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国芯科技-深耕嵌入式CPU技术自主可控迎来新发展-220704(33页).pdf

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国芯科技-深耕嵌入式CPU技术自主可控迎来新发展-220704(33页).pdf

1、 1 公司报告公司报告公司深度研究公司深度研究 国芯科技(国芯科技(688262)电子 深耕嵌入式深耕嵌入式 CPU 技术,自主可控迎来新发展技术,自主可控迎来新发展 投资要点:投资要点: 国芯科技基于三种指令集架构开发了 8 大系列 40 余款面向信息安全、 汽车电子与工业控制、 边缘计算和网络通信三大领域的嵌入式 CPU 内核。 作为嵌入式 CPU IP 稀缺企业,我们认为,公司凭借前期的技术与产品积累,有望迎来业绩的快速增长。 嵌入式嵌入式 CPU 国内龙头,技术兑现进入业绩收获期国内龙头,技术兑现进入业绩收获期 经过二十余年的技术积累与沉淀,公司已经形成了深厚的嵌入式 CPU IP储备

2、,围绕嵌入式 CPU 内核,开展 IP 授权、芯片定制服务和自主芯片及模组三大业务。2018-2021 年营业收入从 1.95 亿元增长至 4.07 亿元,3年 CAGR 为 27.8%,在国产替代的大背景下,公司进入快速发展阶段。 立立足重大需求领域,坚持开源实现自主可控足重大需求领域,坚持开源实现自主可控 公司以国家重大需求和关键领域的自主可控需求为切入点,将嵌入式 CPU内核及芯片产品推向市场。PowerPC 和 RISC-V 指令集架构开源后,公司将重心转向基于这两种架构的嵌入式 CPU 内核的开发;2021 年基于RISC-V 研发了 32 位 CPU 核 CRV4E,基于 Powe

3、rPC 研发了 64 位 CPU核 C10000,两款内核已经通过完整验证,可以对客户进行授权。 把握汽车电子替代机遇,积极布局打开长期成长空间把握汽车电子替代机遇,积极布局打开长期成长空间 根据 IC Insights 数据,2021 年全球 MCU 市场规模为 196 亿美元,预计2026 年为 272 亿美元, 2022-2026 年 CAGR 为 6.8%, 公司新一代动力总成控制芯片、车身/网关控制芯片处于流片阶段,域控制器和 BMS 控制器芯片进展顺利,同时还构建了以潍柴动力、科世达、埃泰克等企业为主的客户群,我们认为布局汽车领域将会成为公司第二增长曲线。 盈利预测、估值与评级盈利

4、预测、估值与评级 预计公司2022-24年收入分别为9.53/16.62/26.24亿元,同比增速分别为133.9%/74.4%/57.9% , 3 年 CAGR 为 86.12% ; 归 母 净 利 润 分 别 为1.60/2.74/3.88亿元,同比增速分别为128.5%/70.6%/41.8%,3年CAGR为77%;EPS分别为0.67/1.14/1.62元,对应盈利预测PE分别为71/41/29倍。DCF估值法测得每股价值为57.9元,可比公司平均PE为140倍,考虑到公司技术兑现进入快速成长阶段,综合绝对和相对估值法,给予公司22年85倍PE,目标价56.95元,首次覆盖,给予“买入

5、”评级。 风险风险提示:提示:市场竞争加剧、经营业绩波动、技术迭代升级不及预期、核心技术泄密和人才流失 Table_First|Table_Summary|Table_Excel1 财务数据和估值财务数据和估值 20202020A A 2021A2021A 2022E2022E 2023E2023E 2024E2024E 营业收入(百万元) 259 407 953 1662 2624 增长率(%) 12.06% 56.99% 133.92% 74.39% 57.87% EBITDA(百万元) 76 110 188 306 411 归母净利润(百万元) 46 70 160 274 388 增长率

6、(%) 46.92% 53.47% 128.54% 70.58% 41.80% EPS(元/股) 0.19 0.29 0.67 1.14 1.62 市盈率(P/E) 248 162 71 41 29 市净率(P/B) 24.1 4.0 3.9 3.6 3.3 EV/EBITDA 149.5 82.4 48.3 29.2 21.1 数据来源:公司公告、iFinD,国联证券研究所预测;股价为 2022 年 7 月 4 日收盘价 证券研究报告 2022 年 07 月 04 日 投资投资评级评级: 行行 业:业: 半导体半导体 投资建议:投资建议: 买入(首次评级)买入(首次评级) 当前价格:当前价格

7、: 47.30 元 目标价格:目标价格: 56.95 元 基本数据基本数据 总股本/流通股本(百万股) 240/53 流通 A 股市值(百万元) 2519 每股净资产(元) 11.68 资产负债率(%) 5.83 一年内最高/最低(元) 54.56/26.90 股价相对走势股价相对走势 分析师:熊军 执业证书编号:S0590522040001 邮箱: 相关报告相关报告 请务必阅读报告末页的重要声明 -50%-40%-30%-20%-10%0%10%20%国芯科技国芯科技沪深沪深300 2 请务必阅读报告末页的重要声明 公司报告公司深度研究公司报告公司深度研究 投资聚焦投资聚焦 核心逻辑核心逻辑

8、 国芯科技是致力于嵌入式 CPU 内核研发的半导体设计企业,公司以 M*Core、开源的 PowerPC 和 RISC-V 指令集架构为基础,建立了具有自主知识产权的高性能低功耗 32 位 RISC 嵌入式 CPU 技术。公司自主芯片及模组聚焦“云”+“端”设备的信息安全,产品在国密算法模块、高性能安全加密引擎、可重构对称密码算法处理器技术、抗侧信道攻击技术、防物理操纵技术、防故障利用技术等方面具有优势,信息安全芯片工艺涵盖 14nm/40nm/65nm/90nm/130nm/180nm 等不同规格,能满足客户不同应用场景的差异化需求; 同时积极布局汽车电子领域, 新一代动力总成控制芯片、车身

9、/网关控制芯片处于流片阶段,域控制器和 BMS 控制器芯片进展顺利,已经构建了以潍柴动力、科世达、埃泰克等为主的客户群,我们认为布局汽车电子芯片将会为公司的第二增长曲线。 不同于市场的观点不同于市场的观点 市场认为:公司的 IP 授权和芯片定制服务业务定制化程度高,尽管毛利率相对高,但收入增长主要取决于新客户的开拓速度,这两项业务的收入增长相对稳定。 我们认为: 在国内集成电路自主可控需求日益强烈的大背景下, 公司自主研发的嵌入式 CPU IP 为国内半导体设计企业提供性价比更高的替代方案, 有利于保障供应链的安全,公司的 IP 授权业务和芯片定制服务业务具备广阔的市场前景。 核心假设核心假设

10、 1)自主芯片及模组产品:2019-2021 营业收入分别为 0.94 亿元、0.85 亿元和2.21 亿元,考虑到公司持续推出新产品,积极导入市场客户,预计 2022-2024 年该业务营业收入增速分别为 210%、90%和 65%,毛利率分别为 38%、37%和 35%; 2)芯片定制服务:2019-2021 年营业收入分别为 0.84 亿元、1.06 亿元和 0.93亿元,考虑到公司的定制服务业务向市场领域客户推广增强营收韧性,预计2022-2024 年该业务增速分别为 50%、40%和 35%,毛利率分别为 50%、48%和47%; 3)IP 授权:2019-2021 年营业收入分别为

11、 0.52 亿元、0.67 亿元和 0.88 亿元,考虑到 IP 授权属于高毛利核心业务,营收主要取决于新客户的开拓速度,收入增长比较稳定,预计 2022-2024 年营业收入增速分别为 40%、30%和 30%。 盈利预测与估值盈利预测与估值 预计公司 2022-24 年收入分别为 9.53/16.62/26.24 亿元,同比增速分别为133.9%/74.4%/57.9%,3 年 CAGR 为 86.12%;归母净利润分别为 1.60/2.74/3.88亿元,同比增速分别为 128.5%/70.6%/41.8%,3 年 CAGR 为 77%;EPS 分别为0.67/1.14/1.62 元,对

12、应盈利预测 PE 分别为 71/41/29 倍。根据绝对估值法,永续增长率为 3%,WACC 为 7.5%时,股票价格为 57.90 元,对应 2022 年盈利预测 PE为 86.42 倍。采用相对估值法进行估值,选取 A 股半导体 IP 企业芯原股份和龙芯中 iWkZoXfZdUdYvYpZrUaQdN6MnPqQtRpNfQoOtMiNmMtOaQoPmMvPrRoMwMnMqM 3 请务必阅读报告末页的重要声明 公司报告公司深度研究公司报告公司深度研究 科作为可比公司, 确定可比公司平均 PE 为 140 倍, 考虑到公司技术兑现进入快速成长阶段, 综合绝对估值法和相对估值法, 给予公司

13、 22 年 85 倍 PE, 目标价 56.95 元,首次覆盖,给予“买入”评级。 4 请务必阅读报告末页的重要声明 公司报告公司深度研究公司报告公司深度研究 正文目录正文目录 1.1. 坚持创新与兼容,嵌入式坚持创新与兼容,嵌入式 CPUCPU 积累深厚积累深厚 . 6 6 1.1 深耕嵌入式 CPU,致力实现自主可控 . 6 1.2 业务结构清晰,经营规模逐步提升 . 8 1.3 自主产品助营收增长,授权定制业务高毛利 . 11 1.4 国家大基金入股,实控人产业背景深厚 . 12 2.2. 嵌入式嵌入式 CPUCPU 自主程度低,国产替代刻不容缓自主程度低,国产替代刻不容缓 . 1414

14、 2.1 嵌入式 CPU:技术难,外企掌握主流架构 . 14 2.2 发展趋势:基于 IP 开发为主流,工艺持续演进 . 16 2.3 自主芯片及模组:聚焦“云-管-端”信息安全 . 17 3.3. 巩固信息安全领域优势,把握汽车电子机遇巩固信息安全领域优势,把握汽车电子机遇 . 2020 3.1 持续创新与研发,先进工艺经验丰富 . 20 3.2 立足重大需求领域,坚持走开源架构路线 . 21 3.3 安全芯片技术含量高,布局汽车打开远期空间 . 21 3.4 竞争优势:掌握 CPU 核心 IP,自主产品性能领先 . 24 4.4. 盈利预测、估值与投资建议盈利预测、估值与投资建议 . 28

15、28 4.1 盈利预测 . 28 4.2 估值与投资建议 . 28 5.5. 风险提示风险提示 . 3131 5 请务必阅读报告末页的重要声明 公司报告公司深度研究公司报告公司深度研究 图表目录图表目录 图表图表 1 1:国芯科技嵌入式:国芯科技嵌入式 CPUCPU 技术研发历程技术研发历程 . 6 图表图表 2 2:嵌入式:嵌入式 CPUCPU 相关技术相关技术 . 7 图表图表 3 3:国芯科技所获指令集授权情况:国芯科技所获指令集授权情况 . 7 图表图表 4 4:国芯科技八大系列:国芯科技八大系列 CPUCPU 内核内核 . 8 图表图表 5 5:国芯科技三大:国芯科技三大 SoCSo

16、C 设计平台设计平台 . 9 图表图表 6 6:国芯科技自主芯片及模组产品技术研发历程:国芯科技自主芯片及模组产品技术研发历程 . 10 图表图表 7 7:20172017- -20212021 年营业收入及增速年营业收入及增速 . 11 图表图表 8 8:20172017- -20212021 年归母净利润及增速年归母净利润及增速 . 11 图表图表 9 9:20172017- -20212021 年自主芯片及模组营业收入年自主芯片及模组营业收入 . 12 图表图表 1010:20172017- -20212021 年各业务营收占比年各业务营收占比 . 12 图表图表 1111:202120

17、21 年主营业务收入结构(按应用)年主营业务收入结构(按应用) . 12 图表图表 1212:20172017- -20212021 年各业务毛利率年各业务毛利率 . 12 图表图表 1313:国芯科技股权结构(截至:国芯科技股权结构(截至 20222022 年年 4 4 月月 2222 日)日) . 13 图表图表 1414:核心人员介绍:核心人员介绍 . 13 图表图表 1515:国芯科技所处细分行业概况:国芯科技所处细分行业概况 . 14 图表图表 1616:主流指令集架构对比:主流指令集架构对比 . 15 图表图表 1717:国芯科技三大:国芯科技三大 SoCSoC 设计平台设计平台

18、. 16 图表图表 1818:MOSFETMOSFET 和和 FinFETFinFET 工艺工艺 . 17 图表图表 1919:聚焦:聚焦“云云- -管管- -端端”信息安全市场信息安全市场 . 18 图表图表 2020:20162016- -20232023 年中国云计算市场规模年中国云计算市场规模 . 18 图表图表 2121:20162016- -20212021 年中国云计算市场规模年中国云计算市场规模 . 18 图表图表 2222:20182018- -20212021 年研发费用情况年研发费用情况 . 20 图表图表 2323:主要的信息安全芯片:主要的信息安全芯片 . 22 图表

19、图表 2424:S1020S1020 芯片与芯片与 RAIDRAID 芯片介绍芯片介绍 . 23 图表图表 2525:20192019- -20262026 年全球年全球 MCUMCU 市场规模市场规模 . 24 图表图表 2626:典型的两款汽车电子:典型的两款汽车电子 MCUMCU 产品产品 . 26 图表图表 2727:公司营收测算汇总(百万元)公司营收测算汇总(百万元) . 28 图表图表 2828:绝对估值核心假设表:绝对估值核心假设表 . 29 图表图表 2929:敏感性分析表:敏感性分析表 . 29 图表图表 3030:现金流折现及估值表:现金流折现及估值表 . 29 图表图表3

20、1:可比公司估值对比表可比公司估值对比表 . 30 图表图表32:财务预测摘要:财务预测摘要 . 32 6 请务必阅读报告末页的重要声明 公司报告公司深度研究公司报告公司深度研究 1. 坚持创新与兼容,嵌入式坚持创新与兼容,嵌入式 CPU 积累深厚积累深厚 1.1 深耕嵌入式深耕嵌入式 CPU,致力实现自主可控,致力实现自主可控 国内领先的嵌入式国内领先的嵌入式 CPU 厂商厂商。国芯科技(全称苏州国芯科技股份有限公司)成立于 2001 年, 2022 年在上交所科创板挂牌上市,是一家专注于国产自主可控嵌入式 CPU 技术研发和产业化应用的芯片设计公司。自成立以来,公司坚持“国际主流兼容和自主

21、创新发展”相结合的原则,以摩托罗拉授权的“M*Core 指令集” 、IBM授权的“PowerPC 指令集”和开源的“RISC-V 指令集”为基础,高起点建立具有自主知识产权的高性能低功耗 32 位 RISC 嵌入式 CPU 技术。 经过二十余年的研发、创新与沉淀,公司已经实现基于上述三种指令集的 8 大系列 40 余款 CPU 内核,形成了深厚的嵌入式 CPU IP 储备。 图表图表 1 1:国芯科技嵌入式国芯科技嵌入式 C CPUPU 技术研发历程技术研发历程 来源:国芯科技招股说明书,国联证券研究所 嵌入式嵌入式 CPU 技术主要涉及技术主要涉及 CPU 指令集、指令集、CPU 内核和内核

22、和 SoC 芯片。芯片。指令集架构 (Instruction Set Architecture)是一种类型 CPU 中用来计算和控制系统的一套指令的集合, 根据复杂程度可以分为复杂指令集架构 (CISC, Instruction Set Architecture) 7 请务必阅读报告末页的重要声明 公司报告公司深度研究公司报告公司深度研究 和精简指令集架构(RISC,Reduced Instruction Set Architecture) ,嵌入式 CPU 指令集主要为 ARM、PowerPC、MIPS、RISC-V 等精简指令集架构。实现指令集架构的物理电路成为处理器的微架构,微架构设计为

23、嵌入式 CPU 最核心的技术之一,决定了 CPU 内核的性能、功耗等核心指标,嵌入式 CPU 内核通常以知识产权(IP,Intellectual Property) 的方式提供给下游芯片设计企业使用。 SoC (片上系统, System on Chip)芯片是芯片产品的最终体现,典型的 SoC 芯片除了 CPU 内核外,还集成了某些专用功能电路、外围设备接口电路、存储器接口电路等。 图表图表 2 2:嵌入式嵌入式 C CPUPU 相关技术相关技术 来源:国芯科技招股说明书,国联证券研究所 贯彻自主可控,对指令集授权不存在重大依赖贯彻自主可控,对指令集授权不存在重大依赖。指令集架构是嵌入式 CP

24、U 技术的基础,公司分别于 2002 年从摩托罗拉获得“M*Core 指令集” ,于 2010 年从 IBM获得“PowerPC 指令集”授权,于 2017 年开始研究开源的“RISC-V 指令集” 。伴随着“PowerPC 指令集”和“RISC-V 指令集”架构的相继开源,公司基于上述两种架构开发嵌入式 CPU 不再受限于指令架构的授权。未来,公司将进一步投入RISC-V 指令集 CPU 技术研发, 形成系列化基于 “RISC-V 指令集” 的嵌入式 CPU,在现有安全产品的基础上支持生物特征识别及人工智能的拓展功能, 以实现 “RISC-V指令集”CPU 对物联网节点、金融安全及端安全应用

25、芯片产品的全面覆盖。 图表图表 3 3:国芯科技所获指令集授权情况国芯科技所获指令集授权情况 授权主体授权主体 签订主体签订主体 合同内容合同内容 授权费用授权费用 授权时间及履行期限授权时间及履行期限 续约安排续约安排 摩托罗拉 国芯有限 微处理器核心授权 无授权使用费用(项目相关人员培训费 100 万美元) 2022 年 4 月签订,未约定履行期限 除协议约定的终止情形外,框架协议长期有效;订单未约定到期后续约安排 IBM 国芯有限 天津国芯 Power ISA 微架构授权协议 445.8 万美元; 120 万美元 2010 年 9 月签订,未约定履行期限;2017 年 3月签订补充协议,

26、 未约定履行期限 来源:国芯科技招股说明书,国联证券研究所 8 请务必阅读报告末页的重要声明 公司报告公司深度研究公司报告公司深度研究 1.2 业务结构清晰,经营规模逐步提升业务结构清晰,经营规模逐步提升 围绕自研围绕自研 CPU 内核,构建三大业务板块。内核,构建三大业务板块。公司致力于服务安全自主可控的国家战略,为国家重大需求和市场需求领域客户提供 IP 授权、芯片定制服务和自主芯片及模组产品: 1) IP 授权授权:IP 授权业务主要是指将自主可控的嵌入式 CPU 内核及其 SoC 芯片设计平台授权给客户使用。目前公司已经基于 M*Core、PowerPC 和RISC-V 三大指令集,设

27、计了具有自主知识产权的 8 大系列 40 余款 CPU 内核,同时基于自主的嵌入式内核和丰富的外围 IP 建立了面向信息安全、汽车电子和工业控制、 边缘计算和网络通信三大 SoC 芯片设计平台。 截至 2021年 12 月 31 日,公司已累计为超过 98 家客户提供超过 141 次的 CPU IP 授权; 图表图表 4 4:国芯科技八大系列国芯科技八大系列 C CPUPU 内核内核 CPU 型号型号 性能特点性能特点 应用领域应用领域 C200 系列 基于 M*Core 指令集,采用 4 级流水冯诺依曼架构和固定 16 位指令长度,以单周期指令为主,跳转和存储器访问采用双周期指令,支持向量和

28、自动向量中断,通过全静态设计降低功耗 工业控制 C300 系列 基于 M*Core 指令集,包括 C306、C312、CS322D 和 C340: C312 以 C200 为基础,增加了整数乘法和除法指令、分支指令预测机制、指令缓存机制,兼顾成本、功耗和性能,为系列的基准产品; C306 在 C312 的基础上移除了通用影子寄存器功能,成本和功耗更低; CS322D 在 C312 的基础上集成了适合信息安全产品应用的存储器保护单元(MPU); C340在C312的基础上,集成了扩展存储器管理单元(MMU)和指令/数据共用的Cache,提高了CPU 指令的运行效率 信息安全 汽车电子 工业控制

29、金融电子 C0 系列 基于 M*Core 指令集,包括 C0 和 CS0: C0 以 C312 为基础,采用 3 级流水冯诺依曼架构设计,内嵌中断控制器,是 C*Core CPU 中面积最小、功耗最低的处理器,是 8/16 位处理器的理想换代产品,为本系列的基准产品; CS0 在 C0 基础上集成了适合信息安全产品应用的存储器保护单元(MPU) 信息安全 金融电子 C400 系列 基于 M*Core 指令集,兼容 C300 系列处理器指令集,并扩展了可与 16 位指令集自由混合的32 位指令集、扩展了协处理器指令和 DSP 指令,包括 C400、C405、C410 和 CS420: C400采

30、用哈佛架构和8级流水线设计, 拥有独立的指令缓存和数据缓存, 并可选择集成MMU、TCM(紧耦合存储器)和 FPU(浮点运算单元),实现了系列架构中所有的功能,为该系列的基准产品; C405和C410是C400核的精简版本, C405的指令缓存和数据缓存分别只有4KB, 且无TCM、MMU 和 FPU; C410 的指令缓存和数据缓存分别只有 16KB,且无 TCM 和 FPU,MMU 是可选项; CS420 内嵌 C410 核,并集成了适合信息安全产品应用的存储器保护单元(MPU) 工业控制 C2000 系列 基于 PowerPC 指令集,包括 C2000、C2002、C2003、C2006

31、 和 C2007: C2000 包含 MMU 和 Cache,具有较强的实时处理能力,为系列的基准产品; C2002 和 C2003 较 C2000 删除 MMU 和 Cache,成本功耗更低; C2006 则保留了 Cache,指令执行效率较高; C2007 为锁步处理器,双核互锁互检,具有各种冗余性设计,使之具有更高的可靠性 汽车电子 工业控制 9 请务必阅读报告末页的重要声明 公司报告公司深度研究公司报告公司深度研究 C8000 系列 基于 PowerPC 指令集,为乱序双发射 7 级流水线超标量处理器 信息安全 工业控制 C9000 系列 基于 PowerPC 指令集,包括 C9000

32、、C9100 和 C9500: C9000 是乱序 5 发射 9 级流水线超标量处理器, 支持多核以及多 IO 一致性, 采用 PLB6 总线,可完成复杂的嵌入式应用,为系列的基准产品; C9100 基于 C9000 核心,增加了支持 AXI 总线和向量中断机制; C9500 是多核处理器 信息安全 工业控制 边缘计算 网络通信 CRVX 系列 基于 RISC-V 指令集,包括 CRV0 和 CRV4L: CRV0 是支持 RV32IMC,单发射 2 级流水,是 8/16 位处理器的理想换代产品; CRV4L 支持 RV32IMAC,单发射 4 级流水 信息安全 工业控制 来源:国芯科技招股说

33、明书,国联证券研究所 图表图表 5 5:国芯科技三大国芯科技三大 SoSoC C 设计平台设计平台 系列系列 平台特点平台特点 信息安全 SoC 芯片设计平台 高性能信息安全 SoC 芯片设计平台采用 32 位高性能的 PowerPC 架构处理器,集成高性能安全协处理器引擎和可重构算法处理器, 支持国密算法和国际密码算法 IP, 集成多种抗攻击防护 IP, 提供如以太网、PCIe、 DDR 等高速接口。 基于该平台设计的高性能安全芯片主要用于密码设备、 服务器与桌面 PC、 VPN 网关、路由器、智能交通路侧设备、智能电网控制设备等领域; 低功耗信息安全 SoC 芯片设计平台采用 32 位低功

34、耗的 M*Core 指令架构与 RISC-V 指令架构处理器,集成低功耗的国密算法和国际密码算法 IP, 集成多种抗攻击防护 IP, 提供 USB、 SD、 SPI、 UART、 ISO7816等接口。基于该平台设计的低功耗安全芯片主要用于智能终端、物联网节点设备、工业控制设备、汽车和金融终端等领域 汽车电子和工业控制SoC 芯片设计平台 汽车电子和工业控制 SoC 芯片设计平台采用 32 位高可靠的 PowerPC 架构处理器,基于汽车电子工艺设计,集成 CAN 总线控制器、LIN 总线控制器、FlexRay 总线控制器和 eTPU 控制器,提供 eMIOS、SPI、ADC、UART 等接口

35、。基于该平台设计的 SoC 芯片主要用于汽车网关、汽车车身、汽车发动机和其它实时控制的应用领域 边缘计算和网络通信SoC 芯片设计平台 边缘计算和网络通信 SoC 芯片设计平台采用 32 位高性能 PowerPC 架构处理器,集成数据路径加速引擎(DPAA)、RAID 算法引擎、高性能协处理器引擎和可重构算法处理器,提供 DDR /RapidIO/PCIe/万兆网络等高速通信接口。基于该平台设计的 SoC 芯片主要用于网络基础设施、电信、路由器、智能计算和存储等应用 来源:国芯科技招股说明书,国联证券研究所 2) 芯片定制服务:芯片定制服务:芯片定制服务主要是指公司基于自主可控的 CPU 内核

36、和面向应用的 SoC 芯片设计平台,为客户提供定制芯片设计服务与定制芯片量产服务。其中定制芯片设计服务是指根据客户在芯片功能、性能、功耗、成本等方面的定制化需求,进行芯片定义与芯片设计,形成版图后由公司或者客户委托晶圆厂、封装测试厂进行晶圆生产与封装测试,并最终向客户交付通过测试、验证的样片;定制芯片量产服务是指公司根据客户的需求,依据公司为客户提供的定制芯片设计服务的版图数据或者客户设计提供的版图或者样片, 为其提供量产服务, 并向其交付合格的晶圆或芯片产品。 截至2021年 12 月 31 日,公司已累计为超过 74 家客户提供超过 152 次的芯片定制服务; 10 请务必阅读报告末页的重

37、要声明 公司报告公司深度研究公司报告公司深度研究 3) 自主芯片及模组产品:自主芯片及模组产品:自主芯片及模组产品以信息安全类产品为主,聚焦于“云”到“端”的安全应用,覆盖云计算、大数据、物联网、智能存储、工业控制和金融电子等关键领域,以及服务器、汽车和智能终端等重要产品。 图表图表 6 6:国芯科技自主芯片及模组产品技术研发历程国芯科技自主芯片及模组产品技术研发历程 来源:国芯科技招股说明书,国联证券研究所 以以 CPU 内核为基础,三大业务协同发展。内核为基础,三大业务协同发展。自主可控的 CPU 内核是保证芯片自主可控的重要因素, 同时也决定了芯片的配套软件开发和应用生态等要求。 公司围

38、绕自主研发的 CPU 内核 IP 建立了 SoC 芯片设计平台,并以此为基础为客户提供芯片定制服务或进行自主芯片产品的研发, 有效缩短了设计周期, 提高了芯片的设计成功率。 在自主研发芯片或为客户提供芯片定制服务的过程中, 又帮助公司及时了解行业应用需求,持续对 CPU 内核进行升级,并为新型号 CPU 的设计研发提供方向,进而进一步丰富公司的嵌入式 CPU IP 储备,进一步优化 SoC 芯片设计平台。自主芯片产品主要依据公司对市场的理解及下游客户的需求进行设计与量产, 芯片定制服务主要依据客户的定制化需求进行设计与量产, 两者之间在工程经验、 质量管理和产品成熟度等方面可以相互借鉴和印证,

39、 从而保证了芯片设计的成功率、 技术稳定性和可靠性。 拥有高质量客户群体,收入确认有保障。拥有高质量客户群体,收入确认有保障。公司的主要客户涵盖大型央企、上市公司、高校、科研院所和大型金融单位等,产品与服务已经受到了客户的广泛认可。其 11 请务必阅读报告末页的重要声明 公司报告公司深度研究公司报告公司深度研究 中 IP 授权、芯片定制服务的应用客户包括国家电网、南方电网和中国电子等大型央企的下属单位,中国科学院、公安部、国家核心密码研究单位和清华大学等机构的下属研究院所;自主芯片及模组产品的用户包括中云信安、大华股份、苏州科达、南瑞集团、深信服、新大陆、中孚信息和天喻信息等知名的信息安全系统

40、与设备厂商。 国产替代背景下国产替代背景下经营规模经营规模稳步提升。稳步提升。华为、中兴事件后,集成电路产业“造不如买”的产业逻辑已经被打破,国内集成电路供应链安全受到严重威胁,我国越来越意识到集成电路产业自主可控的重要性。尤其是对于信息安全、汽车电子与工业控制、边缘计算和网络通信、金融、能源交通和电子政务等关键领域,自主可控的需求尤为强烈, 这为有能力实现自主可控的本土集成电路企业带来历史性的发展机遇。 依托在嵌入式 CPU 领域深耕多年积累的核心技术与丰富的产业化经验,公司持续开拓关键领域客户并加深合作, 将技术成果转化为营收与利润的稳步增长。 2018-2021 年公司营业收入从 1.9

41、5 亿元增长至 4.07 亿元,4 年 CAGR 为 27.8%;归母净利润从 0.03亿元增长至 0.7 亿元,4 年 CAGR 为 185.8%。 图表图表 7 7:2 2017017- -20212021 年营业收入及增速年营业收入及增速 图表图表 8 8:2 2017017- -20212021 年归母净利润及增速年归母净利润及增速 来源:iFinD,国联证券研究所 来源:iFinD,国联证券研究所 1.3 自主产品助营收增长,授权定制业务高毛利自主产品助营收增长,授权定制业务高毛利 自主芯片产品营收占比大,助力经营规模增长。自主芯片产品营收占比大,助力经营规模增长。2017-2021

42、 年自主芯片及模组业务营业收入分别为0.61亿元、 0.6亿元、 0.94亿元、 0.85亿元和2.2亿元, 2017-2021年 CAGR 为 37.81%,2021 年自主芯片产品营收同比增长 158.75%。自主芯片产品实现大幅增长主要原因是公司在前期面向三大关键领域布局研发的多款芯片产品完成量产导入,同时积极把握市场机遇,加大市场开拓力度,新签订单较上年同期大幅增长。按照下游应用领域划分,2021 年公司在信息安全领域实现营收 2.47 亿元,占主营业务的 61.65%, 较上年同期增长 66.79%; 在汽车电子和工业控制领域收入 0.83亿元,占主营业务收入的 20.70%,较上年

43、同期增长 11.79%;在边缘计算和网络通信领域收入 0.71 亿元,占主营业务收入的 17.65%,较上年同期增长 97.67%,可以看到,公司继续发挥在信息安全领域优势的同时,积极在汽车电子和工业控制、边缘计算和网络通信领域发力,在两大领域的营收均实现了大幅增长。未来几年,我们认为自主芯片及模组业务将保持快速增长, 从而带动公司经营规模稳步提升, 充分实现技术优势的兑现。 0%10%20%30%40%50%60%00.511.522.533.544.5200202021营业收入营业收入(亿元亿元)yoy(%)-100%0%100%200%300%400%500%600

44、%700%800%900%-0.100.10.20.30.40.50.60.70.8200202021归母净利润归母净利润(亿元亿元)yoy(%) 12 请务必阅读报告末页的重要声明 公司报告公司深度研究公司报告公司深度研究 图表图表 9 9:2 2017017- -20212021 年自主芯片及模组营业收入年自主芯片及模组营业收入 图表图表 1010:2 2017017- -20212021 年各业务营收占比年各业务营收占比 来源:iFinD,国联证券研究所 来源:iFinD,国联证券研究所 IP 授权和定制服务毛利率高,盈利能力有保障授权和定制服务毛利率高,盈利能力有

45、保障。IP 授权业务是将已经研发成功并经过验证的 CPU IP 授权给客户,研发过程中所发生的投入已计入当期成本,因此2017-2021 年 IP 授权业务毛利率一直保持在 100%;芯片定制服务业务的定制化程度高,项目属性强,因此毛利率也常年保持在 50%以上,我们认为这两项业务有效的保证了公司的基本盈利能力。 图表图表 1111:2 2021021 年主营业务收入结构(按应用)年主营业务收入结构(按应用) 图表图表 1212:20172017- -20212021 年各业务毛利率年各业务毛利率 来源:公司公告,国联证券研究所 来源:iFinD,国联证券研究所 1.4 国家大基金入股,实控人

46、产业背景深厚国家大基金入股,实控人产业背景深厚 国家大基金入股,看好公司远期发展。国家大基金入股,看好公司远期发展。截至 2022 年 3 月 1 日,第一大股东宁波麒越股权投资基金合伙企业(有限合伙)持有公司 10.03%的股份,第二大股东西藏津盛泰达创业投资有限公司持有公司 8.09%的股份,持股比例均未超过 30%,公司任何单一股东均无法控制股东大会或对股东大会决议产生决定性影响, 因此公司没有控股股东。 公司第三大股东为国家集成电路产业投资基金股份有限公司, 共持有公司6.47%的股份,国家大基金入股表明公司发展潜力和成长空间较大,有利于公司享受国家和地方集成电路产业相关政策支持,助力

47、长期发展。 -20%0%20%40%60%80%100%120%140%160%180%00.511.522.5200202021营业收入营业收入(亿元亿元)yoy(%)0%10%20%30%40%50%60%70%80%90%100%200202021自主芯片及模组自主芯片及模组芯片定制服务芯片定制服务IP授权授权其他其他信息安全信息安全62%汽车电子和工汽车电子和工业控制业控制21%边缘计算和网边缘计算和网络通信络通信17%信息安全信息安全汽车电子和工业控制汽车电子和工业控制边缘计算和网络通信边缘计算和网络通信52.95%38.95%32.85%

48、34.11%37.37%50.37%49.01%61.39%71.21%48.65%100.00%100.00%100.00%100.00%100.00%0%20%40%60%80%100%120%200202021自主芯片及模组自主芯片及模组芯片定制服务芯片定制服务IP授权授权 13 请务必阅读报告末页的重要声明 公司报告公司深度研究公司报告公司深度研究 图表图表 1313:国芯科技股权结构(截至国芯科技股权结构(截至 2 2022022 年年 4 4 月月 2222 日)日) 来源:iFinD,国联证券研究所 实控人产业背景深厚,利益一致引领公司发展。实控人产业背景深

49、厚,利益一致引领公司发展。公司实际控制人为董事长郑茳先生、总经理肖佐楠先生和副总经理匡启和先生,截至 2021 年年度报告披露日,三人通过直接持有公司 10.94%的股权,并通过联创投资、矽晟投资、矽丰投资、矽芯投资、旭盛科创间接控制公司 10.34%的股权,合计控制公司 21.28%的股权。以公司郑茳先生、 总经理肖佐楠先生为代表的管理层核心成员在半导体行业从业经验丰富,二人曾就职于摩托罗拉(中国)电子有限公司苏州设计中心,且均为国家特殊津贴专家,个人利益与公司利益高度一致,保障了公司相应战略决策的专业性与前瞻性。 图表图表 1414:核心人员介绍核心人员介绍 姓名姓名 职务职务 个人简介个

50、人简介 郑茳 董事长 1985 年至 1998 年历任东南大学讲师、副教授、教授、博士生导师、无锡分校副校长;1998 年至 2002 年任摩托罗拉(中国)电子有限公司苏州设计中心经理;2002 年至 2019 年任国芯有限董事长;现任国芯科技董事长。郑茳先生为国务院特殊津贴专家,曾获“新世纪百千万人才工程”国家级人选、国家科技进步二等奖、科技部“创新人才推进计划”科技创新创业人才、全国信息产业劳动模范、江苏省劳动模范、江苏省“十大”杰出青年、江苏制造突出贡献奖、江苏省“333 工程”突出贡献奖、苏州市首届杰出人才等荣誉 肖佐楠 总经理 1994 年至 1998 年任中国华大集成电路设计公司工

51、程师;1998 年至 2003 年历任摩托罗拉(中国)电子有限公司苏州设计中心工程师、部门经理;2003 年至 2019 年历任国芯有限IC 设计部经理、总经理;现任国芯科技董事、总经理,微五科技监事、紫山龙霖董事长。肖佐楠先生为国务院特殊津贴专家,曾入选国家特支计划(万人计划),为科技部首批“创新人才推进计划”中青年科技创新领军人才,并于 2014 年获苏州市“市长奖” 来源:国芯科技招股说明书,国联证券研究所 14 请务必阅读报告末页的重要声明 公司报告公司深度研究公司报告公司深度研究 2. 嵌入式嵌入式 CPU 自主程度低自主程度低,国产替代国产替代刻不容缓刻不容缓 随着集成电路行业的不

52、断发展,行业内随着集成电路行业的不断发展,行业内分工不断细化。分工不断细化。芯片设计产业的参与者可以分为 EDA 工具供应商、芯片 IP 供应商、芯片设计服务及芯片设计。公司主要产品与服务包括 IP 授权、芯片定制服务和自主芯片及模组产品三大类业务,主要涉及的细分行业情况如下: 图表图表 1515:国芯科技所处细分行业概况国芯科技所处细分行业概况 项目项目 I IP P 授权授权 芯片定制服务芯片定制服务 自主芯片及模组产品自主芯片及模组产品 产品或服务 将 SoC 芯片设计时所需用到的经过验证、可重复使用且具备特定功能的模块(IP)授权给客户使用,并提供相应的配套软件 基于嵌入式 CPU 内

53、核和面向应用的 SoC 芯片设计平台,为客户提供定制芯片设计服务与定制芯片量产服务 提供以信息安全类产品为主的自主芯片及模组产品 所属产业链环节 芯片 IP 供应商 芯片设计服务 芯片设计 所属细分市场 嵌入式 CPU 市场 芯片定制服务 信息安全芯片市场 来源:国芯科技招股说明书,国联证券研究所 2.1 嵌入式嵌入式 CPU:技术难技术难,外企掌握主流架构,外企掌握主流架构 嵌入式嵌入式 CPU 是嵌入式系统的核心。是嵌入式系统的核心。嵌入式系统是一种专用的计算机系统,一般会作为装置或设备的一部分,主要由嵌入式 CPU、外围硬件设备、嵌入式操作系统及用户应用程序等组成。 嵌入式系统承担着控制

54、系统或设备的重要任务, 使宿主设备功能智能化、灵活设计和操作简便。嵌入式 CPU 主要分为面向成本和功耗敏感应用的 CPU、 面向实时性嵌入式领域的 CPU 和面向具有高计算要求、运行丰富操作系统及提供交互媒体和图形体验的应用领域的 CPU 等。嵌入式 CPU 与台式计算机 CPU设计在基本原理上相似,但要求功耗低、性能高、面积小、应用适应性强,需综合兼顾功耗、性能和成本等指标要求。 SoC 芯片应用广泛,市场空间巨大。芯片应用广泛,市场空间巨大。通过在嵌入式 CPU 内核的基础上集成了片上 Flash、RAM 以及各种功能电路模块等外围器件所形成的 SoC 芯片具有广泛的应用,几乎涉及国民经

55、济各大领域,包括智能手机、平板电脑、智能家电、智能家居等消费领域,网络通信、信息安全、汽车电子、工业自动化、智能电网、高铁、电力等工业领域,以及物联网、车联网、人工智能等新兴应用领域。未来,随着消费电子产品的技术迭代优化、工业自动化与智能化程度的提升、5G 商用化进程的推进将带动物联网等新兴领域的快速发展,SoC 芯片应用前景可期。作为 SoC 芯片的核心,嵌入式 CPU 具有广阔的市场空间与长期向好的市场前景。 主流的指令主流的指令集架构均为国外企业研发。集架构均为国外企业研发。目前主流的 CPU 指令集架构包括英特尔的 X86、ARM、PowerPC、MIPS 和 RISC-V,其中 X8

56、6 为复杂指令集架构,主要用在 PC、服务器市场,但授权费一般较高。ARM、PowerPC、MIPS 和 RISC-V 为精 15 请务必阅读报告末页的重要声明 公司报告公司深度研究公司报告公司深度研究 简指令集架构,其中 ARM 应用最为广泛。在消费市场如智能手机领域,CPU 主要以性能和体验为追求, 以 1GHz 以上频率的高性能、 高频率和先进制程工艺的处理器为主,ARM 占据了市场垄断地位。在工业控制和实时嵌入式领域,如汽车电子,以实时性、稳定性和安全性为主,CPU 追求高可靠性、高实时性,PowerPC 架构占有部分的份额。目前国内绝大部分芯片企业通过购买成熟的嵌入式 CPU 内核授

57、权的方式进行芯片设计,少数国际顶级芯片企业如高通、苹果等通过获得指令集授权,自行设计取得嵌入式 CPU 内核,公司为国内少有的基于已获得授权架构开发嵌入式 CPU内核的企业。 嵌入式嵌入式 CPU:ARM 架构占据绝对领先地位。架构占据绝对领先地位。根据 ARM 官网,2018 年全球基于 ARM 授权的芯片出货量约为 229 亿颗, 2018 年中国基于 ARM 授权的芯片出货量约为 100 亿颗, 中国设计的 95%的 SoC 芯片都是基于 ARM 的 CPU 技术。 根据 ARM官网,ARM 架构处理器在智能手机应用处理器和物联网微控制器等领域占全球 90%的市场份额。经过数十年的发展,

58、基于 ARM 指令集架构已经形成了完善的产业和生态环境, ARM 指令架构在移动终端、 可穿戴设备、 物联网微控制器等部分嵌入式 CPU市场地位形成了较强的竞争壁垒。在信息安全领域,下游客户对自主可控有需求,国产嵌入式 CPU IP 技术占据了一部分市场份额;在汽车电子领域,ARM 架构处理器在车载娱乐和 ADAS 领域占据了全球 75%的市场份额,但在车身和发动机控制领域中占比较小,市场主要被 PowerPC 架构和 Tricore 架构占据;在以物联网为代表的新兴应用领域,由于具备长尾化和碎片化的特点,各应用场景存在大量的个性化、差异化需求,同时,物联网更加注重芯片的低功耗,RISC-V

59、架构的极致精简和灵活的架构以及模块化的特性, 能够让用户自由修改、 扩展以满足其不同应用需求和低功耗需求,因此逐步对 ARM 的市场竞争地位产生挑战。 图表图表 1616:主流指令集架构对比主流指令集架构对比 指令集架构指令集架构 来源来源 分类分类 是否开源是否开源 优劣势优劣势 国内外应用企业国内外应用企业 应用领域应用领域 X86 Intel CISC 否 优点:生态完善,高性能 缺点:授权费用,有供应链风险,授权层级低 英特尔 AMD 等 PC 服务器 ARM ARM RISC 否 优点:生态完善,自主程度高 缺点:授权费用,有供应链风险 苹果 华为 兆易创新等 智能手机 车载信息 智

60、能穿戴 MIPS MIPS RISC 是 优点:自主程度高,免费 缺点:生态不完善 龙芯中科 北京君正等 机顶盒 网关 打印机 PowerPC IBM RISC 是 优点:高性能,自主程度高 缺点:生态不完善 国芯科技 中晟宏芯等 服务器 金融 汽车 RISC-V UCB RISC 是 优点:灵活,自主程度高 缺点:生态不完善 平头哥 国芯科技等 工业控制 消费电子 智能穿戴 来源:国联证券研究所整理 RISC-V 架构大道至简,为国内厂商带来巨大操作空间。架构大道至简,为国内厂商带来巨大操作空间。RISC-V 指令集架构起 16 请务必阅读报告末页的重要声明 公司报告公司深度研究公司报告公司

61、深度研究 源于 2010 年,在设计之初就被定位为完全开源,后发优势规避了计算机体系几十年发展的弯路。RISC-V 架构文档和基本指令数目的精简化和模块化使得用户可根据需求自由定制,配置不同指令子集。精简、灵活、自主可控的特点使开源的 RISC-V 架构在信息安全、工业控制、边缘计算等领域有机会实现突破 ARM 的市场地位。以物联网为代表的部分新兴应用领域具有长尾化的特征, 拥有众多细分的碎片化市场, 各应用场景存在大量的个性化、差异化需求,开源的 RISC-V 架构给予芯片设计厂商充足的空间,灵活的进行设计、修改、修订,以满足碎片化的应用场景。 2.2 发展趋势:基于发展趋势:基于 IP 开

62、发为主流,工艺开发为主流,工艺持续持续演进演进 基于基于 IP 的平台化设计已成为的平台化设计已成为 SoC 芯片的主流发展趋势。芯片的主流发展趋势。SoC 设计技术始于 20 世纪 90 年代中期,随着半导体工艺技术的发展,IC 设计者能够将愈来愈复杂的功能集成到单硅片上,SoC 正是在集成电路(IC)向集成系统(IS)转变的大方向下产生的。在 SoC 设计中,IP 是构成 SoC 的基本单元,公司将预先设计可重复利用、具有特定功能的 CPU IP 提供给 SoC 芯片设计公司作为核心技术支撑,通过 IP 复用缩短 SoC 设计所需时间。嵌入式 CPU 的 IP 具备高性能、功耗优、成本适中

63、、技术密集度高、知识产权集中、商业价值昂贵等特点,是芯片设计公司的核心竞争力之一。随着半导体行业进入超深亚微米乃至纳米加工时代、 以及市场竞争加剧、 芯片复杂度大幅度提高、上市时间和开发成本压力增大,行业对于 CPU IP 的应用模式也在发生着变化。在现代 SoC 设计技术理念中,基于平台的 SoC 设计方法变得越来越重要,基于平台的研发,SoC 芯片设计师只要增加或更换一些 IP 组件,就能迅速开发出派生产品。此外,预先集成的架构有利于减少开发难度和项目失败风险,有利于设计团队将自己的资源集中于其核心竞争力的 IP 上,进而增加与竞争者产品的差异化。 图表图表 1717:国芯科技三大国芯科技

64、三大 SoSoC C 设计平台设计平台 信息安全信息安全 SoC 平台平台 汽车电子汽车电子 SoC 平台平台 物联网物联网 SoC 平台平台 来源:公司官网,国联证券研究所 FinFET 技术推动集成电路工艺制程精进技术推动集成电路工艺制程精进。自集成电路的制程进入 14nm 后,传统 MOSFET 工艺的“短沟道效应”出现,为了满足性能、成本和功耗要求并且加强对于沟道的控制, 基于 MOSFET 的 FinFET (鳍式场效应晶体管) 工艺诞生, FinFET在 MOSFET 的基础上将平面的晶体管竖起来变为三维结构,使得沟道从原本的只有一面受到栅极控制变为三面同时受到栅极控制,栅极的控制

65、能力增强。FinFET 的鳍 17 请务必阅读报告末页的重要声明 公司报告公司深度研究公司报告公司深度研究 状结构还将原本的沟道横向宽度变成了高度, 使得晶体管排列更加紧密, 单一芯片上使用的晶体管数量也大幅增加。FinFET 工艺使得集成电路具有更高的集成度和较快的运算速度,适合高性能以及大规模计算的产品。 图表图表 1818:M MOSFETOSFET 和和 FinFinFETFET 工艺工艺 MOSFET 晶体管晶体管 FinFET 晶体管晶体管 来源:中国半导体论坛,国联证券研究所 指令集开源进一步推动生态系统成熟指令集开源进一步推动生态系统成熟。RISC-V 架构于 2015 年开源

66、后,国内政府和社会各界基于开源的优势、 国家重大需求和市场需求领域客户的自主可控需求在在该领域持续发力, 进一步推动了中国 RISC-V 产业的生态建设, 为国产嵌入式 CPU的发展奠定了基础。2018 年 9 月,由我国集成电路领域共 65 家重点企业、研究机构、行业协会共同成立了中国 RISC-V 产业联盟,致力于推动国内 RISC-V 产业的发展;2019 年 10 月,阿里平头哥正式开源 RISC-V 架构的 MCU 芯片平台,进一步促进 RISC-V 的生态建设。除了 RISC-V 外,以 Power 代表的产业生态更为成熟的指令集也于 2019 年宣布开源。Power 指令集在通信

67、设备、航天航空、信息安全、工业控制和汽车电子等工业级领域内已有广泛的应用, 生态环境成熟, 其开源将进一步推动基于该类指令集的应用, 同时会诞生更多的基于该指令集的嵌入式 CPU 及 SoC 芯片供应商, 推动指令集生态环境的进一步完善, 本土厂商的竞争力和产业生态将进一步提升。 2.3 自主芯片及模组:聚焦“云自主芯片及模组:聚焦“云-管管-端”信息安全端”信息安全 信息技术领域可信安全关键技术的自主可控需求日益提升。信息技术领域可信安全关键技术的自主可控需求日益提升。目前信息安全行业主要基于传统的安全技术, 侧重于上层的应用开发安全, 对于底层的密码技术的发展较为有限。 随着信息化技术的不

68、断提升和发展, 终端产品对各种功能和安全的要求越来越高。安全存储,云端数据加密,企业级数据安全以及服务器密码机、安全密码板卡等相关领域对安全算法的性能要求逐渐提高。 随着商用密码技术在云计算、 大数据、物联网等新兴应用中的不断突破, 碎片化应用面临着海量终端设备、 通信带宽与计算资源受限等约束, 传统的网路安全协议无法直接应用在新兴的信息环境内, 其中物联网领域中的智能家居、安防、通信射频、智能终端等细分领域对安全芯片的低功耗、低成本等特性提出了更高的要求;伴随着 5G 技术的推广与普及,通信以及工业控制 18 请务必阅读报告末页的重要声明 公司报告公司深度研究公司报告公司深度研究 等领域对软

69、硬件实现的安全要求也越发突出, 这为公司聚焦于信息安全领域的自主芯片及模组业务带来广阔的发展空间。 图表图表 1919:聚焦“云聚焦“云- -管管- -端”信息安全市场端”信息安全市场 来源:国芯科技招股说明书,国联证券研究所 “云”安全市场:数字化转型推动云计算市场规模持续扩张。“云”安全市场:数字化转型推动云计算市场规模持续扩张。随着全社会的数字化转型,云计算的渗透率大幅提升,我国云计算产业呈现稳定发展的良好态势。根据中国信通院发布的云计算发展白皮书(2020 年) ,2019 年我国云计算整体市场规模达 1334 亿元,同比增长 38.6%。其中,公有云市场规模达到 689 亿元,相比2

70、018 年增长 57.6%; 私有云市场规模达 645 亿元, 较 2018 年增长 22.8%; 预计 2020年至 2023 年我国云计算市场仍将保持快速增长,到 2023 年市场规模将接近 3800亿元。目前云计算的主要应用行业覆盖政务、金融、交通、电信等关键领域,其行业数据具有私密性和广泛性的特点, 一旦泄露, 将会对国家经济金融安全和民生安全造成巨大的影响。因此安全自主可控成为关键领域用户上云的重要考量之一, “云”安全具有庞大的市场需求。根据中商产业研究院数据,2019 年中国云安全市场规模达到 55 亿元,同比增长 44.73。随着云计算市场规模的提升以及信息安全自主可控的日益重

71、视, 云安全市场将进一步扩大, 预计 2021 年中国云安全市场规模将达到 115亿元,2016-2021 年 CAGR 为 44.91%。 图表图表 2020:2 2016016- -20232023 年中国云计算市场规模年中国云计算市场规模 图表图表 2121:2 2016016- -20212021 年中国云计算市场规模年中国云计算市场规模 050002500300035004000200022E2023E公有云公有云(亿元亿元)私有云私有云(亿元亿元)0204060800192

72、0202021市场规模(亿元市场规模(亿元) 19 请务必阅读报告末页的重要声明 公司报告公司深度研究公司报告公司深度研究 来源:中国信息通信研究院,国联证券研究所 来源:中商产业研究院,国联证券研究所 “端端”安全市场:安全市场:安全芯片可有效解决物联网终端的安全威胁安全芯片可有效解决物联网终端的安全威胁。伴随着 5G 商业化进程加快和终端产品技术发展,全球物联网产业规模迅速扩大。根据 GSMA 预测,2025 年全球物联网终端连接数量将达到 250 亿台,未来年均复合增长率将达到15.66%。物联网的快速普及和渗透,带来了海量的终端设备接入网络,随之产生了设备暴露带来的安全隐患。根据中国信

73、通院物联网安全白皮书 2018 ,我国的物联网设备中暴露于互联网的设备占全球 12.42%,位居全球前列;路由器、视频监控设备等各类设备中暴露于互联网的设备占全球的比例基本超过 10%以上。相比传统通信终端,物联网终端安全能力普遍较弱,已成为物联网整体安全的薄弱环节,物联网“云-端”的架构弱化了可信边界,设备暴露比例高将导致少量终端被攻击后就可能产生巨大的破坏力, 导致整个体系面临严重的安全威胁。 因此安全需求已成为物联网发展过程中最基础的需求, 随着万物互联程度和智能程度的不断提高, 市场对各类终端设备的安全可信要求也随之提升。 物联网安全芯片可以有效地解决物联网终端的安全威胁,实现物联网产

74、业的安全。物联网终端的应用十分广泛,包括智能手机、平板设备、可穿戴设备、公共视频监控、家庭监控、智能电表、配电终端和智能门锁等各类终端市场,市场规模较大。未来随着物联网产业的快速发展, “端”安全芯片市场将迎来重要发展契机,有望实现跨越式增长。 20 请务必阅读报告末页的重要声明 公司报告公司深度研究公司报告公司深度研究 3. 巩固信息安全领域优势,把握汽车巩固信息安全领域优势,把握汽车电子机遇电子机遇 3.1 持续持续创新与研发,创新与研发,先进工艺经验丰富先进工艺经验丰富 高度重视研发,具备可持续的研发与创新优势高度重视研发,具备可持续的研发与创新优势。嵌入式 CPU 属于计算芯片,是集成

75、电路各细分门类中研发难度最高的产品之一,公司高度重视技术研发,2018-2021 年研发费用分别为 0.64 亿元、0.66 亿元、0.84 亿元和 0.89 亿元,对应的研发费用率分别为 33.09%、28.68%、32.34%和 21.96%,研发费用率长期保持在20%以上。经过近二十年的积累与沉淀,公司已成功研发 8 大系列 40 余款嵌入式CPU 内核,具备深厚的嵌入式 CPU IP 储备,并在多个关键领域实现产业化应用突破,实现累计亿颗的规模化应用,成为国产嵌入式 CPU 技术研发与产业化应用的龙头企业之一。后续公司将继续保持高投入水平,持续优化升级嵌入式 CPU 技术,并积极研发具

76、有更高性能、更低功耗、更高集成度和复杂度的芯片设计技术,进一步增强公司的技术能力和市场竞争力。 图表图表 2222:2 2018018- -20212021 年研发费用情况年研发费用情况 来源:iFinD,国联证券研究所 具备先进工艺节点具备先进工艺节点。目前芯片先进制程工艺主要包括 40nm 的 eFlash/RRAM 工艺、22nm 的 RRAM/MRAM 工艺、28nm 及以下的工艺。不同芯片对应的不同应用领域、产品的功能和结构对制程工艺的需求也不同。公司已经拥有 14nm FinFET 和40nm eFlash/RRAM 等工艺节点的规模量产经验,并已开展新一代工艺节点芯片的设计预研,

77、具体各应用领域的制程工艺包括: 1 1) 端安全:端安全:已量产的产品主要是基于 40nm 的 eFlash/RRAM 工艺,目前已启动基于 22nm 的 MRAM 工艺的芯片研发; 2 2) 云安全:云安全:已量产的产品主要是 65nm、28nm、14nm 工艺,目前已启动基于7nm 工艺的芯片研发,预计 2022 年投片。国内同行业可比公司大部分是基于 65nm、28nm 工艺研发和量产; 0%5%10%15%20%25%30%35%00.10.20.30.40.50.60.70.80.9202021研发费用研发费用(亿元亿元)yoy(%) 21 请务必阅读报告末页的

78、重要声明 公司报告公司深度研究公司报告公司深度研究 3 3) 汽车电子和工业控制:汽车电子和工业控制: 已量产的产品主要是 40nm eFlash 汽车电子工艺的车规级芯片, 目前已启动基于 28nm eFlash 汽车电子工艺的发动机控制和域控制芯片研发和基于 22nm RRAM 工艺的工业控制芯片研发,预计 2022 年投片。发动机控制等汽车电子芯片只有国外同行业可比公司恩智浦和英飞凌,目前主要基于 40nm eFlash 汽车电子工艺研发和量产; 4 4) 边缘计算和网络通信:边缘计算和网络通信:已量产的产品主要是 28nm 工艺和 14nm 工艺,目前已启动基于 7nm 工艺的芯片研发

79、,预计 2022 年投片。 3.2 立足重大需求领域,坚持走开源架构路线立足重大需求领域,坚持走开源架构路线 具备具备面向国家重大需求和关面向国家重大需求和关键领键领域的域的产业产业化化应应用用优势优势。公司在成立之初,以国家重大需求和关键应用领域的自主可控需求为切入点,将自研嵌入式 CPU 内核及芯片产品推向市场。公司先后与国家电网、南方电网的下属单位合作,成功研制应用于智能电表、采集终端、配电终端和移动设备上的信息安全芯片,客户的芯片年出货量达到 3000 万颗以上,并呈逐年递增的趋势;公司与潍柴动力合作,成功研制柴油重型发动机控制芯片,可广泛应用于直喷发动机、柴油发动机、变速器、汽油发动

80、机和混合动力汽车等发动机控制领域;公司与中科院下属单位合作,将自主可控嵌入式CPU 成功应用于新型基站通信与控制芯片中。公司的核心技术在自主可控方面及国家重大需求和关键领域的产业化应用方面具有突出优势。 基于多指令集架构开发,坚持开源路线实现高度自主可控基于多指令集架构开发,坚持开源路线实现高度自主可控。公司的嵌入式 CPU内核开发基于三种指令集架,在 PowerPC 和 RISC-V 架构相继开源后,公司将研发重心转向基于这两种指令集架构的嵌入式 CPU 内核的开发。2021 年公司基于RISC-V 指令架构研发了 32 位 CPU 核 CRV4E,该内核支持 RV32IMAC 指令集,具有

81、四级流水线,可以满足实时控制领域应用的市场,实现了对于 ARM M4CPU 核的替代;基于 PowerPC 指令架构研发了高性能 64 位多核 CPU C10000,该内核具有多级流水线, 可以满足边缘计算和网络通信领域大数据处理应用的市场, 实现了对于ARM A55 CPU 核的替代。 CRV4E 和 C10000 两款 CPU 内核已经通过完整验证, 可以对客户进行授权。 3.3 安全芯片技术含量高安全芯片技术含量高,布局汽车打开远期空间,布局汽车打开远期空间 信息安全芯片及模组产品具备市场领先优势信息安全芯片及模组产品具备市场领先优势。 公司的信息安全芯片及模组具有较高的技术含量,且在国

82、密算法模块、高性能安全加密引擎、可重构对称密码算法处理器技术、抗侧信道攻击技术、防物理操纵技术、防故障利用技术等多方面具有创新优势。如针对高安全等级应用场景,公司通过国密算法模块设计,实现在物联网等极低成本、极低功耗的场景下,芯片仍然具有同等强度的抗攻击能力;针对云端服务器等高性能应用场景,通过高性能安全加密引擎技术,实现芯片中的密码运算加速以及IPSec 等网络协议应用加速,支撑了万兆网等高速接口的数据加解密应用;针对客户自定义加解密算法的应用场景, 公司研制了哈佛体系结构可重构对称密码算法处理器 (RSCP) , 实现较高处理性能下的分组密码算法、 流密码算法以及杂凑密码算法。此外,公司信

83、息安全芯片产品工艺涵盖 14nm/40nm/65nm/90nm/130nm/180nm 等不同规格的产线,且经过成功验证,能满足客户不同应用场景的差异化需求。 22 请务必阅读报告末页的重要声明 公司报告公司深度研究公司报告公司深度研究 图表图表 2323:主要的信息安全芯片主要的信息安全芯片 产品名称产品名称 概述概述 应用领域应用领域 金融终端 安全芯片CUni360S-Z CUni360S-Z 安全芯片是具备接触和磁条卡操作功能的信息安全芯片。Uni360S-Z 芯片采用国内具有自主知识产权的 32 位 CPU 安全内核 CS0 进行设计,具有低功耗、高性能、多功能及高安全性等特点 PO

84、S 机、 双界面读卡器、动态二维码终端 金融终端 安全芯片CUni350S CUni350S 安全芯片是具备接触和非接卡操作功能的信息安全芯片。芯片采用国内具有自主知识产权的 32 位CPU 安全内核 CS322D 进行设计,具有低功耗、高性能、多功能及高安全性等特点。采用该芯片实现的单芯片双界面读卡器解决方案;芯片射频部分内部的发送器部分可驱动读写器天线与 ISO 14443 A/B/MIFARE 卡和应答机的通信,无需其它的电路。接收器部分提供一个坚固而有效的解调和解码电路, 用于处理 ISO14443 A/B 兼容的应答器信号。 数字部分处理 ISO14443 A/B 帧和错误检测(奇偶

85、CRC) 网上银行、身份识别、移动支付、数据安全、保密通信和智能仪表 移动终端 安全芯片A5(ET300) A5(ET300)芯片采用国内具有自主知识产权的 32 位 CPU安全内核 CS0 进行设计,具有低功耗、高性能、多功能及高安全性等特点 加密手机、网上银行、移动支付、数据安全、版权控制和智能电网 USB 终端 安全芯片CCM3310S-T CCM3310S-T 芯片采用国内具有自主知识产权的 32 位CPU 安全内核 CS0 进行设计,具有低功耗、高性能、多功能及高安全性等特点 智能密码钥匙、智能卡、 读卡器、 加密板卡、网上银行、视频监控、移动支付、数据安全、版权控制、车载设备、物联

86、网、 智能电网和汽车电子 SD 终端 安全芯片CCM3202S CCM3202S 系列芯片是一款基于 CS322D 内核、多用途、高性能专用安全芯片,具有高度安全性、通用性和易用性等特点,集成了多种加密引擎模块 移动支付、 CMMB 及数据加密应用 来源:公司官网,国联证券研究所 不断推出安全芯片新产品,巩固并提升市场地位不断推出安全芯片新产品,巩固并提升市场地位。2021 年,在金融电子安全市场领域, 公司用新产品和老产品组合成系列化产品牢牢锁定已有头部客户, 拓展市占率,继续保持头部领先地位。在智能门锁主控领域,通过头部客户成功突破,一跃进入市占率前列。 在车联网安全芯片领域, 公司的产品

87、已进入大型汽车模组厂商的前装OBD、 T-BOX和ETC等领域的产品序列, 在国内车规安全芯片市场影响力逐步扩大;在视频安防领域, 公司安全芯片维持在主要头部客户主要供应商地位, 应用量随着国标落地逐步增加。在计算机及终端可信计算(TCM)市场领域,公司与国内自主可信计算协议栈龙头厂商合作开发芯片及模组, 已成功进入可信计算安全市场, 市场反响良好,未来市场增长空间明显。在云安全产品市场方面,公司利用云安全市场公司 23 请务必阅读报告末页的重要声明 公司报告公司深度研究公司报告公司深度研究 产品的先发技术优势,紧扣自主可控国产化主题,发挥产品性价比和系列化优势,重点突破行业标杆客户, 继续多

88、方面覆盖云安全相关市场需求, 成为云安全市场的领先供应商。此外,公司在国家重大需求领域的安全产品具有长期稳定的合作优势,产品销售增长明显。在端安全领域,应用于指纹设别和金融安全的芯片 CCM4201S 工程批取得成功并获得超过 500 万颗订单,新一代指纹设别和金融安全芯片、新一代移动存储及读卡器芯片已完成设计并计划投片。 在云安全领域, 公司的高性能CCP907T、CCP908T 芯片及密码卡已完成研发并进入市场推广阶段,产品满足国密算法需求、分组算法加解密速度达到 30Gbps,产品性能达到国际先进水平,适用于安全网关、VPN 设备、密码服务器、可信服务器和云存储服务器等应用。 RAID

89、芯片有望实现国产替代。芯片有望实现国产替代。在边缘计算和网络通信领域,公司正在研发的S1020 芯片具备多核计算、网络路径和协议加速引擎、路由转发以及多种高速通信接口,适用于边缘计算与网络通信的计算、安全及通信需求。在云存储领域,公司成功完成 RAID 芯片的研发,该芯片支持 Raid0、Raid1、Raid5、Raid6、Raid10,具有高性能、大缓存、低功耗等特点,可广泛应用于图形工作站、服务器数据库存储、金融数据库存储等领域。 图表图表 2424:S S10201020 芯片与芯片与 R RAIDAID 芯片介绍芯片介绍 产品名称产品名称 概述概述 S1020 高性能 嵌入式 64 位

90、 处理器芯片 S1020 高性能嵌入式 64 位处理器采用 C9800 架构的双核 PowerPC 处理器,具备 DDR3/4 控制器、数据通路加速模块(DPAA) 、硬件加速安全引擎、PCIE接口、SATA 接口、USB3.0 接口、以及常规的 SPI、UART 等接口。包含了网络互联、电信/数据通信和无线基础设施应用所需要的高性能数据通路接口逻辑、网络以及外设等总线接口。该芯片可用于路由器、交换机、基站控制器和通用嵌入式计算中的综合控制、数据通路和应用层处理 CC-RAID 控制芯片 RAID 芯片基于 C0 和 C8000 内核,是一款 SATA 接口的磁盘阵列控制芯片,具备多个独立的

91、SATA 接口通道,定位服务器存储器阵列应用,支持连接机械硬盘或 SSD 固态存储盘,兼容 PCIE3.0 标准,实现数据的高可靠高性能传输。磁盘阵列是由很多独立的磁盘,组合成一个容量巨大的磁盘组,利用个别磁盘提供数据所产生加成效果提升整个磁盘系统效能。利用这项技术,将数据切割成许多区段,分别存放在各个硬盘上。RAID 芯片正常工作频率在600MHz,集成 SATA、DDR、PCIE 等高速接口 来源:公司官网,国联证券研究所 车载车载 MCU 为通用为通用 SoC 芯片,市场空间广阔。芯片,市场空间广阔。随着汽车“四化”程度提升,汽车所需 MCU 的用量激增。以汽车 ECU(电子控制单元)系

92、统需求为例,ECU 中均需要MCU 芯片,根据中国市场学会汽车营销专家委员会研究部的数据,普通传统燃油汽车的ECU数量平均为70个左右, 豪华传统燃油汽车的ECU数量平均为150个左右,而以智能为主打的汽车 ECU 数量平均为 300 个左右。由此可知,智能汽车 MCU 用量较燃油车有 2-4 倍的增长。根据 IC Insights 数据,2021 年汽车 MCU 市场的需求旺盛,全年全球汽车 MCU 销售额增长 23%至 196 亿美元,2022 年将增长 10%至215 亿美元,预计 2026 年将达到 272 亿美元,2021-2026 年 CAGR 为 6.77%。 24 请务必阅读报

93、告末页的重要声明 公司报告公司深度研究公司报告公司深度研究 图表图表 2525:2 2019019- -20262026 年全球年全球 M MCUCU 市场规模市场规模 来源:IC Insights,国联证券研究所 积极布局车规积极布局车规 MCU 产品,客户群初步形成。产品,客户群初步形成。在汽车电子领域,公司瞄准汽车电子 MCU 芯片领域国产化替代机会,重点加强汽车电子 MCU 的新产品开发的人力及资源投入,已研发完成多款高性能、高性价比的车身/网关控制、动力总成控制 MCU芯片产品, 其中发动机控制芯片已在柴油重型发动机中获得实际应用, 在关键领域打破国际垄断,实现了自主可控和国产化替代

94、。同时,公司的新一代的动力总成控制芯片、 车身/网关控制芯片处于流片阶段, 更高性价比和更高性能的域控制器和 BMS (电池管理系统)控制器芯片研发进展顺利。2021 年公司在汽车领域的客户开拓取得较大进展, 构建了以潍柴动力集团、 科世达 (上海) 管理有限公司、 埃泰克汽车电子 (芜湖) 有限公司等一批汽车电子领域头部客户为主的战略合作关系格局, 汽车电子车身控制芯片和发动机控制芯片采用和国内头部车身控制模组厂商、 发动机厂商协同创新的合作方式,在产品开发阶段就受到国内汽车整机厂商和 Tier1 汽车电子模组厂商的关注和订单支持, 形成公司汽车电子芯片产品的先发优势, 并获得了市场的认可和

95、良好的业界口碑。我们看好公司布局汽车电子领域将会为公司带来长期收益。 3.4 竞竞争优势:掌握争优势:掌握 CPU 核心核心 IP,自主产品性能领先,自主产品性能领先 IP 丰富且自主程度高,逐步缩小与国际龙头差距。丰富且自主程度高,逐步缩小与国际龙头差距。与国内 CPU IP 厂商相比,公司的 IP 具有产品品种丰富和适应性强的特点, 具有 PowerPC、 M*Core 和 RISC-V三种指令集架构,有利于满足不同应用领域产品对指令系统的不同需求。公司基于PowerPC 指令架构的 CPU 已率先在汽车电子芯片中实现实际应用,基于 PowerPC 指令架构的 CPU 已在国家重大需求相关

96、的网络通信芯片和云安全芯片中实现多次应用,基于 M*Core 指令架构的 CPU 已在端安全芯片中实现多次应用。由于嵌入式领域注重低功耗、低成本以及高能效比,且无需加载大型应用操作系统,软件大多采用定制裸机程序或者简单嵌入式系统, 在移动终端之外的领域对软件的依赖性较低, 因此处理器架构很难形成绝对垄断。目前我国绝大部分的芯片都建立在国外公司的 IP授权基础上, 核心技术和知识产权受制于人, 只有实现嵌入式 CPU 等芯片 IP 底层技术和底层架构的完全“自主、安全、可控”才能保证国家信息系统的安全独立。在 ARM-15%-10%-5%0%5%10%15%20%25%30%35%0501001

97、5020025030020022E2026E市场规模市场规模(亿美元亿美元)yoy(%)CAGR=6.77% 25 请务必阅读报告末页的重要声明 公司报告公司深度研究公司报告公司深度研究 架构较高的授权壁垒以及中美摩擦的背景下,国家重大需求和市场需求领域的自主可控需求日益增长,基于开源的优势,公司将进一步加快嵌入式 CPU 自主化进程和生态建设步伐,逐步实现嵌入式 CPU 的国产替代。 基于自研基于自研 IP 完成定制服务完成定制服务,开发高效产品可靠。,开发高效产品可靠。与一般的基于第三方 IP 集成的SoC 芯片设计公司相比,公司具备嵌入式 CPU IP 核微架构按需

98、定制化设计的能力,可以在满足 SoC 芯片的性能、效率、成本和功耗等资源状况下,根据应用系统的特点和需求,基于软硬件协同设计技术,进行更加合理的 SoC 芯片软硬件架构优化设计,公司具有较强的优势公司将体系架构设计、自主可控的嵌入式 CPU 内核、关键外围 IP、SoC 软件系统验证环境、面向应用的基础软硬件与中间件等进行集成,有效的提高了芯片设计效率和设计灵活程度, 缩短了设计周期, 并大幅提高了芯片设计的一次成功率。公司 SoC 芯片设计平台已承担了多个领域的重大产品项目,每年可基于平台完成数十款芯片的设计和数千万颗芯片的量产, 平台技术成熟、 稳定并且可靠,目前基于 C*Core CPU

99、 的 SoC 芯片量产数量已经达到亿颗以上。 国内少数可提供国内少数可提供“云云”到到“端端”系列化安全芯片及模组产品的厂商系列化安全芯片及模组产品的厂商。公司基于自主可控的嵌入式 CPU,成功研发了系列自主芯片及模组产品,在三大关键应用领域处于优势地位: 1) 云端信息安全产品:云端信息安全产品:在“云”安全芯片领域,公司技术可支持多种国密算法和国际通用密码算法,具有 PCIe/USB/SPI 等多种外设接口。CCP903T 系列云安全芯片对称算法的加解密性能达到 7Gbps, 哈希算法性能达到 8Gbps,非对称算法 SM2 的签名速度达到 2 万次/秒、验签速度达到 1 万次/秒,并已通

100、过国密二级安全认证,具备较强的市场竞争力,可广泛应用于密码设备、服务器与桌面 PC、VPN 网关、路由器、智能交通路侧设备和智能电网控制设备等领域。新一代 CCP908T 系列云安全芯片对称算法的加解密性能达到30Gbps,哈希算法性能达到 30Gbps,非对称算法 SM2 的签名速度达到 15万次/秒、验签速度达到 8 万次/秒,综合性能达到国际龙头企业同类产品的技术指标,具有国际先进水平;在“端”安全芯片领域,公司是国内首家通过银行卡检测中心国际 PCI 5.1 标准测评的金融终端安全主控芯片的企业,实现了支持国密算法的国产金融安全芯片产业化,产业化应用位居国内前列;公司研制的车规级安全芯

101、片, 通过 AEC-Q100 标准认证, 内置高等级安全特性的硬件算法协处理器,支持国家商用密码算法及国际密码算法,并已获得国密二级证书和国测 EAL4+安全证书, 为国内少数可为汽车及车联网通信安全提供安全芯片的厂商; 2) 汽车电子和工业控制领域:汽车电子和工业控制领域:公司成功研发的 CCFC2012BC 芯片产品是基于国产PowerPC架构C*Core CPU内核C2002研发的一款通用汽车电子车身及网关控制芯片,对标 NXP(恩智浦)的 MPC5604BC、MPC5607B 系列以及 ST(意法半导体)的 SPC560B50、SPC560B64 系列,封装形式包括LQFP176/14

102、4/100/64 等。芯片工作主频最高可达 120MHz,具备多种独立的汽车标准通讯接口 FlexCAN(8 路) 、LINFlex(10 路)以及对外控制接口eMIOS(64 个)和串行通讯接口 DSPI(6 路) ,芯片还配置了较大容量的存 26 请务必阅读报告末页的重要声明 公司报告公司深度研究公司报告公司深度研究 储空间,其中程序存储 Flash 最高配置可达 1.5M 字节,数据存储最高配置Flash 最高可达 128K 字节, 内存空间最高配置可达 128K 字节, 另外芯片具有两个多通道 ADC(数模转换)控制电路;另外一款新的发动机控制芯片CCFC2007PT 基于国产 Pow

103、erPC 架构 C*Core CPU 内核 C2007,芯片工作主频最高可达 264MHz,具备 2 个 DMA 控制器,分别支持 64 通道和 32通道 DMA, 集成 SRAM 控制器, 独立的代码闪存和数据闪存, 4 路 FlexCAN总线控制器,双通道 FlexRay 控制器,32 通道 eMIOS,4 个 ADC 和其他外围模块。该芯片对标恩智浦 MPC5674F,满足发动机高效控制的设计,适合汽车动力总成等汽车电子和其他的需要复杂和实时控制的应用领域; 图表图表 2626:典型的两款汽车电子典型的两款汽车电子 M MCUCU 产品产品 产品名称产品名称 概述概述 车身及网关 控制芯

104、片CCFC2012BC 对标 NXP(恩智浦)的 MPC5604BC、MPC5607B 系列以及 ST(意法半导体)的SPC560B50、SPC560B64 系列,封装形式包括 LQFP176/144/100/64 等,形成对款国外产品的替代。芯片工作主频最高可达 120MHz,具备多种独立的汽车标准通讯接口 FlexCAN (8 路) 、 LINFlex (10 路) 以及对外控制接口 eMIOS(64 个)和串行通讯接口 DSPI (6 路) ,芯片还配置了较大容量的存储空间,其中程序存储 FLASH 最高配置可达 1.5M 字节,数据存储最高配置 FLASH 最高可达 128K 字节,内

105、存空间最高配置可达 128K 字节,另外芯片具有两个多通道 ADC(数模转换)控制电路 发动机 控制芯片CCFC2007PT 芯片工作主频最高可达 264MHz,具备 2 个 DMA 控制器,分别支持 64 通道和32 通道 DMA,集成 SRAM 控制器,独立的代码闪存和数据闪存,4 路 FlexCAN总线控制器,双通道 FlexRay 控制器,32 通道 eMIOS,4 个 ADC 和其他外围模块。该芯片对标 NXP(恩智浦) MPC5674F,满足发动机高效控制的设计,特别适合汽车动力总成等汽车电子和其他的需要复杂和实时控制的应用领域 来源:公司公告,国联证券研究所 3) 边缘计算和网络

106、通信领域:边缘计算和网络通信领域:公司已成功研制了 RAID 控制芯片,为我国存储服务器关键芯片的国产化提供支撑,同时还成功研制了具备高性能运算、网络加速及网络交换的高性能 SoC 芯片 H2048、H2068 和 S1020。RAID 控制芯片采用公司 32 位 PowerPC 架构 CPU 核 C8000 和 32 位 M*Core 指令架构 CPU 核 C0 组成的异构多核处理器, 集成高性能 RAID 算法引擎, 具有DDR3、PCIe2.0、SATA2.0 等接口,对标 LSI 的 SAS2208。H2048、H2068是公司 H20 x8 系列高性能网络通信处理控制器,均采用 32

107、 位 PowerPC 架构 CPU 核 C9500,H2048 控制器集成高性能密码算法引擎,具有千兆网、PCIe3.0、 USB3.0、 RapidIO2.0等高速接口, 对标恩智浦的MPC8548; H2068在 H2048 基础上增加了高级数据链路控制协议引擎,硬件上支持通信协议处理,对标恩智浦的 MPC8568。S1020 是公司研制的 64 位多核架构的高性能网络通信处理控制器, 采用64位多核PowerPC 架构CPU核 C10000,集成高性能密码算法引擎、网络数据加速引擎、高性能 RAID 算法引擎、高级数据链路控制协议引擎等,具有万兆网、千兆网、PCIe3.0、USB3.0

108、等高速接口,对标恩智浦的 T2040。基于上述高性能网络通信处理控制器,公司 27 请务必阅读报告末页的重要声明 公司报告公司深度研究公司报告公司深度研究 建立适用于边缘计算与网络通信的高性能异构多核SoC 芯片平台设计技术,该平台采用了32位多核CPU和64位多核CPU组成的异构大小核处理器,集成了公司自研的解决网络、通信、存储、安全等多方面应用加速的 IP 技术,支持各类解决芯片间高速互联和设备间互联应用的高速接口 IP,可以满足各种网络交换和处理需求,以及对应的安全方面的需求。 28 请务必阅读报告末页的重要声明 公司报告公司深度研究公司报告公司深度研究 4. 盈利预测、估值与投资建议盈

109、利预测、估值与投资建议 4.1 盈利预测盈利预测 综合公司整体业务布局以及行业发展情况, 基于以下假设预测公司各业务板块营业收入: 1)自主芯片及模组产品:2019-2021 营业收入分别为 0.94 亿元、0.85 亿元和2.21 亿元,考虑到公司持续推出新产品,积极导入市场客户,预计 2022-2024 年该业务营业收入增速分别为 210%、90%和 65%,毛利率分别为 38%、37%和 35%; 2)芯片定制服务:2019-2021 年营业收入分别为 0.84 亿元、1.06 亿元和 0.93亿元,考虑到公司的定制服务业务向市场领域客户推广增强营收韧性,预计2022-2024 年该业务

110、增速分别为 50%、40%和 35%,毛利率分别为 50%、48%和47%; 3)IP 授权:2019-2021 年营业收入分别为 0.52 亿元、0.67 亿元和 0.88 亿元,考虑到 IP 授权属于高毛利核心业务,营收主要取决于新客户的开拓速度,收入增长比较稳定,预计 2022-2024 年营业收入增速分别为 40%、30%和 30%。 图表图表 2727:公司营收测算汇总(百万元)公司营收测算汇总(百万元) 2020A 2021A 2022E 2023E 2024E 营业收入合计营业收入合计 259.49 259.49 407.39 407.39 952.95 952.95 1661.

111、85 1661.85 2623.58 2623.58 YOY 12.06%12.06% 56.99%56.99% 133.92%133.92% 74.39%74.39% 57.87%57.87% 毛利率毛利率 66.24%66.24% 52.95%52.95% 47.52%47.52% 44.21%44.21% 41.26%41.26% 自主芯片及模组产品自主芯片及模组产品 收入 85.27 220.65 684.00 1299.61 2144.35 YOY -9.48% 158.76% 210.00% 90.00% 65.00% 毛利率 34.11% 37.37% 38.00% 37.00%

112、 35.00% 芯片定制服务芯片定制服务 收入 105.90 92.82 139.23 194.92 263.15 YOY 25.62% -12.35% 50.00% 40.00% 35.00% 毛利率 71.21% 48.65% 50.00% 48.00% 47.00% IP 授权授权 收入 67.40 87.99 123.19 160.15 208.19 YOY 28.84% 30.55% 40.00% 30.00% 30.00% 毛利率 100.00% 100.00% 100.00% 100.00% 100.00% 其他其他 收入 0.92 5.93 6.52 7.17 7.89 YOY

113、 21.43% 544.13% 10.00% 10.00% 10.00% 毛利率 -0.02% 1.56% 1.56% 1.56% 1.56% 来源:iFinD,国联证券研究所测算 4.2 估值与投资建议估值与投资建议 绝对估值法 29 请务必阅读报告末页的重要声明 公司报告公司深度研究公司报告公司深度研究 关于基本假设的说明如下: 1)无风险利率和市场预期回报率:)无风险利率和市场预期回报率:无风险利率 Rf 选取 2022 年 7 月 4 日十年期国债收益率 2.864%,市场预期回报率 Rm 选取 2012 年 7 月 4 日-2022 年 7 月 4 日沪深 300 平均年化收益率 1

114、0.3179%; 2)第二阶段年数和增长率)第二阶段年数和增长率:考虑到公司专注于国家重大需求与关键领域,同时凭借深厚的嵌入式 CPU 技术储备开拓市场需求客户,因此假设第二阶段年数为 10年,第二阶段增长率为 12%; 3)永续增长率:)永续增长率:考虑到公司所在的嵌入式 CPU 国产替代空间大,因此假设永续增长率为 3%; 4)有效税率)有效税率 Tx:考虑到公司近 3 年税率逐步稳定,作为先进集成电路企业有望享受税收政策,因此假设有效税率 Tx 为 2019-2021 年平均税率 3.93%; 5)值:)值:选取申万电子-半导体子行业近 52 周平均 BETA 值 1.3089。 图表图

115、表 2828:绝对估值核心假设表绝对估值核心假设表 图表图表 2929:敏感性分析表敏感性分析表 估值假设估值假设 数值数值 无风险利率 Rf 2.86% 市场预期回报率 Rm 10.32% 第二阶段年数(年) 10 第二阶段增长率 12% 永续增长率 3% 有效税率 Tx 3.93% Ke 12.61% Kd 4.66% WACC 7.5% 永续增长率永续增长率 WACC 2.48% 2.73% 3.00% 3.30% 3.63% 6.20% 76.04 80.29 85.74 92.91 102.73 6.82% 63.55 66.45 70.07 74.69 80.79 7.50% 53

116、.46 55.45 57.90 60.95 64.86 8.25% 45.19 46.57 48.24 50.29 52.86 9.08% 38.34 39.30 40.45 41.85 43.56 来源:iFinD,国联证券研究所 来源:iFinD,国联证券研究所 图表图表 3030:现金流折现及估值表现金流折现及估值表 FCFFFCFF 估值估值 现金流折现值现金流折现值 价值百分比价值百分比 第一阶段 478.42 3.44% 第二阶段 3600.46 25.86% 第三阶段(终值) 9842.76 70.70% 企业价值企业价值 AEVAEV 13921.64 13921.64 加:非

117、核心资产 2.70 0.02% 减:带息债务(账面价值) 29.27 0.21% 减:少数股东权益 0.00 0.00% 股权价值股权价值 13895.07 13895.07 99.81%99.81% 除:总股本(股) 240000000.00 每股价值每股价值( (元元) ) 57.90 57.90 来源:iFinD,国联证券研究所 根据绝对估值法(FCFF)估值结果,公司股票价格在 38.34-102.73 元之间,对应 2022 年盈利预测 PE 为 58-153 倍,永续增长率为 3%,WACC 为 7.5%时,股票 30 请务必阅读报告末页的重要声明 公司报告公司深度研究公司报告公司

118、深度研究 价格为 57.90 元,对应 2022 年盈利预测 PE 为 86.42 倍。 相对估值法 公司为嵌入式 CPU 内核国内龙头企业,自主芯片及模组业务面向云和端安全应用领域,产品进入放量期,同时积极布局汽车电子芯片产品,把握汽车缺芯带来的替代机遇。我们采用相对估值法进行估值,选取 A 股相关半导体 IP 企业芯原股份和龙芯中科作为可比公司,确定可比公司平均 PE 为 140 倍。 图表图表31:可比公司估值对比表可比公司估值对比表 股票股票 代码代码 证券证券 简称简称 市值市值 (亿元)(亿元) EPS(元)(元) PE(X) 2022E 2023E 2024E 2022E 202

119、3E 2024E 688521 芯原股份 232.8 0.28 0.50 0.83 170 94 57 688047 龙芯中科 364.7 0.8 1.14 1.50 111 82 62 平均值 298.7 0.56 0.82 1.17 140 88 59 688262 国芯科技 113.5 0.67 1.14 1.62 71 41 29 来源:iFinD,国联证券研究所 注:股价为 2022 年 7 月 4 日收盘价;可比公司 EPS 为 iFinD 一致预期 考虑到公司技术兑现进入快速增长阶段,可享受 20%的成长溢价,综合绝对估值法和相对估值法结果,我们给予公司 22 年 85 倍 PE

120、,对应目标价 56.95 元,首次覆盖,给予“买入”评级。 31 请务必阅读报告末页的重要声明 公司报告公司深度研究公司报告公司深度研究 5. 风险提示风险提示 1)市场竞争加剧)市场竞争加剧:由于芯片设计行业的技术发展水平和市场竞争力与国家集成电路产业整体发展水平密不可分, 公司预计将在未来较长时间内继续追赶ARM公司。如果竞争对手提供更好的价格或服务,则公司的行业地位、市场份额、经营业绩等均会受到不利影响。此外,随着开源的 RISC-V 指令架构生态逐步成熟,越来越多公司加入基于 RISC-V 的 CPU 研发,包括中科院计算所、阿里等国家重点研发机构和行业巨头,以及众多的初创企业,后续公

121、司面临市场竞争加剧的风险; 2)经营业绩波动:)经营业绩波动:集成电路行业为典型的需求驱动型行业,行业内企业的经营业绩很大程度上受下游市场需求波动的影响。 如果未来受到宏观经济和行业周期性等因素影响导致下游需求出现大幅下降, 或者公司出现研发失败、 未能及时提供满足市场需求的产品和服务等情形,将可能导致公司经营业绩下滑的风险; 3)技术迭代升级不及预期)技术迭代升级不及预期:如果公司的技术升级迭代速度和成果未达到预期水平,未能及时满足客户变化的需求,或某项新技术的应用导致公司现有技术被替代,将导致公司行业地位和市场竞争力下降,从而对公司的经营产生不利影响; 4)核心技术泄密和人才流失:)核心技

122、术泄密和人才流失:公司多项技术和产品仍然处于研发阶段,核心技术的保密和优秀技术研发人才的留存对公司的发展尤为重要。 如果发生关键研发人才流失或核心技术泄密的情况,将会对公司的生产经营和市场竞争力产生不利影响。 32 请务必阅读报告末页的重要声明 公司报告公司深度研究公司报告公司深度研究 图表图表32:财务预测摘要:财务预测摘要 Table_Excel2 资产负债表资产负债表 利润表利润表 单位单位: :百万元百万元 2020A2020A 2021A2021A 2022E2022E 2 2023E023E 2024E2024E 单位单位: :百万元百万元 2020A2020A 2021A2021

123、A 2022E2022E 2 2023E023E 2024E2024E 货币资金 92 2380 2350 2602 2946 营业收入营业收入 259 259 407 407 953 953 1662 1662 2624 2624 应收账款+票据 190 232 427 471 600 营业成本 88 192 500 927 1541 预付账款 17 31 56 98 155 营业税金及附加 2 2 6 10 15 存货 122 139 206 305 380 营业费用 31 38 86 133 210 其他 6 14 21 36 57 管理费用 109 124 210 316 446 流动

124、资产合计流动资产合计 427 427 2796 2796 3059 3059 3513 3513 4138 4138 财务费用 1 1 -8 -9 -10 长期股权投资 26 22 20 18 15 资产减值损失 -1 -1 -4 -6 -10 固定资产 5 15 16 20 22 公允价值变动收益 0 0 0 0 0 在建工程 0 5 7 7 2 投资净收益 -2 -4 -2 -2 -2 无形资产 66 85 71 57 42 其他 18 27 8 3 -10 其他非流动资产 50 54 41 28 28 营业利润营业利润 44 44 72 72 162 162 280 280 399 39

125、9 非流动资产合计非流动资产合计 147 147 182 182 155 155 129 129 110 110 营业外净收益 3 1 5 5 5 资产总计资产总计 574 574 2978 2978 3214 3214 3641 3641 4248 4248 利润总额利润总额 47 47 73 73 167 167 285 285 404 404 短期借款 25 25 0 0 0 所得税 1 3 7 11 16 应付账款+票据 9 46 85 158 263 净利润净利润 46 46 70 70 160 160 274 274 388 388 其他 56 79 197 357 582 少数股

126、东损益 0 0 0 0 0 流动负债合计流动负债合计 90 90 150 150 282 282 515 515 844 844 归属于母公司净利润归属于母公司净利润 46 46 70 70 160 160 274 274 388 388 长期带息负债 0 4 3 2 1 其他 12 19 10 10 10 2020A2020A 2021A2021A 2022E2022E 2 2023E023E 2024E2024E 非流动负债合计非流动负债合计 12 12 23 23 13 13 12 12 11 11 成长能力成长能力 负债合计负债合计 102 102 174 174 296 296 52

127、7 527 856 856 营业收入 12.06% 56.99% 133.92% 74.39% 57.87% 少数股东权益 0 0 0 0 0 EBIT 42.77% 53.94% 114.75% 73.31% 42.70% 股本 180 240 240 240 240 EBITDA 27.08% 44.99% 71.70% 62.27% 34.37% 资本公积 214 2416 2416 2416 2416 归属于母公司净利润 46.92% 53.47% 128.54% 70.58% 41.80% 留存收益 78 148 263 458 736 获利能力获利能力 股东权益合计股东权益合计 4

128、71 471 2804 2804 2919 2919 3115 3115 3392 3392 毛利率 66.24% 52.95% 47.52% 44.21% 41.26% 负债和股东权益总计负债和股东权益总计 574 574 2978 2978 3214 3214 3641 3641 4248 4248 净利率 17.63% 17.23% 16.84% 16.47% 14.79% ROE 9.70% 2.50% 5.50% 8.79% 11.44% 现金流量表现金流量表 ROIC 10.73% 16.56% 30.15% 39.16% 55.14% 单位单位: :百万元百万元 2020A202

129、0A 2021A2021A 2022E2022E 2 2023E023E 2024E2024E 偿债能力偿债能力 净利润 46 70 160 274 388 资产负债 17.84% 5.83% 9.19% 14.47% 20.14% 折旧摊销 27 35 29 29 16 流动比率 4.7 18.6 10.8 6.8 4.9 财务费用 1 1 -8 -9 -10 速动比率 3.2 17.4 9.9 6.0 4.2 存货减少 -14 -17 -66 -99 -75 营运能力营运能力 营运资金变动 -4 -28 -137 31 48 应收账款周转率 1.5 1.9 2.4 4.1 5.2 其它 2

130、3 22 70 103 78 存货周转率 0.7 1.4 2.4 3.0 4.1 经营活动现金流经营活动现金流 7979 8484 4949 329329 446446 总资产周转率 0.5 0.1 0.3 0.5 0.6 资本支出 -38 -56 -14 -5 0 每股指标(元)每股指标(元) 长期投资 -7 0 0 0 0 每股收益 0.2 0.3 0.7 1.1 1.6 其他 -4 -7 -1 -1 -1 每股经营现金流 0.3 0.3 0.2 1.4 1.9 投资活动现金流投资活动现金流 - -4949 - -6363 - -1515 - -6 6 - -1 1 每股净资产 2.0 1

131、1.7 12.2 13.0 14.1 债权融资 5 4 -26 -1 -1 估值比率估值比率 股权融资 0 60 0 0 0 市盈率 248.2 161.7 70.8 41.5 29.3 其他 -1 2203 -38 -69 -101 市净率 24.1 4.0 3.9 3.6 3.3 筹资活动现金流筹资活动现金流 4 4 22672267 - -6464 - -7070 - -102102 EV/EBITDA 149.5 82.4 48.3 29.2 21.1 现金净增加额现金净增加额 3434 22892289 - -3131 253253 343343 EV/EBIT 234.5 121.

132、7 57.1 32.3 22.0 数据来源:公司公告、iFinD,国联证券研究所预测;股价为 2022 年 7 月 4 日收盘价 33 请务必阅读报告末页的重要声明 分析师声明分析师声明 本报告署名分析师在此声明:我们具有中国证券业协会授予的证券投资咨询执业资格或相当的专业胜任能力,本报告所表述的所有观点均准确地反映了我们对标的证券和发行人的个人看法。我们所得报酬的任何部分不曾与,不与,也将不会与本报告中的具体投资建议或观点有直接或间接联系。 评级说明评级说明 投资建议的评级标准 评级 说明 报告中投资建议所涉及的评级分为股票评级和行业评级(另有说明的除外)。评级标准为报告发布日后 6到 12

133、 个月内的相对市场表现,也即:以报告发布日后的 6 到 12 个月内的公司股价(或行业指数)相对同期相关证券市场代表性指数的涨跌幅作为基准。其中:A股市场以沪深 300 指数为基准,新三板市场以三板成指(针对协议转让标的)或三板做市指数(针对做市转让标的)为基准;香港市场以摩根士丹利中国指数为基准;美国市场以纳斯达克综合指数或标普 500 指数为基准;韩国市场以柯斯达克指数或韩国综合股价指数为基准。 股票评级 买入 相对同期相关证券市场代表指数涨幅 20%以上 增持 相对同期相关证券市场代表指数涨幅介于 5%20%之间 持有 相对同期相关证券市场代表指数涨幅介于-10%5%之间 卖出 相对同期

134、相关证券市场代表指数跌幅 10%以上 行业评级 强于大市 相对同期相关证券市场代表指数涨幅 10%以上 中性 相对同期相关证券市场代表指数涨幅介于-10%10%之间 弱于大市 相对同期相关证券市场代表指数跌幅 10%以上 一般声明一般声明 除非另有规定, 本报告中的所有材料版权均属国联证券股份有限公司 (已获中国证监会许可的证券投资咨询业务资格) 及其附属机构 (以下统称“国联证券”) 。未经国联证券事先书面授权,不得以任何方式修改、发送或者复制本报告及其所包含的材料、内容。所有本报告中使用的商标、服务标识及标记均为国联证券的商标、服务标识及标记。 本报告是机密的,仅供我们的客户使用,国联证券

135、不因收件人收到本报告而视其为国联证券的客户。本报告中的信息均来源于我们认为可靠的已公开资料,但国联证券对这些信息的准确性及完整性不作任何保证。本报告中的信息、意见等均仅供客户参考,不构成所述证券买卖的出价或征价邀请或要约。该等信息、意见并未考虑到获取本报告人员的具体投资目的、财务状况以及特定需求,在任何时候均不构成对任何人的个人推荐。客户应当对本报告中的信息和意见进行独立评估,并应同时考量各自的投资目的、财务状况和特定需求,必要时就法律、商业、财务、税收等方面咨询专家的意见。对依据或者使用本报告所造成的一切后果,国联证券及/或其关联人员均不承担任何法律责任。 本报告所载的意见、评估及预测仅为本

136、报告出具日的观点和判断。该等意见、评估及预测无需通知即可随时更改。过往的表现亦不应作为日后表现的预示和担保。在不同时期,国联证券可能会发出与本报告所载意见、评估及预测不一致的研究报告。 国联证券的销售人员、交易人员以及其他专业人士可能会依据不同假设和标准、采用不同的分析方法而口头或书面发表与本报告意见及建议不一致的市场评论和/或交易观点。国联证券没有将此意见及建议向报告所有接收者进行更新的义务。国联证券的资产管理部门、自营部门以及其他投资业务部门可能独立做出与本报告中的意见或建议不一致的投资决策。 特别声明特别声明 在法律许可的情况下,国联证券可能会持有本报告中提及公司所发行的证券并进行交易,

137、也可能为这些公司提供或争取提供投资银行、财务顾问和金融产品等各种金融服务。因此,投资者应当考虑到国联证券及/或其相关人员可能存在影响本报告观点客观性的潜在利益冲突,投资者请勿将本报告视为投资或其他决定的唯一参考依据。 版权声明版权声明 未经国联证券事先书面许可,任何机构或个人不得以任何形式翻版、复制、转载、刊登和引用。否则由此造成的一切不良后果及法律责任有私自翻版、复制、转载、刊登和引用者承担。 联系我们联系我们 无锡:无锡:江苏省无锡市太湖新城金融一街 8 号国联金融大厦 9 层 上海:上海:上海市浦东新区世纪大道 1198 号世纪汇广场 1 座 37 层 电话: 电话: 传真: 传真: 北京:北京:北京市东城区安定门外大街 208 号中粮置地广场 4 层 深圳:深圳:广东省深圳市福田区益田路 6009 号新世界中心 29 层 电话: 电话: 传真:

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