三家信创芯片头部公司合集:海光信息、龙芯中科、景嘉微

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所属专栏:零壹信创系列报告
目前6大CPU厂商中,海光信息、龙芯中科将在科创版上市,发展迅速;GPU龙头景嘉微也在着力进一步入驻信创民用市场。
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深圳市发改委等相关部门于6月6日发布了《深圳市培育发展半导体与集成电路产业集群行动计划(2022-2025年)》,《计划》指出要重点突破CPU、GPU、DSP、FPGA等高端通用芯片的设计,布局人工智能芯片、边缘计算芯片等专用芯片的开发。并以5G通信产业为牵引,全面突破射频前端芯片、基带芯片、光电子芯片等核心芯片。聚焦智能“终端”等泛物联网应用,推动超低功耗专用芯片、NB-IoT芯片的快速产业化。信创产业与芯片行业相互融合赋能不断推进。
 
目前6大CPU厂商中已有两家在上市路上,海光信息、龙芯中科将在科创版上市,发展迅速。GPU龙头景嘉微也在着力进一步入驻信创民用市场。为了进一步了解芯片企业的发展历程、产品与业务等,数字化讲习所推出了芯片行业三家头部公司的系列文章。
摘要
 
√ 海光信息于2014年由天津海泰科技投资管理有限公司出资设立,是少数几家同时具备高端通用处理器和协处理器研发能力的集成电路设计企业。根据招股书,中科曙光为公司第一大股东,持股比例为32.10%。

√ 2021年11月8日,海光信息与中信证券签署IPO辅导协议,拟在科创板上市。公司拟募集91.48亿元,并公开发行不低于10%的股权。截至2022年3月1日,海光信息科创板IPO处于已问询状态。
 
√ 近期国家相继推出了一系列鼓励集成电路行业发展的优惠政策,下游产业新兴科技产业的迅速发展迎来了集成电路产业的巨大机遇。海光信息将不断推出适应市场需求的新技术、新产品,具有极大的上升空间。然而,该公司目前由于客户和供应商过于集中,所需研发费用较大,存在收入单一和亏损风险。
 
出品 | 零壹智库
作者 | 林若薇 编审 | 李昕

 
一、公司介绍 
 
(一)公司概况
 
海光信息技术股份有限公司(简称“海光信息”)的前身海光信息技术有限公司于2014年设立,曾用名“天津海光先进技术投资有限公司”,于2020年变更为股份公司,第一股东为中科曙光,持股比例32.10%。2021年11月8日,海光信息与中信证券签署IPO辅导协议,拟在科创板上市。公司拟募集91.48亿元,并公开发行不低于10%的股权。根据测算,海光信息估值超900亿。截至2022年3月1日,海光信息科创板IPO处于已问询状态。
 
海光信息采用Fabless经营模式,专注于高端处理器的研发、设计和销售,将晶圆制造、封装测试等其余环节交由晶圆制造企业、封装测试企业及其他加工厂商完成,是少数几家同时具备高端通用处理器和协处理器研发能力的集成电路设计企业。
 
海光信息在国内率先完成了高端通用处理器和协处理器产品成功流片,研发出的第一代、第二代CPU和第一代DCU产品的性能均达到了国际上同类型主流高端处理器的水平,在国内处于领先地位。在高端处理器及相关领域已开展了系统化知识产权布局,根据上市保荐书,截至2021年8月31日,海光信息拥有已授权专利153项(其中发明专利116项)、145项软件著作权和24项集成电路布图设计专有权等知识产权。
 
(二)财务状况
 
1. 营业收入
 
海光信息的营业收入和净利润在2018年至2020年间均呈现稳步上升的趋势。据招股说明书,2018年、2019年和2020年,海光信息的营业收入分别为0.48亿元、3.79亿元和10.22亿元。归母净利润分别为-1.24亿元、-0.83亿元和-0.39亿元。其中,2020年的营业收入增长率为169.53%,归母净利润增长率为53.01%,亏损大幅减少,原因为公司加大市场发开力度,拓展了新的客户;海光二号系列芯片的规模化出货,进一步丰富了产品线,促进了海光销售收入的增长。2021年上半年,公司营业收入和归母净利润分别为5.71亿元和-0.41亿元。
 

图1:2018年至2021年上半年营业收入和归母净利润情况
图片 资料来源:公司招股说明书,零壹智库
 
2.主营业务
 
海光信息的主要产品为海光通用处理器(CPU)和海光协处理器(DCU)。目前海光CPU系列产品海光一号、海光二号已经实现商业化应用,海光三号处于验证阶段,海光四号处于研发阶段;海光DCU系列产品深算一号已经实现小批量生产,深算二号处于研发阶段。
 
海光信息的近些年营业收入结构较为稳定,主要包括7000系列、5000系列和3000系列产品。招股说明书显示,2018至2021年上半年,海光信息CPU产品实现销售收入占主营业务收入的比重均为100.00%。其中7000系列CPU产品收入在主营收入中的占比逐年递减,主营业务收入的逐年增长主要得益于5000系列和3000系列CPU产品营业收入的快速增长。
 
其中,7000系列产品主要应用于高端服务器,5000系列CPU产品主要应用于中低端服务器,3000系列CPU产品主要应用于工作站和边缘计算服务器。2021年,随着国内需求环境变化,市场对国产工作站CPU需求大幅度增长,而高端服务器市场竞争加剧,利润下降,因此,2021年上半年总体销售收入占比较2020年度提升了10.88百分点
 

图2:2018年至2021年上半年营业收入按业务拆分情况 
资料来源:公司招股说明书,零壹智库
 
3.毛利率
 
自2018年至2020年,尽管海光信息的毛利率呈逐年下降趋势,但毛利润逐年增加,两年间毛利润由2018年的4045万元增至2020年的6.92亿元,两年间增加幅度达1630%。招股说明书显示,2018年至2021年上半年,海光信息的毛利率分别为83.84%、70.17%、67.67%和70.28%,均超过65%。
 
另一家国产CPU领先企业龙芯中科也拟在科创板上市,目前已经完成一轮问询回复。2018-2021年上半年,龙芯中科的毛利率分别为62.55%、57.16%、48.68%和47.54%,均小于同期海光信息的毛利率。
 

图3:2018年至2021年上半年毛利润及毛利率水平
资料来源:公司招股说明书,零壹智库
 
从2018-2021年上半年各期毛利构成概况表可以看出,主营业务中7000系列CPU产品的毛利润占比持续居高,占比最高的一年为2018年,达到87.48%。而5000系列CPU产品在2019年至2020年间毛利润快速增长,同比增长9821.78万元,增长率达到2600%。3000系列CPU产品的毛利润则自2019年呈现持续增长形势。
 
总的来说,除2018年毛利率较高外,其他年度毛利率的小幅波动主要原因是海光信息在不同期间销售产品结构占比有所变化。2018年海光信息产品开始量产,初期产量较小,平均单价相对较高,所以综合毛利率较高。2019年至2020年毛利率下降,主要是海光信息3000系列CPU产品开始量产销售,平均单价降低,占比持续扩大所致。2021年上半年,海光信息主要销售新产品海光二号,平均单价有所上升,导致毛利率小幅上升。
  
图4:2018年至2021年上半年毛利构成情况 
资料来源:公司招股说明书,零壹智库
 
4.研发支出
 
2018年至2021年上半年,海光信息的研发支出分别为9.21亿元、9.89亿元、12.79亿元和8.63亿元,占营业收入的比例为1909.46%、260.90%、125.17%和151.04%。在高端人才引入方面,海光信息在近些年间不断加大研发投入,壮大研发人员队伍。截至2021年,公司研发技术人员940人,占公司总人数的比例为90.56%,其中有65.51%的人员拥有硕士及以上学位。海光信息所研发的高端处理器属于资金密集型领域和前沿技术领域,前期研发投入巨大。目前海光信息已研发出了多款性能达到国际同类型主流高端处理器水平的产品。
 

图5:2018年至2021年上半年投入研发支出情况
图片 资料来源:公司招股说明书,零壹智库
 
二、产品及业务
 
海光信息专注于高端处理器的研发、设计与技术创新,已经研发出可广泛应用于服务器、工作站等计算、存储设备中的高端处理器,主要产品为海光CPU和海光DCU。海光CPU系列产品兼容x86指令集以及国际上主流操作系统和应用软件,已经广泛应用于电信、金融、互联网、教育、交通等重要行业或领域。海光DCU系列产品兼容通用的类CUDA环境以及国际主流商业计算软件和人工智能软件,可广泛应用于大数据处理、人工智能、商业计算等应用领域。
 
(一)海光CPU系列产品表现不俗,已在多领域广泛应用
 
海光CPU使用先进的处理器微结构和缓存层次结构,依托先进的SoC架构和片上网络,可以兼容国内外主流操作系统、数据库、中间件等基础软件及广泛的行业应用软件。通过扩充安全算法指令、集成安全算法专用加速电路等方式,有效提升了数据安全性和计算环境的安全性,原生支持可信计算。自2018年来,浪潮、联想、新华三、同方等多家国内知名服务器厂商的产品已经搭载了海光CPU芯片,并成功应用到工商银行中国银行等金融领域客户,中国石油、中国石化等能源化工领域客户,并在电信运营商的数据中心类业务中得到了广泛使用。
 
海光信息目前在售的海光CPU产品主要为海光7200、海光5200和海光3200系列产品。

其主要规格和特点,如表1:
 
表1:海光CPU系列产品主要性能
资料来源:公司招股说明书,零壹智库
 
(二)海光DCU系列产品性能优越,有助开拓金融科技市场
 
海光DCU集成片上高带宽内存芯片,可以在大规模数据计算过程中提供优异的数据处理能力。拥有强大的双精度浮点计算能力,同时在单精度、半精度、整型计算方面表现同样优异。采用GPGPU架构,解决了产品推广过程中的软件生态兼容性问题。海光信息通过参与开源软件项目,实现了与GPGPU主流开发平台的兼容。海光DCU已于2021年3月正式进行了产品发布,目前已经完成小批量生产,未来将广泛应用于大数据处理、人工智能、商业计算等领域。
 
海光8100系列产品于2021年3月进行了产品发布,主要规格和特点如下:
 
表 2:海光8100系列产品主要性能
资料来源:公司招股说明书,零壹智库
 
三、机遇与风险
 
(一)机遇
 
1.新兴科技产业的市场需求推动高端处理器发展
 
随着各类终端向便携化、智能化、网络化方向发展,以及人工智能、云计算、物联网等为代表的新兴产业崛起,海量数据的处理运算需求逐步提升,催生出大量对高端处理器的需求。下游市场的发展需求带动了集成电路行业的规模增长,根据全球半导体贸易统计组织(WSTS)的数据,2020年全球集成电路产业市场规模为3612亿美元,较2019年增长9.32%。
 
开源证券指出,海光信息近期陆续中标了中国银行、上海浦发银行兴业银行、张家港农发银行等大单。此前,在电信、联通、移动三大运营商的国产化招标中也获得不错的市场份额,充分彰显海光信息在行业信创领域的竞争力。而据招股书显示,海光信息将不断推出适应市场需求的新技术、新产品,并继续专注于海光CPU和海光DCU芯片的研发工作。此次募集资金扣除发行费用后,将投资于新一代海光通用处理器研发、新一代海光协处理器研发、先进处理器技术研发中心建设、科技与发展储备资金等项目。
 

图6:2013年至2020年全球集成电路产业市场规模
数据来源:公司招股说明书,零壹智库
 
2.集成电路产业获政策支持,迎来国产替代机遇
 
由于信息产业是国民经济的主导产业,因此为集成电路产业带来了消费需求的持续增长。但据海关统计,集成电路2020年的进口额度已经达到24207亿元,成为我国第一大进口商品。对国外集成电路产品高度依赖的劣势,在国外对我国核心技术“卡脖子”的背景下尤为明显。因此国家高度关注以处理器为代表的集成电路产业的发展,近年来,国家相继推出了一系列鼓励集成电路行业发展的优惠政策,仅2020年便颁布了3份政策法规。并且,目前中国拥有全球最大且增速最快的半导体消费市场。因此,随着国内半导体行业的高速发展,集成电路产业链相关技术的不断突破,集成电路产业有望在更多细分市场实现国产替代。
 
在国家的鼓励推动下,2018年至2021年上半年,海光信息通过不断的技术创新和设计优化,实现了核心处理器产品的多次迭代更新。对通用处理器和协处理器的微体系结构进行持续研发和优化,不断提升高端处理器性能,技术核心竞争力又进一步提升。
 
(二)风险
 
1. 客户和供应商集中风险
 
在客户方面,海光信息主要客户为服务器厂商,目前已经与国内多家主要的服务器厂商建立了战略合作关系。2018至2021年上半年,海光信息向前五大客户的合计销售收入占当期营业收入的比例分别为100.00%、99.12%、92.21%和91.72%,客户集中度较高。2020年度前五大客户分别为公司A、公司F、豆神教育科技(北京)股份有限公司、同方股份有限公司和上海伟仕佳杰科技有限公司。2021年度上半年前五大客户分别为公司A、公司F、上海伟仕佳杰科技有限公司、浪潮电子信息产业股份有限公司和新华三信息技术有限公司。一旦上述主要客户订单需求下降或终止合作,且海光信息不能及时拓展更多优质客户,将可能会对其业绩产生较大影响。
 
在供应商方面,海光信息的供应商包括IP授权厂商、EDA工具厂商、晶圆制造厂和封装测试厂等。据招股说明书,报告期内,公司向前五名供应商合计采购的金额占当期采购总额的比例分别为97.36%、82.35%、68.42%和84.31%,供应商单一程度较高。而由于集成电路领域专业化分工程度及技术门槛较高,部分供应商的产品具有稀缺性和专有性,并且主要IP、EDA等供应商多数为境外公司。因此,不论是因为公司自身因素,或是原有供应商业务经营发生不利变化,双方终止合作,都会对海光信息产生较大影响。
 

图7:2018至2021年上半年前五大客户收入占比及前五名供应商合计采购占比
数据来源:公司招股说明书,零壹智库
 
2.研发支出资本化比例过高风险
 
海光信息一直保持着高强度的研发投入,研发支出资本化比例分别为83.06%、69.67%、43.59%和46.72%,研发支出资本化占比较高。并且为了实现产品的迭代更新和长远发展,海光信息需要持续投入产品研发并储备下一代技术,资金压力过高。因此,若出现研发人员人才流失、现有技术被其他新技术替代或是资金投入不足等情况,可能导致海光信息面临相关无形资产减值较大的风险。
 
再者,海光信息研发支出较大一直是海光信息持续亏损的重要原因之一。招股说明书显示,2018年至2021年上半年,海光信息归属于母公司股东的净利润分别为-1.24亿元、-0.83亿元、-0.39亿元和-0.42亿元。因此,若未来海光信息可获得的外部融资不能支持其人才引进或其他经营发展所需开支,收入可能无法按计划增长。
 

图8:2018年至2021年上半年研发支出资本化比例和归母净利润情况 
数据来源:公司招股说明书,零壹智库
 
END.
 
摘要
 
√ 龙芯中科成立于2008年,是一家通用处理器研发商,采用Fabless经营模式,着力于开发自主安全的CPU产品及其解决方案,并为客户提供完善的技术支持及售后服务。龙芯中科在2021年6月28日向上交所提交招股书,于12月17日获科创板上市委会议通过。
 
√ 目前,龙芯中科基于信息系统和工控系统两条主线开展产业生态建设,面向网络安全、办公与业务信息化、工控及物联网等领域与合作伙伴保持全面的市场合作,系列产品在电子政务、能源、交通、金融、电信、教育等行业领域已获得广泛应用。
 
√ 2018至2021上半年,龙芯中科分别实现营业收入1.93亿元、4.86亿元、10.82亿元、5.63亿元,实现归属于母公司所有者的净利润0.08亿元、1.93亿元、0.72亿元、0.90亿元。龙芯中科最近三年营业收入年化复合增长率达136.66%,实现高速增长。
 
出品 | 零壹智库
作者 | 朱玲玥 编审 | 李昕

 
一、公司介绍
 
(一)深耕芯片领域,国内自主CPU引领者
 
龙芯中科技术有限公司成立于2008年,是一家通用处理器研发商。2010年由中国科学院和北京市政府共同牵头出资改建,旨在将龙芯处理器研发成果产业化。龙芯中科属于集成电路设计行业,采用Fabless经营模式,主要从事处理器及配套芯片的设计工作,以“保障国家信息安全、支撑信息产业发展”为使命,依托龙芯十余年的研发技术,着力于开发自主安全的CPU产品及其解决方案,并为客户提供完善的技术支持及售后服务。截至2020年,公司员工人数为647人,其中研发人员为419人,占比超过60%。公司员工总数同比增长较快,主要原因为公司业务规模快速增长,用工人数相应增加。
 
目前,龙芯中科基于信息系统和工控系统两条主线开展产业生态建设,面向网络安全、办公与业务信息化、工控及物联网等领域与合作伙伴保持全面的市场合作,系列产品在电子政务、能源、交通、金融、电信、教育等行业领域已获得广泛应用。
 
公司通过市场带动技术,不断提高技术与产品竞争力,自主研发了包括处理器核心在内的上百种核心模块,已取得 400 余项专利授权。公司一直遵循开放、兼容、优化的原则,打造从端到云开放的全产业链生态体系,开放以吸引行业合作伙伴,兼容以形成生态合力,优化以提升用户体验,从追随国外生态、追赶国外技术,转变为建设自主生态。龙芯中科已经成为了国内自主通用处理器的引领者、自主生态的构建者。
 
龙芯中科在2021年6月28日向上交所提交招股书,于12月17日获科创板上市委会议通过。根据上交所科创板信息公示,2022年2月23日公司的审核状态为提交注册环节。公司本次公开发行新股不超过4100万股,拟募资35.12亿元,投入先进制程芯片研发及产业化、高性能通用图形处理器芯片及系统研发和补充流动资金。
 
图1:公司员工专业构成 
 
数据来源:公司招股书、零壹智库
 
(二)规模及财务状况
 
· 营业收入
 
公司营业收入主要来源于处理器与配套芯片等产品和解决方案业务的销售收入。招股书显示,2018至2021上半年,龙芯中科分别实现营业收入1.93亿元、4.86亿元、10.82亿元、5.63亿元,实现归属于母公司所有者的净利润0.08亿元、1.93亿元、0.72亿元、0.90亿元。龙芯中科最近三年营业收入年化复合增长率达到136.66%,实现高速增长。
 
图2:2018- 2021上半年公司营业收入及归母净利润状况(单位:亿元) 
数据来源:公司招股书、Wind、零壹智库
 
· 主营业务毛利率
 
据招股说明书,2018-2021上半年,公司主营业务毛利率分别为 62.65%、57.29%、48.73%和47.54%,总体保持较高水平。2018-2021上半年毛利率有所下降,主要是由于公司收入规模快速增长的同时,产品结构发生变化:公司 2018 年产品以工控类芯片为主,毛利率较高;经过前两代芯片产品的更新换代,公司客户群体逐步扩大,与信息化类客户合作更加频繁,近两年随着公司对信息化类市场的不断开拓,龙芯三号系列芯片销售占比大幅提高,由于该领域产品毛利率相对较低,使得公司整体毛利率下降。
 
图3:2018-2021上半年各主营业务毛利率水平 
数据来源:Wind、零壹智库
 
· 偿债能力
 
2018年,龙芯中科资产负债率为45.28%,处于较高水平。2019年末,随着公司生产经营规模的迅速增长和外部投资者增资入股,公司流动比率和速动比率有所优化,资产负债率显著下降。报告期内,公司的流动比率和速动比率处于合理水平,短期偿债能力较好。
 
图4:2018-2021上半年公司偿债能力相关指标
数据来源:Wind、零壹智库
 
二、技术创新与发展战略
 
(一)技术模式创新
 
龙芯中科掌握了处理器核及相关IP核设计的核心技术,包括CPU、GPU、内存控制器、IO 接口控制器、高速 SRAM、高速接口、锁相环等核心IP。龙芯CPU所有片内关键IP源代码均为自主编写,电路图均为设计,在通用CPU芯片领域实现了较大创新突破。2020 年底推出的龙芯 3A5000 使用 12/14nm 工艺节点,主频最高为 2.5GHz,集成双通道 DDR4-3200 和 HT3.0 接口,单核 SPEC CPU 2006 Base 定浮点分值均超过 26 分,逼近开放市场主流产品水平。
 
公司在操作系统和基础软件领域已实现较高程度的核心技术自主创新。龙芯中科在操作系统内核、编译器、Java、.NET、视频播放、浏览器等领域实现了对龙芯系列处理器和配套芯片的完备支持,并积极参与国际开源软件社区工作,贡献了数十万行的源代码,例如在支持 Java 的 Open JDK 14 虚拟机方面,龙芯中科贡献度排名进入全球前四。龙芯中科完成了主流开源软件在龙芯系统上的迁移,为软件生态发展奠定了基础。龙芯中科基础版操作系统 Loongnix 经过多轮应用迭代,功能持续丰富,性能、兼容性与稳定性不断提高,产品成熟度已达到市场主流产品水平。此外,通过统一系统架构标准规范,Loongnix 操作系统和基础软件实现了跨整机兼容与 CPU 代际兼容。
 
(二)发展战略
 
龙芯中科面向国家信息化建设需求,面向国际前沿信息技术,坚持以创新发展为主题、以产业发展为主线、以体系建设为目标,坚持自主创新,掌握计算机软硬件的核心技术,为国家战略需求提供自主、安全、可靠的处理器,为信息产业的创新发展提供高性能、低成本的处理器和基础软硬件解决方案。
 
龙芯中科未来将从四方面扩展产品价值:一是持续改进处理器技术与性能,包括微结构的优化和产品制造工艺的改进,通过持续的技术升级为客户提供性能更优的新一代产品。二是自主研发与处理器配套的芯片,包括电源芯片、时钟芯片、GPGPU 芯片、存储类芯片等,优化系统效率、降低系统成本。三是完善生态建设,以龙芯的 Loongnix 和 LoongOS 为基础,持续完善基础软件,开展应用生态建设,在信息系统和工控系统两大领域推进产业链建设工作。四是拓展供应链的价值,逐步提升公司供应链自主程度。上述四方面的价值拓展会形成较高的技术门槛和产业门槛,提高龙芯中科在自主信息产业以及开放市场中的竞争实力。
 
三、产品与业务
 
(一)主要产品与服务
 
· 处理器及配套芯片
 
龙芯中科研制的芯片包括龙芯一号、龙芯二号、龙芯三号三大系列处理器芯片及桥片等配套芯片。龙芯一号系列为低功耗、低成本专用处理器,应用场景面向嵌入式专用应用领域,如物联终端、仪器设备、数据采集等;龙芯二号系列为低功耗通用处理器,应用场景面向工业控制与终端等领域,如网络设备、行业终端、智能制造等;龙芯三号系列为通用处理器,应用场景面向桌面和服务器等信息化领域;配套芯片包括以龙芯 7A1000 为代表的接口芯片及正在研发的电源芯片、时钟芯片等。其中,龙芯一号系列、龙芯二号系列主要面向工控类应用;龙芯三号系列主要面向信息化应用,其中工业级产品面向高端工控类应用。
 
· 解决方案
 
公司基于开放的龙芯生态体系,与板卡、整机厂商及基础软件、应用解决方案开发商建立紧密的合作关系,为下游企业提供基于龙芯处理器的各类开发板及软硬件模块,并提供完善的技术支持与服务。 
 
图5:公司主要产品情况
资料来源:公司官网、零壹智库
 
(二)业务模式
 
公司经营目前主要采用 Fabless 模式。公司主要负责芯片的设计工作,形成集成电路设计版图,将晶圆制造、封装、部分测试等其余环节委托给相关制造企业及代工厂商加工完成。
 
2021年11月,IC Insights发布了全球销售增长率25强芯片企业的预测排名。前五位分别为AMD、MediaTek、Nvidia、Qualcomm和SMIC,没有一家传统的IDM厂商,前四位都是Fabless,排在第五的SMIC是晶圆代工厂。
 
相对于IDM而言,Fabless更加灵活,其对技术和市场应用的发展嗅觉更为灵敏。这种优势在技术和应用快速变化和发展的时期,会加倍放大。而最近这些年,正是技术和应用快速变化和发展的时期,如智能手机的日新月异,AI的兴起,以及CIS、TWS、OLED等市场的暴涨,都给相应的Fabless提供了绝佳的发展机遇。
 
(三)客户集中度高,前五大客户营收占比超70%
 
2020年公司前五大客户销售金额分别为3.14亿、2.01亿、0.85亿、0.84亿、0.76亿、合计7.60亿,占营业收入比例为70.23%。
 
其中,中科院计算所是龙芯中科的第四大客户。中国科学院计算技术研究所创建于1956年,是中国第一个专门从事计算机科学技术综合性研究的学术机构。计算技术研究所的主要研究方向和领域有信息处理、信息检索、网络安全、大数据处理、体系结构研究、智能技术研究、生物信息计算、虚拟现实技术等。2002年,中科院研发出我国首款32位通用CPU“龙芯一号”。2018年3月22日上午,中科院计算所-龙芯中科公司联合实验室正式成立 。
 
图6:龙芯CPU系列产品
图源:公司官网
 
四、风险与机会
 
(一)风险
 
(1)供应商过于集中,可能面临价格上涨或供货周期延长风险
 
公司经营目前主要采用 Fabless 模式,为集成电路设计企业常用模式。报告期内,公司主要负责芯片的设计工作,生产性采购主要包括芯片加工服务及电子元器件等原材料采购。2019 年、2020 年,公司的主力芯片产品的芯片加工服务主要委托 BP00 进行,采购金额占比超过 50%。尽管公司已经与行业内原材料及外协加工供应商建立了长期合作关系,但是未来若国际政治经济局势剧烈变动或供应商产能紧张加剧,芯片加工服务的供应可能无法满足公司需求,公司将面临采购价格上涨或供货周期延长的风险,对公司生产经营产生一定的不利影响。
 
(2)核心技术人员流失等可能导致技术泄密
 
公司经过多年的技术创新和研发积累,积累了关键核心技术,这些核心技术是公司的核心竞争力。公司十分重视核心技术的保护和升级,采取了严格的保密措施并制定了完善的内控制度,同时通过申请专利、计算机软件著作权、集成电路布图设计专有权等方式对核心技术进行保护。但仍存在由于核心技术人员流失、专利保护措施不力等原因导致的核心技术泄密或被他人盗用的风险。如前述情况发生,可能在一定程度上削弱公司的技术优势,对公司业务发展和研发工作造成不利影响。
 
(3)与“芯联芯”的一项争议案件
 
龙芯中科与 Prestige Century Investments Limited 和 CIP United Company Limited(上海芯联芯智能科技有限公司,简称“芯联芯”)在香港国际仲裁中心(HKIAC)有一项版权争议案件,该案件已经受理。
 
龙芯中科称自主研发的“LoongArch”新指令集或过去LoongISA等涉嫌侵犯芯联芯、MIPS公司乃至同行业中相关技术的知识产权,意味着在产品中使用侵权的指令集,可能存在被连累指控侵犯知识产权的风险。
 
对于“芯联芯”提出的各项仲裁请求,香港律师行核验了龙芯中科提供的与该仲裁相关的全部资料和信息,认为目前未发现足以实质性支持对方指控的事实或证据。公司已向法院提起针对芯联芯的诉讼,目前相关案件正在进行中。
 
(二)机遇
 
(1)良好的政策环境助力集成电路产业发展
 
集成电路设计水平是国家科技实力的重要体现,对国家安全有着战略意义。
 
近年来,国家各部门相继推出政策鼓励以支持集成电路行业发展。2014 年 6 月,国务院印发《国家集成电路产业发展推进纲要》,提出到 2030 年,产业链主要环节达到国际先进水平,实现跨越发展;2016 年 8 月,国务院发布《“十三五”国家科技创新规划》,要求持续攻克核心电子器件、高端通用芯片、基础软件、集成电路装备等关键核心技术,着力解决制约经济社会发展和事关国家安全的重大科技问题;2020 年 7 月,国务院发布《新时期促进集成电路产业和软件产业高质量发展的若干政策》,要求进一步优化集成电路产业与软件产业发展环境,深化产业国际合作,提升产业创新能力和发展质量。
 
国家产业政策的大力支持,有力促进了集成电路行业持续、健康、快速的发展,为龙芯中科的进一步发展提供了良好的政策环境。
 
(2)国内芯片市场需求旺盛,表现强劲
 
下游国产化应用需求旺盛:国内仍然将长期是全球最大的 CPU 消费市场。2021年,中国半导体市场销售额为1925亿美元,同比增长27.1%。
 
首先,虽然计算机未来销量增长相对疲软,但用户基数非常庞大,计算机行业的换新需求支撑起较大的 CPU 需求。其次,服务器芯片市场将继续在云计算、企业数字化转型中受益,尤其是在国内市场,云计算市场规模未来几年将持续增长。
 
此外,工业控制领域的嵌入式 CPU 需求广阔,我国作为制造业大国,目前正在向制造业强国转型,智能化改造成为重要方向,CPU 作为智能化的核心部件,将被广泛应用于工控系统当中。
 
(3)致力于打造独立的生态体系
 
应用生态的建设是通用处理器企业取得商业成功的关键。目前全球IT领域,微软与英特尔形成了Wintel体系,谷歌与ARM形成了AA体系。跟随这两个体系,只能做芯片或整机产品,而无法构建自主的软件生态。为了打破现有体系的垄断,公司致力于打造独立的生态体系。
 
2020年,龙芯中科基于二十年的CPU研制和生态建设积累推出了龙芯指令系统-LoongArch,包括基础架构部分和向量指令、虚拟化、二进制翻译等扩展部分,近2000条指令。龙芯指令系统具有较好的自主性、先进性与兼容性。龙芯指令系统从整个架构的顶层规划,到各部分的功能定义,再到细节上每条指令的编码、名称、含义,在架构上进行自主重新设计,具有充分的自主性。
 
此外,公司围绕信息系统和工控系统两大平台开展下游产业链建设工作。以龙芯中科的 Loongnix和LoongOS为基础,持续完善基础软件,开展应用生态建设。公司将坚持开放、兼容、优化的生态建设战略。保持商业模式和基础平台的开放性,团结越来越多的合作伙伴加入龙芯生态圈。
 
END.
 

摘要
 
√ 景嘉微成立于2012年4月26日,2016年3月28日在深圳证券交易所上市。根据2021年业绩报告,预计2021年营业收入将达到10.80亿元-12.00亿元,同比增长65.20%-83.55%,归母净利润将达到2.70亿元-3.20亿元,同比增长30.27%-54.39%,总体保持快速稳健增长趋势。
 
√ 2014年4月,景嘉微成功研发出国内首款国产低功耗GPU芯片JM5400,打破了国外长期垄断我国GPU市场的局面。截止到目前,景嘉微是国内唯一自主研发GPU并用于商用的公司,被称为“中国英伟达”。
 
√ 景嘉微掌握自主研发GPU芯片技术,以此为基础研发图形显控领域和小型专用化雷达领域的相关产品,并广泛运用于军工市场,同时研发的JM7200芯片已在民用市场落地,2021年12月新发布的JM9系列亦将推动景嘉微进一步入驻信创民用市场。
 
出品 | 零壹智库
作者 | 林若薇  编审 | 李昕


一、公司介绍
 
(一)公司概况
 
长沙景嘉微电子股份有限公司(简称“景嘉微”,300474.SZ)成立于2012年4月26日。公司由成立于2006年4月5日的长沙景嘉微电子有限公司整体变更设立而成。2016年3月28日,景嘉微在深圳证券交易所上市。
 
公司主要从事高可靠电子产品的研发、生产和销售,产品主要涉及图形显控领域、小型专用化雷达领域、芯片领域和其他。在图形处理芯片领域,公司经过多年的技术钻研,成功自主研发了多款具有自主知识产权的GPU芯片,是公司图形显控模块产品的核心部件,并以此在行业内形成了核心技术优势。
 
2014年4月,景嘉微成功研发出国内首款国产低功耗GPU芯片JM5400,打破了国外长期垄断我国GPU市场的局面,2018年12月国家集成电路产业投资基金入股成为第二大股东,2021年12月16日,景嘉微被美国商务部列入“实体清单”均说明了景嘉微在国产GPU中的重要地位。在国内,景嘉微是国产GPU市场的主要参与者,也是唯一自主研发GPU并用于商用的公司,被称为“中国英伟达”。英伟达是美国一家人工智能计算公司,2020年超越英特尔,成为美国市值最高的芯片厂商,当年营业收入达109.18亿美元。
 
根据公司财报,截至2021年6月30日,景嘉微共申请187项专利(155项国家发明专利、20项实用新型专利、10项国际专利、2项外观专利),其中68项发明专利、17项实用新型专利、2项外观专利均已授权,登记了74项软件著作权。
 
(二)产品性能优越,通用市场广阔需求爆发
 
景嘉微主要从事高可靠电子产品的研发、生产和销售,主要产品包括图形显控领域、小型专用化雷达领域、芯片领域。公司图形显控领域产品包括图显模块和加固类产品,应用于军事装备的显控系统;而小型专用化雷达领域等产品主要应用于军事装备的雷达系统。
 
公司以JM5400研发成功为起点,不断研发更为先进且适用更为广泛的系列图形处理芯片。于2018年8月成功研发第二代图形处理芯片JM7200,不仅在专用市场应用中占据明显的优势地位,还与龙芯、飞腾、麒麟等国内主要的CPU和操作系统厂商完成了适配工作,广泛投入应用到通用市场中。
 
而景嘉微新发布的JM9系列产品,则是“公司芯片发展的一大步”。JM9系列图形处理芯片应用领域涵盖地理信息系统、媒体处理、CAD辅助设计、游戏、虚拟化等高性能显示和人工智能计算领域。早在此前,东吴证券便指出,JM9系列新品在功耗控制上超越了英伟达和AMD的同类产品,功耗只有后者的1/10甚至更低,且目前在国内市场上没有与之匹敌的直接竞争对手,这增强了其与英伟达、英特尔和AMD等同领域国际巨头同平台竞争的话语权。目前,信创市场为公司提供了新的业务增长点,JM9系列图形处理芯片的成功发布将为公司未来进一步拓展通用市场提供强有力的产品支撑。
 
(三)开设多家子公司,聚焦产品研发与市场拓展
 
公司已建立“研发中心+三部、三线”的研发组织结构,以研发中心为共性大平台,成立事业部与产品线,针对专业领域进行产品研发与市场拓展,通过搭平台、建通道,积极适应外部变化,主动引导公司产品升级和技术研发。据景嘉微2020年年度报告,该年份新设三家企业,分别为长沙潜之龙微电子有限公司、泸州子公司和太原子公司。三家子公司主要业务均为电子产品研发、集成电路设计和计算机零部件制造等研发项目。
 
表1:2020年景嘉微新设子公司情况
资料来源:公司年度报告,零壹智库

二、财务数据
 
(一)营业收入、归母净利润实现快速增长
 
自2018年至2020年,景嘉微的营业收入与归母净利润均呈上升趋势,营业收入分别为3.97亿元、5.31亿元和6.54亿元,归母净利润分别为1.42亿元、1.76亿元和2.08亿元。即便在2020年新冠疫情的影响下,景嘉微也实现了6.54亿元的营业收入,较上年同期增长23.17%。主要是因为公司图形显控领域产品销售稳定增加,同时小型专用化雷达领域与芯片领域产品大幅度增长所致。2021年第三季度,景嘉微实现营业收入3.38亿元,较上年同期增长115.95%,2021年前三季度的合计营业收入和归母净利润分别为8.13亿元和2.50亿元,均已超过2020年。根据景嘉微2021年业绩报告,预计2021年营业收入将达到10.80亿元-12.00亿元,同比增长65.20%-83.55%,归母净利润将达到2.70亿元-3.20亿元,同比增长30.27%-54.39%,总体保持快速稳健增长趋势。
 
图1:2018至2021年前三季度营业收入和归母净利润情况
资料来源:公司年度报告,零壹智库
 
(二)主营业务
 
景嘉微的营业收入主要来源于计算机、通信和其他电子设备制造业,主要产品则有图形显控领域产品、小型专业化雷达领域产品和芯片领域产品。目前景嘉微的基本盘军工业务稳定快速发展,同时不断加大开发民用市场力度,进一步进驻信创市场。
 
该公司近年营业收入结构较为稳定,据2021年上半季度财报,公司芯片领域产品实现收入2.14亿元,较同期增长1354.57%。公司小型专用化雷达领域产品实现收入0.45亿元,较同期增长28.97%,持续保持稳定增长。而2020年的营业收入达6.54亿元,较上年同期增长23.17%,主要是公司图形显控领域产品销售稳定增加,同时小型专用化雷达领域与芯片领域产品大幅度增长所致。
 
图2:2018至2021年上半年营业收入按业务拆分情况
资料来源:公司年度报告,零壹智库
 
(三)毛利率
 
自2018年至2020年,景嘉微的毛利润年复合增长率为23.69%,尽管毛利率在2019年至2020年有所降低,但毛利润逐年稳步增长。2018年、2019年、2020年和2021年上半年,景嘉微的毛利率分别为76.52%、67.77%、71.15%和63.12%,均超过60%。
 
图3:2018至2021年上半年毛利润及毛利率水平
资料来源:公司年度报告,零壹智库
 
从2018-2021年上半年各期毛利构成概况表可以看出,图形显控领域产品的毛利润占比持续居高,占比最高的一年为2019年,达到77.79%。小型专业化雷达领域产品的毛利润占比逐年小幅降低,2021年上半季度为11.04%。自2018年至2019年,芯片领域产品的毛利润占比降低了54.16%。原因或是景嘉微的芯片技术是图形显控领域产品和小型专业化雷达领域产品的研发基础,研发投入成本较高。2021年上半季度,芯片领域产品的毛利润占比达到32.83%,增长27.59个百分点。主要是因为芯片市场需求爆发,受疫情打击情况有所减缓,促进了景嘉微在芯片半导体领域的销量提升。
 
图4:2018至2021年上半年毛利构成情况
资料来源:公司年度报告,零壹智库
 
(四)研发支出和科技人才
 
自2018年至2020年,景嘉微的研发投入呈逐渐上涨趋势。仅2021年上半季度,公司研发费用达1.09亿元,同比增长49.49%,占公司营业收入占比23%。2020年,景嘉微研发费用为1.77亿元,同比增长51.41%。
 
在研发人员引入方面,截至2021年6月30日,公司共有员工1174人,其中研发人员797人,占员工总数比例67.89%,本科以上学历共有962人,其中博士29人,硕士372人。未来,景嘉微将围绕核心产品和市场需求,针对图像处理技术、通用计算技术、射频微波技术等多个项目开展预先研究、产品开发和技术攻关,不断进行产品升级。 
 
图5:2018至2021年上半年投入研发支出情况
资料来源:公司年度报告,零壹智库
 
三、产品及业务
 
景嘉微是研发国产图形显控和GPU芯片的龙头企业,也是国内唯一成功自主研发国产化GPU并产业化的企业,主要产品有图形显控领域产品、小型专业化雷达领域产品、芯片领域产品。自2014年4月,成功研发出国内首款国产低功耗GPU芯片JM5400后,景嘉微在研发新技术产品上从未停止脚步,相继在2018年8月、2021年12月推出第二代、第三代产品,在完成军用领域产品替代的同时切入民用信创市场。目前我国新研制的绝大多数军用飞机均使用景嘉微的图形显控模块,景嘉微已占据军工专用市场大部分市场份额,为了进一步开发民用市场,景嘉微调整了研发着重点,第二代芯片JM7200已在民用市场广泛运用,而新研发的JM9系列将功能延伸至人工智能、语音识别、云计算等高端应用领域,将有助于景嘉微进一步拓展民用市场。
 
(一)加大研发投入,推进产品在多行业应用
 
图形显控模块是景嘉微最优势的产品,景嘉微表示,未来将依托拥有自主知识产权的GPU的优势,综合运用系统设计、软件设计、FPGA设计等专业积累,持续提升图形显控模块性能。针对民用领域的应用需求,研发并提供相适应的图形显控模块及其配套产品,大力推进公司产品在多领域的应用。
 
在芯片领域,景嘉微将在GPU及消费类芯片领域不断延伸,从嵌入式GPU发展到高端嵌入式应用及桌面应用,再不断延伸到通用计算等领域。持续加强对于JM5400和JM7200的市场推广,推进图形处理芯片在民用领域的应用,持续探索图形处理芯片在专用和通用市场的融合式发展,不断开拓国内通用芯片领域的市场。
 
(二) 基本盘军工业务稳定,加大开拓民用市场力度
 
从产品方面看,景嘉微在图形显控领域的核心产品为图形显控模块,与雷达产品一起主要运用于军用飞机的雷达及图像系统。截至2020年,景嘉微图形显控模块在国内机载航电系统图形显控领域占据大部分市场份额,同时逐步向舰载市场拓展。
 
另一方面,景嘉微已经量产的GPU芯片JM7200,不仅应用在国防装备上,还应用于民用电脑办公领域。另外,景嘉微新发布的JM9新系列产品,是景嘉微进一步探索民用市场的象征。根据公司公告,景嘉微该系列产品预计的应用领域包括地理信息系统、CAD辅助设计、虚拟化等高性能显示和人工智能计算方向。
 
(三)专用市场占大部分市场份额,图形显控、小型专用化雷达各显神通 
 
景嘉微的图形显控领域产品包括图显模块和加固类产品,应用于军事装备的显控系统。是公司现有核心业务,也是传统优势业务,目前主要应用于专用市场,未来将不断开拓在通用市场的应用。
 
景嘉微在2014年成功研发具有完全自主知识产权的GPU芯片之后,基于公司GPU芯片开发了系列图形显控模块产品。之后,景嘉微利用图形显控模块产品基于在图形显控领域的技术基础,采用热学设计、力学设计、图形和态势信息数据分析等技术,形成了加固显示器、加固电子盘、加固计算机等在内的加固类产品,主要应用于专用领域显示和分析系统。
 
景嘉微的另一主营业务产品是小型专用化雷达。雷达领域广泛,景嘉微较早开始在微波射频和信号处理方面进行技术积累,在空中防撞雷达、主动防护雷达及弹载雷达微波射频前端等小型专用化雷达领域具有技术优势,因此选择小型专用化雷达作为切入点,研制了主动防护雷达、测速雷达等,同时还研发了包括自组网在内的系列无线通讯相关系统级产品。
 
(四)驰名国产GPU,新产品JM9系列有助开拓信创市场
 
尽管景嘉微研发的GPU芯片在主营业务收入中占比不高,但芯片是其他业务产品图形显控、小型专用化雷达的研发基础,并以此在行业内形成了核心技术优势。
 
景嘉微以JM5400研发成功为起点,不断研发先进GPU芯片,并以此为资本进军新市场。景嘉微研发的第一代JM5400芯片应用市场面向军用图形显控领域,第二代图形处理芯片JM7200于2018年8月成功研发,已完成与龙芯、飞腾、天脉等国内主要的CPU和操作系统厂商的适配工作,与中国长城、超越电子等十余家国内主要计算机整机厂商建立合作关系,广泛投入通用市场的应用。第三代JM9系列芯片在2021年12月发布,应用市场进一步延伸至人工智能、语音识别、云计算等对计算速度要求较高的高端应用领域。与此同时,公司在消费类芯片领域,成功开发了通用MCU芯片、音频芯片等通用芯片,广泛应用于物联网领域。
 
景嘉微瞄准国际行业巨头英伟达和AMD,三代GPU芯片与国外同类产品代际差分别为12年、7年、4年,追赶步伐不断加快。在国家大力倡导“芯片国产化、自主化”的浪潮中,景嘉微将不断扩张产品线,实现军用以及民用产品的技术优势互补。

图6:景嘉微发展历程
资料来源:公司官网,零壹智库
 
四、机遇与挑战
 
(一)迎合国家需要研发核心技术,美国实体清单影响不大
 
早在2005年颁布的发展纲要中,国家便提出“核心电子器件、高端通用芯片及基础软件”(简称“核高基”)是与载人航天、探月工程并列的16个重大科技专项之一,而景嘉微在2010年的自研项目便获得“核高基”专项支持,2012年景嘉微又被评为国家火炬计划重点高新技术企业,是属实的“国家队”。
 
在中美贸易摩擦之后,美国商业部将我国多家高新技术企业列入“实体清单”,其中景嘉微在JM9系列产品发布不久后也被列入其中。对于被美国“拉黑”,景嘉微回应说,总体影响可控,不会对公司经营产生实质性影响。
 
(二)国防信息化,军工业务或将迎来新变化
 
随着信息技术的发展,现代战争形式正由以物质和能量为基础的机械化战争向以信息为基础的信息战争快速转变,传统武器装备的决定性作用减弱。2022年2月,国家新发布国防规定,《规定》中提到立足军队装备信息化智能化发展趋势。对此,财信证券表示,十四五新周期开启,国防信息化景气度高涨。中银证券则认为,未来四代战斗机、各型舰载机、电子战机、直升机、两栖作战装备、精确制导武器、远程投送装备或将为装备采购重点。
 
国防信息化、智能化和联合作战体系建设的快速推进催生了大量的显控、雷达、通信、导航等为代表的电子信息装备需求。景嘉微研发技术领先,军工业务稳定快速增长,但在进一步开拓民用市场的同时,对于军工业务的新变化可能未能做足充分准备。
 
(三)民用市场需求爆发,跨越发展是机遇亦是挑战
 
在军工业务稳定发展的同时,景嘉微抓住机遇向民用市场进发,实现GPU民用化。景嘉微在2018年8月流片成功的JM7200,支持对图像及四路多格式的外输入视频进行缩放、旋转、裁剪、叠加、去隔行及融合处理,目前与中国长城、神州数码等多家信创市场参与方建立合作关系,成功进驻信创市场。
 
而景嘉微新研发的9系芯片,可应用于PC、服务器、云端、车载等诸多场景。其中,JM9231性能与国际同类公司2016年中低端产品性能相当,而JM9271在JM9231基础上对科学计算能力进行大幅度提高和改进,可以达到国际同类公司2017年中高端产品的性能,主要针对人工智能、安防监控、语音识别、深度学习、云计算等对计算速度要求非常高的高端应用领域。
 
但从目前来看,GPU市场竞争较大,目前仍由国际三大巨头英特尔、AMD和英伟达垄断。根据Jon Peddie Research数据,2021年第一季度,在全球PC端GPU市场中,英特尔以68%的市场份额位居榜首,AMD和英伟达分别以17%和15%的市场份额名列第二和第三,景嘉微仍与上述公司有较大差距。

END.

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