最多的學術論文。2017年將寒武紀1A處理器IP授 權

4、華為海思使用，搭載在華為Mate10手機上，是全球首款AI手機芯片。截至2020年 2月29日，公司已獲授權的境內外專利有65項，PCT專利申請120項。 請務必參閱正文之后的重要聲明 稀缺性一：底蘊深厚，技術和產品性能位于全球第一梯隊 5 產品性能全球第一梯隊：公司目前產品包括：（1）終端智能處理器IP：寒武紀1A、 1H、1M，與ARM同類產品相比，單核計算性能略高，性能功耗比等方面較為接近。 （2）云端：寒武紀思元100（推理）、思元270（訓練和推理）、思元290（研發中， 訓練和推理）與英偉達、海思同類產品在性能功耗比上較為接近，在峰值計算性能上 英偉達最新研發的Tesla A100

5、有明顯領先。（3）邊緣端：寒武紀思元220（推理）， 性能功耗比上公司與海思同類產品略高于英偉達同類產品，峰值計算性能上英偉達略 微領先。 制程工藝接近或達到最先進水平：思元100、270均采用16nm制造工藝，在研的思 元290采用7nm工藝，思元220采用16nm工藝。 請務必參閱正文之后的重要聲明 稀缺性二：自主指令集和架構，產品線布局完整 6 自主指令集和架構：公司迄今已自主研發三代商用智能處理器指令集，云端、邊緣 端、終端三條產品線所有智能芯片和處理器IP產品以及基礎系統軟件均構建于自研的 MLU指令集基礎之上。同時公司為云邊端全系列智能芯片與處理器產品提供統一的平 臺級基礎系統軟件

6、Cambricon Neuware，打造開發者生態，便捷程序跨終端移植。 共用相同的自研指令集與處理器架構，和基礎系統軟件平臺，實現了從通用型智能芯 片到云、邊、端通用生態的跨越。 公司主要芯片產品及軟件平臺介紹 資料來源：公司公告，光大證券研究所整理 請務必參閱正文之后的重要聲明 稀缺性二：自主指令集和架構，產品線布局完整 7 業務結構：以云邊端自主智能芯片為基礎，公司業務包括：終端智能處理器IP、云 端智能芯片和加速卡、智能計算集群系統三部分。2019年智能計算集群系統實現收入 2.96億元占比66.72%，毛利率58.23%；云端智能芯片及加速卡實現收入0.79億元占 比17.77%，毛

7、利率78.23%；終端智能處理器IP實現收入0.69億元占比15.49%，毛利 率99.77%。邊緣端芯片思元220發布時間較短，尚未形成銷售收入。從公司收入結構 變化可見，公司2017-2018年99%的收入來自終端智能處理器IP授權業務，2019年新 增云端智能芯片和加速卡和智能計算集群系統業務收入。 2017-2019年公司收入結構 資料來源：公司公告，光大證券研究所整理 請務必參閱正文之后的重要聲明 可能性一：自主&外部爭端&穩健存續，擁有自證機會 8 公司在研的云端訓練和推理芯片思元290和英偉達的Tesla A100均是采用7nm的制 程工藝，對代工的要求很高，在中美爭端的背景下，

8、公司完全自主方案的稀缺性面臨 好的發展契機。同時公司起家中科院計算所，體系內能夠獲得較好的資源支持。兩方 面的優勢因素作用下，公司相比英偉達同類產品在生態上的差距有望隨著應用的擴展 逐步縮小，從而進入產品迭帶與生態建設的正循環。 公司背靠中科院計算所，賬上超過40億現金儲備以及25億募集資金加持，公司無疑 是AI計算芯片初創公司中資金實力最雄厚之一。公司已有成熟且性能領先的產品發布， 應用的加載&生態的建設需要時間培育，在國家政策支持&產業資源支持&募集資金 支持三方面的支撐下，公司掌握了在應用市場及生態建設上去證明自己的機會窗口。 請務必參閱正文之后的重要聲明 可能性二：云&邊&端面臨可供展

9、望的發展窗口 9 云端訓練和推理芯片：2019年主要通過和曙光合作的AI服務器Phaneron以及珠海 和西安的兩個計算集群的項目實現出貨。我們認為這類項目合作機遇的價值遠大于財 務的價值，一款新的芯片產品在最初拓展市場時，獲得用戶的使用并逐漸建立生態至 關重要，性能等指標反而不是最為核心的競爭要素。而和曙光合作的AI服務器項目， 以及地方的計算集群項目，無疑為公司的芯片產品提供了用起來的機會，打開了生態 建設與產品迭帶正循環的切口。 邊緣推理芯片：隨著5G的應用深入，邊緣計算需求將持續擴張。而處于探索期的市 場參與者擁有一個較好發展的外部環境。包括中國具有優勢的V2X等領域，未來都有 可能成

10、為重要的需求來源。公司邊緣端計算芯片思元220發布時間較短，期待后續的 市場表現。 終端智能芯片IP授權業務：由于客戶選擇自研而形成很大沖擊，但隨著1V新品上市 及新客戶拓展，2021年大概率恢復正增長。 云端市場借助資源優勢打開生態正循環切口，邊緣端借助新應用弱生態機會，終端 芯片恢復增長，三個領域公司均將面臨可供展望的發展窗口。 1、稀缺性&可能性 2、產品與業務展望 3、市場空間和競爭格局 4、風險提示 請務必參閱正文之后的重要聲明 云端市場借助資源優勢打開生態正循環切口 11 運算訓練和推理芯片：公司思元100/270芯片已經完成聯想、浪潮、新華三、曙光、 寶德、技嘉、長城飛騰的產品認

11、證，客戶包括中科曙光（2019年銷售6384萬元思元 100加速卡應用于橫琴先進智能計算平臺一期項目）、北京金石智信（銷售收入340萬 元）、江蘇恒瑞通（銷售收入255萬元）、浪潮信息（銷售收入233萬元）、金山云 （銷售收入227萬元）等。思元290采用7nm先進制程工藝，預計2021年將形成收入。 2019年公司云端智能芯片及加速卡業務口徑實現銷售7888萬元，其中思元100加速 卡實現收入7728萬元，芯片實現收入78萬元，思元270加速卡實現收入82萬元。在計 算集群業務項下，思元270加速卡實現收入1.4億元，思元 100 加速卡實現收入109萬 元，主要由于后者能夠提供更強的人工智

12、能計算能力支持。公司目前在手思元270加 速卡項目訂單1182萬元。2020H1預計收入0.63-0.65億元同降1.62%-4.65%。 不容忽視的是，公司2019年的云端芯片的收入（包括芯片業務口徑和計算集群業務 口徑）主要來自恒琴兩期和西安協創計算平臺項目貢獻。目前尚無等規模在手項目， 但項目的標桿效應加上生態逐步建立，以及性能更高的290上市，有望逐漸進入收入 與生態互相促進的階梯正循環。 請務必參閱正文之后的重要聲明 智能計算集群提供產品和生態建設的練兵場 12 公司智能計算集群系統僅解決人工智能領域的計算需求，核心價值在于為公司的計 算芯片產品找到應用落地場景，以標桿項目為案例，推

13、廣寒武紀智能芯片的開發者生 態，在應用過程中實現產品迭帶與生態建設正循環。 公司先后中標橫琴先進智能計算平臺（二期）項目和協同創新港2號研發中試樓數據 中心人工智能計算平臺項目。目前橫琴項目第一批供貨硬件設備、授權軟件已完成驗 收，2019年確認2.07億元，第二批供貨硬件設備、授權軟件總計11.86億元還待部署， 也是公司當前計算集群項目唯一在手合同。協創項目2019年已交付完成并確認收入 8108萬元。2019年橫琴和協創項目總共貢獻公司智能計算集群業務實現收入2.96億 元。在新基建及AI應用場景泛化的背景下，公司的標桿項目的優勢有利于公司未來更 好的市場開拓。2020H1預計收入約10

14、-20萬元，主要系上海腦科學與類腦研究中心項 目優化服務收入。 請務必參閱正文之后的重要聲明 邊緣端產品借助新應用弱生態機會實現突破 13 邊緣端計算芯片：公司邊緣端智能芯片及加速卡產品思元220推出不久，目標客戶包 括人工智能技術企業、智能交通解決方案提供商、大型商業銀行、智能物聯網系統供 應商等。用于支持邊緣計算場景下的智能數據分析與建模、視覺、語音、自然語言處 理等多樣化的人工智能應用。 思元220目前已在多家潛在用戶進行測試，預計2020年二季度開始可逐步形成銷售， 2020年內實現規?；鲐?，目前在手訂單644萬元。除此之外公司與某互聯網龍頭企 業正在進行商務洽談且確定性相對較高的采

15、購合同，預計總體金額1000萬元左右。邊 緣市場的優勢在于新應用弱生態，對于參與者有一個相對平齊的外部 競爭環境。而公 司在AI領域的技術及開發生態積累，面臨較好的市場競爭力與競爭環境。2020H1預 計收入440-530 萬元，主要系2020年公司邊緣智能芯片及加速卡產品實現規?；N 售。 請務必參閱正文之后的重要聲明 智能終端IP授權業務2021年大概率恢復正增長 14 智能終端處理器IP產品：公司第一代IP產品寒武紀1A2017年開始授權華為海思使用， 搭載在華為麒麟970芯片上。2018年第二代寒武紀1H開始授權海思使用，搭載在麒麟 980芯片上，同年推出第三代寒武紀1M產品，新一代終

16、端智能處理器芯片 IP 產品寒 武紀1V目前正處于研發階段。公司終端IP授權業務采用固定費用+提成費用的商業模 式。除了海思外，寒武紀終端智能處理器 IP業務客戶還有杭州博雅鴻圖視頻技術有限 公司、廈門星宸科技有限公司、展訊通信（上海）有限公司等，但整體收入貢獻較小。 由于海思選擇自研自己的終端IP產品，2019年公司智能終端處理器IP產品實現收入 6877萬元同降41%，預計2020年來自海思的收入繼續下降。2020Q1寒武紀 1A 和 1H 產品合計 IP 授權收入為 316.18 萬元，預計全年授權收入為 600-800 萬元。1M 系列產品在手訂單為與北京智芯微電子科技有限公司簽署的

17、672 萬元（含稅）銷售合 同，目前正在洽談的潛在客戶有 5 家，預計有 3 家或以上客戶會在 2020 年簽約， 2020 年 IP 授權收入預計金額約 1,000 萬元。隨著1V等新品推出以及新客戶拓展， 公司IP授權業務2021年大概率恢復正增長。2020H1預計收入500-550萬元同降83%- 84%，主要系預計從海思取得的終端智能處理器 IP 授權業務收入同比下降較大。 請務必參閱正文之后的重要聲明 營業數據及2020年指引 15 公司2017-2019年分別實現營收0.08、1.17、4.44億元，實現歸屬于母公司股東凈 利潤-3.81、-0.41、-11.79億元，研發支出0.

18、3、2.4、5.43億元?？鄢蓹嗉钯M用 影響2017-2019年實現歸屬于母公司股東凈利潤-0.17、-0.41、-2.35億元。 公司預計2020 年主營業務收入為6-9 億元，同比增長 35%-103%；歸屬于母公司 所有者的凈利潤為-6.5到-4 億元，扣除非經常性損益后歸屬于母公司所有者的凈利潤 預計為-8到-6 億元。 1、稀缺性&可能性 2、產品與業務展望 3、市場空間和競爭格局 4、風險提示 請務必參閱正文之后的重要聲明 市場空間：全球及中國市場未來五年維持45%以上復合增速 17 2020年僅智能手機、AR/VR、無人機等在內的消費電子市場AI智能芯片需求量預計 達到26.

19、11億美元，而智能駕駛有望帶來更廣闊的市場需求。IDC預測，云端推理和訓 練對應的智能芯片市場，預計將從2017年的26億美元增長到2022年的136億美元， 年均復合增長率39.22%。ABI Research預計，邊緣智能芯片市場規模將從2019年的 26億美元增長到2024年的76億美元，年均復合增長率23.93%。 全球及中國人工智能芯片市場未來五年增長趨勢 資料來源：公司招股書 請務必參閱正文之后的重要聲明 競爭格局：老巨頭與后發者同臺競技 18 AI計算行業的參與者主要包括三類公司：(1)以Intel、Nvidia、海思為代表的傳統芯 片龍頭企業，借助自研及外延等手段拓展到AI計算

20、芯片領域，典型如Nvidia2020財年 在數據中心的AI計算芯片實現29.8億美元收入，相比2014年增長14倍。(2)以寒武紀 為代表的通用AI計算芯片，以及地平線等為代表的專用AI計算芯片的初創公司，尚處 于市場開拓階段。(3)以Google TPU、百度XPU為代表的互聯網巨頭自研主要供自己 使用的AI計算芯片。 英偉達2014-2020年數據中心計算芯片營收變化 資料來源：英偉達年報 請務必參閱正文之后的重要聲明 股東結構：實際控制人為董事長陳天石先生 19 公司在上市前經過六次增資擴股，發行前為公司董事長陳天石，持股比例33.19%； 第二大股東為中科算源(中科院計算所100%持有

21、)，持股比例18.24%；第三大股東為 艾溪合伙(公司的員工持股平臺)，持股比例8.51%。除此之外的股東還包括國投基金 持有3.92%，阿里創投持有1.94%， 科大訊飛持有1.19%等。實際控制人為陳天石。 公司上市前的股權結構 資料來源：招股說明書 請務必參閱正文之后的重要聲明 募投項目：投向云端訓練、推理及邊緣計算芯片等方向 20 公司本次公開發行4010萬股人民幣普通股（A 股）募集資金25.8億元，扣除發行費 用后的募集資金凈額24.98億元，主要用于新一代云端訓練芯片及系統項目 、新一代 云端推理芯片及系統項目、新一代邊緣端人工智能芯片及系統項目和補充流動資金。 公司募投項目 資

22、料來源：招股說明書 1、稀缺性&可能性 2、產品與業務展望 3、市場空間和競爭格局 4、風險提示 請務必參閱正文之后的重要聲明 市場拓展與生態建設不達預期的風險 研發、管理不到位等導致技術落后的風險 外部爭端對公司產生不利影響的風險 風險提示 22 請務必參閱正文之后的重要聲明 謝謝觀看! THANK YOU! 光大證券計算機研究團隊 姜國平 計算機行業首席分析師 執業證書編號：S0930514080007 電子郵件：J 聯系電話： 021-52523857 衛書根 分析師 執業證書編號：S0930517090002 電子郵件： 聯系電話：021-52523858 萬義麟 聯系人 電子郵件：

23、聯系電話：021-52523859 原點資產 請務必參閱正文之后的重要聲明 24 分析師聲明 本報告署名分析師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、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，并對本報告的內容和觀點負責。負責準備本報告以及撰寫本報告的所有研究分析師或工作人員在此保證，本研究報告中關于任何發行商或證 券所發表的觀點均如實反映分析人員的個人觀點。負責準備本報告的分析師獲取報酬的評判因素包括研究的質量和準確性、客戶的反饋、競爭性因素以及光大證券股 份有限公司的整體收益。所有研究分析師或工作人員保證他們報酬的任何一部分不

24、曾與，不與，也將不會與本報告中具體的推薦意見或觀點有直接或間接的聯系。 行業及公司評級體系 買入未來6-12個月的投資收益率領先市場基準指數15%以上； 增持未來6-12個月的投資收益率領先市場基準指數5%至15%； 中性未來6-12個月的投資收益率與市場基準指數的變動幅度相差-5%至5%； 減持未來6-12個月的投資收益率落后市場基準指數5%至15%； 賣出未來6-12個月的投資收益率落后市場基準指數15%以上； 無評級因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，致使無法給出明確的投資評級。 基準指數說明：A股主板基準為滬深300指數；中小盤基準為中小板指

25、；創業板基準為創業板指；新三板基準為新三板指數；港股基準指數為恒生指數。 特別聲明 光大證券股份有限公司（以下簡稱“本公司”）創建于1996年，系由中國光大（集團）總公司投資控股的全國性綜合類股份制證券公司，是中國證監會批準的首 批三家創新試點公司之一。根據中國證監會核發的經營證券期貨業務許可，光大證券股份有限公司的經營范圍包括證券投資咨詢業務。 本公司經營范圍：證券經紀；證券投資咨詢；與證券交易、證券投資活動有關的財務顧問；證券承銷與保薦；證券自營；為期貨公司提供中間介紹業務；證券投 資基金代銷；融資融券業務；中國證監會批準的其他業務。此外，公司還通過全資或控股子公司開展資產管理、直接投資、

26、期貨、基金管理以及香港證券業務。 本證券研究報告由光大證券股份有限公司研究所（以下簡稱“光大證券研究所”）編寫，以合法獲得的我們相信為可靠、準確、完整的信息為基礎，但不保證我 們所獲得的原始信息以及報告所載信息之準確性和完整性。光大證券研究所可能將不時補充、修訂或更新有關信息，但不保證及時發布該等更新。 本報告中的資料、意見、預測均反映報告初次發布時光大證券研究所的判斷，可能需隨時進行調整且不予通知。報告中的信息或所表達的意見不構成任何投資、 法律、會計或稅務方面的最終操作建議，本公司不就任何人依據報告中的內容而最終操作建議做出任何形式的保證和承諾。在任何情況下，本報告中的信息或所表述 的意見

27、并不構成對任何人的投資建議?？蛻魬灾髯鞒鐾顿Y決策并自行承擔投資風險。本報告中的信息或所表述的意見并未考慮到個別投資者的具體投資目的、財務 狀況以及特定需求。投資者應當充分考慮自身特定狀況，并完整理解和使用本報告內容，不應視本報告為做出投資決策的唯一因素。對依據或者使用本報告所造成的 一切后果，本公司及作者均不承擔任何法律責任。 不同時期，本公司可能會撰寫并發布與本報告所載信息、建議及預測不一致的報告。本公司的銷售人員、交易人員和其他專業人員可能會向客戶提供與本報告中 觀點不同的口頭或書面評論或交易策略。本公司的資產管理部、自營部門以及其他投資業務部門可能會獨立做出與本報告的意見或建議不相一致

28、的投資決策。本公司 提醒投資者注意并理解投資證券及投資產品存在的風險，在做出投資決策前，建議投資者務必向專業人士咨詢并謹慎抉擇。 在法律允許的情況下，本公司及其附屬機構可能持有報告中提及的公司所發行證券的頭寸并進行交易，也可能為這些公司提供或正在爭取提供投資銀行、財務顧 問或金融產品等相關服務。投資者應當充分考慮本公司及本公司附屬機構就報告內容可能存在的利益沖突，勿將本報告作為投資決策的唯一信賴依據。 本報告根據中華人民共和國法律在中華人民共和國境內分發，僅供本公司的客戶使用。本公司不會因接收人收到本報告而視其為客戶。本報告僅向特定客戶傳送， 未經本公司書面授權，本研究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。所有本報告中使用的商標、服務標記及標記均為本公司的商標、服務標記及標記。如欲引用或轉載本文內容，務必聯絡本公司并獲得許可，并需注明出處 為光大證券研究所，且不得對本文進行有悖原意的引用和刪改。