“信創”,即信息技術應用創新,最早出現在2016年。在“棱鏡門”事件之后,以銀行為主的傳統金融機構積極開展去IOE等信創運動。之后隨著科技自主化成為國家戰略,信創產業獲得越來越多的資源和政策支持,也帶動整個產業邁入黃金發展期。本專題將通過案例報告等形式聚焦信創產業發展所面臨的核心問題,并提出相關策略建議。
摘要
√ 中芯中科成立于2008年,是一家通用處理器研發商,采用Fabless經營模式,著力于開發自主安全的CPU產品及其解決方案,并為客戶提供完善的技術支持及售后服務。龍芯中科在2021年6月28日向上交所提交招股書,于12月17日獲科創板上市委會議通過。
√ 目前,龍芯中科基于信息系統和工控系統兩條主線開展產業生態建設,面向網絡安全、辦公與業務信息化、工控及物聯網等領域與合作伙伴保持全面的市場合作,系列產品在電子政務、能源、交通、金融、電信、教育等行業領域已獲得廣泛應用。
√ 2018至2021上半年,龍芯中科分別實現營業收入1.93億元、4.86億元、10.82億元、5.63億元,實現歸屬于母公司所有者的凈利潤0.08億元、1.93億元、0.72億元、0.90億元。龍芯中科最近三年營業收入年化復合增長率達136.66%,實現高速增長。
出品 | 零壹智庫
作者 | 朱玲玥
編審 | 李昕
目錄
一、公司介紹
(一)深耕芯片領域,國內自主CPU引領者
(二)規模及財務狀況
(1)營業收入
(2)主營業務毛利率
(3)償債能力
二、技術創新與發展戰略
(一)技術模式創新
(二)發展戰略
三、產品與業務
(一)主要產品與服務
(1)處理器及配套芯片
(2)解決方案
(二)業務模式
(三)客戶集中度高,前五大客戶營收占比超70%
四、風險與機會
(一)風險
(1)供應商過于集中,可能面臨價格上漲或供貨周期延長風險
(2)核心技術人員流失等可能導致技術泄密
(3)與“芯聯芯”的一項爭議案件
(二)機遇
(1)良好的政策環境助力集成電路產業發展
(2)國內芯片市場需求旺盛,表現強勁
(3)致力于打造獨立的生態體系
一、公司介紹
(一)深耕芯片領域,國內自主CPU引領者
龍芯中科技術有限公司成立于2008年,是一家通用處理器研發商。2010年由中國科學院和北京市政府共同牽頭出資改建,旨在將龍芯處理器研發成果產業化。龍芯中科屬于集成電路設計行業,采用Fabless經營模式,主要從事處理器及配套芯片的設計工作,以“保障國家信息安全、支撐信息產業發展”為使命,依托龍芯十余年的研發技術,著力于開發自主安全的CPU產品及其解決方案,并為客戶提供完善的技術支持及售后服務。截至2020年,公司員工人數為647人,其中研發人員為419人,占比超過60%。公司員工總數同比增長較快,主要原因為公司業務規模快速增長,用工人數相應增加。
目前,龍芯中科基于信息系統和工控系統兩條主線開展產業生態建設,面向網絡安全、辦公與業務信息化、工控及物聯網等領域與合作伙伴保持全面的市場合作,系列產品在電子政務、能源、交通、金融、電信、教育等行業領域已獲得廣泛應用。
公司通過市場帶動技術,不斷提高技術與產品競爭力,自主研發了包括處理器核心在內的上百種核心模塊,已取得 400 余項專利授權。公司一直遵循開放、兼容、優化的原則,打造從端到云開放的全產業鏈生態體系,開放以吸引行業合作伙伴,兼容以形成生態合力,優化以提升用戶體驗,從追隨國外生態、追趕國外技術,轉變為建設自主生態。龍芯中科已經成為了國內自主通用處理器的引領者、自主生態的構建者。
龍芯中科在2021年6月28日向上交所提交招股書,于12月17日獲科創板上市委會議通過。根據上交所科創板信息公示,2022年2月23日公司的審核狀態為提交注冊環節。公司本次公開發行新股不超過4100萬股,擬募資35.12億元,投入先進制程芯片研發及產業化、高性能通用圖形處理器芯片及系統研發和補充流動資金。 圖1:公司員工專業構成
(二)規模及財務狀況
營業收入
公司營業收入主要來源于處理器與配套芯片等產品和解決方案業務的銷售收入。招股書顯示,2018至2021上半年,龍芯中科分別實現營業收入1.93億元、4.86億元、10.82億元、5.63億元,實現歸屬于母公司所有者的凈利潤0.08億元、1.93億元、0.72億元、0.90億元。龍芯中科最近三年營業收入年化復合增長率達到136.66%,實現高速增長。
主營業務毛利率
據招股說明書,2018-2021上半年,公司主營業務毛利率分別為 62.65%、57.29%、48.73%和47.54%,總體保持較高水平。2018-2021上半年毛利率有所下降,主要是由于公司收入規??焖僭鲩L的同時,產品結構發生變化:公司 2018 年產品以工控類芯片為主,毛利率較高;經過前兩代芯片產品的更新換代,公司客戶群體逐步擴大,與信息化類客戶合作更加頻繁,近兩年隨著公司對信息化類市場的不斷開拓,龍芯三號系列芯片銷售占比大幅提高,由于該領域產品毛利率相對較低,使得公司整體毛利率下降。
償債能力
2018年,龍芯中科資產負債率為45.28%,處于較高水平。2019年末,隨著公司生產經營規模的迅速增長和外部投資者增資入股,公司流動比率和速動比率有所優化,資產負債率顯著下降。報告期內,公司的流動比率和速動比率處于合理水平,短期償債能力較好。
二、技術創新與發展戰略
(一)技術模式創新
龍芯中科掌握了處理器核及相關IP核設計的核心技術,包括CPU、GPU、內存控制器、IO 接口控制器、高速 SRAM、高速接口、鎖相環等核心IP。龍芯CPU所有片內關鍵IP源代碼均為自主編寫,電路圖均為設計,在通用CPU芯片領域實現了較大創新突破。2020 年底推出的龍芯 3A5000 使用 12/14nm 工藝節點,主頻最高為 2.5GHz,集成雙通道 DDR4-3200 和 HT3.0 接口,單核 SPEC CPU 2006 Base 定浮點分值均超過 26 分,逼近開放市場主流產品水平。
公司在操作系統和基礎軟件領域已實現較高程度的核心技術自主創新。龍芯中科在操作系統內核、編譯器、Java、.NET、視頻播放、瀏覽器等領域實現了對龍芯系列處理器和配套芯片的完備支持,并積極參與國際開源軟件社區工作,貢獻了數十萬行的源代碼,例如在支持 Java 的 Open JDK 14 虛擬機方面,龍芯中科貢獻度排名進入全球前四。龍芯中科完成了主流開源軟件在龍芯系統上的遷移,為軟件生態發展奠定了基礎。龍芯中科基礎版操作系統 Loongnix 經過多輪應用迭代,功能持續豐富,性能、兼容性與穩定性不斷提高,產品成熟度已達到市場主流產品水平。此外,通過統一系統架構標準規范,Loongnix 操作系統和基礎軟件實現了跨整機兼容與 CPU 代際兼容。
(二)發展戰略
龍芯中科面向國家信息化建設需求,面向國際前沿信息技術,堅持以創新發展為主題、以產業發展為主線、以體系建設為目標,堅持自主創新,掌握計算機軟硬件的核心技術,為國家戰略需求提供自主、安全、可靠的處理器,為信息產業的創新發展提供高性能、低成本的處理器和基礎軟硬件解決方案。
龍芯中科未來將從四方面擴展產品價值:一是持續改進處理器技術與性能,包括微結構的優化和產品制造工藝的改進,通過持續的技術升級為客戶提供性能更優的新一代產品。二是自主研發與處理器配套的芯片,包括電源芯片、時鐘芯片、GPGPU 芯片、存儲類芯片等,優化系統效率、降低系統成本。三是完善生態建設,以龍芯的 Loongnix 和 LoongOS 為基礎,持續完善基礎軟件,開展應用生態建設,在信息系統和工控系統兩大領域推進產業鏈建設工作。四是拓展供應鏈的價值,逐步提升公司供應鏈自主程度。上述四方面的價值拓展會形成較高的技術門檻和產業門檻,提高龍芯中科在自主信息產業以及開放市場中的競爭實力。
三、產品與業務
(一)主要產品與服務
處理器及配套芯片
龍芯中科研制的芯片包括龍芯一號、龍芯二號、龍芯三號三大系列處理器芯片及橋片等配套芯片。龍芯一號系列為低功耗、低成本專用處理器,應用場景面向嵌入式專用應用領域,如物聯終端、儀器設備、數據采集等;龍芯二號系列為低功耗通用處理器,應用場景面向工業控制與終端等領域,如網絡設備、行業終端、智能制造等;龍芯三號系列為通用處理器,應用場景面向桌面和服務器等信息化領域;配套芯片包括以龍芯 7A1000 為代表的接口芯片及正在研發的電源芯片、時鐘芯片等。其中,龍芯一號系列、龍芯二號系列主要面向工控類應用;龍芯三號系列主要面向信息化應用,其中工業級產品面向高端工控類應用。
解決方案
公司基于開放的龍芯生態體系,與板卡、整機廠商及基礎軟件、應用解決方案開發商建立緊密的合作關系,為下游企業提供基于龍芯處理器的各類開發板及軟硬件模塊,并提供完善的技術支持與服務。
(二)業務模式
公司經營目前主要采用 Fabless 模式。公司主要負責芯片的設計工作,形成集成電路設計版圖,將晶圓制造、封裝、部分測試等其余環節委托給相關制造企業及代工廠商加工完成。
2021年11月,IC Insights發布了全球銷售增長率25強芯片企業的預測排名。前五位分別為AMD、MediaTek、Nvidia、Qualcomm和SMIC,沒有一家傳統的IDM廠商,前四位都是Fabless,排在第五的SMIC是晶圓代工廠。
相對于IDM而言,Fabless更加靈活,其對技術和市場應用的發展嗅覺更為靈敏。這種優勢在技術和應用快速變化和發展的時期,會加倍放大。而最近這些年,正是技術和應用快速變化和發展的時期,如智能手機的日新月異,AI的興起,以及CIS、TWS、OLED等市場的暴漲,都給相應的Fabless提供了絕佳的發展機遇。
(三)客戶集中度高,前五大客戶營收占比超70%
2020年公司前五大客戶銷售金額分別為3.14億、2.01億、0.85億、0.84億、0.76億、合計7.60億,占營業收入比例為70.23%。
其中,中科院計算所是龍芯中科的第四大客戶。中國科學院計算技術研究所創建于1956年,是中國第一個專門從事計算機科學技術綜合性研究的學術機構。計算技術研究所的主要研究方向和領域有信息處理、信息檢索、網絡安全、大數據處理、體系結構研究、智能技術研究、生物信息計算、虛擬現實技術等。2002年,中科院研發出我國首款32位通用CPU“龍芯一號”。2018年3月22日上午,中科院計算所-龍芯中科公司聯合實驗室正式成立 。
四、風險與機會
(一)風險
(1)供應商過于集中,可能面臨價格上漲或供貨周期延長風險
公司經營目前主要采用 Fabless 模式,為集成電路設計企業常用模式。報告期內,公司主要負責芯片的設計工作,生產性采購主要包括芯片加工服務及電子元器件等原材料采購。2019 年、2020 年,公司的主力芯片產品的芯片加工服務主要委托 BP00 進行,采購金額占比超過 50%。盡管公司已經與行業內原材料及外協加工供應商建立了長期合作關系,但是未來若國際政治經濟局勢劇烈變動或供應商產能緊張加劇,芯片加工服務的供應可能無法滿足公司需求,公司將面臨采購價格上漲或供貨周期延長的風險,對公司生產經營產生一定的不利影響。
(2)核心技術人員流失等可能導致技術泄密
公司經過多年的技術創新和研發積累,積累了關鍵核心技術,這些核心技術是公司的核心競爭力。公司十分重視核心技術的保護和升級,采取了嚴格的保密措施并制定了完善的內控制度,同時通過申請專利、計算機軟件著作權、集成電路布圖設計專有權等方式對核心技術進行保護。但仍存在由于核心技術人員流失、專利保護措施不力等原因導致的核心技術泄密或被他人盜用的風險。如前述情況發生,可能在一定程度上削弱公司的技術優勢,對公司業務發展和研發工作造成不利影響。
(3)與“芯聯芯”的一項爭議案件
龍芯中科與 Prestige Century Investments Limited 和 CIP United Company Limited(上海芯聯芯智能科技有限公司,簡稱“芯聯芯”)在香港國際仲裁中心(HKIAC)有一項版權爭議案件,該案件已經受理。
龍芯中科稱自主研發的“LoongArch”新指令集或過去LoongISA等涉嫌侵犯芯聯芯、MIPS公司乃至同行業中相關技術的知識產權,意味著在產品中使用侵權的指令集,可能存在被連累指控侵犯知識產權的風險。
對于“芯聯芯”提出的各項仲裁請求,香港律師行核驗了龍芯中科提供的與該仲裁相關的全部資料和信息,認為目前未發現足以實質性支持對方指控的事實或證據。公司已向法院提起針對芯聯芯的訴訟,目前相關案件正在進行中。
(二)機遇
(1)良好的政策環境助力集成電路產業發展
集成電路設計水平是國家科技實力的重要體現,對國家安全有著戰略意義。
近年來,國家各部門相繼推出政策鼓勵以支持集成電路行業發展。2014 年 6 月,國務院印發《國家集成電路產業發展推進綱要》,提出到 2030 年,產業鏈主要環節達到國際先進水平,實現跨越發展;2016 年 8 月,國務院發布《“十三五”國家科技創新規劃》,要求持續攻克核心電子器件、高端通用芯片、基礎軟件、集成電路裝備等關鍵核心技術,著力解決制約經濟社會發展和事關國家安全的重大科技問題;2020 年 7 月,國務院發布《新時期促進集成電路產業和軟件產業高質量發展的若干政策》,要求進一步優化集成電路產業與軟件產業發展環境,深化產業國際合作,提升產業創新能力和發展質量。
國家產業政策的大力支持,有力促進了集成電路行業持續、健康、快速的發展,為龍芯中科的進一步發展提供了良好的政策環境。
(2)國內芯片市場需求旺盛,表現強勁
下游國產化應用需求旺盛:國內仍然將長期是全球最大的 CPU 消費市場。2021年,中國半導體市場銷售額為1925億美元,同比增長27.1%。
首先,雖然計算機未來銷量增長相對疲軟,但用戶基數非常龐大,計算機行業的換新需求支撐起較大的 CPU 需求。其次,服務器芯片市場將繼續在云計算、企業數字化轉型中受益,尤其是在國內市場,云計算市場規模未來幾年將持續增長。
此外,工業控制領域的嵌入式 CPU 需求廣闊,我國作為制造業大國,目前正在向制造業強國轉型,智能化改造成為重要方向,CPU 作為智能化的核心部件,將被廣泛應用于工控系統當中。
(3)致力于打造獨立的生態體系
應用生態的建設是通用處理器企業取得商業成功的關鍵。目前全球IT領域,微軟與英特爾形成了Wintel體系,谷歌與ARM形成了AA體系。跟隨這兩個體系,只能做芯片或整機產品,而無法構建自主的軟件生態。為了打破現有體系的壟斷,公司致力于打造獨立的生態體系。
2020年,龍芯中科基于二十年的CPU研制和生態建設積累推出了龍芯指令系統-LoongArch,包括基礎架構部分和向量指令、虛擬化、二進制翻譯等擴展部分,近2000條指令。龍芯指令系統具有較好的自主性、先進性與兼容性。龍芯指令系統從整個架構的頂層規劃,到各部分的功能定義,再到細節上每條指令的編碼、名稱、含義,在架構上進行自主重新設計,具有充分的自主性。
此外,公司圍繞信息系統和工控系統兩大平臺開展下游產業鏈建設工作。以龍芯中科的 Loongnix和LoongOS為基礎,持續完善基礎軟件,開展應用生態建設。公司將堅持開放、兼容、優化的生態建設戰略。保持商業模式和基礎平臺的開放性,團結越來越多的合作伙伴加入龍芯生態圈。

