1、1 1 上 市 公 司 公 司 研 究 / 新 股 分 析 证 券 研 究 报 告 电子 2020 年 08 月 03 日 芯原股份 (688521) IC 设计本土化及 RISC-V 开源，国产 IP 龙头迎东风 发行上市资料： 发行价格（元） - 发行股数（万股） 4832 发行日期 2020-08-07 发行方式 战略配售,网下询价,上网 定价 主承销商 招商证券股份有限公司, 海通证券股份有限公司 上市日期 - *首日上市股数-万股 投资要点： 半导体产业链两次分工：Intel 从重，ARM 向轻。80 年代，台积电实现了晶圆制造的分 工，90 年代，ARM 开启 IC 设计的分工，年

2、均出货量达 220 亿颗。2000 年以来，SoC 芯 片上 IP 复用比例已从 10%稳步提升至 90%以上， 单芯片 IP 数从不到 20 提升至 200 多个。 先进制程芯片复杂度及研发成本高增，催化 Fabless 向轻设计再分工。从 28nm 到 7nm， 单颗芯片平均IP数从87提升到178个； 单颗芯片成熟期的设计成本从0.41亿美元至2.22 亿美元。同时，Chiplet 新技术吸引诸多半导体领军企业加入，开启硅片级别的 IP 复用。 IP 国产化机遇。2019 年 IC 设计企业增至 1,780 家。多数中小企业年均收入不到 7000 万 元，员工不到 100 人，新兴 IC

3、 设计企业有望将不擅长的领域外包给 IP 或服务商。 RISC-V 新生态提供开源硬件超车赛道。半导体 IP 三大主要市场为处理器（CPU、GPU、 DSP） 、接口、存储器，其中处理器 IP 约占 50%。X86、ARM 指令集授权仅对少数厂商 开放， 新企业难突破 Wintel 及 ARM 生态墙。 RISC-V 开源且更适应物联网、 AI 等新需求。 IC 设计国产化以及 RISC-V 新生态背景下， 芯原股份有望获得大发展。 芯原作为全球第七、 国内最大 IP 商， 各类处理器 IP、 数模混合 IP 和射频 IP 产品种类丰富， 在 FinFET 及 FD-SOI 均较早布局，具有

4、7nm-250nm 制程的设计能力，但目前全球市占率仅 1.8%。 盈利预测与估值：预测 2020-22 年营收为 16/20/24 亿元，净利润为-0.36/1.12/2.50 亿 元。2020 年可比公司平均 PS 53X，给予目标市值 852 亿元，目标价 176 元。 新股溢价：根据历史数据统计，上市前 30 日新股具有明显溢价特征，按照可比行业/公司 统计：溢价率在 1%21%，因此公司上市初期有可能价格波动区间为 178-213 元。 风险提示：半导体设计行业存研发风险，存在外部环境及市场拓展不及预期风险。 特别提示：本报告所预测新股定价不是上市首日价格表现，而是现有市场环境基本保

5、持不 变情况下的合理价格区间。 基础数据（发行前）: 2020 年 03 月 31 日 每股净资产（元） 2.07 总股本/流通 A 股(百万) 435/- 流通 B 股/H 股（百万） -/- 证券分析师 骆思远 A0230517100006 MarkL 杨海燕 A0230518070003 联系人 杨海燕 (8621)232978187467 盈利预测 2019 2020Q1 2020E 2021E 2022E 营业总收入（百万元） 1,340 304 1,605 1,950 2,402 同比增长率（%） 26.7 11.9 19.8 21.5 23.2 归母净利润（百万元） -41 -6

6、4 -36 112 250 同比增长率（%） - - - - 123.3 每股收益（元/股） -0.09 -0.15 -0.07 0.23 0.52 毛利率（%） 40.2 36.6 45.5 50.2 55.0 ROE（%） -4.3 -7.0 - - - 财务指标 2017 2018 2019 流动比率 0.9 0.7 1.9 资产负债率 82.5 85.4 35.9 应收账款周转率 6.6 4.8 5.3 存货周转率 33.4 28.6 19.4 请务必仔细阅读正文之后的各项信息披露与声明 2 2 新股分析 请务必仔细阅读正文之后的各项信息披露与声明 第 2 页 共 24 页 简单金融

7、成就梦想 1. IC 设计分工催生 IP 需求 . 5 1.1 IP 复用成为 IC 主流设计模式 . 5 1.2 ARM 开创 IP 授权商业模式 . 5 1.3 先进制程高成本催化轻设计 . 9 2. IC 设计产业国产化势不可挡 . 12 3. RISC-V 新标准、新生态、新机遇 . 13 3.1 指令集与软硬件结合成生态墙 . 13 3.2 RISC-V 提供开源硬件超车赛道 . 14 4. 芯原股份成长性分析 . 15 4.1 国内最大 IP 授权商 . 15 4.2 处理器、数模、射频三类 IP 品种丰富 . 17 4.3 IP 授权及芯片定制轮动发展 . 20 5. 盈利预测与

8、估值 . 21 目录 nMrOrRrOtMnPuMrOrNpQoN8OcM6MtRmMpNoOeRrRvNkPqQnQ7NpPvMMYtRqONZqMpN 3 3 新股分析 请务必仔细阅读正文之后的各项信息披露与声明 第 3 页 共 24 页 简单金融 成就梦想 图表目录 图 1：IP、EDA 工具等位于集成电路设计环节上游 . 5 图 2：ARM 在移动终端第一款手机 Nokia 6110 . 6 图 3：软银对于 Arm 未来市场份额的规划 . 7 图 4：截止 2019 年，ARM 授权芯片累积出货量逾 1600 亿颗 . 7 图 5：全球半导体三次转移与产业链分工 . 8 图 6：AR

9、M IP 授权盈利模式 . 9 图 7：从 Fabless 到轻设计模式 . 9 图 8：不同工艺节点下的芯片所集成的硬件 IP 的数量（平均值） . 10 图 9：不同工艺节点处于各应用时期的芯片设计成本（单位：百万美元） . 10 图 10：基于 Chiplet 的异构架构应用处理器的示意图 . 11 图 11：Chiplet 可解决当前芯片技术发展的三个问题 . 11 图 12：2018-2027 年，全球半导体 IP 市场规模 CAGR 10%（亿美元） . 12 图 13：我国集成电路产业链向设计倾斜 . 12 图 14：中国芯片设计公司数量 . 13 图 15：芯原股份国内销售占比

10、从 18%提升至 45%（百万元） . 13 图 16：2019 年全球半导体 IP 类型分布 . 14 图 17：RISC-V 生态系统持续状大 . 15 图 18：芯原股份芯片设计平台即服务模式 . 16 图 19：芯原股份是中国第一 IP 授权服务提供商 . 16 图 20：芯原股份在先进制程能力演进 . 16 图 21：芯原股份研发投入比例高达 30%（百万元，%） . 17 图 22：芯原一站式芯片定制服务和半导体 IP 授权服务的发展历程 . 18 图 23：芯原股份 IP 品类齐全 . 18 图 24：芯原股份三大类 IP 收入（百万元） . 19 图 25：芯原股份 2019

11、年收入结构（百万元，%） . 19 图 26：芯原股份下游应用构成（百万元） . 20 图 27：芯原股份业务构成（百万元，%） . 21 图 28：芯原股份 IP 授权协议均价（万元） . 21 图 29：芯原股份期间费用率呈下降趋势（百万元，%） . 21 4 4 新股分析 请务必仔细阅读正文之后的各项信息披露与声明 第 4 页 共 24 页 简单金融 成就梦想 表 1：芯原股份丰富的 IP 组合 . 19 表 2：芯原股份可比公司估值表(2020/08/03 收盘价) . 22 表 3：芯原股份利润简表(百万元) . 23 5 5 新股分析 请务必仔细阅读正文之后的各项信息披露与声明 第

12、 5 页 共 24 页 简单金融 成就梦想 1. IC 设计分工催生 IP 需求 1.1 IP 复用成为 IC 主流设计模式 半导体 IP 位于 IC 产业链上游，服务 IC 设计企业。经过 70 年的发展及分工演化，集 成电路产业链由上游的 EDA 工具、IP、设计服务、材料和设备，中游的集成电路设计、晶 圆制造、封装测试以及下游的系统厂商组成。 图 1：IP、EDA 工具等位于集成电路设计环节上游 资料来源：芯原股份，申万宏源研究 IP（Intellectual Property，知识产权）是指在半导体集成电路设计中可以重复使用 的、具有自主知识产权功能的设计模块，包括产品设计的专利证书和

13、源代码的版权等。IC 设计主要根据终端市场、客户的需求设计开发各类集成电路芯片产品，其在很大程度上决 定了终端芯片的功能、性能、成本和复用性等属性。IC 设计公司通过购买成熟可靠的 IP 方 案，实现某个特定功能，无需对芯片每个细节进行设计，加速新产品开发。 SoC 芯片 IP 复用比例已达 90%，IP 模块有助于加速芯片开发进程及量产时间。随着 超大规模集成电路设计、制造技术的发展，嵌入式的发展到目前经历了 SCM、MCU、SoC 三个阶段，SoC 时代的设计变得日益复杂。为加快产品上市时间（Time to Market），以 IP 复用、软硬件协同设计和超深亚微米/纳米级设计为技术支撑的

14、 SoC 已成为当今超大规 模集成电路的主流方向，当前国际上绝大部分 SoC 都是基于多种不同 IP 组合进行设计的， IP 在集成电路设计与开发工作中已是不可或缺的要素。根据 DARPA 数据，2000 年以来， SoC 芯片上 IP 复用比例已从 10%稳步提升至 90%以上，单芯片 IP 模块数已从不到 20 提 升至 200 多个。 1.2 ARM 开创 IP 授权商业模式 Acorn 与 Apple 均创立于 70 年代末，经过难兄难弟的 PC 年代，与 VLSI 合作成立 ARM 公司。从 Acorn 到 ARM，开启了创新商业模式IP 授权模式，我们将公司的发 展划分为三个阶段：

15、 6 6 新股分析 请务必仔细阅读正文之后的各项信息披露与声明 第 6 页 共 24 页 简单金融 成就梦想 Acorn 微机业务从立足到折戟。1978 年，剑桥大学 Hermann Hauser 和 Chris Curry等人创立了Acorn计算机公司。 Acorn推出的第一代个人电脑Acorn Atom 帮助它初步打开了家庭市场， 1981年拿下BBC Micro的130万英镑订单让Acorn 在微机市场站稳脚跟，BBC Micro 成为欧洲第一台畅销的个人计算机。但 1985 年后，Acorn 电脑公司则因为经营失误而大幅亏损，此后在微机市场也几乎无所 成。 遭 Intel 拒绝，Aco

16、rn 开启自研处理器芯片时代。Acorn 研发新一代 BBC Micro 时， 原来应用于 BBC Micro 上的莫斯泰克公司的 2MHz 的 6502 处理器以无法满 足新的硬件需求，Sophie Wilson 和 Steve Furber 向英特尔提出合作，想要拿到 80286 处理器的设计资料和授权时，被英特尔拒绝。1983 年 10 月，ARM 计划 正式启动，Acorn 开始自研基于 RISC 指令集的 32 位微处理器芯片，Wilson 负 责指令集开发，Furber 负责芯片设计。1985 年 4 月，Acorn 与 VLSI 合作推出 了 ARM 1 芯片。 从 Acorn

17、到 ARM， 90 年代开创了 IP 授权业务模式。 1990 年 11 月 27 日， Apple 公司出资 150 万英镑，Acorn 公司本身则以 150 万英镑的知识产权和 12 名工程 师入股，芯片公司 VLSI 出资 25 万英镑，Acorn 正式改组为 ARM 计算机公司 （Advanced RISC Machines）。Acorn 公司和 Apple 公司各占 43%的股份， VLSI 占 14%股份，成为 ARM 的半导体代工者，也成为第一个获得 ARM 授权的 芯片厂商。 图 2：ARM 在移动终端第一款手机 Nokia 6110 资料来源：脑极体，申万宏源研究 移动终端时

18、代，ARM 大放异彩，年均出货量达 220 亿颗。ARM 公司通过出售芯片技 术授权，其高性能、低耗能的 RISC 微处理器目前占据了移动处理器（手机、平板、PC） 及嵌入式处理器市场逾 90%的份额，在车载信息娱乐与辅助驾驶占比逾 75%，在网络设备 市占率约 30%，数据中心、云端市占率 4%。ARM 拥有 1000 余家合作伙伴，已累计实现 1650 亿多颗 ARM 架构芯片出货量，2017-2019 年均出货量高于 220 亿颗。 1993 年，ARM 为 Apple 手持计算机 Newton PDA 提供芯片，但 Newton PDA 概念太超前以失败告终。 7 7 新股分析 请务必

19、仔细阅读正文之后的各项信息披露与声明 第 7 页 共 24 页 简单金融 成就梦想 功能手机移动处理器。 1998 年， 诺基亚 6110 成为第一部基于 ARM 设计的 GSM 手机。诺基亚 6110 上市后大获成功，奠定了 ARM 在功能手机芯片的市场基础， 并吸引高通、飞思卡尔等相继加入 ARM-7 的授权阵营。 智能手机移动处理器。 2005 年， 英特尔拒绝了苹果的处理器设计订单， 2007 年， 第一代iPhone使用了ARM设计、 三星制造的芯片； 2008年， 谷歌推出了Android 系统，也是基于 ARM 指令集。随后 iPhone 热销、App Store 的迅速崛起，让

20、全 球移动终端及应用生态均绑定在 ARM 指令集上。 2005 年，面向低成本低功耗的微控制器市场，ARM 提出了 Cortex 产品线，嵌 入系产品并成为出货主力。并将处理器架构分为：面向高性能的 Cortex-A、面向 实时控制场景的 Cortex-R， 以及面向微控制器市场的 Cortex-M。 2019Q4， Arm 合作伙伴实现出货 64 亿颗， 其中由于终端设备的嵌入式技术需求增长， Cortex-M 处理器出货量达 42 亿颗。 图 3：软银对于 Arm 未来市场份额的规划 资料来源：软银财报，申万宏源研究 图 4：截止 2019 年，ARM 授权芯片累积出货量逾 1600 亿颗

21、 资料来源：ARM，申万宏源研究 8 8 新股分析 请务必仔细阅读正文之后的各项信息披露与声明 第 8 页 共 24 页 简单金融 成就梦想 重资产与轻资产：Intel 从重，ARM 向轻。同为处理器架构的核心公司，ARM 在 40 余年的发展过程中，选择了与英特尔截然相反的道路。英特尔一直以来坚持重资产、封闭 的 IDM 商业模式，而 ARM 自 90 年代起即采取轻资产、开放合作共赢的 IP 授权模式。 半导体产业上出现过两次产业转移，台积电实现了晶圆制造的分工，ARM 实现了 IC 设计的分工。 半导体产业自 20 世纪 60 年代自美国发源以来，经历了两次产业转移，同时产业 转移与产业

22、分工互为因果。20 世纪 60 年代，家电应用兴起，半导体产业从美国 到日本；80 年代，中国台湾的台积电和联电两家晶圆厂的诞生，中国台湾着重发 展半导体制造技术， 韩国则聚焦存储技术， 由此产生了半导体产业从日本到韩国、 中国台湾的第二次转移。 半导体由原来单一的 IDM 模式演变为 IDM 与 “Fabless+ 晶圆代工+封测”共存模式。 90 年代以来，ARM 开启了 IC 设计产业分工时代。芯片设计难度快速提升，研发 资源和成本持续增加。ARM 为代表的 IP 公司专注于 IC 研发及 IP 授权，而不涉 足产品，芯片设计产业进一步拆分出半导体 IP 产业，促使全球半导体产业分工继

23、续细化。 图 5：全球半导体三次转移与产业链分工 资料来源：芯原股份，申万宏源研究 IP 厂商盈利模式主要为收取授权费，辅以设计服务费。ARM 所采取的是 IP 授权的商 业模式，向合作伙伴（如高通、博通、德州仪器、联发科等）授权微处理器设计方案（IP）， 合作伙伴在 ARM 的基础上集成自己的技术并推出各式芯片，ARM 获得授权费和版税。此 外，IP 授权方通常还提供设计服务收取 NRE 或提供设计工具。IP 厂商可帮客户降低成本， 增加产品的附加价值，但是技术门槛高，对客户和晶圆代工厂售后技术支援要求高。 IP 授权收费方式分为： 跟产品销量挂钩的版税提成（Royalty）。版税提成比例一

24、般在 1%-2%之间。 9 9 新股分析 请务必仔细阅读正文之后的各项信息披露与声明 第 9 页 共 24 页 简单金融 成就梦想 一次性技术授权费（License fee）。根据授权技术的复杂程度，一次性技术授权 费用数十万至 1000 万美元之间。 图 6：ARM IP 授权盈利模式 资料来源：ARM，申万宏源研究 1.3 先进制程高成本催化轻设计 轻设计趋势下，IC 设计公司将采用更多 IP。轻设计（Design-Lite）是芯原股份通过 观察全球半导体产业第三次转移以及集成电路产业技术升级的历程，总结出来的芯片设计 公司的新运营趋势。与目前相对“重设计”的 Fabless 模式不同，在

25、轻设计模式下，芯片 设计公司将专注于芯片定义、芯片架构、软件/算法以及市场营销等，将芯片前端和后端设 计，量产管理等全部或部分外包给设计服务公司，以及更多地采用半导体 IP，减少运营支 出，实现轻量化运营。 图 7：从 Fabless 到轻设计模式 资料来源：芯原股份，申万宏源研究 1010 新股分析 请务必仔细阅读正文之后的各项信息披露与声明 第 10 页 共 24 页 简单金融 成就梦想 随着先进制程的演进，线宽的缩小使得芯片中晶体管数量大幅提升，单颗芯片中可集 成的 IP 数量也大幅增加。根据 IBS 报告，在 28nm 工艺节点，单颗芯片中可集成的平均 IP 数量为 87 个；当工艺节

26、点演进至 7nm 时，可集成的 IP 数量达到 178 个。 图 8：不同工艺节点下的芯片所集成的硬件 IP 的数量（平均值，个） 资料来源：IBS，申万宏源研究 先进工艺节点的设计复杂度不断增加，显著提高设计成本、流片成本。先进工艺节点 的设计成本，相较上一代工艺节点将有显著提升；此外，先进工艺节点也会提升晶圆厂相 应产线的开发成本和搭建成本，从而提升样片流片成本。根据 IBS 报告，以先进工艺节点 的设计成本为例，28nm 在主流应用时期，单颗芯片设计成本约为 0.41 亿美元；7nm 时， 设计成本快速升至约 2.22 亿美元。 图 9：不同工艺节点处于各应用时期的芯片设计成本（单位：百

27、万美元） 资料来源：IBS，申万宏源研究 Chiplet（芯粒/小芯片）开启了 IP 的新型复用模式，即硅片级别的 IP 复用。Chiplet 概念来自 DARPA 的 CHIPS（Common Heterogeneous Integration and IP Reuse Strategies）项目。从系统端出发，首先将复杂功能进行分解，然后开发出多种具有单一特 定功能、可相互进行模块化组装的裸芯片，如实现数据存储、计算、信号处理、数据流管 理等功能， 并以此为基础， 通过先进的集成技术集成封装在一起， 从而形成一个系统芯片。 不同功能的 IP，如 CPU、存储器、模拟接口、NPU 等，可灵活

28、选择不同的工艺分别进行生 产，从而可以灵活平衡计算性能与成本，实现功能模块的最优配置而不必受限于晶圆厂工 艺。 1111 新股分析 请务必仔细阅读正文之后的各项信息披露与声明 第 11 页 共 24 页 简单金融 成就梦想 图 10：基于 Chiplet 的异构架构应用处理器的示意图 资料来源：Intel，申万宏源研究 Chiplet 是一种可平衡计算性能与成本，提高设计灵活度，且提升 IP 模块经济性和复 用性的新技术之一。Chiplet 有助于解决芯片技术发展的三个问题： 7nm 之前通过摩尔定律演进，保持整个芯片的统一性比将其拆分更有价值， Chiplet 使用意义不大。随着先进工艺的更

29、新速度减缓，Chiplet 通过硅片级别的 IP 重用及 SiP 封装技术，进一步实现先进制程下系统小型化。 先进制程芯片的设计成本大幅增加。可将不同工艺节点、材质、功能、供应商的 具有特定功能的商业化裸片集中封装，以解决 7nm、5nm 及以下工艺节点中性 能与成本的平衡。 市场对高性能、多样化芯片的需求快速增加。Chiplet 通过 IP 模块复用，有效缩 短芯片的设计时间并降低风险。 Chiplet 吸引了诸多半导体龙头加入，将为 IP 供应商拓展了商业灵活性和发展空间。 半导体领军企业已纷纷加入 Chiplet 生态系统： Marvell 创始人于 ISSCC 2015 提出 MoCh

30、i 架构，英特尔免费提供 AIB 接口许可，AMD 用 Zen 2 处理器的 Chiplet 来构建桌面处理 器或服务器，2019 年 6 月台积电展示了自研的 Chiplet 芯片“This”。 图 11：Chiplet 可解决当前芯片技术发展的三个问题 资料来源：AET，申万宏源研究 IBS 数据显示，半导体 IP 市场将从 2018 年的 46 亿美元增长至 2027 年的 101 亿美 元，年均复合增长率为 9.13。其中处理器 IP 市场 2018 年规模为 26.20 亿美元，预计在 1212 新股分析 请务必仔细阅读正文之后的各项信息披露与声明 第 12 页 共 24 页 简单金

31、融 成就梦想 2027 年达到 62.55 亿美元， 年均复合增长率为 10.15； 数模混合 IP 市场 2018 年为 7.25 亿美元， 预计在 2027 年达到 13.32 亿美元， 年均复合增长率为 6.99； 射频 IP 市场 2018 年为 5.42 亿美元，预计在 2027 年达到 11.24 亿美元，年均复合增长率为 8.44。 图 12：2018-2027 年，全球半导体 IP 市场规模 CAGR 9%（亿美元） 资料来源：IBS，申万宏源研究 2. IC 设计产业国产化势不可挡 中国 IC 产业链重心从封测切换至 IC 设计。2015 年以前，中国 IC 产业链环节以封测

32、 为主导。2016 年起，我国集成电路产业中 IC 设计产值占比达 38%，首次超过封测产值成 为最主要环节。中国半导体行业协会统计，2019 年中国集成电路产业销售额为 7,562.3 亿 元。其中，设计业为 3,063.5 亿元，占总值的 40.5%；制造业为 2,149.1 亿元，占总值的 28.4%；封装测试业为 2,349.7 亿元，占总值的 31.1%。 图 13：我国集成电路产业链向设计倾斜 资料来源：中国半导体协会，申万宏源研究 2015 年，我国芯片设计公司有 736 家，2019 年增长至 1,780 家，年均复合增长率为 24.71%。2019 年底，IC 设计从业人员约

33、 19 万人。 国内众多 IC 设计公司人员不足百人，设计资源有限，利好 IP 厂商及设计服务商拓展 市场。据中国半导体行业协会 IC 设计分会的统计，中国前 10 大 IC 设计企业的营收总额为 1558 亿元，在整体 IC 设计行业占比约 51%。除了 TOP 10 企业和 27 家上市企业外，其 1313 新股分析 请务必仔细阅读正文之后的各项信息披露与声明 第 13 页 共 24 页 简单金融 成就梦想 它约 1740 家多为中小规模的企业，2019 年大多数 IC 设计企业平均收入不到 7000 万元， 员工数不到 100 人。由于设计资源有限，新兴 IC 设计企业只能集中精力于其擅

34、长的算法和 模块开发，而将不擅长的领域外包给服务商。 图 14：中国芯片设计公司数量 资料来源：ICCAD 2019，申万宏源研究 芯原股份国内业务比例提升显著。2016 年-2019 年，芯原股份海外业务收入从 6.8 亿 元增至 7.3 亿元， CAGR 2.2%； 同期国内业务销售额从 1.5 亿元增至 6.1 亿元， CAGR 60%。 2016-2019 年，芯原股份的国内业务比重从 18%增至 45%。芯原股份拥有中国上海、成 都和北京，美国硅谷和达拉斯五个研发中心，其中成都已成为最大的研发基地。 图 15：芯原股份国内销售占比从 18%提升至 45%（百万元） 资料来源：芯原股份

35、，申万宏源研究 3. RISC-V 新标准、新生态、新机遇 3.1 指令集与软硬件结合成生态墙 处理器 IP 占市场份额 51%。半导体 IP 市场按照设计 IP 的不同可分为处理器 IP（包 括 CPU、GPU、DSP）、接口 IP、存储器 IP 三大主要市场，其中处理器 IP 始终占据最重 要的份额。 2018-2019年， 受消费电子景气度影响， 处理器的市场份额从53.5降到51， 接口 IP 市场则从 20.3升至 22.1。 1414 新股分析 请务必仔细阅读正文之后的各项信息披露与声明 第 14 页 共 24 页 简单金融 成就梦想 图 16：2019 年全球半导体 IP 类型分

36、布 资料来源：IPnest，申万宏源研究 X86、ARM 指令集授权，仅对少数厂商开放。指令集的本质就是硬件和软件代码之间 沟通的一套“标准语言”。目前应用领域最主流的两大指令集架构是 X86 和 ARM，X86 主宰服务器和 PC 市场，ARM 作为后起之秀主宰移动领域。X86 由 Intel 及 AMD 两家美 国公司垄断，基本不再对外授权；ARM 三种授权形式为指令集/架构授权、内核授权、使 用授权，其中指令集授权费用高昂，仅对苹果、高通、博通、Intel 等少数厂商开放授权， 主要通过技术交换获得。 处理器与操作系统均需基于指令集的架构而开发，一旦指令集和操作系统组合绑定， 将形成竞争

37、对手难以逾越的“生态墙”。引领 PC 时代的“生态墙”就是由英特尔 x86 处 理器和微软 Windows 操作系统所构建的 Wintel 联盟；而移动端的“生态墙”则来自由 ARM 的 RISC 指令集架构形成的移动端处理器生态和 Android、iOS 操作系统构建起的联 盟。 3.2 RISC-V 提供开源硬件超车赛道 对新的 CPU 研发企业来说，获得热门指令集的兼容授权是很困难的事情。RISC （Reduced Instruction Set Computing，精简指令集）是 1979 年加州大学伯克利分校 图灵奖得主 David Patterson 教授提出，主张硬件就该专攻加速

38、常用的指令，优点是架构 设计简单，且功耗面积低。RISC-V 是一个免费、开放的 CPU 指令集架构，2010 年诞生于 加州大学伯克利分校。 RISC-V 旨在通过开放标准的协作而促进 CPU 的设计创新， 给业界 提供了高层次的开放的可扩展的软件和硬件设计自由： 使得芯片设计公司可以更容易地获得操作系统、软件和工具开发者的广泛支持； 由于开放架构，RISC-V 可以有更多的内核设计开发者，这为 RISC-V 将来的发展 提供了更多机会； 在架构设计上，RISC-V 是目前唯一一个可以不破坏现有扩展性，不会导致软件 碎片化的实现可扩展的指令集架构。 1515 新股分析 请务必仔细阅读正文之后

39、的各项信息披露与声明 第 15 页 共 24 页 简单金融 成就梦想 RISC-V 的出现极大地促进了开源硬件的发展， 正在打破现有的由 ARM 和 Intel X86 主导的处理器架构竞争格局。2015 年，加州伯克利大学将 RISC-V 指令集架构开源，并成 立由工业界和学术界成员组成的非营利组织 RISC-V 基金会， 来指导 RISC-V 的发展方向并 促进其在不同行业的应用。2018 年 10 月，中国 RISC-V 产业联盟正式成立，台湾地区也 在 2019 年 3 月正式成立台湾 RISC-V 产业联盟。目前，RISC-V 基金会已经有超过 500 家会员，包括谷歌、西部数据、I

40、BM、英伟达、华为、高通、三星等国际领军企业，以及 加州大学伯克利分校、麻省理工学院、中科院计算所等顶尖学术机构。 相比于 X86、ARM，RISC-V 更适应物联网、AI 新需求。RISC-V 令人瞩目的特性之 一为模块化的灵活设计，可根据特定应用场景对指令集进行裁剪、修改、定制。在物联网 时代，场景需求碎片化、差异化，对定制化、可修改、低功耗、低成本的 RISC-V CPU 带 来极大需求；人工智能时代，异构计算及领域专有架构（DSA：Domain Specific Architecture）的广泛应用对灵活、可扩展、高能效比的 CPU 带来支撑和需求。 RISC-V 也成为国内芯片开源指令集架构的希望，芯原牵头成立 CRVIC 联盟。芯原股 份作为首任理事长单位， 与上海集成电路行业协会协作， 2018 年 10 月成立中国 RISC-V 产 业联盟（CRVIC），对于新兴技术的应用和国产芯片的进步起到了较大的推动作用。截至 2020 年 5 月，中国 RISC-V 产业联