【公司研究】芯原股份新股報告：萬物智聯芯火燎原-20200730[66頁].pdf

1、 請閱讀最后一頁免責聲明及信息披露 萬物智聯，芯火燎原 芯原股份（688521.SH）新股報告 2020 年 07 月 30 日 方 競 首席分析師 劉志來 研究助理 請閱讀最后一頁免責聲明及信息披露 信達證券股份有限公司 CINDA SECURITIES CO.,LTD 北 1號樓6層研究開發中心 郵編：100031 萬物智聯，芯火燎原萬物智聯，芯火燎原 2020 年 07 月 30 日 全球領先的全球領先的半導體半導體 IP 授權服務供應商授權服務供應商。芯原芯原股份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，是我國是我國少

2、數能與全球知名少數能與全球知名 IP 公司直接競爭并不斷擴大市場占有率的公司公司直接競爭并不斷擴大市場占有率的公司。 近年來， 芯原芯原為為公司公司長遠發展長遠發展而擴展而擴展自身自身 IP 儲備儲備， 增強在處理器、數模和射頻增強在處理器、數模和射頻 IP 領域的技術實力領域的技術實力，研發，研發投入投入不斷不斷加強加強，2017-2019 年研發費用分 別為 3.3、3.5、4.3 億， 1H20 的研發費用預計將超過 3 億， 超過排名接近的 CEVA（2017-2019 年研發費用 2.6、3.3、3.7 億）和力旺（2017-2019 年研發費用均在 1.2 億附近）。雖然強力的雖然

3、強力的 研發投入給公司盈利帶來了一定的壓力，研發投入給公司盈利帶來了一定的壓力， 但隨公司但隨公司 IP 授權的營收規模擴大授權的營收規模擴大， 虧損金額， 虧損金額正正不斷收不斷收 窄窄，或將在或將在近近年迎來年迎來盈利盈利拐點，拐點，進入利潤釋放期進入利潤釋放期。 制程升級制程升級、新興應用驅動、新興應用驅動 IP 市場市場創新增長創新增長。半導體半導體 IP 為主業的公司收入來源方面。我們以為主業的公司收入來源方面。我們以全全 球球 IP 龍頭龍頭 ARM 為例為例，其為下游客戶提供 SoC 架構所需的全套 IP，在智能機及 IOT 浪潮中把 握機遇快速崛起，暢享行業紅利。ARM 的的收

4、入主要來自兩個方面：前期授權費收入主要來自兩個方面：前期授權費(License fee) 和版稅（和版稅（Royalty）。）。前期授權費以年限為單位或者一次性買斷，如華為就買下了 ARMv8 的永 久授權；而版稅則是按照終端芯片出貨每顆收取 1.0%-2.5%的費用。 從從 IP 需求端需求端來看來看。面對下游終端的快速迭代，對大多數對大多數半導體半導體廠商來說廠商來說，自研，自研 IP 要比獲取授要比獲取授 權成本高權成本高 2-5 倍倍，另外使用 IP 授權不僅可以縮減芯片的開發周期，更推出具有競爭力的芯片以 滿足客戶需求，而且還可以規避設計的法律風險，因此獲得 IP 許可要比自己開發

5、IP 更具成本 效益。 從半導體制造端來看。從半導體制造端來看。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得單顆芯片中可集成的 IP 數量也大幅增加。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 5nm 時時，可集成的，可集成的 IP 數量數量達到了達到了 218 個。個。 單顆芯片可集成單顆芯片可集成 IP 數量增多為更多數量增多為更多 IP 在在 SoC 中實現可復用提供新的空間， 從而推動半導體中實現可

6、復用提供新的空間， 從而推動半導體 IP 市場進一步發展。市場進一步發展。 展望未來，展望未來，Chiplet 或將革新半導體或將革新半導體 IP 商業模式。商業模式。隨著集成電路技術的不斷發展，芯片設計的 復雜度不斷提升。Chiplet 的實現開啟了 IP 的新型復用模式，即硅片級別的 IP 復用。不同功能 的 IP，如 CPU、存儲器、模擬接口等，可靈活選擇不同的工藝分別進行生產，從而可以靈活平 衡計算性能與成本，實現功能模塊的最優配臵而不必受限于晶圓廠工藝。根據市場研究機構 Omdia（原 IHS）的預測，2024 年 Chiplet 市場規模將達到 58 億美元，而到 2035 年則將

7、達到 570 億美元。Chiplet 的發展演進為的發展演進為 IP 供應商，尤其是具有芯片設計能力的供應商，尤其是具有芯片設計能力的 IP 供應商（供應商（如芯原如芯原 股份股份），拓展了商業靈活性和發展空間。），拓展了商業靈活性和發展空間。 設計設計能力能力逐漸升級逐漸升級，IP 業務業務量價齊升量價齊升。半導體制程升級提升行業的增速，但需要設計能力的提半導體制程升級提升行業的增速，但需要設計能力的提 本期內容提要本期內容提要: 證券研究報告 新股研究 芯原股份（688521.SH） 發行發行主要數據主要數據 保薦機構保薦機構 招商證券 發行日期發行日期 2020-08-07 發行價格發行

8、價格 發行前總股本（萬股）發行前總股本（萬股） 43487.36 發行數量（萬股發行數量（萬股） 4831.93 其中：其中： 戰略配售（萬股）戰略配售（萬股） 724.79 網下發行（萬股）網下發行（萬股） 3285.74 網上發行（萬股）網上發行（萬股） 821.40 發行后總股本發行后總股本(萬股萬股) 48319.29 資料來源：公司公告 信達證券股份有限公司 CINDA SECURITIES CO.,LTD 北京市西城區鬧市口大街 9 號院 1 號樓 郵編：100031 方方 競競 電子電子行業行業首席首席分析師分析師 執業編號：S1500520030001 郵 箱： 劉志來劉志來

9、研究助理研究助理 郵箱： nMtMoOqPqPnPvNoRrNtMtQ6M9R7NnPnNtRnNfQpPoRjMtQpO9PrRyQxNnOsMuOtRmQ 請閱讀最后一頁免責聲明及信息披露 升才能享受到升級的紅利升才能享受到升級的紅利，芯原芯原的設計的設計能力不斷提能力不斷提升升，高端，高端制程制程項目項目增長亮眼。增長亮眼。近年來公司 22nm 以下制程的收入絕對數值和相對比例都有較大程度上升，特別是 14nm 以下先進制程的 業務收入占比，從 2017 年 22%增長到 2019 年的 53%，絕對數值也從大約 0.46 億元上升到了 近 2 億的水平，成績較為亮眼。 而而 IP 業務

10、業務客戶結構優質客戶結構優質，授權次數和單次授權使用費顯著提高。，授權次數和單次授權使用費顯著提高。公司 IP 覆蓋范圍較廣，從處 理器 IP 到數模和射頻 IP 均有布局，且形成了相當的競爭實力，下游領域主要是消費電子和物 聯網以及數據處理，對應的客戶也都是行業的龍頭公司，如 Intel、NXP、Facebook、TI 等。 隨著公司隨著公司 IP 的的數量和客戶逐步積累數量和客戶逐步積累，預計公司，預計公司 IP 業務進入量價齊升階段。業務進入量價齊升階段。公司 2017-2019 年 分別授權 52、47、65 次，單次授權金額分別是 3.9、4.6、5.3 百萬元。授權業務的量價提升明

11、 顯，量的提升來自客戶的積累和拓展，價的增加則是單次授予客戶的 IP 項目數增多。而隨公司 的大力研發投入形成具備市場競爭力的 IP， 預計會為公司帶來較好的營收增長， 改善盈利狀況。 募投項目募投項目有利于公司有利于公司增強實力、增強實力、加速加速成長成長。公司本次發行擬募集資金不超過 7.9 億元，將在智 慧可穿戴設備、智慧汽車、智慧家居、智慧城市以及智慧云平臺五大領域，基于公司自主研發 可控的半導體 IP 庫及全流程多領域一體化芯片定制平臺優勢，進一步深入創新，開發各領域的 半導體 IP 應用方案，搭建系統級芯片定制平臺，更好地滿足客戶個性化的定制需求。 我們認為芯原的募投項目一方面基于

12、已有的射頻、模擬以及處理器基于已有的射頻、模擬以及處理器 IP，研制集成度更高、性能，研制集成度更高、性能 更強、可靠性更高、更穩定、更低功耗的更強、可靠性更高、更穩定、更低功耗的 IP 解決方案解決方案；另外一方面則是開發用于數據中心主數開發用于數據中心主數 據存儲服務的加速服務器專用據存儲服務的加速服務器專用 SoC，旨在打造一個積木式 SoC/ASIC 設計平臺，從而為客戶提 供極大的設計靈活性。募投項目以市場趨勢為導向，同時也對具有復用性、關鍵性、先導性的募投項目以市場趨勢為導向，同時也對具有復用性、關鍵性、先導性的 新技術進行預研，對夯實公司核心技術基礎，增長行業競爭力有積極作用。新

13、技術進行預研，對夯實公司核心技術基礎，增長行業競爭力有積極作用。 風險因素：風險因素：公司短期無法盈利的風險；研發失敗的風險；未決訴訟風險；技術升級迭代風險； 海外經營風險；國際貿易摩擦風險等。 請閱讀最后一頁免責聲明及信息披露 2 目 錄 一、公司簡介：全球領先的一、公司簡介：全球領先的 IP 授權服務供應商授權服務供應商 . 4 1、公司專注于芯片定制和半導體 IP 授權服務 . 4 2、營收穩步增長，規模效應逐漸顯現 . 5 3、兼容并包，不斷拓寬能力邊界 . 8 4、大基金入股，助力公司發展 . 10 5、大量研發投入加強業務縱深 . 12 6、業內資深人士領銜高管團隊 . 15 二、

14、制程提升、新興應用驅動行業創新增長二、制程提升、新興應用驅動行業創新增長 . 18 1、集成電路設計服務市場 . 18 2、先進制程助推半導體 IP 市場快速增長 . 20 3、Chiplet 革新半導體 IP 業務模式 . 26 三、三、IP 覆蓋領域廣闊，技術實力凸顯覆蓋領域廣闊，技術實力凸顯 . 33 1、芯片定制服務與 IP 授權業務協同發展 . 33 2、下游領域發展迅速，客戶結構優質 . 42 3、技術實力領先，IP 儲備范圍廣闊 . 47 4、內生+外延驅動發展，設計+IP 易乘 Chiplet 東風 . 53 5、助力中國半導體設計生態，引領行業發展 . 55 四、募投項目：擴

15、展并深化四、募投項目：擴展并深化 IP 儲備儲備. 57 1、可穿戴設備 IP 項目 . 57 2、智慧汽車 IP 項目 . 58 3、智慧家居和智慧城市 IP 項目 . 59 4、智慧云平臺系統級芯片定制平臺項目 . 59 5、研發中心升級項目 . 60 五、風險因素五、風險因素 . 62 表 目 錄 表 1：公司發行前后股權結構變化 . 10 表 2：公司核心技術儲備 . 12 表 3：芯片設計服務類公司情況 . 19 表 4：公司具備 14nm 以下先進制程的設計能力 . 34 表 5：公司各類型 IP 授權業務收入（單位：萬元） . 41 表 6：公司原材料采購情況（單位：萬元） .

16、42 表 7：公司在下游不同行業收入情況（單位：萬元） . 43 表 8：一站式芯片定制服務能力與其他同類公司的關鍵指標對比 . 47 表 9：半導體 IP 領域對標情況 . 48 表 10：全球半導體 IP 供應商銷 IP 種類情況 . 49 表 11：全球半導體 IP 供應商銷售收入市場占有率排名 . 50 圖 目 錄 圖 1：芯原股份業務模式 . 4 圖 2：公司主要業務 . 5 圖 3：公司歷年營收情況（單位：億元） . 6 圖 4：公司歷年利潤率情況（單位：億元） . 6 圖 5：公司分業務營收表現（單位：百萬元） . 8 圖 6：公司分業務毛利率表現（單位：%） . 8 圖 7：芯

17、原股份業務發展歷程 . 9 圖 8：芯原設計服務能力及其應用的演進 . 10 圖 9：公司股權結構（發行前）及各個子公司的職能情況 . 11 圖 10：2016-2019 年芯原股份研發投入 . 14 圖 11：公司人員結構情況 . 14 圖 12：公司人員學歷構成 . 14 圖 13：公司人均薪酬位于行業前列（單位：萬元） . 15 圖 14：公司高管情況 . 17 圖 15：不同工藝節點下的芯片所集成的硬件 IP 的數量（平均值） . 18 圖 16：半導體 IP 公司的收入來源，以 ARM 為例 . 20 圖 17：ARM 歷年營收情況（單位：億元，%） . 21 圖 18：ARM 歷年

18、凈利潤情況（單位：億元，%） . 21 圖 19：不同工藝節點下的芯片所集成的 IP 模塊的數量（平均值） . 22 圖 20：全球半導體 IP 市場（單位：百萬美元） . 23 圖 21：全球半導體市場，按產品分類（單位：億美元） . 24 圖 22：基于 Chiplet 的系統芯片示意圖 . 26 圖 23：不同 IP 的制程演進 . 26 圖 24：Compute Chiplet with CPU & GPU 示意圖 . 26 圖 25：設計成本隨制程升級水漲船高（單位：百萬美元） . 28 圖 26：Chiplet 是半導體 IP 的硬件化體現 . 29 圖 27：Chiplet 市場

19、規?？焖僭黾?. 29 圖 28：Chiplet 所面臨的一些挑戰 . 30 圖 29：Chiplet 的各種接口標準 . 30 圖 30：AMD 的 Chiplet 設計 . 31 圖 31：OSAT 基于 chiplet 的設計流程 . 31 圖 32：DARPA 的 CHIPS 項目對未來產業鏈的設想 . 32 圖 33：公司業務模式 . 33 圖 34：一站式芯片定制服務的下游情況 . 34 圖 35：公司定制芯片業務營收情況（單位：百萬元） . 35 圖 36：公司芯片設計業務各制程收入（單位：百萬元） . 35 圖 37：公司芯片設計業務各制程流片項目數 . 35 圖 38：公司芯

20、片設計業務各制程在執行項目數 . 35 圖 39：芯原股份的 IP 組合 . 37 圖 40：芯原股份的處理器 IP 組合 . 38 請閱讀最后一頁免責聲明及信息披露 3 表 12：公司募投項目情況 . 57 表 13：公司可穿戴設備 IP 項目投資構成（萬元） . 57 表 14：公司智慧汽車 IP 項目投資構成（萬元） . 58 表 15：公司智慧家居和智慧城市 IP 項目投資構成（萬元） . 59 表 16：公司智慧云平臺系統級芯片定制平臺項目投資構成（萬元） . 60 表 17：公司研發中心升級項目投資構成（萬元） . 61 圖 41：芯原股份擁有超過 1400 多個數?；旌?IP .

21、 39 圖 42：芯原 BLE IP 及其可應用場景 . 40 圖 43：公司前五大供應商情況（單位：%） . 42 圖 44：公司晶圓供應商情況（單位：%） . 42 圖 45：公司封測供應商情況（單位：%） . 43 圖 46：公司 EDA 和 IP 供應商情況（單位：%） . 43 圖 47：芯原各個領域的業務分布情況 . 44 圖 48：芯原各個業務的下游分布 . 44 圖 49：公司芯片設計業務客戶情況（單位：%） . 45 圖 50：公司芯片量產業務客戶情況（單位：%） . 45 圖 51：公司知識產權授權使用業務客戶情況（單位：%） . 46 圖 52：公司特許權使用業務客戶情況

22、（單位：%） . 46 圖 53：公司一站式芯片定制業務同行毛利率對比（單位：%） . 52 圖 54：公司半導體 IP 授權業務同行毛利率對比（單位：%） . 52 圖 55：芯原未來發展戰略 . 54 圖 56：松山湖論壇參與人員數量（單位：人） . 55 圖 57：歷屆松山湖論壇推介芯片量產情況 . 56 圖 58：歷屆松山湖論壇推介公司及其上市時間 . 56 請閱讀最后一頁免責聲明及信息披露 4 一、一、公司簡介：公司簡介：全球領先的全球領先的 IP 授權服務供應商授權服務供應商 1、公司專注于芯片定制和半導體 IP 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

23、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、一站式芯片定制服務和半導體 IP 授權服務的企業。授權服務的企業。芯原的主要 經營模式為芯片設計平臺即服務（Silicon Platform as a Service，SiPaaS）模式。該模式與傳統芯片設計公司經營模式有一 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。而芯原采用而芯原采用的的 SiPaaS 模式并無自模式并無自 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技術

24、為客戶提供一站式芯片定制服務和半導體 IP 授權服務，授權服務， 而產品的終端銷售則由客戶自身負責。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。 圖圖 1：芯原股份業務模式芯原股份業務模式 資料來源：信達證券研發中心 公司主要服務為面向消費電子、汽車電子、計算機及周邊、工業、數據處理、物聯網等廣泛應用市場提供的一站式芯片定制提供的一站式芯片定制 半導體半導體IPIP授權服務授權服務Semiconductor intellectual property coreSemiconductor intellectu

25、al property core IPIP授權業務授權業務 芯片設計芯片設計 特許權使用費特許權使用費 芯片量產芯片量產 處理器處理器 IPIP 模數混模數混 合合IPIP 射頻射頻IPIP基礎庫基礎庫 第三方第三方 IPIP 需求因素需求因素 成本成本時間成本時間成本 制程因素制程因素 芯片迭代加速芯片迭代加速 IPIP授權授權 縮短開發時間縮短開發時間 自研自研IPIP 外部授權外部授權IPIP 33- -5 5倍成本倍成本 可集成可集成IP core IP core 數數 28nm28nm8787個個7nm7nm178178個個5nm5nm218218個個 請閱讀最后一頁免責聲明及信息披露 5