科技行業(yè)先鋒系列分析報(bào)告：ARM全球半導(dǎo)體IP領(lǐng)軍者

科技先鋒系列報(bào)告262ARM：全球半導(dǎo)體IP領(lǐng)軍者2023年9月26日CONTENTS目錄1.

ARM公司及行業(yè)介紹2.

附錄：RISC-V架構(gòu)2ARM：成立于1990年，2023年再次IPO上市ARM成立于1990年，Arm成立初期的總部ARM：于1998年4月17日在倫敦和美國(guó)雙重上市資料：ARM官網(wǎng)，CNI資料：ARM官網(wǎng)，CNI2016年軟銀以320億美元私有化收購(gòu)ARM2023年9月，ARM在美IPO上市資料：ARM官網(wǎng)，CNI資料：ARM官網(wǎng)，CNI3ARM：產(chǎn)品構(gòu)成，以IP為主ARM產(chǎn)品矩陣處理器IP開發(fā)軟件與工具系統(tǒng)IP工具

處理器IP

多媒體IP

實(shí)體IP

物聯(lián)網(wǎng)、機(jī)器學(xué)習(xí)與嵌入式工

主要是智慧IP組合具

行動(dòng)與圖形運(yùn)算工具

車用與功能安全工具

高效能運(yùn)算工具

開發(fā)板工具

系統(tǒng)IP

安全性IP

子系統(tǒng)IP資料：ARM官網(wǎng),中信證券研究部繪制4ARM：商業(yè)模式以版稅為主

Arm的商業(yè)模式具體包括以下幾種，其中據(jù)公司財(cái)報(bào)數(shù)據(jù)顯示：版稅使用費(fèi)占Arm總收入的63%，表明大多數(shù)客戶通過TLA條款獲得Arm產(chǎn)品的許可。

Arm

Total

Access協(xié)議：

獲得一系列CPU設(shè)計(jì)和相關(guān)技術(shù)的許可，支付年費(fèi)。協(xié)議有固定期限，可能會(huì)限制并行芯片設(shè)計(jì)的數(shù)量。

Arm

Flexible

Access協(xié)議：

獲得CPU設(shè)計(jì)和相關(guān)技術(shù)組合的許可，支付年費(fèi)。許可的產(chǎn)品包不包含Arm的最新產(chǎn)品。客戶可以在試驗(yàn)階段免費(fèi)使用Arm靈活訪問套件中的產(chǎn)品，但如果將Arm產(chǎn)品包含在最終芯片設(shè)計(jì)中，必須支付一次性許可費(fèi)。

技術(shù)許可協(xié)議（TLA）：客戶獲得單一CPU設(shè)計(jì)或其他技術(shù)設(shè)計(jì)的許可，支付固定許可費(fèi)。許可可能受到使用期限和/或使用次數(shù)的限制。

架構(gòu)許可協(xié)議

(ALA）：被授權(quán)方可開發(fā)自定義CPU設(shè)計(jì)，符合Arm

ISA，并支付固定的架構(gòu)許可費(fèi)用。被授權(quán)方還會(huì)許可Arm

CPU設(shè)計(jì)，以在其自定義設(shè)計(jì)之外的其他芯片中使用。

版稅使用費(fèi)：根據(jù)客戶基于Arm的芯片的售價(jià)或每個(gè)芯片的固定費(fèi)用收取版稅使用費(fèi)。

Arm是CPU架構(gòu)提供商，提供各種CPU設(shè)計(jì)和相關(guān)產(chǎn)品和開發(fā)工具。其商業(yè)模式包括許可和版稅兩種方式。

在版稅模式下，費(fèi)用與制造的芯片數(shù)量掛鉤，這是Arm的主要收入

在許可模式下，客戶按IP授權(quán)次數(shù)支付一次性產(chǎn)品授權(quán)費(fèi)。。5ARM：主要經(jīng)營(yíng)數(shù)據(jù)ARM芯片出貨量（百萬個(gè)）：FY23年出貨量約306億個(gè)35000300002500020000150001000050000FY21FY22FY23資料：ARM招股說明書，中信證券研究部ARM芯片架構(gòu)：在各個(gè)細(xì)分領(lǐng)域中的市占率，智能手機(jī)占比約99%100%90%80%70%60%50%40%30%20%10%0%手機(jī)工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)汽車網(wǎng)絡(luò)設(shè)備服務(wù)器資料：ARM招股說明書，中信證券研究部6ARM：營(yíng)收及構(gòu)成營(yíng)收：近三年增速放緩營(yíng)收構(gòu)成：外部客戶占比75%-82%營(yíng)收（百萬美元）YoY外部客戶營(yíng)收占比關(guān)聯(lián)方營(yíng)收占比3,0002,5002,0001,5001,00050040%35%30%25%20%15%10%5%100.0%80.0%60.0%40.0%20.0%0.0%0%-5%0FY21FY22FY23FY21FY22FY23資料：Bloomberg，中信證券研究部資料：Bloomberg，中信證券研究部營(yíng)收構(gòu)成：版稅占比58%-65%營(yíng)收占比：美國(guó)、中國(guó)為Top2地區(qū)版稅收入許可和其他收入美國(guó)中國(guó)大陸中國(guó)臺(tái)灣其他國(guó)家韓國(guó)100.0%80.0%60.0%40.0%20.0%0.0%100.0%80.0%60.0%40.0%20.0%0.0%FY21FY22FY23FY21FY22FY23資料：Bloomberg，中信證券研究部資料：Bloomberg，中信證券研究部7ARM：關(guān)鍵客戶營(yíng)收占比ARM營(yíng)收構(gòu)成：客戶集中度較高，F(xiàn)Y23

Top

5客戶營(yíng)收占比約57%Top

5客戶營(yíng)收占比Arm中國(guó)營(yíng)收占比高通60%50%40%30%20%10%0%FY21FY22FY23資料：ARM招股說明書，中信證券研究部8ARM：關(guān)鍵財(cái)務(wù)指標(biāo)毛利率：穩(wěn)定在93%-97%之間研發(fā)費(fèi)用率：近三年約37%-42%銷售毛利率(%)研發(fā)費(fèi)用（百萬美元）研發(fā)費(fèi)用率（%）100.0%80.0%60.0%40.0%20.0%0.0%12001000800600400200043.0%42.0%41.0%40.0%39.0%38.0%37.0%36.0%35.0%34.0%FY21FY22FY23FY21FY22FY23資料：Bloomberg，中信證券研究部資料：Bloomberg，中信證券研究部銷管費(fèi)用率：近三年約28%-41%GAAP凈利率：穩(wěn)定在20%-27%之間銷售管理費(fèi)用（百萬美元）銷管費(fèi)用率（%）GAAP凈利潤(rùn)（百萬美元）GAAP凈利率（%）95090085080075070065045.0%40.0%35.0%30.0%25.0%20.0%15.0%10.0%5.0%800700600500400300200100030%25%20%15%10%5%0.0%0%FY21FY22FY23FY21FY22FY23資料：Bloomberg，中信證券研究部資料：Bloomberg，中信證券研究部9芯片行業(yè)：市場(chǎng)規(guī)模保持低速增長(zhǎng)全球芯片市場(chǎng)規(guī)模：由2022年的2025億美元增長(zhǎng)至2025年的2466億美元，CAGR約6.8%移動(dòng)處理器其他移動(dòng)芯片消費(fèi)電子處理器工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)和嵌入式半導(dǎo)體網(wǎng)絡(luò)設(shè)備云計(jì)算其他基礎(chǔ)設(shè)施汽車3,0002,5002,0001,5001,000500020222023E2024E2025E資料：ARM招股說明書（含預(yù)測(cè)），中信證券研究部10ARM：競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)顯著

伴隨著芯片往高階制程發(fā)展，其研發(fā)成本不斷增加，導(dǎo)致IP的重要性不斷增加

通過與ARM合作，IC設(shè)計(jì)公司可以卸載一些所需的設(shè)計(jì)，并通過使用ARM現(xiàn)成的許可證，大幅降低前沿芯片的驚人成本。不同制程下，芯片的設(shè)計(jì)成本構(gòu)成資料：ARM招股說明書11ARM：仍需觀察成長(zhǎng)性，進(jìn)而消化高估值壓力

成長(zhǎng)性分析：據(jù)公司招股說明書透露，目前全球半導(dǎo)體銷售額增速較慢（未來3年CAGR為6.8%）。為了增加公司的營(yíng)收，據(jù)澎湃新聞報(bào)道，ARM可通過改變收費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)而提高公司的營(yíng)收。

傳統(tǒng)的收費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)：按照每顆芯片價(jià)格的1%到2%收取標(biāo)準(zhǔn)。

改變后的收費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)：按照終端產(chǎn)品價(jià)格的1%到2%收取標(biāo)準(zhǔn)。

TechInsights數(shù)據(jù)顯示：①高通智能手機(jī)芯片的均價(jià)約40美元/個(gè)，若按照每顆芯片價(jià)格的1%到2%收取標(biāo)準(zhǔn)，Arm將收取0.06美元至0.8美元。②2022年智能手機(jī)ASP約330美元/個(gè)，若按照終端產(chǎn)品1%-2%價(jià)格收取，對(duì)應(yīng)的版稅將提高至3.35~6.7美元，相比之前的收費(fèi)方式將帶來數(shù)十倍的增長(zhǎng)。

降本性分析：據(jù)公司招股說明書數(shù)據(jù)顯示，F(xiàn)Y2023公司研發(fā)費(fèi)用約11.3億美元（研發(fā)費(fèi)用率約42%）、銷管費(fèi)用約7.6億美元（銷管費(fèi)用率約28%）。后續(xù)如果公司要想實(shí)現(xiàn)凈利潤(rùn)增速高于營(yíng)收增速，在降低研發(fā)費(fèi)用率和銷管費(fèi)用率上，仍存在一定的不確定性。估值情況：高于競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手，后續(xù)仍需觀察成長(zhǎng)性

截至2023年9月25日，ARM市值約530億美元，F(xiàn)Y2023凈利潤(rùn)約5.24億美元，現(xiàn)價(jià)對(duì)應(yīng)PE（TTM）約100倍，顯著高于可比公司CADENCE

（PE（TTM）約75倍）、SYNOPSYS【PE（TTM）約66倍】。12CONTENTS目錄1.

ARM公司及行業(yè)介紹2.

附錄：RISC-V架構(gòu)13RISC

&RISC-VRISC發(fā)明者是美國(guó)加州大學(xué)伯克利分校教師David

Patterson，RISC-V也是David

Patterson指導(dǎo)的項(xiàng)目全球RISC-V基金會(huì)成立中國(guó)RISC-V產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟成立推出RISC-I推出RISC-III推出RISC-V1983年1988年2015.72018.21981年198420102015.92018.10RISC-V技術(shù)創(chuàng)始人成立了SiFive公司SiFive推出了全球首款RISC-V芯片HiFive推出RISC-II推出RISC-IV14資料：騰訊科技，中信證券研究部為什么開發(fā)RISC-V架構(gòu)？

常見的CPU架構(gòu)不能滿足開源、可拓展、性價(jià)比的需求：

X86不能開源、不能拓展更改。

ARM需要高昂的授權(quán)費(fèi)。

基于此，三位研發(fā)人員在2010年5月開始研發(fā)“新的、開源的指令集—RSIC-V”。RISC-V的開源化使得開發(fā)人員能夠從互聯(lián)網(wǎng)上輕易得到代碼，降低了開發(fā)難度，縮短了研發(fā)周期，在很大程度上能夠降低硬件的開發(fā)成本。開發(fā)RISC-V技術(shù)的三位研發(fā)人員15資料：fabricatedknowledgeRISC-V架構(gòu)的優(yōu)勢(shì)

支持模塊化：RISC-V將不同的部分以模塊化的方式組織在一起，并試圖通過一套統(tǒng)一的架構(gòu)來滿足各種不同的應(yīng)用場(chǎng)景，這種模塊化是x86與ARM架構(gòu)所不具備的。指令數(shù)目少：受益于短小精悍的架構(gòu)以及模塊化的特性，RISC-V架構(gòu)的指令數(shù)目非常的簡(jiǎn)潔?；镜腞ISC-V指令數(shù)目?jī)H有40多條，加上其他的模塊化擴(kuò)展指令也總共只有幾十條指令。全面開源，且具有全套開源免費(fèi)的編譯器、開發(fā)工具和軟件開發(fā)環(huán)境（IDE）。其開源的特性允許任何用戶自由修改、擴(kuò)展，從而能滿足量身定制的需求，大大降低指令集修改的門檻。與X86和ARM架構(gòu)相比，RISC-V架構(gòu)具有體積小、支持模塊化、指令數(shù)目少、全面開源等特點(diǎn)特性X86或ARM架構(gòu)RISC-V架構(gòu)一般小于三百頁(yè)支持架構(gòu)篇幅大小是否支持模塊化是否具有可拓展性指令數(shù)目的多少是否開源一般在數(shù)千頁(yè)不支持不支持支持一套指令集支持所有架構(gòu)?；局噶罴瘍H40余條，加上其它常用模塊子集的指令，總指令數(shù)目也僅十幾條指令數(shù)目多，且不同的架構(gòu)分支彼此不兼容否是易實(shí)現(xiàn)性榮建實(shí)現(xiàn)的復(fù)雜度高硬件設(shè)計(jì)與編譯器實(shí)現(xiàn)非常簡(jiǎn)單資料：Deepin，中信證券研究部16RISC-V架構(gòu)出現(xiàn)或?qū)?dǎo)致CPU呈現(xiàn)三足鼎立形式

過去CPU的架構(gòu)一直是x86與ARM的天下。2010年