瑞芯微深度解析：突破AIoT现有格局-成为计算单元SoC的提供者

1、瑞芯微深度解析：突破AIoT现有格局_成为计算单元SoC的提供者1. 国内芯片设计优胜者，重视研发步步高升1.1. 经营稳健，未来可期1.1.1. 颇具历史，屡创辉煌颇具历史，布局全球。瑞芯微电子（英文名 Rockchip，业内简称 RK）成立于 2001 年，是国内颇具历史的芯片设计公司，在经历行业的几轮洗牌之后，逐渐脱颖而出， 2020 年 2 月在 A 股主板成功上市。公司总部位于福建省福州市，在深圳、北京、上 海、杭州高端 IC 与软件人才聚集区有研发分/子公司，在香港设有子公司，中国台湾设 置有分支机构。步步登高出爆品，大展宏图落地多。公司成立之初，主要从事复读机变速芯片的研 发；在

2、 2006 年时，公司抓住潮流电子消费需求，主要供应 MP3/MP4 SoC；而后随 着平板电脑的爆发，公司的产品也在不断丰富提升，进入音视频的发展主航道。2014 年公司联合国际芯片巨头 Intel，推出 Sofia 3GR 主控芯片，助力 Intel 打入平板电脑 市场。2015 年，经过多年的积累与探索，公司推出了代表性杰作 RK3288 处理器， 该款处理器 4 核 28nm 先进制程，具备国际领先水平，并以此芯片积极布局商业显 示、收银机、智能家电、机器人、会议系统、考勤机等物联网市场，进入单芯片多 元化应用的阶段。2016 年，公司联合谷歌发布的 RK3399 新一代 6 核旗舰芯

3、片，应 用在三星和宏碁国际一流品牌的笔记本电脑和平板电脑上。紧抓市场新机遇，厚积薄发再扬帆。公司经历 20 年的发展壮大，初期紧抓市场爆品 的需求，从功能单一低性能的处理器芯片，逐渐驶入多功能高性能的智能处理器的 发展新航道。在 2013 年，平板电脑大爆发，各品牌平板电脑争相抢占市场，对处理 器芯片需求旺盛，公司创造了接近 14.5 亿元的营收高位。而后的 2014-2019 年，由 于各家巨头大力进入平板电脑领域，竞争激烈，市场逐渐被大品牌厂商寡头垄断， 瑞芯微的营收未能再突破 2013 年的高位。在此增长动能体质换挡的时期，公司坚持 研发苦练内功，推出多款极具竞争力的代表性芯片，同时不断

4、开拓下游应用领域， 为现在 AIoT 芯片需求的爆发做好了储备布局。1.1.2. 历经发展换挡，提质增效再起航换挡提质练内功，盈利能力稳提升。瑞芯微在经历换挡提质后，随着 2015 和 2016 年的高端高性能处理器 RK3288 和 RK3399 的推出，公司的毛利率稳步提升，并且 伴随着更多高端芯片的推出，以及更多的出货量。作为拥有高边际效益的芯片设计 公司，瑞芯微 2015 年来 ROE 和净利率持续提升。公司扣非摊薄 ROE 由 2015 年的 1.57%提升至 2021Q1 的 13.52%（年化），净利率由 2.49%提升至 2021Q1 的 19.76%。设计公司受益于增长，利润

5、增速高于营收。瑞芯微在经历 2015 年的利润低谷之后， 通过高强度投入研发高端芯片，在营收规模没有显著增长的情况下，得益于毛利率 的改善，经营质量的提高，净利润逐年大幅提高。公司在 2015-2020 年间，净利润 CAGR 高达 52.95%，营收 CAGR 仅为 10.63%；今年第一季度归母净利润为 1.12 亿 元，同比增长 250%，高于营收同比 109%的增速。瑞芯微近年来利润增速高于营收， 既体现出公司较强的盈利能力，又体现出轻资产芯片设计公司高边际收益的特点。1.1.3. 重视研发重视员工，着眼长远未来可期高强度研发，未来大有可期。瑞芯微坚持高强度研发投入，常年保持 20%的

6、研发费 用率，近 5 年管理、销售与财务费用稳中有降，合计占比仅约 7%，体现出公司对研 发投入的高度重视，以及较高的运营效率。高比例的研发投入，与公司定位高端先 进芯片的战略相吻合，支撑大音频、大视频、大感知、大软件的发展布局，抓住未 来的发展机遇。公司在 2020 年已推出 14nm 智慧视觉处理器芯片，目前正在研发 8nm 新一代旗舰芯片，推出后将在业内形成一定技术领先优势，未来大有可期。公司重视员工，员工回馈公司。公司追逐人才而择地，除福州总部外，在北京、上 海、深圳、杭州高端芯片人才聚集区建立研发中心，研发人员近 600 人，占公司总 人数的约 76%。公司总人数约 800 人，20

7、20 年人均薪酬 37.77 万元，2019 年福州市 平均工资为 8.90 万元，具备较强吸引力。近五年，随着公司员工薪酬的提高，人均 创利也在同步提高，体现出公司有效的员工激励政策，以及较强的人力资源转化为 利润的能力。1.1.4. 多家供应有保障，产品销售稳提升出货量稳步提升，均价平稳年降。近五年，公司芯片总出货量持续增长，成规模的 批量销售，有利于降低生产时的开模流片费用，也有利于摊薄研发费用。同期，随 着产品结构的变化，电源管理及小型物联网芯片的成功推出，大量出货，公司芯片 销售均价逐年下降。预计今年以来，芯片供不应求导致的产业链普遍涨价，会再度 抬升芯片销售均价。长期合作，多家供应

8、。瑞芯微作为 Fabless 芯片设计公司，晶圆制造与格罗方德、中 芯国际和台积电有着长期稳定的合作，封装测试工作主要在矽品、长电、华天、京 隆进行。公司作为老牌芯片设计公司，在各大晶圆厂有着长期大量的流片合作关系， 在新型中小企业难以获得晶圆产能之时，仍有较为坚实的产能保障。公司的芯片销 售以经销形式为主，在与下游大客户确定产品与需求量后，再由经销商进行货款的 交付服务。由于 Fabless 芯片设计公司的独特经营模式，公司前五大供应商与客户占 比较为集中，均在 75%左右。1.2. 芯片产品竞争力强，功能全面应用广泛1.2.1. 现有芯片各具特点，终端设备用途繁多多功能核心处理器，适用智能

9、终端。公司的主要产品是用于核心运算的智能应用处 理器芯片，用于供电管理的电源管理等芯片，同时还提供相关的开发支持技术服务 及与自研芯片相关的结构光模组等。智能应用处理器，简称 AP（application processor）， 是在中央处理器的基础上集成了音视频功能和接口功能的面向智能设备的运算处 理芯片，多采用系统级 SoC 封装的形式，将 CPU+GPU+NPU+ISP+I/O 等多种功能 模块，集成在一款芯片上。例如，公司 2020 年发布的使用 22nm 工艺的人工智能通 用处理器 RK3568，拥有 4 核 A55 CPU+Mali-G52 GPU+0.8TOPS NPU+8M I

10、SP 的高 度集成化设计，可在满足高性能运算的同时，提高片间通讯速度，降低功耗，缩小 芯片物理面积。相较单独的 CPU，智能应用处理器增加了多媒体处理能力，增加了 各类交互设备输入输出的支持，可以支持各类智能终端的应用需求。智能应用处理器迎来爆发，营收毛利率同步提升。智能应用处理器贡献公司绝大多 数营收，2015-2019 年，智能应用处理器营收稳定，且随着公司产品竞争力的提升， 毛利率持续提升。2020 年，受益于疫情的推动以及 AIoT 生态的发展，公司芯片销 售收入增长超 30%，芯片产品毛利率也达到 40.41%的高位。我们通过测算，2020 年 智能应用处理器芯片营收增速有望超 30

11、%，毛利率也可能达到 40%以上的高位。消费与物联应用广泛，新兴市场持续成长。智能应用处理器按照应用领域，可以划 分为消费电话和智能物联两大领域，消费电子市场以个人消费者为主，主要应用于 平板电脑、智能盒子、智能手机以及智能家居等消费电子产品。随着人们的消费升 级，以及智能化产品的不断深入，近年来营收占比不断提高。智能物联市场以商业 应用为主，广泛应用于智慧商显、智能零售、汽车电子、智能安防等智能物联硬件。 随着芯片算力的提升，AI 算法的不断完善，物联网、新零售等新的经济形态和智能 应用不断涌现，推动公司智能应用处理器销售的持续增长。电源管理性能优，配套出货成优势。电源管理芯片负责电能变换、

12、分配、检测及其 他电能管理控制，可与公司的智能应用处理器结合，形成内部配套竞争优势。2016 年，公司为 OPPO 定制开发的快速充电管理芯片 RK825，在体积、能量转换效率等 方面均有较大程度的优化。使用公司芯片的 SuperVOOC（超级闪充）和 VOOC（闪 充）手机的充电性能，较普通 5V/2A 手机大幅提升。另外，公司研发的适配器协议 芯片也将推向公开市场。布局多种组件产品，奠定未来增长基础。组件产品是公司基于自有芯片设计的相关 硬件，如结构光模组和开发板。2020 年，公司在自有芯片的基础上，自研的结构光 模组及算法产品进入商用阶段，并已通过选型认证，成为银联、腾讯、阿里的合作伙

13、伴，成为金融安全级的人脸支付方案商。公司的开源平台硬件开发板，主要面对 生态客户及初学者，带有丰富的硬件接口，可用于项目评估、功能验证、应用开发 等，是公司培育生态客户，引入新用户的重要渠道。1.2.2. 投入研发新产品，未来发展有看点布局智慧视觉处理器，14nm 芯片成功量产。公司上市后，继续高强度投入研发，不 断收获新成果。2020 年，搭载公司第二代图像处理器（ISP）和第二代视频编码器的 前端视觉处理器 RV1109/RV1126 面世。该款芯片采用中芯国际 14nm 制程，可以实 现 4K HDR 及黑光夜视功能，可以满足大安防和 AIoT 应用对音视频的采集需求， 广泛应用于智能门

14、锁、智能门铃、网络摄像头、行车记录仪、游戏互动、网络直播 等产品应用。RV1126 内置独立 NPU，更快更准确识别人脸，AI 识别耗时仅约 200 毫秒，速度较使用其他芯片提升 50%。重点研发拳头芯片，8nm 有望实现突破。2020 年，公司在完成新一代 22nm 工艺制 程的智能通用处理器 RK356X 研发与量产的同时，积极投入大量资源，进行新一代 8nm 制程旗舰产品 RK3588 的研发工作。RK3588 除内置 ARM 高端 CPU 和 GPU 外，还配备高算力 NPU，支持 8K 超高清视频编解码以及 5G、WiFi 6 射频模块，预 计将于今年推向市场。具备较强产品竞争力的

15、RK3588 的成功研发，有望成为公司 未来新的增长点。科技研发，以人为本。公司始终高度重视人才，为招揽优秀人才，先后在北京、上 海、深圳、杭州设立研发中心。2020 年上市后，公司利用股权激励，向 214 名骨干 员工授予相应权益，充分激发了各层级员工的积极性，增强了公司凝聚力，助推公 司持续快速发展。2. 需求侧：AIoT 生态蓄势已久，各类终端逐渐兴起2.1. 芯片设计行业迎来辉煌发展期需求持续高涨，芯片需求旺盛。消费电子、网络通信、智慧办公、线上购物等需求 涌现，升级换代持续演进，对集成电路的需求不断上升。我国集成电路产业呈逐年 上升趋势，但仍然呈现供不应求的局面。芯片设计行业在市场中

16、发展速度最快，2013- 2020 年 CAGR 达到 21.27%，规模超过晶圆制造与封测，达到 3778 亿元。AIoT 生态蓄势已久，携手芯片共创新时代。 2010 年，以 iPhone 4 为代表的智能手 机的逐渐普及，带领人们进入智能人机交互新时代。近年来，随着智能设备的长期 深入渗透，消费者对于智能产品的接受度逐渐提高，加之芯片算力提升，AI 算法的 优化，智能产品更加智能易用，逐渐走入千家万户，渗透到工作生活的方方面面。 智能物联网生态快速成长壮大，我国作为全球电子产业重镇，拥有众多下游制造与 终端品牌企业，有望成为全球重要的 AIoT 供应力量。瑞芯微作为颇具实力的 AIoT

17、芯片供应商，与下游客户密切协作，望与 AIoT 共成长。2.2. 智能应用终端百花齐放多媒体广告牌市场巨大，持续增长。多媒体交互技术成熟可靠，成本不断下降，纸 质广告逐渐替换为多媒体广告牌，我国数字标牌出货量不断提高。据 IDC 统计，2020 年我国数字标牌市场规模达到 802 亿元，预测未来将实现 18%的年平均增长率。疫情助推交互升级，商用交互需求大增。在疫情的助推下，线上办公、远程教育、 智慧购物快速发展，推动交互平板的普及与应用。2020 年，我国交互平板市场规模 达到 169 万台，增长 12.7%，其中商用交互平板大幅增长了 56.5%，达到 43.2 万台 的销售规模。在疫情助

18、推的契机之下，消费人群逐渐接受智能交互设备的使用，形 成用户粘性，为后续的更新换代铺就了市场基础。无纸化电子化普及，智能商用终端持续渗透。随着线上数据信息的丰富便捷，无纸 化交易的逐渐普及，各类智能商用终端设备需求大增。我国政务与电子商务的快速 信息化推进，加之手机支付的普及，有更多的场合需要运用智能终端实现交易与信 息确认。加之人脸识别等安全认证功能愈发完善可靠，安全便捷的特性推动了商用 终端接受度与渗透率的提高。2016 年来，我国智能商用终端设备市场规模快速增长， 从 2016 年的 18 亿增长至 2020 年的 89 亿元，预计未来仍将有 16%的平均增速。人脸识别认证普及，无接触通

19、过新方式。电子身份认证系统普及，无接触无纸化认 证，促使人脸识别闸机需求大增。人脸识别闸机已广泛应用于楼宇、园区、交通、 公园等场所，2020 年受到疫情无接触的通过验证需求，我国人脸识别闸机市场达到 41 万台，同比大增 50%。扫地机器人爆发增长，市场仍有大空间。智能扫地机器人拥有环境感知能力，可通 过智能芯片自主规划清扫路径，利用工作时间的不同，将噪声和脏污与用户隔离， 得到良好的清洁体验。2019 年，全球扫地机器人行业市场规模达到 33 亿美元，其 中 48%来自亚太地区。我国有着较为完善的扫地机器人产业生态，消费者对扫地机 器人的接受度较高，传统吸尘器的保有量不高，在 2019 年

20、，扫地机器人在吸尘产品 中的渗透率达到 30%，而世界主要发达经济体的渗透率却不足 10%，远低于我国的 水平，未来市场空间巨大。智能音箱市场广阔，带屏音箱持续升级。具备人工智能交互功能的智能音箱，作为 重要的人机交互接口，是各大厂商发力的重点。2020 年，我国智能音箱销量达到 3676 万台，数量虽然庞大，但普及率仍不高。2019 年，全球主要发达国家的 AI 音箱普 及率约为 20%，我国仅为 10%，未来成长空间巨大。随着互联网公司后台 AI 算力 算法的不断成熟完善，AI 音箱可以不断为用户带来升级体验，带屏 AI 音箱可以提 供更加丰富的升级体验。打破移动终端续航困扰，快充满足便捷

21、实用。各类移动终端，受限于产品体积、成 本以及电池能量密度等因素，电池的续航能力成为实用时的一大困扰。快速充电功 能技术的发展，为续航困扰提供了解决之道，各类终端相继应用。在手机、电脑、 IoT 乃至新能源车上，快速充电的需求量大增，带动了电源管理芯片与充电协议芯 片的发展。3. 供给侧：巨头把控高端通用计算领域，国产 AIoT 芯片突围机会大3.1. 处理器芯片各有千秋，架构授权助力智能处理器突围处理器芯片特点不同，智能应用处理器最适合 AIoT 场景。CPU 是最为成熟的处理 芯片，擅长指令控制，通用性最强，GPU 拥有较强的算力，生态也较为成熟，但是 二者均不能独立满足 AIoT 多种功

22、能的要求。可编程门阵列 FPGA 芯片可灵活编辑， 多用于芯片设计开发过程的小批量验证。ASIC 芯片多针对专门类应用而设计，通用 性较差。ISP 芯片主要用于视频前端的图形模拟信号处理，I/O 接口芯片主要用于数 据通信。目前先进的智能应用处理器是集成 CPU+GPU+NPU+ISP+I/O 通信等多种 芯片功能于一体的，面向多类智能设备的通用型芯片 SoC，可以用一颗芯片满足下 游设备多方面的运算处理需求。架构授权新模式，智能处理器迎突破。我国芯片设计企业相对起步较晚，在核心的 应用处理器芯片，尤其是性能追求极致、专业化程度高的 X86 架构 CPU 和 CUDA 架构 GPU 领域存在一

23、定劣势。但是随着新架构的涌现，IP 授权模式的兴起，凭借 着不断提升的技术研发水平，我国企业在新一代智能应用处理器领域，展现了可与 国际巨头相抗衡的竞争力。如在互联网机顶盒领域，我国大陆的企业晶晨、瑞芯微、 全志、华为海思的市场份额处于世界前列。在智慧商业显示、AI 音箱、扫地机器人 等 AIoT 领域，我国的瑞芯微、全志、华为海思、北京君正也均是重要的市场参与者。3.2. 芯片设计巨头林立，定位差异化竞争巨头垄断手机平板，智能物联需求各异。高通、联发科、华为海思之类的世界巨头 企业，在手机和平板 SoC 芯片领域已形成垄断优势，手机与平板品牌厂商寡头垄断， 巨头直接互相合作，竞争格局较为稳定

24、。在智能物联网领域，各企业通过重新定义 设计、丰富功能、管控成本，推出了定位明确，在细分市场颇具实力的智能应用处 理器。美国高通：公司是全球领先的无线通信技术研发企业和芯片设计公司，产品从智能 手机、平板电脑拓展至物联网、大数据、汽车等众多行业。高通最新款 IoT 芯片 APQ8053 使用 14nm 低功耗 FinFET 工艺，内置 8 个 ARMA53 小核，主频 1.8GHz， 拥有 2 个 ISP 单元，支持 2400 万像素摄像以及 4K30fps 视频输出，可应用于智能 显示、摄像、智能家居等众多领域。中国台湾联发科技（MediaTek）：公司是全球著名芯片设计厂商，专注于无线通讯

25、 及数字多媒体等技术领域。公司 2020 年正式发布的旗舰多媒体芯片 S900 采用台积 电 12nm 工艺，内置 4 个 ARM A73 大核，主频 1.8GHz，还内置有 Mali-G52 GPU、 APU、LPDDR4 和 Wi-Fi 6 模块，视频输出最高支持 8K60fps，可应用于高性能智 慧显示设备。华为海思：是华为的芯片设计公司，产品覆盖无线网络、固定网络、数字媒体等领 域的芯片，在数字媒体领域，已推出网络监控芯片、可视电话芯片、DVB 芯片和 IPTV芯片及解决方案。最新推出的智能显示处理器HI3751V811内置ARM A73+A53， 使用大小核架构平衡性能和功耗，视频输

26、出最高支持 8K30fps，可应用于高清智 慧显示设备。3.3. 瑞芯微实力不凡，拳头产品接连问世瑞芯微实力不凡。公司在 2018 年 CompassIntelligence 的全球 AI 芯片设计公司的排 名中，位列第 20 名，在大陆仅次于华为海思。公司拥有 RK3288、RK3399 等代表 性芯片产品，2020 年底推出的 RK356X 系列芯片采用 22nm 制程，内置 4 颗 ARM 新一代 A55 大核，优化 ISP 等模块，可用于智能硬件、智能安防、工业控制等领域， 满足 AIoT 设备的各类需求。瑞芯微多品类芯片，广泛应用于各类终端。瑞芯微拥有从高性能到低成本，从视频 到音频

27、的各品类芯片，可广泛应用于 ARM/电脑（平板、笔记本/二合一平板、Chrome Book/Tablet、瘦客户机/云终端、电子阅读器、手写大屏电子书），流媒体应用（OTT 机顶盒、电视棒），商业及工业应用（商业显示、收银机、会议/通讯设备、工业控 制、卡拉 OK 点唱机），家居应用（智能音箱、扫地机器人、家电显示控制、家电语 音控制、家居智能中控、楼宇安防、音频播放器），智联网应用（边缘计算、AI 加 速卡/加速棒、人脸闸机/门禁），视觉应用（ToF/结构光、虚拟现实、IP Camera、运 动相机、视觉门锁/猫眼），车载应用（智能中控、智能后视镜、DMS/ADAS），开源 平台（RK 开源

28、平台、第三方开源平台）等各类应用领域，满足多元化需求。芯片应用领域广泛，研发业内最强 8nm 芯片。瑞芯微产品门类齐全，可应用于平板 电脑、机顶盒、物联网、汽车、商显、视觉、语音众多主流应用处理器领域，一站 式满足客户多样需求。公司去年成功量产 14nm 智慧视觉处理器芯片，今年 8nm 旗 舰芯片 RK3588 即将面世，制程工艺领先行业竞争对手，脱颖而出，位于行业领先 地位。芯片模块差异化配置，精准满足各类需求。瑞芯微通过为各款芯片设计不同 CPU、 GPU、Memory、Decoder、Encoder、ISP 以及 I/O 接口模块，精准满足各领域应用对 芯片的多元化需求。通过高性能旗舰

29、芯片满足客户高端性能，再通过各款芯片拓展 客户选择空间，可大大增强用户粘性。新一代旗舰芯片即将问世。瑞芯微的开发者大会上，公司介绍了新款旗舰产品 RK3588，该芯片使用 8nm 制程，采用 ARMA76+A55 大小核架构，内置 GPU 和高 算力 NPU，支持 8K 视频编解码器及 4800 万像素图像信号处理器等高规格处理核 心，扩展 5G、WiFi 6 接口，可适用于 PC、边缘计算、云服务、大屏设备、视觉处 理、8K 视频处理等领域，有望大幅扩宽公司业务领域，成为新一代拳头产品。规模逐年扩大，盈利质量稳步提升。数字芯片设计公司以规模彰显实力，大规模出 货既体现客户的认可，又可通过规模

30、化生产降低边际成本，提升盈利能力。瑞芯微 营收持续增长，盈利质量稳定提升。2020 年，瑞芯微毛利率高于平均水平 3.08pct， 达到 40.78%；净利率高于平均水平 4.74pct，达到 17.17%；ROE高于平均水平7.57pct， 达到 16.09%；均处于行业较高水平。4. 突破 AIoT 格局，新旗舰芯片性能强劲，有望打入通用计算市场4.1. 新款 8nm 芯片冲击高级赛道，突破现有竞争格局新款 8 核 8nm 芯片性能强劲，有望冲击更高算力赛道，突破现有竞争格局。瑞芯微 坚持研发创新，坚定投入研发高端芯片，RK3588 作为国内少有的使用 8 nm 先进制 程的应用处理器，具

31、备极强的产品竞争力。综合来看，瑞芯微 RK3588 采用 8 核结 构，即 4 个 A76 大核心与 4 个 A55 小核心组合，而目前采用 A76 核心的 8 核 ARM 结构的芯片有：高通骁龙 8155（855）、海思麒麟 990A（990）、三星 ExynosAuto V9、 紫光展锐 T770、MTK Dimensity 800 系列，均系高端旗舰手机处理器芯片，可以见 得瑞芯微 RK3588 其性能与之同处相当水准；从 NPUAI 算力来看，瑞芯微 RK3588 具有 6 TOPS 算力，在可比芯片中具有明显优势，甚至高于海思麒麟 990；在多媒体 与显示性能上，RK3588 具备 8K60FPS 的解码能力、8K30FPS 的编码能力，支 持 8K 以及最多 4 屏幕显示，具备业界领先的编解码能力和高分辨率。我们认为该 芯片可作为车载中控芯片，以支持车载多屏、辅助自动驾驶等复杂任务。值得注意 的是，RK3