芯原股份深度解析-國內(nèi)自主半導(dǎo)體IP龍頭-小而美市場乘風(fēng)破浪

芯原股份深度解析國內(nèi)自主半導(dǎo)體IP龍頭，小而美市場乘風(fēng)破浪

一、國內(nèi)領(lǐng)先的半導(dǎo)體IP授權(quán)服務(wù)提供商（一）國內(nèi)領(lǐng)先的半導(dǎo)體IP供應(yīng)商，稀缺性明顯公司成立于2001年，是一家依托自主半導(dǎo)體IP，為客戶提供平臺(tái)化、全方位、一站式芯片定制服務(wù)和半導(dǎo)體IP授權(quán)服務(wù)的企業(yè)。在公司獨(dú)有的芯片設(shè)計(jì)平臺(tái)即服務(wù)（SiPaaS）經(jīng)營模式下，通過基于公司自主半導(dǎo)體IP搭建的技術(shù)平臺(tái)，芯原可在短時(shí)間內(nèi)打造出從定義到測試封裝完成的半導(dǎo)體產(chǎn)品，為芯片設(shè)計(jì)廠商、系統(tǒng)廠商和大型互聯(lián)網(wǎng)公司提供高效經(jīng)濟(jì)的半導(dǎo)體產(chǎn)品替代解決方案。2019年公司實(shí)現(xiàn)營收13.4億元，同比增長26.8%，2016-2019年三年復(fù)合增速高達(dá)17.2%，2019年實(shí)現(xiàn)凈利潤-0.41億元，同比增加0.27億元。公司作為國內(nèi)領(lǐng)先的半導(dǎo)體IP授權(quán)服務(wù)提供商，主營業(yè)務(wù)分別是一站式芯片定制和半導(dǎo)體IP授權(quán)業(yè)務(wù)。目前公司營收依然以一站式芯片定制業(yè)務(wù)為主，2019年占比67.3%，自2017年占比逐年遞減，半導(dǎo)體IP授權(quán)業(yè)務(wù)2019年占比約32.7%。從毛利組成來看，半導(dǎo)體IP授權(quán)業(yè)務(wù)雖然營收體量小，但是毛利率較高，基本維持在90%以上，2019年半導(dǎo)體IP授權(quán)業(yè)務(wù)毛利率為94.8%，一站式芯片定制業(yè)務(wù)毛利率為13.7%。公司主要服務(wù)的客戶包括芯片設(shè)計(jì)廠商、系統(tǒng)廠商、大型互聯(lián)網(wǎng)廠商，公司主要依賴自身強(qiáng)大的芯片設(shè)計(jì)能力為下游客戶提供芯片設(shè)計(jì)服務(wù)和關(guān)鍵電路IP，因此下游客戶業(yè)務(wù)場景的分散性導(dǎo)致公司覆蓋應(yīng)用廣泛，主要包括消費(fèi)電子、汽車電子、計(jì)算機(jī)及周邊、工業(yè)、數(shù)據(jù)處理、物聯(lián)網(wǎng)等行業(yè)應(yīng)用領(lǐng)域，其中，消費(fèi)電子、物聯(lián)網(wǎng)和數(shù)據(jù)處理應(yīng)用占比較大，2019年?duì)I收占比分別為38%、24%和20%。目前公司主要的客戶包括英特爾、博世、恩智浦、Facebook、大華股份等眾多國內(nèi)外知名企業(yè)。（二）業(yè)務(wù)模式新穎獨(dú)特，兩大業(yè)務(wù)協(xié)同意義顯著公司的主要經(jīng)營模式為芯片設(shè)計(jì)平臺(tái)即服務(wù)，同傳統(tǒng)的芯片設(shè)計(jì)服務(wù)公司的經(jīng)營模式不同，通常行業(yè)內(nèi)芯片設(shè)計(jì)公司主要以設(shè)計(jì)并銷售自有品牌芯片產(chǎn)品而開展業(yè)務(wù)運(yùn)營。公司無自有品牌的芯片產(chǎn)品，而是通過積累的芯片定制技術(shù)和半導(dǎo)體IP技術(shù)為客戶提供一站式芯片定制服務(wù)和半導(dǎo)體IP授權(quán)服務(wù)，而產(chǎn)品的終端銷售則由客戶自身負(fù)責(zé)，可以有效的降低市場風(fēng)險(xiǎn)以及庫存風(fēng)險(xiǎn)。同時(shí)我們認(rèn)為公司的兩大業(yè)務(wù)具備極高的協(xié)同性，芯原的業(yè)務(wù)主要為IP授權(quán)服務(wù)和一站式芯片定制服務(wù)，首先IP是設(shè)計(jì)服務(wù)的基礎(chǔ)，公司在提供一站式芯片定制服務(wù)時(shí)會(huì)使用自己高性能的自研IP，使用芯原自有IP相比使用集成第三方IP，在成本和設(shè)計(jì)效率等方面更具優(yōu)勢。同時(shí)在設(shè)計(jì)服務(wù)過程中，芯原也會(huì)收集不同行業(yè)對于IP指標(biāo)性能的需求，打磨豐富公司的IP資源庫，提高自身核心競爭實(shí)力。芯原在為客戶提供IP授權(quán)服務(wù)的過程中，優(yōu)質(zhì)的IP和服務(wù)逐步受到客戶認(rèn)可。當(dāng)客戶出現(xiàn)新的芯片定制需求時(shí)，基于已有合作基礎(chǔ)，會(huì)優(yōu)先考慮采用芯原的一站式芯片定制服務(wù)，相輔相成。公司兩大業(yè)務(wù)具體工作場景以及作用：一站式芯片定制：公司的“一站式芯片定制業(yè)務(wù)”分為“芯片量產(chǎn)業(yè)務(wù)”和“芯片設(shè)計(jì)業(yè)務(wù)”，公司的一站式芯片定制業(yè)務(wù)具體是指公司向客戶提供平臺(tái)化的芯片定制方案，并接受委托完成從芯片設(shè)計(jì)到晶圓制造、封裝和測試的全部或部分服務(wù)環(huán)節(jié)，具體分為芯片設(shè)計(jì)業(yè)務(wù)和芯片量產(chǎn)業(yè)務(wù)。“芯片設(shè)計(jì)業(yè)務(wù)”是指根據(jù)客戶對芯片在功能、性能、功耗、尺寸及成本等方面的要求進(jìn)行芯片規(guī)格定義和IP選型，通過設(shè)計(jì)、實(shí)現(xiàn)及驗(yàn)證，逐步轉(zhuǎn)化為能用于芯片制造的版圖，并委托晶圓廠根據(jù)版圖生產(chǎn)工程晶圓，封裝廠及測試廠進(jìn)行工程樣片封裝測試，從而完成芯片樣片生產(chǎn)，最終將經(jīng)過公司技術(shù)人員驗(yàn)證過的樣片交付給客戶的全部過程。“芯片量產(chǎn)業(yè)務(wù)”是指根據(jù)客戶需求委托晶圓廠進(jìn)行晶圓制造、委托封裝廠及測試廠進(jìn)行封裝和測試，并提供以上過程中的生產(chǎn)管理服務(wù)，最終交付給客戶晶圓片或者芯片的全部過程。半導(dǎo)體IP授權(quán)：公司的半導(dǎo)體IP授權(quán)業(yè)務(wù)分為“知識產(chǎn)權(quán)授權(quán)使用費(fèi)”和“特許權(quán)使用費(fèi)”。半導(dǎo)體IP授權(quán)業(yè)務(wù)是指公司將其研發(fā)的半導(dǎo)體IP授權(quán)給客戶使用，以獲取知識產(chǎn)權(quán)授權(quán)使用費(fèi)收入，或按照量產(chǎn)芯片銷售顆數(shù)獲取特許權(quán)使用費(fèi)收入?！爸R產(chǎn)權(quán)授權(quán)”是指在客戶芯片設(shè)計(jì)階段，公司直接向客戶交付半導(dǎo)體IP并獲取知識產(chǎn)權(quán)授權(quán)使用費(fèi)收入，該階段通常在簽署合同時(shí)收取一部分款項(xiàng)，待IP交付完成后收取剩余款項(xiàng)?！疤卦S權(quán)授權(quán)”是指待客戶利用該IP完成芯片設(shè)計(jì)并量產(chǎn)后，公司依照合同約定，根據(jù)客戶芯片的銷售情況，按照量產(chǎn)芯片銷售顆數(shù)獲取特許權(quán)使用費(fèi)收入，該階段客戶通常按季度向公司提交芯片銷售情況作為結(jié)算依據(jù)。（三）高研發(fā)投入拖累公司凈利率，但規(guī)模效應(yīng)逐漸凸顯從公司凈利潤情況來看，期間費(fèi)用率較高拖累凈利潤水平，研發(fā)費(fèi)用維持高投入狀態(tài)。公司2016-2019年期間費(fèi)用合計(jì)為4.41、5.03、4.91、5.95億元，占營收比例分別為52.9%、46.6%、46.5%、44.4%，規(guī)模效應(yīng)逐漸凸顯，整體情況穩(wěn)定且略有下降，研發(fā)費(fèi)用開支較為巨大，2016-2019年研發(fā)費(fèi)用占比分別高達(dá)37.2%、30.7%、32.9%和31.7%。由于公司較大的研發(fā)支出，2016-2019年公司凈利潤持續(xù)為負(fù)，但逐漸改善，2016到2019年公司凈利率分別為-17.5%、-11.9%、-6.4%和-3.1%。我們認(rèn)為公司的兩大業(yè)務(wù)行業(yè)特性（下游較高難度芯片往往需要芯片定制服務(wù)，低難度芯片設(shè)計(jì)廠商可自研完成，IP及芯片產(chǎn)品要求具備高量產(chǎn)成熟性、高性能以及成本低的特點(diǎn)），需要公司維持高研發(fā)投入狀態(tài)，伴隨著技術(shù)實(shí)力以及IP產(chǎn)品的積累，可復(fù)用性等規(guī)模優(yōu)勢逐漸凸顯，公司凈利潤后期有望實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)正。從公司現(xiàn)金流狀況來看，目前雖然公司現(xiàn)金流依然為負(fù)，但預(yù)計(jì)伴隨著公司IP業(yè)務(wù)占比提升，經(jīng)營性現(xiàn)金流凈額有望實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)正。2019年公司經(jīng)營性現(xiàn)金流凈額為-0.65億元，相比于2018年有了較大幅度的提升。公司的經(jīng)營活動(dòng)現(xiàn)金流入基本由銷售商品、提供勞務(wù)收到的現(xiàn)金構(gòu)成，主要來源于公司一站式芯片定制和半導(dǎo)體IP授權(quán)業(yè)務(wù)收入。而經(jīng)營活動(dòng)流出現(xiàn)金流主要由購買商品、接受勞務(wù)支付的現(xiàn)金（采購晶圓、第三方IP和EDA工具等所支付的款項(xiàng)，晶圓和第三方IP的采購主要用于芯片定制業(yè)務(wù)的展開）和支付給職工以及為職工支付的現(xiàn)金（支付給員工的職工薪酬）。公司資產(chǎn)負(fù)債情況表現(xiàn)優(yōu)異，主要原因公司采取的集成電路設(shè)計(jì)輕資產(chǎn)的模式，芯片代工由中芯國際、景盛電子、格羅方德、三星電子等全球領(lǐng)先的晶圓代工企業(yè)，封裝測試由矽品精密、長電科技和京元電子等領(lǐng)先廠商構(gòu)成。由于公司IP授權(quán)的業(yè)務(wù)模式服務(wù)于芯片設(shè)計(jì)企業(yè)和系統(tǒng)廠商，不直接生產(chǎn)和銷售芯片，因此公司庫存水平較低，2019年僅為0.58億元。（四）公司股權(quán)結(jié)構(gòu)分散，無控股股東和實(shí)際控制人公司的股權(quán)結(jié)構(gòu)較為分散，無控股股東和實(shí)際控制人。截止2020年5月，公司股權(quán)結(jié)構(gòu)中存在諸多境內(nèi)外的小股東，無持股比例較大的股東，公司無控股股東和實(shí)際控制人，公司第一大股東為VeriSiliconLimited，持股比例為17.91%。公司經(jīng)營方針及重大事項(xiàng)的決策由股東大會(huì)和董事會(huì)按照公司議事規(guī)則討論后確定，充分反應(yīng)股東的廣泛意見。公司共有4家境內(nèi)控股子公司（圖芯上海、芯原成都、芯原北京和芯原南京），境內(nèi)子公司主要負(fù)責(zé)技術(shù)研發(fā)職能，分公司（深圳分公司）負(fù)責(zé)相應(yīng)地區(qū)銷售職能，公司共有10家境外控股子公司，其中芯原美國主要負(fù)責(zé)IP授權(quán)業(yè)務(wù)和芯片定制業(yè)務(wù)，芯原香港主要負(fù)責(zé)芯片定制業(yè)務(wù)，芯原微香港主要負(fù)責(zé)芯片定制業(yè)務(wù)。二、全球半導(dǎo)體IP領(lǐng)先廠商，國產(chǎn)替代默默助力者集成電路產(chǎn)業(yè)鏈由上游的EDA工具、IP、設(shè)計(jì)服務(wù)、材料和設(shè)備，中游的集成電路設(shè)計(jì)、晶圓制造、封裝測試以及下游的系統(tǒng)廠商組成，其中集成電路設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)是根據(jù)芯片規(guī)格要求，通過系統(tǒng)設(shè)計(jì)、邏輯設(shè)計(jì)、電路設(shè)計(jì)和物理設(shè)計(jì)，最終形成設(shè)計(jì)版圖。該環(huán)節(jié)上游的EDA等工具供應(yīng)商和半導(dǎo)體IP供應(yīng)商分別提供芯片設(shè)計(jì)所需的自動(dòng)化軟件工具和搭建SoC所需的核心功能模塊，設(shè)計(jì)服務(wù)供應(yīng)商提供各個(gè)研發(fā)環(huán)節(jié)部分或全部的研發(fā)服務(wù)及后續(xù)晶圓制造、封裝及測試的委外管理。從芯原股份的業(yè)務(wù)來看，其主要為下游客戶提供IP授權(quán)以及設(shè)計(jì)服務(wù)，因此公司一方面受益5G、汽車電子、人工智能共同推動(dòng)下的半導(dǎo)體行業(yè)周期性成長，另一方面伴隨著國內(nèi)集成電路設(shè)計(jì)市場規(guī)模高速成長，在國產(chǎn)替代大浪潮下，國內(nèi)IC設(shè)計(jì)創(chuàng)業(yè)公司如“雨后春筍”般成立，為快速實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品突破和量產(chǎn)，對上游IP和設(shè)計(jì)服務(wù)需求旺盛。因此，我們高度看好芯原股份在國產(chǎn)IP以及設(shè)計(jì)服務(wù)賽道的稀缺性以及成長性。（一）半導(dǎo)體行業(yè)創(chuàng)新不止，新興應(yīng)用與先進(jìn)工藝推動(dòng)IP需求放量新興應(yīng)用推陳出新，集成電路行業(yè)周期性成長。集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展的大環(huán)境為半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)，二者的發(fā)展景氣度高度一致。受全球經(jīng)濟(jì)起伏的影響，半導(dǎo)體行業(yè)周期波動(dòng)明顯，但長期的增長趨勢始終未發(fā)生變化，其最重要的原因是以技術(shù)進(jìn)步為基石而帶來的新興應(yīng)用的推陳出新。目前半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)已進(jìn)入繼個(gè)人電腦和智能手機(jī)后的下一個(gè)發(fā)展周期，其最主要的變革力量源自于物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算、人工智能、大數(shù)據(jù)和5G通信等新應(yīng)用的興起。根據(jù)公司招股意向書中引用的IBS統(tǒng)計(jì)，半導(dǎo)體市場預(yù)計(jì)2030年達(dá)到10527.2億美元，相比2019年提升162.6%，年復(fù)合增速為9.2%，就具體終端而言無線通信、汽車電子等均為后續(xù)產(chǎn)業(yè)的重要發(fā)展方向。先進(jìn)工藝節(jié)點(diǎn)行業(yè)占比持續(xù)提升，高設(shè)計(jì)成本以及設(shè)計(jì)風(fēng)險(xiǎn)推動(dòng)下游設(shè)計(jì)廠商尋求IP以及設(shè)計(jì)服務(wù)。對于數(shù)字芯片而言，先進(jìn)的工藝制程可以帶來更小的寄生效應(yīng)，更快的電位翻轉(zhuǎn)速率和更低的單個(gè)晶體管成本（根據(jù)IBS報(bào)告，以全球某領(lǐng)先智能手機(jī)公司為例，其晶體管的生產(chǎn)成本在16nm工藝節(jié)點(diǎn)下為每10億個(gè)晶體管4.98美元，而7nm工藝節(jié)點(diǎn)下僅為2.65美元）。因此以5-10年的時(shí)間緯度來看，摩爾定律依然有望得到持續(xù)，目前全球領(lǐng)先的晶圓代工企業(yè)臺(tái)積電以及中芯國際均積極推進(jìn)先進(jìn)制程的量產(chǎn)，臺(tái)積電宣布自2020年開始量產(chǎn)采用5nm工藝節(jié)點(diǎn)的FinFET集成電路產(chǎn)品，三星電子宣布計(jì)劃于2021年量產(chǎn)采用3nm工藝節(jié)點(diǎn)的集成電路產(chǎn)品。但是另一方面先進(jìn)工藝的推進(jìn)會(huì)進(jìn)一步提升對上游IP以及設(shè)計(jì)服務(wù)的需求，先進(jìn)制程的設(shè)計(jì)成本（設(shè)計(jì)難度更高，設(shè)計(jì)人員需求更大）以及設(shè)計(jì)風(fēng)險(xiǎn)（流片失敗成本過高）更高。先進(jìn)工藝會(huì)帶來設(shè)計(jì)的復(fù)雜度，根據(jù)IBS報(bào)告，以80mm2面積的芯片裸片為例，在16nm工藝節(jié)點(diǎn)下，單顆裸片可容納的晶體管數(shù)量為21.1億個(gè)；在7nm工藝節(jié)點(diǎn)下，該晶體管數(shù)量可增長到69.7億個(gè)，同時(shí)還會(huì)帶來設(shè)計(jì)成本的增加，以先進(jìn)工藝節(jié)點(diǎn)處于主流應(yīng)用時(shí)期的設(shè)計(jì)成本為例，工藝節(jié)點(diǎn)為28nm時(shí)，單顆芯片設(shè)計(jì)成本約為0.41億美元，而工藝節(jié)點(diǎn)為7nm時(shí)，設(shè)計(jì)成本則快速升至約2.22億美元，即使工藝節(jié)點(diǎn)達(dá)到成熟應(yīng)用時(shí)期，設(shè)計(jì)成本大幅度下降的前提下，相較同一應(yīng)用時(shí)期的上一代先進(jìn)工藝節(jié)點(diǎn)，仍存在顯著提升。IP復(fù)用技術(shù)成為集成電路設(shè)計(jì)主流方向，先進(jìn)制程芯片集成IP數(shù)量提升明顯。隨著集成電路設(shè)計(jì)步入SOC時(shí)代，為了加快產(chǎn)品上市時(shí)間，以IP復(fù)用等技術(shù)支撐的SoC已成為當(dāng)今超大規(guī)模集成電路的主流方向，當(dāng)前國際上絕大部分SoC都是基于多種不同IP組合進(jìn)行設(shè)計(jì)的，IP在集成電路設(shè)計(jì)與開發(fā)工作中已是不可或缺的要素。與此同時(shí)，摩爾定律下的先進(jìn)制程不斷推進(jìn)，線寬的縮小使得芯片中晶體管數(shù)量大幅提升，使得單顆芯片中可集成的IP數(shù)量也大幅增加。根據(jù)IBS報(bào)告，以28nm工藝節(jié)點(diǎn)為例，單顆芯片中已可集成的IP數(shù)量為87個(gè)，當(dāng)工藝節(jié)點(diǎn)演進(jìn)至7nm時(shí)，可集成的IP數(shù)量達(dá)到178個(gè)，單顆芯片可集成IP數(shù)量增多為更多IP在SoC中實(shí)現(xiàn)可復(fù)用提供新的空間，從而推動(dòng)半導(dǎo)體IP市場進(jìn)一步發(fā)展。根據(jù)IBS統(tǒng)計(jì)，全球規(guī)劃中的芯片設(shè)計(jì)項(xiàng)目涵蓋有從250nm及以上到5nm及以下的各個(gè)工藝節(jié)點(diǎn)，因此晶圓廠的各產(chǎn)線都仍存在一定的市場需求，使得相關(guān)設(shè)計(jì)資源如半導(dǎo)體IP可復(fù)用性持續(xù)存在。28nm以上的成熟工藝占據(jù)設(shè)計(jì)項(xiàng)目的主要份額，含28nm在內(nèi)的更先進(jìn)工藝節(jié)點(diǎn)占比雖小但呈現(xiàn)出了穩(wěn)步增長的態(tài)勢。因此為了提升芯片設(shè)計(jì)的效率和降低設(shè)計(jì)成本，越來越多的芯片設(shè)計(jì)公司尋求專業(yè)化的一站式芯片定制服務(wù)和使用經(jīng)過驗(yàn)證的半導(dǎo)體IP，催生出對上游半導(dǎo)體IP的巨大需求。根據(jù)IBS數(shù)據(jù)顯示，半導(dǎo)體IP市場將從2018年的46億美元增長至2027年的101億美元，年均復(fù)合增長率為9.1％。其中最主要的需求來自于處理器IP，預(yù)計(jì)在2027年達(dá)到62.6億美元，2018-2027年年復(fù)合增長率為10.2％，數(shù)?；旌螴P市場預(yù)計(jì)在2027年達(dá)到13.3億美元，2018-2027年年復(fù)合增長率為7.0％，射頻IP市場預(yù)計(jì)在2027年達(dá)到11.2億美元，2018-2027年年均復(fù)合增長率為8.4％。（二）大陸IC創(chuàng)業(yè)熱情不息，國產(chǎn)替代傳導(dǎo)帶動(dòng)上游景氣提升成長是大陸半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的主旋律，國產(chǎn)替代邊際提速，大陸集成電路行業(yè)增速領(lǐng)跑全球。我國的集成電路設(shè)計(jì)產(chǎn)業(yè)發(fā)展起點(diǎn)較低，但依靠著巨大的市場需求和良好的產(chǎn)業(yè)政策環(huán)境等有利因素，已成為全球集成電路設(shè)計(jì)產(chǎn)業(yè)的新生力量。從產(chǎn)業(yè)規(guī)模來看，根據(jù)中國半導(dǎo)體協(xié)會(huì)披露，我國大陸集成電路設(shè)計(jì)行業(yè)銷售規(guī)模從2013年的809億元增長至2018年的2519億元，年均復(fù)合增長率約為25.5%，遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于同期全球集成電路設(shè)計(jì)產(chǎn)業(yè)市場年復(fù)合增速。根據(jù)IBS報(bào)告，2018年中國半導(dǎo)體市場規(guī)模占全球市場的53.0％，預(yù)計(jì)到2027年將達(dá)到61.93％。目前，中國半導(dǎo)體市場自給率僅有12.2%，預(yù)計(jì)2027年有望達(dá)到31.2%，半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)“國產(chǎn)化”具有較大空間。背靠大陸旺盛替代需求，大陸集成電路設(shè)計(jì)公司數(shù)量快速成長。中國擁有全球最大的電子產(chǎn)品生產(chǎn)及消費(fèi)市場，因此對集成電路產(chǎn)生了巨大的需求。伴隨著國內(nèi)降低了集成電路設(shè)計(jì)企業(yè)上市門檻，同時(shí)加上產(chǎn)業(yè)資金以及政策的支持，同時(shí)輕資產(chǎn)的集成電路設(shè)計(jì)企業(yè)模式更利于具備技術(shù)實(shí)力的海外工程師歸國創(chuàng)業(yè)，因此大陸集成電路設(shè)計(jì)企業(yè)如雨后春筍般創(chuàng)立。根據(jù)公司招股意向書中引用的ICCAD公布的數(shù)據(jù)顯示，我國集成電路設(shè)計(jì)公司數(shù)量大幅提升，2015年到2019年中國大陸集成電路設(shè)計(jì)企業(yè)從736家提升至1780家，增長約41.8%。2018年中國芯片設(shè)計(jì)公司規(guī)劃中的設(shè)計(jì)項(xiàng)目數(shù)為1797項(xiàng)，該數(shù)據(jù)預(yù)計(jì)將于2027年達(dá)到3232項(xiàng)，年均復(fù)合增長率約為6.74%。我們認(rèn)為短期來看集成電路設(shè)計(jì)人才供給量無法與國內(nèi)集成電路設(shè)計(jì)的創(chuàng)業(yè)熱情匹配（尤其是經(jīng)驗(yàn)豐富的工程師依然絕對稀缺），因此需要技術(shù)實(shí)力成熟的設(shè)計(jì)服務(wù)企業(yè)提供相應(yīng)的設(shè)計(jì)幫助（尤其是后道環(huán)節(jié)）。同時(shí)從長期來看，國內(nèi)集成電路創(chuàng)業(yè)門檻以及國產(chǎn)替代的藍(lán)海也將會(huì)轉(zhuǎn)向更高技術(shù)難度、更高集成度的數(shù)字SOC芯片，在國產(chǎn)替代的趨勢下，芯原股份作為國內(nèi)領(lǐng)先的IP供應(yīng)商將會(huì)迎來高速成長。三、以ARM觀芯原，看芯原成長的新機(jī)遇（一）觀ARM：世界邁向智能時(shí)代的締造者和受益者ARM是全球領(lǐng)先的半導(dǎo)體知識產(chǎn)權(quán)（IP）提供商，由蘋果、Acorn和VLSI在1990年合資成立，主要設(shè)計(jì)開發(fā)微處理器CPUIP以及相關(guān)技術(shù)和軟件。ARM公司作為知識產(chǎn)權(quán)提供商，本身不從事芯片的設(shè)計(jì)制造，主要通過轉(zhuǎn)讓設(shè)計(jì)專利收取費(fèi)用。ARM的商業(yè)模式主要為將研發(fā)的IP授權(quán)給半導(dǎo)體廠商，其后收取一次性授權(quán)費(fèi)用和版稅提升。該業(yè)務(wù)模式具備早期高研發(fā)投入，后期收入貢獻(xiàn)源遠(yuǎn)流長的特點(diǎn)，IP復(fù)用性要求以及數(shù)字IP（CPUIP、GPUIP等）跟隨先進(jìn)工藝迭代的需要早期研發(fā)階段投入較高的研發(fā)費(fèi)用，此后不斷提升性能優(yōu)勢與復(fù)用可靠性，之后便可以在多客戶多應(yīng)用場景貢獻(xiàn)源遠(yuǎn)流長的收入，對于ARM來說，其早期一般2-3年用于研發(fā)，3-4年IP產(chǎn)品貢獻(xiàn)收入同時(shí)進(jìn)行優(yōu)化打磨，之后該IP產(chǎn)品有望為ARM貢獻(xiàn)長達(dá)25年左右的收入。復(fù)盤ARM成長軌跡，公司的高速成長不斷擁抱了移動(dòng)通信變革（移動(dòng)手機(jī)、智能手機(jī)）的整個(gè)上行周期，ARM公司是電子智能變革的締造者亦是受益者。ARM的成長起始于爆款產(chǎn)品的切入，1991年ARM開始嘗試將原量產(chǎn)芯片業(yè)務(wù)模式更改為IP授權(quán)模式，1993年將自身產(chǎn)品授權(quán)給CirrusLogic和德州儀器，同德州儀器的合作，為ARM公司樹立了聲譽(yù)同時(shí)證明了授權(quán)模式的可行性。而后基于德州儀器系統(tǒng)設(shè)計(jì)的GSM諾基亞手機(jī)開始使用ARM芯片（ARM專門開發(fā)出16位的定制指令集，縮減了占用的內(nèi)存空間，贏得產(chǎn)品切入的機(jī)會(huì)），此后諾基亞6110成為了第一部采用ARM處理器的GSM手機(jī)，上市后獲得了極大的成功，為ARM的騰飛創(chuàng)造了產(chǎn)品基礎(chǔ)。此后伴隨著移動(dòng)手機(jī)井噴式普及，ARM公司授權(quán)公司數(shù)目超165家，在FY1997-FY2002年實(shí)現(xiàn)了年復(fù)合增速39.1%的高成長。ARM的成長延續(xù)起始于IP授權(quán)橫向布局至iPod領(lǐng)域，ARM的IP授權(quán)業(yè)務(wù)不僅僅停留在移動(dòng)手機(jī)當(dāng)中，由于處理器和計(jì)算架構(gòu)的通用性以及ARM指令集的精簡特性更適用于低功耗場景，ARM的IP同樣試用在其他移動(dòng)式終端上面，陪伴蘋果的創(chuàng)新性布局，2001年iPod產(chǎn)品成為推動(dòng)ARM成長延續(xù)的重要終端產(chǎn)品，自此ARMIP成功在移動(dòng)手機(jī)、音頻終端、個(gè)人電腦上實(shí)現(xiàn)橫向布局，在FY2002-FY2008年實(shí)現(xiàn)了年復(fù)合增速21.5%的高成長。ARM的騰飛來起始于獨(dú)享智能手機(jī)變革的巨量紅利，蘋果手機(jī)是智能手機(jī)變革的創(chuàng)始者和領(lǐng)跑者，在第一代的iPhone手機(jī)中便使用了ARM設(shè)計(jì)、三星制造的芯片，主要由于當(dāng)時(shí)ARM隨著Nokia的成功，幾乎成為移動(dòng)通信領(lǐng)域唯一應(yīng)用處理器架構(gòu)供應(yīng)商，同時(shí)ARM與蘋果合作十分深入，產(chǎn)品類型包括1994年推出的Newton掌上電腦和貢獻(xiàn)大量營收占比的iPod產(chǎn)品。后續(xù)全球智能手機(jī)進(jìn)入飛速發(fā)展階段，ARM也因此奠定了在智能手機(jī)市場的霸主地位，受益智能手機(jī)高速滲透和放量，ARM在FY2009-FY2017年實(shí)現(xiàn)了年復(fù)合增速18.2%的高成長。因此其實(shí)我們可以看到下游高速放量和變革的電子產(chǎn)品是帶動(dòng)ARM高速成長的基石，同時(shí)伴隨著單個(gè)下游終端產(chǎn)品的產(chǎn)品智能化和復(fù)雜化（應(yīng)用處理器芯片、多媒體處理器芯片、接口芯片等）以及工藝節(jié)點(diǎn)先進(jìn)化（數(shù)字邏輯芯片跟隨先進(jìn)工藝制程進(jìn)步，每代價(jià)值量均有提升），后期ARM也將在移動(dòng)手機(jī)領(lǐng)域的優(yōu)勢復(fù)制到了更多的領(lǐng)域（汽車電子、智能卡、嵌入式系統(tǒng)、服務(wù)器等），截至2019年基于ARM架構(gòu)的芯片已經(jīng)實(shí)現(xiàn)累計(jì)出貨量1660億顆。截至2019Q4，ARM憑借自身技術(shù)優(yōu)勢已經(jīng)在移動(dòng)手機(jī)（應(yīng)用處理器芯片）、汽車場景（車載娛樂和ADAS系統(tǒng)）、嵌入式（物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備控制系統(tǒng)）、消費(fèi)類電子應(yīng)用的IP供應(yīng)已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了較高滲透率。同時(shí)根據(jù)ARM預(yù)測，未來年復(fù)合增速最快的市場以汽車場景（車載娛樂和ADAS系統(tǒng)）和嵌入式（物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備控制系統(tǒng)）。根據(jù)IPnest披露，ARM全球半導(dǎo)體IP市占率第一，高達(dá)40.8%，同時(shí)芯原股份是全球第七大半導(dǎo)體IP供應(yīng)商，國產(chǎn)IP領(lǐng)軍者，但全球市占率僅為1.8%。規(guī)?；\(yùn)營的芯片設(shè)計(jì)服務(wù)和半導(dǎo)體IP提供商基本都集中在海外，芯原是我國企業(yè)中極少數(shù)能與同行業(yè)全球知名公司直接競爭并不斷擴(kuò)大市場占有率的公司。根據(jù)公司招股意向書中引用的IPnest統(tǒng)計(jì)，2018-2019年全球半導(dǎo)體IP供應(yīng)商銷售收入中，芯原是中國大陸排名第一、全球排名第七的半導(dǎo)體IP供應(yīng)商，有望充分受益國產(chǎn)替代趨勢。（二）觀芯原：同與不同看芯原股份后續(xù)成長動(dòng)能與ARM相對比我們可以發(fā)現(xiàn)，芯原的相同之處體現(xiàn)在，高研發(fā)投入驅(qū)動(dòng)公司高速成長，積極外延補(bǔ)充完善自身技術(shù)實(shí)力，具備提供完善差異化IP的配套方案的技術(shù)實(shí)力，同時(shí)下游優(yōu)質(zhì)客戶量產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)豐富，有助于后續(xù)新客戶導(dǎo)入。但芯原也具備獨(dú)特之處，首先芯原背靠需求廣闊的中國大陸市場，公司較為獨(dú)特的一站式芯片設(shè)計(jì)服務(wù)業(yè)務(wù)有助于幫助國內(nèi)系統(tǒng)廠商和芯片設(shè)計(jì)廠商實(shí)現(xiàn)國產(chǎn)替代。同時(shí)后續(xù)高速增長的市場ARM尚未完全實(shí)現(xiàn)壟斷，因此也為芯原在人工智能、超高清視頻、汽車電子、物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用領(lǐng)域后續(xù)成長提供了契機(jī)。相同點(diǎn)一，高研發(fā)投入是驅(qū)動(dòng)IP公司成長的關(guān)鍵，ARM與芯原股份研發(fā)費(fèi)用率高于30%。下游客戶對于IP授權(quán)供應(yīng)商的需求主要包括IP的技術(shù)實(shí)力（單IP性能優(yōu)異且設(shè)計(jì)巧妙）、完善的Roadmap（提供可擴(kuò)展、靈活配置、性能功耗成本折中的差異化產(chǎn)品供用戶選擇）、較高的可靠性（流片良率穩(wěn)定，相同IP間性能無偏差）。因此高研發(fā)投入是IP授權(quán)企業(yè)保持活力的關(guān)鍵，IP授權(quán)競爭力的實(shí)現(xiàn)需要超高的研發(fā)投入和技術(shù)實(shí)力去實(shí)現(xiàn)。對比ARM和芯原股份，兩者均保持較高的研發(fā)投入，研發(fā)費(fèi)用率基本上維持在30%以上，高研發(fā)投入是公司維持高成長性的保證。伴隨著高研發(fā)投入，芯原股份先進(jìn)制程營收占比不斷提升，國內(nèi)少數(shù)具備7nm/10nm工藝節(jié)點(diǎn)成功設(shè)計(jì)流片經(jīng)驗(yàn)的廠商。從2017年到2019年，公司14nm以下的芯片設(shè)計(jì)收入大幅提升，營收占比也從21.9%提升到53.4%，相比之下，22nm以上的制程營收近三年來基本沒有出現(xiàn)增長。說明先進(jìn)制程是半導(dǎo)體IP設(shè)計(jì)公司的核心競爭力，對于提升服務(wù)水平和保持客戶粘性具有重要意義。目前，公司的工藝制程已經(jīng)達(dá)到7nm的水平，并積極開展5nm制程的技術(shù)研發(fā)。公司工藝節(jié)點(diǎn)不斷突破不僅能幫助公司獲取更多優(yōu)質(zhì)客戶，提升議價(jià)權(quán)，而且能夠保持公司的競爭優(yōu)勢。相同點(diǎn)二，外延是提升產(chǎn)品完善度的重要途徑，對于國內(nèi)IP企業(yè)來說意義更為重大。ARM早期以CPU授權(quán)為主，沒有GPU授權(quán)，早期ARM會(huì)采取Imagination的GPU核。ARM于2006年收購挪威特隆赫姆地區(qū)的移動(dòng)GPU芯片廠商Falanx，補(bǔ)足了自身的GPU實(shí)力，后形成一整套GPU授權(quán)方案Mali。而反觀芯原的成長的國產(chǎn)中，芯原分別于2004年收購國內(nèi)專業(yè)集成電路設(shè)計(jì)服務(wù)商上海眾華，開拓芯片設(shè)計(jì)服務(wù)市場。于2006年收購LSILogic的ZSP（數(shù)字信號處理器）部門（芯原收購的第一個(gè)IP標(biāo)的），于2016收購圖芯美國的收購，芯原獲得了GPUIP，并開發(fā)出了汽車電子的綜合解決方案和高效的NPUIP。同時(shí)結(jié)合IP行業(yè)高研發(fā)投入的特點(diǎn)，在國內(nèi)集成電路研發(fā)能力較弱的情況下，并購?fù)庋右廊皇菄鴥?nèi)半導(dǎo)體IP廠商能夠?qū)崿F(xiàn)高速成長的重要途徑。相同點(diǎn)三，海量優(yōu)質(zhì)客戶成功案例，幫助企業(yè)易于獲取新客戶。芯原和ARM在發(fā)展過程中均積累了大量優(yōu)質(zhì)客戶，在新客戶快速導(dǎo)入方面具備優(yōu)勢。經(jīng)過多年發(fā)展，公司在國內(nèi)外產(chǎn)業(yè)鏈上都積累眾多知名客戶，如英特爾、博世、恩智浦、三星、谷歌、亞馬遜、華為等。由于下游客戶在選擇IP供應(yīng)商時(shí)極為謹(jǐn)慎，會(huì)重點(diǎn)關(guān)注其是否有相應(yīng)的成功案例，因此芯原在諸多領(lǐng)域具有優(yōu)質(zhì)客戶的成功案例，幫助公司在獲取新客戶時(shí)具有較大優(yōu)勢。相同點(diǎn)四，IP產(chǎn)品種類齊全，配套降低客戶開發(fā)難度。ARM和芯原具備多種關(guān)鍵IP的供應(yīng)能力，競爭對手中Cadence和新思科技也可以提供較為齊全的IP種類，同時(shí)對于下游客戶來說提供較為齊全的IP產(chǎn)品可以降低開發(fā)難度提高適配性，降低風(fēng)險(xiǎn)，因此IP種類齊全也是IP供應(yīng)商的重要競爭力所在。對于設(shè)計(jì)服務(wù)廠商來說亦是如此，齊全的IP種類可以降低設(shè)計(jì)服務(wù)廠商的設(shè)計(jì)難度，減少研發(fā)周期和設(shè)計(jì)難度。不同點(diǎn)一，業(yè)務(wù)布局側(cè)重點(diǎn)不同，ARM中央處理器IP全球領(lǐng)先，芯原IP種類較為齊全，其中以GPU、DSP、NPUIP技術(shù)實(shí)力最為優(yōu)異。芯原股份IP種類齊全，目前芯原股份除中央處理器IP、嵌入式非揮發(fā)性存儲(chǔ)器和內(nèi)存編譯器外，其他關(guān)鍵IP類型均實(shí)現(xiàn)初步具備。根據(jù)公司招股意向書中引用的IPnest統(tǒng)計(jì)，2019年芯原GPUIP和DSPIP全球市占率分別為11.8%和8.9%，全球排名第三。同時(shí)在NPUIP領(lǐng)域亦具備領(lǐng)先優(yōu)勢，芯原的NPUIP已在全球近30家企業(yè)已量產(chǎn)的人工智能芯片產(chǎn)品中獲得采用。2018年人工智能芯片企業(yè)排名中，芯原位居全球第21位，在中國大陸企業(yè)上榜名單中排名第三。不同點(diǎn)二，地區(qū)創(chuàng)新熱度不同，芯原受益系統(tǒng)廠商國產(chǎn)替代。ARM公司主要授權(quán)給集成電路設(shè)計(jì)廠商，主要授權(quán)軟核（VHDL和Verilog代碼）和硬核（版圖物理布局文件），因此集成電路設(shè)計(jì)能力強(qiáng)勁的美國地區(qū)依然是其主要營收來源，占比高達(dá)37.8%。中國大陸近年已逐步成長為全球最大的消費(fèi)電子市場，芯原緊跟全球需求趨勢，其中中國大陸營收占比節(jié)節(jié)攀升，2019年占比高