芯原股份 -国内半导体IP龙头助力Chiplet技术发展

公司报告公司首次覆盖报告证券研究报告2021A2022E2023E2024E42.0.07.60456.0894.24.43公司报告公司首次覆盖报告证券研究报告2021A2022E2023E2024E42.0.07.60456.0894.24.43992020A营业收入(百万元)213926734134503YOY(%)净利润(百万元)-26YOY(%).9毛利率(%)45.040.141.643.043.9净利率(%).64.92-0.052529.9455.0234.8国内半导体IP龙头，助力Chiplet技术发展推荐(首次)主要数据行业公司网址www.v大股东/持股VeriSiliconLimited/15.65%实际控制人总股本(百万股)498流通A股(百万股)209流通B/H股(百万股)总市值(亿元)336流通A股市值(亿元)每股净资产(元)5.71资产负债率(%)36.2行情走势图证券分析师付强徐勇研究助理投资咨询资格编号S1060520070001FUQIANG021@投资咨询资格编号S1060519090004XUYONG318@一般证券从业资格编号一般证券从业资格编号S1060121070070XUBIYUN372@1公司是国内半导体IP龙头企业，主营业务为一站式芯片定制服务和半导增长。据统计，截止到2022年，中国大陆芯片设计公司共有3243家，比上年5345.7亿元，比上年增加758.8亿元，同比增长16.5%。下游新兴IPIPIPnest的统计数据，从半导体IP销售收入角度来看，芯原股份是2021年中国大陆排名第一、全球排名第七IP的增加以及公司半导体IP产品的不断突破，公司将进一步收取特许权使2/21芯原股份·公司首次覆盖报告masanEcosystem”，以促进Chiplet的产业化，推动Chiplet技术的发展。主要客户包括成熟的芯片设计公司和IDM、IPIP场份额，推动业绩增长。我们预计公司2022-2024年的归母净IPA变动或其他不可抗力因素，供应商停止向公司进行EDA技术授权时，将对公司的经营产生不利影响。(3)半导体IP授权服务持续发展风险。若公司无法持续拓展新客户和继续与存量客户维持合作，则半导体IP授权服务存在难以持续发展的风险。3/21芯原股份·公司首次覆盖报告正文目录 1.1成立20余载，跻身国内半导体IP业务龙头 51.2创始团队背景强大，具有前瞻的国际视野 61.3受益于下游需求旺盛，盈利能力稳步增长 8 2.1下游应用需求爆发，催动半导体IP市场加速 92.2“SiPaaS”式轻设计模式，全球市场地位领先 11 3.1后摩尔时代—半导体IP推动先进制程加快突破 133.2半导体IP复用技术，助力Chiplet飞速发展 15 4.1盈利预测 174.2估值分析 184.3投资建议 18 4/21芯原股份·公司首次覆盖报告图表目录图表1公司发展历程及关键产品节点 5图表2公司两大主营业务发展模式 5图表3公司前十大股东情况(截至2022Q3) 6图表4公司创始人及核心团队背景简介 6图表52018-2022Q3公司研发投入与增长率 7图表62018-2022Q3与可比公司研发投入占比对比 7图表72022H1公司研发学历构成 8图表8截至2022H1公司知识产权累计数量 8图表92018-2022Q3公司营业收入与增长率 8图表102018-2022Q3公司归母净利润与增长率 8图表112018-2022Q3与可比公司销售毛利率对比 9图表122018-2022Q3与可比公司销售净利率对比 9图表13芯原股份下游主要客户及应用领域 9图表142019-2022H1公司下游应用结构 10图表152022H1公司两大业务下游应用结构 10图表162010-2022年中国芯片设计企业数量 10图表172010-2022年中国设计业销售规模 10图表182018-2027年全球半导体IP细分领域市场规模(亿美元) 11图表19半导体公司一般发展模式演进 11图表20全球半导体公司IP销售排名(百万美元) 12图表21全球主要IP厂商IP覆盖情况 12图表22不同工艺节点下的成本结构 13图表23公司半导体IP工艺制程演进进程 14图表24公司与不同晶圆厂合作开发的IP工艺制程节点统计(部分工艺节点) 14图表25公司核心处理器IP复用技术简介 15图表26基于Chiplet异构架构应用处理器示意图 16图表27Chiplet封装纵向截面一般示意图 16图表28公司IP复用技术助力Chiplet发展 16图表29UCle产业联盟主要成员 16图表302020-2024年使用Chiplet技术的半导体器件销售收入(百万美元) 17图表31公司各产品营业收入与毛利率预测 18图表32公司与同赛道企业估值对比 185/21芯原股份·公司首次覆盖报告立20余载，通过内生加外延，至今已拥有高清视频、高清音频及语音、车载娱乐系统处理器、视频监控、物联网连接、数图表1公司发展历程及关键产品节点公司两大主营业务为一站式芯片定制服务和半导体IP授权服务，一站式芯片定制服务主要指向客户提供平台化的芯片定制方案，并可以接受委托完成从芯片设计到晶圆制造、封装和测试的全部或部分服务环节。半导体IP授权业务主要是将集成电路设计时所需用到的经过验证、可重复使用且具备特定功能的模块(即半导体IP)授权给客户使用，并提供相应的配套软件及服务。 图表2公司两大主营业务发展模式6/21芯原股份·公司首次覆盖报告图表3公司前十大股东情况(截至2022Q3)合设计研讨会的创办主席，曾多次获得海内外电子领域技术大奖。公司执行副总裁戴伟进先生曾任职于QuickturnDesign类半导体IP产品的重要保障。图表4公司创始人及核心团队背景简介姓名核心人员学历及主要工作履历公司职务戴伟民国国籍，美国加州大学伯克利分校电子计算工程学博士。戴博士是世界电子工程师协会多芯片模块国际会议的创办主席，世界电子工程师协会芯片封装综合设计研讨会的创办主坛的程序委员会联合主席。戴博士曾获得2005年中国“10大并当选为“2005年中国十大科技英才”，2007年荣获安永企业家奖的殊子成就奖之年度最佳管理者奖，胡润百富2014中国年度产业贡V董事长、总裁戴伟进SiliconPerspectiveCorporationCadence领先数字实现系统事业部Encounter产品线副总裁。此前，戴伟进先生曾在半导体模拟仿真领域的先锋公司QuickturnDesignSystems担任工程总监，管理产品开发，并在惠普和朗讯事业部总经理7/21芯原股份·公司首次覆盖报告汪洋运营部总经理汪志伟浙江大学获得计算机科学与技术硕士学位，拥有超过20年的SoC行业经验。在加入芯原副总裁、系统平台解决方案和设计IP事业部总经理英国曼彻斯特大学获得了电子工程学士学位，在设计、应用工程、销售、市场营销和执行职业生涯始于英国宇航公司(BritishAerospace)的设计工程师，后迅速发展和领导主要的海外销售和先进技术平台部高级副总裁JarmonvidChyanTechnology的董事总经理，以及在铿腾电子担任咨询专员，特别项目高级副总裁IP前三季度研发投入为6.24亿元，占营业收入的33.12%，在国内同行业可比公司里处于中等水平。IP员的数量H公司IP入，提高公司的核心竞争力。图表52018-2022Q3公司研发投入与增长率图表62018-2022Q3与可比公司研发投入占比对比876543210研发投入(亿元)增长率20182019202020212022Q1-Q30%45%40%5%0%25%20%%%60%50%40%30%20%%龙芯中科龙芯中科国芯科技芯原股份20182019202020212022Q1-Q38/21图表102018-2022Q3公司归母净利润与增长率420归母净利润(亿元)同比增长率 300%250%200%图表102018-2022Q3公司归母净利润与增长率420归母净利润(亿元)同比增长率 300%250%200%150%100%50%%1图表72022H1公司研发学历构成0.72%1.72%79.62%79.62%图表8截至2022H1公司知识产权累计数量知识产权累计数量发明专利实用新型专利1外观设计专利2软件著作权他合计73三季度营业收入分别为10.57/13.40/15.06/21.39/18.84亿元，同比增长率分别为-2.08%/26.71%/12.40%/42.04%/23.87%，润分别为-0.68/-0.41/-0.26/0.13/0.33亿元，同比增长率分别为47.09%/39.28%/37.90%/151.99%/250.23%，整体呈现稳步增长。图表92018-2022Q3公司营业收入与增长率5050营业总收入(亿元)45%40%35%30%25%20%%%-5%20212022Q1-Q3于公司对半导体IP市场-2022年前三季度公司整体销售净利率边际改善。9/2180%60%40%20%芯原股份·公司首次覆盖报告80%60%40%20%图表112018-2022Q3与可比公司销售毛利率对比图表122018-2022Q3与可比公司销售净利率对比龙芯中科国芯科技芯原股份20182019202020212022Q1-Q350%国芯科技芯原股份50%40%30%20%%20182019202020212022Q1-Q3车电子、数据处理占比分别为38.76%/18.81%/13.46%/18.06%/5.28%/5.63%，半导体IP授权业务对应的下游应用占比分别为11.66%/34.48%/7.06%/19.60%/13.56%/13.64%图表13芯原股份下游主要客户及应用领域10/21图表152022H1公司两大业务下游应用结构50%45%图表152022H1公司两大业务下游应用结构50%45%40%35%30%25%20%15%10%5%0%000000400000020000增长率图表172010-2022年中国设计业销售规模销售额(亿元)2010201220142016201820202022图表142019-2022H1公司下游应用结构0%60%40%20%%汽车电子计算机及周边工业2.41%11.64%5.89%9.93%35.45%物联网消费电子8.33%18.63%8.59%28.77%4.06%19.53%23.95%4.22%11.91%8.00%9.97%38.08%201934.76%202034.68%202124.58%2022H1持续利好公司半导体IP业务的发展。图表162010-2022年中国芯片设计企业数量350030002500200000数量数量(家)增长率201020122014201620182020202280%60%40%20%0%IPIPIBS合整理数据，全球半导体IP市场由2018。11/21芯原股份·公司首次覆盖报告图表182018-2027年全球半导体IP细分领域市场规模(亿美元)4000其他存储射频数模混合处理器增长率201820192020202120222023E2024E2025E2026E2027E%%4%2%%2.2“SiPaaS”式轻设计模式，全球市场地位领先IPSiPaaS生。半导体IP可帮助被授权方从P发展降低了芯片设计的难度与成本；2)技术角度，对于一般可模块化、固定化的设计，IP可帮助精简加复用；3)成本角图表19半导体公司一般发展模式演进12/21芯原股份·公司首次覆盖报告前二。随着公司IP业务的不断拓展、客户产品的逐步放量，公司半导体IP全球市场占有率及IP种类将不断提升。图表图表20全球半导体公司IP销售排名(百万美元)排名公司名称2020年营收2021年营收增长率2021年市占率1887.12202.12Synopsys884.3076.63Cadence227.3315.34596.96Ceva791.597.98Alphawave44.589.99eMemoryTechnology63.784.8Rambus47.847.73618.44352.0948.1099.84566.55451.8图表图表21全球主要IP厂商IP覆盖情况ArmSynopsysCadencenation芯原股份中央处理器√√√数字信号处理器√√√√图形处理器√√√图形信号处理器√√√接口模块√√√√通用模拟IP√√√13/21芯原股份·公司首次覆盖报告基础库√√√√嵌入式非挥发性存储器√√√内存编译器√√√√射频IP√√√√周边IP√√√√三、前瞻布局IP类业务，助力Chiplet先进技术发展后摩尔时代，工艺制程越发先进，成本呈倍数增加。随着芯片工艺制程的越发先进，对电路设计提出了更高的要求，设计m图表22不同工艺节点下的成本结构IP，并且不断丰富其核心IP资源库和一站式芯片定制解IP先进工艺制程持续推进，致力于减少半导体芯片研发成本。14/21芯原股份·公司首次覆盖报告图表23公司半导体IP工艺制程演进进程FD-SOI工艺节点芯片的成功流片经验。公司不断积累先进制程芯片设计经验，目前已实现5nm系统级芯片(SoC)一次流片成功，多个5nm一站式服务项目正在执行。图表图表24公司与不同晶圆厂合作开发的IP工艺制程节点统计(部分工艺节点)22nm28nm40nm55nm65nm90nm250nm国际√√√√√√√√√华虹宏力√√√√三星√√√√上海华力√电√√√√√√√√√联电√√√√√格罗方德√√√√√√√和舰科技√√√富士通半导体√华润上华√√意法半导体√terra√√15/21芯原股份·公司首次覆盖报告IPNPUIPIP(VPUIP)、数字信号处理器IP(DSPIP)、图像信号处理器IP(ISPIP)、Display子、汽车电子、智能家居、无线穿戴等领域。图表图表25公司核心处理器IP复用技术简介处理器IP名称IP可实现功能核心技术应用领域形加速和通用计算IP编译器；理器专用于加速神经网机器学习等人工智应用的数字IP支持最大32位浮点精度数据处理和张量处理的硬件加速器专用于进行视频编强处理和压缩技术P可以单核支持8K分辨率(15fps)或4K分辨率(60fps)实时视可通过多核扩展技术实现单路更高性能的编解码(如通过双核扩展达到单路8K分辨率(30fps)或4K分辨率(120fps)编解提供灵活多样的码率控制方式，以适应多种应用场景;视频专用于将数字信号进行高速实时处理RISC线专用于对图像传感器的原始数据进行以获得优质视觉图态范围合成、原始图像高级三映射、非局部均值降噪、多摄像头支持和DisplayProcessorIP支持业界主流的HDR格式，例如HDR10和HDR10+驱动2~5个显示设备16/21图表26基于Chiplet图表26基于Chiplet异构架构应用处理器示意图图表28公司IP复用技术助力Chiplet发展Chiplet是延续摩尔定律的关键技术，是先进封装的集大成者，亦或是国内弯道超车的绝佳机会。Chiplet(小芯片)又称为模块芯片，通过Die-to-Die内部互联技术将多个模块芯片与底层基础芯片封装在一起，构成多功能的异构SysteminPackages(SiPs)芯片的模式。Chiplet先进封装技术可以对芯片的不同IP单元进行叠加，在多种IP模块上进行整合设计。半导体芯片IP模块的复用可以片开发成本。图表27Chiplet封装纵向截面一般示意图产业联盟。作为中国大陆首批加入该组织的企业，芯原将与UCIe产业联盟其他成员共同致力于UCIe技术标准的研究与应用，为芯原Chiplet技术和产品的发展进一步夯实基础。图表29UCle产业联盟主要成员细分看使用Chiplet技术的半导体器件，共有MPU、DRAM、基带芯片/AP、NAND闪存、分立AP/多媒体处理器等。根据Gartner预测，基于Chiplet的半导体器件的整体销售收入预计从2020年的33亿美元增长到2024年的505亿美元，期间17/212024年使用Chiplet技术的半导体器件销售收入2024年使用Chiplet技术的半导体器件销售收入(百万美元)年复合年增长率高达98%。智能手机、数据中心、高性能服务器等应用领域的集成度越来越高，低成本、低功耗、小型化等要求将持续催动Chiplet市场，同时将带动半导体IP的应用增加。图表302020芯原股份是一家依托自主半导体IP，为客户提供平台化、全方位、一站式芯片定制服务和半导体IP授权服务的企业。公司乐系统处理器、视频监控、物联网连接、数据中心等多种一站式芯片定制解需求增长，公司IP授权业务的规模效应将进一步扩大，业绩将持续增长。我们预计公司2022-2024年营业收入分别为26.73/34.13/45.03亿元，归母净利润为0.74/1.43/1.96亿元。毛利率分别为16.40%/18.00%/20.00%。IP望稳步增长。我们预率分别为11.00%/12.00%/12.00%。半导体IP授权业务(包括知识产权授权使用费和特许权使用费)：公司的IP种类逐年丰富，叠加Chiplet先进异构集成封装IPIPIP预计公司知识产权授权费用18/21芯原股份·公司首次覆盖报告图表31公司各产品营业收入与毛利率预测业务项目2021A2022E2023E2024E总计营业收入(亿元)21.3926.7334.1345.0342.04%24.97%27.65%31.96%归母净利润(亿元)455.99%93.75%36.92%销售毛利率40.06%41.57%42.97%43.91%芯片量产业务营业收入(亿元)23.6535.40%36.41%38.00%42.00%%%20.00%芯片设计业务营业收入(亿元)3知识产权授权使用费营业收入(亿元)特许权使用费营业收入(亿元)与同赛道可比公司估值对比：公司所处赛道为半导体IP领域，是半导体集成电路的重要组成部分。在国家政策支持和资本我们计算得到同行业可比公司3月10日收盘价对应的2022-2024年平均市盈率分别为136.6、75.0、49.0倍，公司3月P蓄势待发阶段，新的增长空间即将打开。图表32公司与同赛道企业估值对比证券代码证券名称收盘价 (03.10)市值 (亿元)2022E2023E2024E2022E2023E2024E688047龙芯中科110.61443.50.430.781.20257.2141.892.2688262国芯科技58.00139.20.621.282.0793.545.328.0688018乐鑫科技115.0692.61.953.044.3059.037.826.8225.1---136.675.049.0688521芯原股份67.56336.280.150.290.39455.0234.8171.519/21芯原股份·公司首次覆盖报告类，加强先进工艺IP服务，抢占市场份额，推动业绩增长。PE“推荐”评级。 技术的应用导致公司现有技术被替代，将导致公司行业地位和市场竞争力下降，从而对公司的经营产生不利影响。 (2)供应商EDA等工具授权风险。半导体IP指已验证的、可重复利用的、具有某种确定功能的集成电路模块，EDA工具IPEDA具供应商的他不可抗力因素，上述供应商均停止向公司进行技术授权时，将对公司的经营产生不利影响。 VPUDSPISPIPIP满足客户需求。若无法满足上述条件，则半导体IP授权服务存在难以持续发展的风险。21会计年度2021A2024E2023E2022E流动资产现金应收票据及应收账款其他应收款预付账款存货会计年度2021A2024E2023E2022E流动资产现金应收票据及应收账款其他应收款预付账款存货其他流动资产非流动资产长期投资固定资产无形资产其他非流动资产资产总计流动负债短期借款应付票据及应付账款其他流动负债非流动负债长期借款其他非流动负债负债合计少数股东权益股本资本公积留存收益归属母公司股东权益负债和股东权益1742782244269720259048049888628029726686984396039480498886294543964355234462601704195480498886141017299883024845185823104804968812721858单位：百万元现金流量表2021A会计年度2022E2023E2024E经营活动现金流216287净利润折旧摊销财务费用2-3-4-5投资损失-9-21-21-21营运资金变动-22-9-57-77其他经营现金流5投资活动现金流3-9-64资本支出-00-0长期投资000其他投资现金流8-9-64筹资活动现金流-501短期借款00长期借款-4-4-4其他筹资现金流-4545现金净增加额2资产负债表资产负债表利润表会计年度2021A2022E2023E2024E营业收入2139267334134503营业成本1282156219462526税金及附加4457营业费用225管理费用225研发费用285财务费用2-3-4-5资产减值损失-5-6-8信用减值损失-5-6-8其他收益0公允价值变动收益000投资净收益9111资产处置收益0000营业利润3营业外收入2111营业外支出0111利润总额4所得税000净利润少数股东损益0000归属母公司净利润210260EPS(元)03152939主要财务比率会计年度2021A2022E20232023E2022024E成长能力营业收入(%)营业利润(%)归属于母公司净利润(%)获利能力毛利率(%)净利率(%)偿债能力资产负债率(%)净负债比率(%)流动比率速动比率营运能力总