景嘉微研究報告：厚積薄發(fā)國產(chǎn)GPU龍頭冉冉升起

景嘉微研究報告：厚積薄發(fā)，國產(chǎn)GPU龍頭冉冉升起1.景嘉微：冉冉升起的國產(chǎn)GPU芯片龍頭1.1.國產(chǎn)圖形顯控和GPU芯片龍頭景嘉微于2006年由國防科技大學(xué)創(chuàng)業(yè)團隊在長沙創(chuàng)立，目前公司主營業(yè)務(wù)分為圖形顯控、小型專用化雷達、GPU芯片三類。景嘉微成立之初即參加了“神州八號”圖形顯控模塊設(shè)計；2007年公司研發(fā)成功VxWorks嵌入式操作系統(tǒng)下M9芯片（ATI公司GPU芯片）驅(qū)動程序；2009年公司首款圖顯模塊定型銷售，此后公司又打造了基于M72、M96的系統(tǒng)開發(fā)平臺和產(chǎn)品線，在國內(nèi)機載圖顯領(lǐng)域占據(jù)大部分市場份額，并逐漸向船舶和車載領(lǐng)域滲透；2012年公司防撞雷達核心組件、彈載雷達微波射頻前端定型，主動防護雷達系統(tǒng)鑒定定型；2015年公司研制成功國內(nèi)首款高性能GPU芯片JM5400，逐步應(yīng)用于公司軍用顯控產(chǎn)品中；2018年公司第二代GPU芯片JM7200成功流片，切入民用和信創(chuàng)市場；2021年9月公司新一代JM9系列芯片成功流片并于11月完成性能測試，預(yù)計將進一步拓展公司GPU芯片應(yīng)用場景。公司主營業(yè)務(wù)分為圖形顯控、小型專用化雷達、芯片三類。其中圖顯、雷達產(chǎn)品主要面向軍用領(lǐng)域，芯片產(chǎn)品以GPU芯片為主，包括JM5系列、JM7系列，其中JM5系列主要應(yīng)用于公司圖顯模塊中，JM7系列成功拓展了民用和信創(chuàng)市場。2021年9月，公司第三代GPU芯片JM9系列成功流片，并于2021年11月完成性能測試，能夠滿足地理信息系統(tǒng)、媒體處理、CAD輔助設(shè)計、游戲、虛擬化等高性能顯示需求和人工智能計算需求。小型專用化雷達領(lǐng)域產(chǎn)品：包括空中防撞系統(tǒng)核心組件、主動防護雷達系統(tǒng)、彈載雷達微波射頻前端核心組件，應(yīng)用于軍用飛機、裝甲車等領(lǐng)域。近年公司雷達業(yè)務(wù)逐步實現(xiàn)由模塊級產(chǎn)品向系統(tǒng)級產(chǎn)品轉(zhuǎn)變，持續(xù)提升公司的盈利能力與可持續(xù)發(fā)展能力。全資子公司北京麥克斯韋科技有限公司是公司雷達業(yè)務(wù)的重要主體。圖形顯控領(lǐng)域產(chǎn)品：主要包括圖形顯控模塊產(chǎn)品和加固類產(chǎn)品，主要應(yīng)用于軍用領(lǐng)域。圖形顯控模塊是信息融合和顯示處理的“大腦”，是公司最早最核心的產(chǎn)品，采用自主GPU的圖形顯控模塊，顯著提升了公司產(chǎn)品競爭力。公司圖顯產(chǎn)品在軍用飛機領(lǐng)域具備領(lǐng)先優(yōu)勢，并積極向軍用車輛、艦艇以及通用領(lǐng)域拓展。芯片：包括圖形處理芯片（GPU）、消費類芯片，其中GPU芯片公司已經(jīng)完成JM5、JM7兩大系列的量產(chǎn)，JM9系列GPU也于2021年9月流片成功并于11月完成性能測試，公司GPU芯片除應(yīng)用于軍用領(lǐng)域外，也應(yīng)用于民用通用市場。消費類芯片產(chǎn)品包括MCU芯片、音頻芯片等通用芯片。全資子公司長沙景美集成電路有限公司為芯片業(yè)務(wù)主體。1.2.研發(fā)驅(qū)動高成長，GPU芯片放量帶動2021年業(yè)績高增2021年業(yè)績加速增長，預(yù)計2022年持續(xù)高增。公司2017-2020年業(yè)績穩(wěn)定增長，2020年營收6.54億元，歸母凈利潤2.08億元，得益于信創(chuàng)推動下GPU芯片放量，2021年公司業(yè)績大幅增長。根據(jù)公司業(yè)績預(yù)告，2021年公司預(yù)計實現(xiàn)營收10.8-12億元，同比增長65.20%-83.55%，預(yù)計實現(xiàn)歸母凈利潤2.7-3.2億元，同比增長30.27%-54.39%。我們認為，隨著信創(chuàng)深化，JM9系列芯片逐步放量，我們預(yù)計2022年公司業(yè)績有望維持高增態(tài)勢。圖顯/雷達業(yè)務(wù)穩(wěn)步增長，GPU芯片開始放量。公司圖顯/雷達產(chǎn)品主要面向軍用，近年穩(wěn)步增長，2020年公司圖形顯控產(chǎn)品營收4.63億元，同比增長20.95%；雷達產(chǎn)品營收1.05億元，同比增長10.71%。2021年信創(chuàng)推動下公司GPU芯片規(guī)模化放量，2021H1公司芯片產(chǎn)品營收2.14億元，同比增長1354.57%，占營收比例達到45.1%，我們預(yù)計2022年公司芯片產(chǎn)品有望繼續(xù)放量，占營收比例將進一步擴大。芯片產(chǎn)品毛利率提升，芯片收入占比提升拉低整體毛利率。2020年公司毛利率71.15%，其中圖顯、雷達、芯片毛利率分別為76.96%、72.99%、33.70%。隨著GPU芯片規(guī)模化放量，公司GPU芯片毛利率提升，2021H1達到45.96%。研發(fā)驅(qū)動，GPU芯片高投入。公司費用結(jié)構(gòu)中，研發(fā)費用占比較高，2020年公司研發(fā)費用率27.14%，同期銷售費用率、管理費用率分別為4.20%、11.92%。公司基于圖形顯控領(lǐng)域的核心技術(shù)，進一步開拓下一款圖形處理芯片，以及系列GPU的預(yù)先研究、產(chǎn)品開發(fā)和技術(shù)攻關(guān)，同時圍繞核心產(chǎn)品和市場需求拓展系統(tǒng)級產(chǎn)品，實現(xiàn)多層次、滾動式的產(chǎn)品發(fā)展。截至2021年6月30日，公司共申請187項專利（155項國家發(fā)明專利、20項實用新型專利、10項國際專利、2項外觀專利），其中68項發(fā)明專利、17項實用新型專利、2項外觀專利均已授權(quán)，登記了74項軟件著作權(quán)。1.3.國家大基金戰(zhàn)略入股，股權(quán)激勵綁定員工利益控制權(quán)穩(wěn)定，國家集成電路產(chǎn)業(yè)基金戰(zhàn)略入股。截至2021年12月3日，公司實控人為喻麗麗、曾萬輝夫婦直接持股35.48%，通過烏魯木齊景嘉合創(chuàng)間接持股3.32%。曾萬輝、饒先宏、胡亞華為公司初創(chuàng)股東，曾萬輝為公司現(xiàn)任董事長、總裁，胡亞華為公司現(xiàn)任副總裁，公司部分其他高管也持有公司股份。2018年12月，國家集成電路產(chǎn)業(yè)投資基金通過定增入股景嘉微，認購并持有公司約2754萬股，占公司總股份9.14%，成為公司第二大股東，鎖定期三年，目前已解鎖。股權(quán)激勵綁定員工利益。2021年4月，公司向包括公司（含子公司）核心技術(shù)人員和核心業(yè)務(wù)人員共計263名激勵對象授予749.76萬份股票期權(quán)，行權(quán)價68.08元/股，三期行權(quán)比例分別為30%/30%/40%。業(yè)績考核目標為，以2020年凈利潤為基數(shù)，2021-2023年凈利潤增長不低于30%/50%/100%。2022年2月，公司向142名激勵對象授予133.30萬份預(yù)留股票期權(quán)，行權(quán)價為122.69元/股。2.GPU：計算機圖顯核心，全球市場高增2.1.GPU是計算機圖像顯示核心，擁有強大并行計算能力圖形處理器（graphicsprocessingunit，縮寫GPU），又稱顯示核心、視覺處理器、顯示芯片，是一種專門在個人電腦、工作站、游戲機和一些移動設(shè)備（如平板電腦、智能手機等）上做圖像和圖形相關(guān)運算工作的微處理器。顯卡全稱顯示適配卡，又稱顯示適配器，用于協(xié)助CPU進行圖像處理，作用是將CPU送來的圖像信號經(jīng)過處理再輸送到顯示器上，由主板連接設(shè)備、監(jiān)視器連接設(shè)備、處理器和內(nèi)存組成，GPU即是顯卡處理器。GPU工作原理：GPU的工作通俗的來說就是完成3D圖形的生成，將圖形映射到相應(yīng)的像素點上，對每個像素進行計算確定最終顏色并完成輸出，一般分為頂點處理、光柵化計算、紋理貼圖、像素處理、輸出五個步驟。GPU采用流式并行計算模式，可對每個數(shù)據(jù)行獨立的并行計算。與CPU相比，GPU更擅長大規(guī)模并發(fā)計算。CPU基于低延時設(shè)計，由運算器（ALU）和控制器（CU），以及若干個寄存器和高速緩沖存儲器組成，功能模塊較多，擅長邏輯控制，串行運算。GPU基于大吞吐量設(shè)計，擁有更多的ALU用于數(shù)據(jù)處理，適合對密集數(shù)據(jù)進行并行處理，擅長大規(guī)模并發(fā)計算，因此GPU也被應(yīng)用于AI訓(xùn)練等需要大規(guī)模并發(fā)計算場景。GPU可以分為獨立GPU和集成GPU：獨立GPU一般封裝在獨立的顯卡電路板上，使用專用的顯示存儲器，獨立顯卡性能由GPU性能與顯存帶寬共同決定。一般來講，獨立GPU的性能更高，但因此系統(tǒng)功耗、發(fā)熱量較大，Nvidia和AMD是全球獨立GPU巨頭。集成GPU常和CPU共用一個Die，共享系統(tǒng)內(nèi)存。集成GPU的制作由CPU廠家完成，因此兼容性較強，并且功耗低、發(fā)熱量小。但如果顯卡運行需要占用大量內(nèi)存，整個系統(tǒng)運行會受限，此外系統(tǒng)內(nèi)存的頻率通常比獨立顯卡的顯存低很多，因此一般集成GPU的性能比獨立GPU更低。GPU擁有單一的強大并行計算能力，所以用途往往是需要大規(guī)模并行計算的場景。早期GPU多被用于2D和3D圖形的計算和處理，因為圖形數(shù)據(jù)的處理往往涉及到大量的大型矩陣運算，計算量大但易于并行化。近年由于大數(shù)據(jù)、人工智能發(fā)展，GPU也常常被用于需要大量重復(fù)計算的數(shù)據(jù)挖掘領(lǐng)域，如機器學(xué)習(xí)，深度學(xué)習(xí)等。目前GPU被廣泛地運用于PC、服務(wù)器、移動等領(lǐng)域。其中服務(wù)器GPU可做專業(yè)圖形處理、計算加速、深度學(xué)習(xí)等應(yīng)用，以獨立GPU為主；移動端GPU主要采用集成GPU；PC根據(jù)使用用途不同，既可以搭載獨立GPU，也可以使用集成GPU。2.2.GPU市場規(guī)?？焖僭鲩L，寡頭壟斷獨立GPU市場2020年全球GPU市場規(guī)模達到254.1億美元，測算2020年中國大陸GPU市場規(guī)模約59.2億美元。3D圖像顯示、人工智能深度學(xué)習(xí)的需求支撐GPU市場持續(xù)增長，根據(jù)VerifiedMarketResearch數(shù)據(jù)，2020年全球GPU市場規(guī)模達到254.1億美元，預(yù)計2028年達到2465.1億美元，CAGR為32.82%。中國是全球GPU市場重要組成部分，2020年Nvidia在中國大陸收入占比分別為23.3%，我們以此假設(shè)中國大陸?yīng)毩PU市場占全球23.3%，測算2020年中國大陸?yīng)毩PU市場規(guī)模約為59.2億美元。PC（個人電腦）是GPU重要應(yīng)用場景，根據(jù)JonPeddieResearch（JPR）數(shù)據(jù)，2021年全球PCGPU出貨4.44億片，同比增長12.8%。比特幣等加密貨幣的行情火爆帶動礦卡GPU需求，2020Q4-2021Q4全球PCGPU單季度出貨量連續(xù)五個季度超過1億片，2021Q4達到1.01億片，GPU與PC配售比為121%。JPR預(yù)計2020-2025年全球PCGPU市場保有量將以4.5%復(fù)合增速增長，到2025年達到33.31億片，未來五年P(guān)C獨立GPU滲透率將增長到42%。Intel領(lǐng)導(dǎo)集成GPU市場，Nvidia和AMD寡頭壟斷GPU市場。Intel（英特爾）是全球最大的CPU制造商，2021Q2占據(jù)全球77.5%的x86CPU市場，集成GPU集成在CPU中，Intel憑借CPU市場地位，占據(jù)全球PCGPU大部分市場。根據(jù)JonPeddieResearch（JPR）數(shù)據(jù)，2021Q4Intel占據(jù)全球62%的PCGPU市場份額，Nvidia和AMD市場份額分別為19%、19%。在獨立GPU領(lǐng)域，Nvidia具備明顯的份額領(lǐng)先，2021Q4市占率達到81%。2006年AMD收購ATI，2010年放棄ATI品牌后推出AMDRadeon（鐳龍）獨立顯卡系列，2021Q4AMD獨立PCGPU市場份額19%。服務(wù)器是AI核心基礎(chǔ)設(shè)施，GPU服務(wù)器是AI加速方案首選。根據(jù)IDC數(shù)據(jù)，2020年中國AI基礎(chǔ)設(shè)施市場規(guī)模為39.3億美元，同比增長26.8%，并將在2024年達到78.0億美元，其中2020年服務(wù)器市場規(guī)模占AI基礎(chǔ)設(shè)施的87%以上，承擔著最為重要的角色。AI服務(wù)器通常搭載GPU、FPGA、ASIC等加速芯片，利用CPU與加速芯片的組合可以滿足高吞吐量互聯(lián)的需求，為自然語言處理、計算機視覺、機器學(xué)習(xí)等AI應(yīng)用場景提供強大的算力支持，支撐AI算法訓(xùn)練和推理過程，三種AI加速芯片中，GPU由于具備更高的浮點運算能力，在AI服務(wù)器中占據(jù)絕對優(yōu)勢地位。3.公司GPU信創(chuàng)市場批量落地，新芯片目標民用市場3.1.自主研發(fā)GPU，完成信創(chuàng)市場批量落地自主研發(fā)GPU并規(guī)模化商用。公司的主要產(chǎn)品為圖形顯控、小型專用化雷達領(lǐng)域的核心模塊及系統(tǒng)級產(chǎn)品。公司產(chǎn)品中，圖形顯控模塊、圖形處理芯片、加固顯示器、加固電子盤和加固計算機等應(yīng)用于軍事裝備的顯控系統(tǒng)；空中防撞雷達核心組件、主動防護雷達系統(tǒng)及彈載雷達微波射頻前端核心組件等主要應(yīng)用于軍事裝備的雷達系統(tǒng)。公司是國內(nèi)顯示控制市場主要參與者，自主研發(fā)GPU并規(guī)模化商用。公司已完成兩個系列、三款GPU芯片量產(chǎn)應(yīng)用，第三代JM9系列芯片已成功流片并完成性能測試。公司第一代GPU產(chǎn)品JM5400于2014年4月研發(fā)成功，主要支撐軍用裝備，實現(xiàn)了軍用領(lǐng)域的國產(chǎn)替代；第二代產(chǎn)品JM7200于2018年8月流片成功，制程工藝28nm，核心頻率1.2GHz，搭配4GBDDR3顯存，性能與Nvidia的GT640顯卡相近，相比上一代JM5400有較大幅度提升。在JM7200基礎(chǔ)上，公司又推出能耗更低的JM7201。2021年9月，公司第三代GPU芯片JM9系列成功流片，并于2021年11月完成性能測試，能夠滿足地理信息系統(tǒng)、媒體處理、CAD輔助設(shè)計、游戲、虛擬化等高性能顯示需求和人工智能計算需求。JM7200已完成民用信創(chuàng)市場批量落地：1)產(chǎn)品方面，JM7200對標NvidiaGT640，可應(yīng)用于PC和高可靠嵌入式顯示系統(tǒng)。JM7200室公司推出的第二代具有完全自主知識產(chǎn)權(quán)的GPU，于2018年8月流片成功，采用28nmCMOS工藝，能夠高效的完成2D、3D圖形加速功能，支持OpenGL1.5/2.0，支持PCIE2.0主機接口，支持4K超高清顯示，支持四路圖形獨立顯示，支持八屏同時輸出（四路HDMI接口、兩路VGA接口、兩路LVDS接口），支持VGABIOS，支持高清解碼功能（H.264、VC-1、VP8、MPEG2和MPEG4），支持四路多格式的外視頻在圖形上進行開窗、縮放、旋轉(zhuǎn)以及疊加顯示，最大可集成4GB的DDR3存儲器，提供了多種豐富的外設(shè)接口。JM7201是JM7200針對民用市場的升級，在保證性能基礎(chǔ)上降低能耗。2)生態(tài)方面，JM7200參與國產(chǎn)生態(tài)建設(shè)，已完成與國內(nèi)主要的CPU和操作系統(tǒng)廠商的適配工作，支持銀河麒麟、中標麒麟、Linux等操作系統(tǒng)，可提供飛騰、龍芯、x86版本，與長城、聯(lián)想、同方等十余家國內(nèi)主要計算機整機廠商建立合作關(guān)系并進行產(chǎn)品測試，與蒼穹、超圖、昆侖、中科方德、中科可控等多家軟硬件廠商進行互相認證，共同構(gòu)建國產(chǎn)化計算機應(yīng)用生態(tài)，廣泛應(yīng)用于通用市場。3)訂單方面，已公開訂單&合作包括湖南長城/神州數(shù)碼。2019年11月，公司全資子公司長沙景美集成電路設(shè)計有限公司與湖南長城科技信息有限公司簽署了《戰(zhàn)略合作協(xié)議》，雙方從產(chǎn)品整合、市場拓展、聯(lián)合攻關(guān)進行合作，共同打造雙贏、可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略合作伙伴關(guān)系，為政企用戶提供產(chǎn)品及解決方案，2020年湖南長城擬采購10萬套基于JM7200芯片的國產(chǎn)圖形顯卡。2020年3月，景嘉微全資子公司長沙景美與北京神州數(shù)碼有限公司簽署《采購合作框架協(xié)議》，神州數(shù)碼以景嘉微“大陸地區(qū)經(jīng)銷商”名義代理公司GPU及顯卡產(chǎn)品。中國長城是國內(nèi)信創(chuàng)市場的核心整機廠商，神州數(shù)碼是國內(nèi)重要的IT分銷商和信創(chuàng)參與方，合作是景嘉微GPU產(chǎn)品在民用信創(chuàng)大批量落地的體現(xiàn)。3.2.JM9系列芯片性能優(yōu)異，有望打開純民用市場JM9系列芯片完成初步測試，能夠支撐高性能顯示需求和AI計算需求。2021年9月，公司公告JM9系列GPU完成流片、封裝工作；2021年11月，公司公告JM9系列芯片完成初步測試公司，公布了JM9系列GPU的主要技術(shù)指標，其支持OpenGL4.0、Vulkan1.1等圖形編程接口，支持OpenCL3.0計算編程接口，支持4路4K\t"/9508834377/_blank"@60fps

HDMI2.0外視頻輸入，表示產(chǎn)品能夠滿足地理信息系統(tǒng)、媒體處理、CAD輔助設(shè)計、游戲、虛擬化等高性能顯示需求和人工智能計算需求。同時，JM9系列GPU支持X86、ARM、MIPS國產(chǎn)處理器和Linux、中標麒麟、銀河麒麟、統(tǒng)信軟件等國產(chǎn)操作系統(tǒng)。對標NvidiaGTX1050，景嘉微

JM9技術(shù)指標優(yōu)秀。GTX1050是Nvidia于2016年10月發(fā)布的產(chǎn)品，我們將景嘉微JM9系列GPU技術(shù)指標與其對比，發(fā)現(xiàn)JM9像素填充率、浮點性能略低于GTX1050，但顯存帶寬、顯存容量上具備優(yōu)勢，尤其在功耗方面，JM9優(yōu)勢明顯。JH920產(chǎn)品發(fā)布，滿足多種顯示與計算需求。2021年12月，公司舉辦了旗艦新品JH920的新品發(fā)布會，全方位展示了新品JH920的性能及應(yīng)用場景。JH920是公司第三代具有完全自主知識產(chǎn)權(quán)的高性能圖形處理器芯片，對比前兩代性能有了大幅度提升。JH920主要應(yīng)用于中高端圖形顯示、通用計算、嵌入式等領(lǐng)域，全面支持國產(chǎn)CPU、國產(chǎn)操作系統(tǒng)和國產(chǎn)固件，可廣泛應(yīng)用于PC、服務(wù)器、圖形工作站等設(shè)備，滿足地理信息系統(tǒng)、圖像匹配、信號處理、機載車載艦載顯控等顯示計算需求。同時，JH920還可以支持多種游戲引擎，如OGRE，UE4，Unity3D等，可以流暢運行多款不同的大型單機游戲和網(wǎng)絡(luò)游戲。JM9系列芯片有望打開純民用市場。公司JM7200系列GPU已經(jīng)應(yīng)用于信創(chuàng)市場，成功與國產(chǎn)生態(tài)完成適配，并幫助公司與長城等整機廠商建立聯(lián)系。JM9系列GPU性能相比上一代芯片大幅提升，對標NvidiaGTX1050，除滿足信創(chuàng)辦公市場外，也滿足游戲、GIS等高性能顯示需求，以及AI訓(xùn)練計算需求，我們認為JM9系列GPU有望幫助公司開拓更廣泛的GPU民用市場。公司GPU國產(chǎn)替代空間廣闊。根據(jù)JRP數(shù)據(jù)，2021年全球PCGPU出貨4.44億片，按Nvidia、AMD市占率測算獨立PCGPU出貨量約9506萬片，假設(shè)中國大陸?yīng)毩CGPU出貨占比等于2020年Nvidia在中國大陸收入占比，即23.3%，測算2021年中國大陸?yīng)毩CGPU出貨量約為2215萬片。同樣的，參照Nvidia，我們認為服務(wù)器GPU市場空間不低于PCGPU：2021年Nvidia營收結(jié)構(gòu)中，數(shù)據(jù)中心（基于GPU的計算平臺和系統(tǒng)）營收已經(jīng)達到106.1億美元，占比達到39.4%，我們認為未來服務(wù)器GPU市場空間不低于PCGPU，再考慮汽車、機器人等面向未來的應(yīng)用場景，景嘉微

GPU芯片國產(chǎn)替代市場空間廣闊。4.盈利預(yù)測與投資分析4.1.盈利預(yù)測我們認為“十四五”期間軍用領(lǐng)域產(chǎn)