1、 请阅读最后一页免责声明及信息披露 万物智联，芯火燎原 芯原股份（688521.SH）新股报告 2020 年 07 月 30 日 方 竞 首席分析师 刘志来 研究助理 请阅读最后一页免责声明及信息披露 信达证券股份有限公司 CINDA SECURITIES CO.,LTD 北 1号楼6层研究开发中心 邮编：100031 万物智联，芯火燎原万物智联，芯火燎原 2020 年 07 月 30 日 全球领先的全球领先的半导体半导体 IP 授权服务供应商授权服务供应商。芯原芯原股份股份是一家依托自主半导体 IP，为客户提供平台 化、全方位、一站式芯片定制服务和半导体 IP 授权服务的企业，是我国是我国少

2、数能与全球知名少数能与全球知名 IP 公司直接竞争并不断扩大市场占有率的公司公司直接竞争并不断扩大市场占有率的公司。 近年来， 芯原芯原为为公司公司长远发展长远发展而扩展而扩展自身自身 IP 储备储备， 增强在处理器、数模和射频增强在处理器、数模和射频 IP 领域的技术实力领域的技术实力，研发，研发投入投入不断不断加强加强，2017-2019 年研发费用分 别为 3.3、3.5、4.3 亿， 1H20 的研发费用预计将超过 3 亿， 超过排名接近的 CEVA（2017-2019 年研发费用 2.6、3.3、3.7 亿）和力旺（2017-2019 年研发费用均在 1.2 亿附近）。虽然强力的虽然

3、强力的 研发投入给公司盈利带来了一定的压力，研发投入给公司盈利带来了一定的压力， 但随公司但随公司 IP 授权的营收规模扩大授权的营收规模扩大， 亏损金额， 亏损金额正正不断收不断收 窄窄，或将在或将在近近年迎来年迎来盈利盈利拐点，拐点，进入利润释放期进入利润释放期。 制程升级制程升级、新兴应用驱动、新兴应用驱动 IP 市场市场创新增长创新增长。半导体半导体 IP 为主业的公司收入来源方面。我们以为主业的公司收入来源方面。我们以全全 球球 IP 龙头龙头 ARM 为例为例，其为下游客户提供 SoC 架构所需的全套 IP，在智能机及 IOT 浪潮中把 握机遇快速崛起，畅享行业红利。ARM 的的收

4、入主要来自两个方面：前期授权费收入主要来自两个方面：前期授权费(License fee) 和版税（和版税（Royalty）。）。前期授权费以年限为单位或者一次性买断，如华为就买下了 ARMv8 的永 久授权；而版税则是按照终端芯片出货每颗收取 1.0%-2.5%的费用。 从从 IP 需求端需求端来看来看。面对下游终端的快速迭代，对大多数对大多数半导体半导体厂商来说厂商来说，自研，自研 IP 要比获取授要比获取授 权成本高权成本高 2-5 倍倍，另外使用 IP 授权不仅可以缩减芯片的开发周期，更推出具有竞争力的芯片以 满足客户需求，而且还可以规避设计的法律风险，因此获得 IP 许可要比自己开发

5、IP 更具成本 效益。 从半导体制造端来看。从半导体制造端来看。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，使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，使 得单颗芯片中可集成的得单颗芯片中可集成的 IP 数量也大幅增加。数量也大幅增加。根据 IBS 报告，以 28nm 工艺节点为例，单颗芯片 中已可集成的 IP 数量为 87 个。当工艺节点演进至 5nm 时时，可集成的，可集成的 IP 数量数量达到了达到了 218 个。个。 单颗芯片可集成单颗芯片可集成 IP 数量增多为更多数量增多为更多 IP 在在 SoC 中实现可复用提供新的空间， 从而推动半导体中实现可

6、复用提供新的空间， 从而推动半导体 IP 市场进一步发展。市场进一步发展。 展望未来，展望未来，Chiplet 或将革新半导体或将革新半导体 IP 商业模式。商业模式。随着集成电路技术的不断发展，芯片设计的 复杂度不断提升。Chiplet 的实现开启了 IP 的新型复用模式，即硅片级别的 IP 复用。不同功能 的 IP，如 CPU、存储器、模拟接口等，可灵活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臵而不必受限于晶圆厂工艺。根据市场研究机构 Omdia（原 IHS）的预测，2024 年 Chiplet 市场规模将达到 58 亿美元，而到 2035 年则将

7、达到 570 亿美元。Chiplet 的发展演进为的发展演进为 IP 供应商，尤其是具有芯片设计能力的供应商，尤其是具有芯片设计能力的 IP 供应商（供应商（如芯原如芯原 股份股份），拓展了商业灵活性和发展空间。），拓展了商业灵活性和发展空间。 设计设计能力能力逐渐升级逐渐升级，IP 业务业务量价齐升量价齐升。半导体制程升级提升行业的增速，但需要设计能力的提半导体制程升级提升行业的增速，但需要设计能力的提 本期内容提要本期内容提要: 证券研究报告 新股研究 芯原股份（688521.SH） 发行发行主要数据主要数据 保荐机构保荐机构 招商证券 发行日期发行日期 2020-08-07 发行价格发行

8、价格 发行前总股本（万股）发行前总股本（万股） 43487.36 发行数量（万股发行数量（万股） 4831.93 其中：其中： 战略配售（万股）战略配售（万股） 724.79 网下发行（万股）网下发行（万股） 3285.74 网上发行（万股）网上发行（万股） 821.40 发行后总股本发行后总股本(万股万股) 48319.29 资料来源：公司公告 信达证券股份有限公司 CINDA SECURITIES CO.,LTD 北京市西城区闹市口大街 9 号院 1 号楼 邮编：100031 方方 竞竞 电子电子行业行业首席首席分析师分析师 执业编号：S01 邮 箱： 刘志来刘志来

9、研究助理研究助理 邮箱： nMtMoOqPqPnPvNoRrNtMtQ6M9R7NnPnNtRnNfQpPoRjMtQpO9PrRyQxNnOsMuOtRmQ 请阅读最后一页免责声明及信息披露 升才能享受到升级的红利升才能享受到升级的红利，芯原芯原的设计的设计能力不断提能力不断提升升，高端，高端制程制程项目项目增长亮眼。增长亮眼。近年来公司 22nm 以下制程的收入绝对数值和相对比例都有较大程度上升，特别是 14nm 以下先进制程的 业务收入占比，从 2017 年 22%增长到 2019 年的 53%，绝对数值也从大约 0.46 亿元上升到了 近 2 亿的水平，成绩较为亮眼。 而而 IP 业务

10、业务客户结构优质客户结构优质，授权次数和单次授权使用费显著提高。，授权次数和单次授权使用费显著提高。公司 IP 覆盖范围较广，从处 理器 IP 到数模和射频 IP 均有布局，且形成了相当的竞争实力，下游领域主要是消费电子和物 联网以及数据处理，对应的客户也都是行业的龙头公司，如 Intel、NXP、Facebook、TI 等。 随着公司随着公司 IP 的的数量和客户逐步积累数量和客户逐步积累，预计公司，预计公司 IP 业务进入量价齐升阶段。业务进入量价齐升阶段。公司 2017-2019 年 分别授权 52、47、65 次，单次授权金额分别是 3.9、4.6、5.3 百万元。授权业务的量价提升明

11、 显，量的提升来自客户的积累和拓展，价的增加则是单次授予客户的 IP 项目数增多。而随公司 的大力研发投入形成具备市场竞争力的 IP， 预计会为公司带来较好的营收增长， 改善盈利状况。 募投项目募投项目有利于公司有利于公司增强实力、增强实力、加速加速成长成长。公司本次发行拟募集资金不超过 7.9 亿元，将在智 慧可穿戴设备、智慧汽车、智慧家居、智慧城市以及智慧云平台五大领域，基于公司自主研发 可控的半导体 IP 库及全流程多领域一体化芯片定制平台优势，进一步深入创新，开发各领域的 半导体 IP 应用方案，搭建系统级芯片定制平台，更好地满足客户个性化的定制需求。 我们认为芯原的募投项目一方面基于

12、已有的射频、模拟以及处理器基于已有的射频、模拟以及处理器 IP，研制集成度更高、性能，研制集成度更高、性能 更强、可靠性更高、更稳定、更低功耗的更强、可靠性更高、更稳定、更低功耗的 IP 解决方案解决方案；另外一方面则是开发用于数据中心主数开发用于数据中心主数 据存储服务的加速服务器专用据存储服务的加速服务器专用 SoC，旨在打造一个积木式 SoC/ASIC 设计平台，从而为客户提 供极大的设计灵活性。募投项目以市场趋势为导向，同时也对具有复用性、关键性、先导性的募投项目以市场趋势为导向，同时也对具有复用性、关键性、先导性的 新技术进行预研，对夯实公司核心技术基础，增长行业竞争力有积极作用。新

13、技术进行预研，对夯实公司核心技术基础，增长行业竞争力有积极作用。 风险因素：风险因素：公司短期无法盈利的风险；研发失败的风险；未决诉讼风险；技术升级迭代风险； 海外经营风险；国际贸易摩擦风险等。 请阅读最后一页免责声明及信息披露 2 目 录 一、公司简介：全球领先的一、公司简介：全球领先的 IP 授权服务供应商授权服务供应商 . 4 1、公司专注于芯片定制和半导体 IP 授权服务 . 4 2、营收稳步增长，规模效应逐渐显现 . 5 3、兼容并包，不断拓宽能力边界 . 8 4、大基金入股，助力公司发展 . 10 5、大量研发投入加强业务纵深 . 12 6、业内资深人士领衔高管团队 . 15 二、

14、制程提升、新兴应用驱动行业创新增长二、制程提升、新兴应用驱动行业创新增长 . 18 1、集成电路设计服务市场 . 18 2、先进制程助推半导体 IP 市场快速增长 . 20 3、Chiplet 革新半导体 IP 业务模式 . 26 三、三、IP 覆盖领域广阔，技术实力凸显覆盖领域广阔，技术实力凸显 . 33 1、芯片定制服务与 IP 授权业务协同发展 . 33 2、下游领域发展迅速，客户结构优质 . 42 3、技术实力领先，IP 储备范围广阔 . 47 4、内生+外延驱动发展，设计+IP 易乘 Chiplet 东风 . 53 5、助力中国半导体设计生态，引领行业发展 . 55 四、募投项目：扩

15、展并深化四、募投项目：扩展并深化 IP 储备储备. 57 1、可穿戴设备 IP 项目 . 57 2、智慧汽车 IP 项目 . 58 3、智慧家居和智慧城市 IP 项目 . 59 4、智慧云平台系统级芯片定制平台项目 . 59 5、研发中心升级项目 . 60 五、风险因素五、风险因素 . 62 表 目 录 表 1：公司发行前后股权结构变化 . 10 表 2：公司核心技术储备 . 12 表 3：芯片设计服务类公司情况 . 19 表 4：公司具备 14nm 以下先进制程的设计能力 . 34 表 5：公司各类型 IP 授权业务收入（单位：万元） . 41 表 6：公司原材料采购情况（单位：万元） .

16、42 表 7：公司在下游不同行业收入情况（单位：万元） . 43 表 8：一站式芯片定制服务能力与其他同类公司的关键指标对比 . 47 表 9：半导体 IP 领域对标情况 . 48 表 10：全球半导体 IP 供应商销 IP 种类情况 . 49 表 11：全球半导体 IP 供应商销售收入市场占有率排名 . 50 图 目 录 图 1：芯原股份业务模式 . 4 图 2：公司主要业务 . 5 图 3：公司历年营收情况（单位：亿元） . 6 图 4：公司历年利润率情况（单位：亿元） . 6 图 5：公司分业务营收表现（单位：百万元） . 8 图 6：公司分业务毛利率表现（单位：%） . 8 图 7：芯

17、原股份业务发展历程 . 9 图 8：芯原设计服务能力及其应用的演进 . 10 图 9：公司股权结构（发行前）及各个子公司的职能情况 . 11 图 10：2016-2019 年芯原股份研发投入 . 14 图 11：公司人员结构情况 . 14 图 12：公司人员学历构成 . 14 图 13：公司人均薪酬位于行业前列（单位：万元） . 15 图 14：公司高管情况 . 17 图 15：不同工艺节点下的芯片所集成的硬件 IP 的数量（平均值） . 18 图 16：半导体 IP 公司的收入来源，以 ARM 为例 . 20 图 17：ARM 历年营收情况（单位：亿元，%） . 21 图 18：ARM 历年

18、净利润情况（单位：亿元，%） . 21 图 19：不同工艺节点下的芯片所集成的 IP 模块的数量（平均值） . 22 图 20：全球半导体 IP 市场（单位：百万美元） . 23 图 21：全球半导体市场，按产品分类（单位：亿美元） . 24 图 22：基于 Chiplet 的系统芯片示意图 . 26 图 23：不同 IP 的制程演进 . 26 图 24：Compute Chiplet with CPU & GPU 示意图 . 26 图 25：设计成本随制程升级水涨船高（单位：百万美元） . 28 图 26：Chiplet 是半导体 IP 的硬件化体现 . 29 图 27：Chiplet 市场

19、规模快速增加 . 29 图 28：Chiplet 所面临的一些挑战 . 30 图 29：Chiplet 的各种接口标准 . 30 图 30：AMD 的 Chiplet 设计 . 31 图 31：OSAT 基于 chiplet 的设计流程 . 31 图 32：DARPA 的 CHIPS 项目对未来产业链的设想 . 32 图 33：公司业务模式 . 33 图 34：一站式芯片定制服务的下游情况 . 34 图 35：公司定制芯片业务营收情况（单位：百万元） . 35 图 36：公司芯片设计业务各制程收入（单位：百万元） . 35 图 37：公司芯片设计业务各制程流片项目数 . 35 图 38：公司芯

20、片设计业务各制程在执行项目数 . 35 图 39：芯原股份的 IP 组合 . 37 图 40：芯原股份的处理器 IP 组合 . 38 请阅读最后一页免责声明及信息披露 3 表 12：公司募投项目情况 . 57 表 13：公司可穿戴设备 IP 项目投资构成（万元） . 57 表 14：公司智慧汽车 IP 项目投资构成（万元） . 58 表 15：公司智慧家居和智慧城市 IP 项目投资构成（万元） . 59 表 16：公司智慧云平台系统级芯片定制平台项目投资构成（万元） . 60 表 17：公司研发中心升级项目投资构成（万元） . 61 图 41：芯原股份拥有超过 1400 多个数模混合 IP .

21、 39 图 42：芯原 BLE IP 及其可应用场景 . 40 图 43：公司前五大供应商情况（单位：%） . 42 图 44：公司晶圆供应商情况（单位：%） . 42 图 45：公司封测供应商情况（单位：%） . 43 图 46：公司 EDA 和 IP 供应商情况（单位：%） . 43 图 47：芯原各个领域的业务分布情况 . 44 图 48：芯原各个业务的下游分布 . 44 图 49：公司芯片设计业务客户情况（单位：%） . 45 图 50：公司芯片量产业务客户情况（单位：%） . 45 图 51：公司知识产权授权使用业务客户情况（单位：%） . 46 图 52：公司特许权使用业务客户情况

22、（单位：%） . 46 图 53：公司一站式芯片定制业务同行毛利率对比（单位：%） . 52 图 54：公司半导体 IP 授权业务同行毛利率对比（单位：%） . 52 图 55：芯原未来发展战略 . 54 图 56：松山湖论坛参与人员数量（单位：人） . 55 图 57：历届松山湖论坛推介芯片量产情况 . 56 图 58：历届松山湖论坛推介公司及其上市时间 . 56 请阅读最后一页免责声明及信息披露 4 一、一、公司简介：公司简介：全球领先的全球领先的 IP 授权服务供应商授权服务供应商 1、公司专注于芯片定制和半导体 IP 授权服务 芯原是一家依托自主半导体芯原是一家依托自主半导体 IP，为

23、客户提供平台化、全方位、一站式芯片定制服务和半导体，为客户提供平台化、全方位、一站式芯片定制服务和半导体 IP 授权服务的企业。授权服务的企业。芯原的主要 经营模式为芯片设计平台即服务（Silicon Platform as a Service，SiPaaS）模式。该模式与传统芯片设计公司经营模式有一 定差异，通常行业内芯片设计公司主要以设计并销售自有品牌芯片产品而开展业务运营。而芯原采用而芯原采用的的 SiPaaS 模式并无自模式并无自 有品牌的芯片产品，而是通过积累的芯片定制技术和半导体有品牌的芯片产品，而是通过积累的芯片定制技术和半导体 IP 技术为客户提供一站式芯片定制服务和半导体技术

24、为客户提供一站式芯片定制服务和半导体 IP 授权服务，授权服务， 而产品的终端销售则由客户自身负责。而产品的终端销售则由客户自身负责。该种经营模式使得公司集中力量于自身最为擅长的技术授权和研发平台输出，市场风 险和库存风险压力较小。 图图 1：芯原股份业务模式芯原股份业务模式 资料来源：信达证券研发中心 公司主要服务为面向消费电子、汽车电子、计算机及周边、工业、数据处理、物联网等广泛应用市场提供的一站式芯片定制提供的一站式芯片定制 半导体半导体IPIP授权服务授权服务Semiconductor intellectual property coreSemiconductor intellectu

25、al property core IPIP授权业务授权业务 芯片设计芯片设计 特许权使用费特许权使用费 芯片量产芯片量产 处理器处理器 IPIP 模数混模数混 合合IPIP 射频射频IPIP基础库基础库 第三方第三方 IPIP 需求因素需求因素 成本成本时间成本时间成本 制程因素制程因素 芯片迭代加速芯片迭代加速 IPIP授权授权 缩短开发时间缩短开发时间 自研自研IPIP 外部授权外部授权IPIP 33- -5 5倍成本倍成本 可集成可集成IP core IP core 数数 28nm28nm8787个个7nm7nm178178个个5nm5nm218218个个 请阅读最后一页免责声明及信息披露 5