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龙芯中科
1.公司简介源自中科院计算所,自主化程度最高的国产CPU厂商
1.1国内自主CPU的引领者、自主生态的构建者公司是国内唯一坚持基于自主指令系统构建独立于Wintel体系和AA体系的安全可控的信息技术体系和产业生态的CPU企业经过20年发展,公司形成了自主CPU研发和软件生态建设的体系化关键核心技术积累公司推出了自主指令系统LoongArch掌握了CPUIP核的所有源代码,拥有了操作系统和基础软件的核心能力,公司已经成为国内自主CPU的引领者、自主生态的构建者公司主营业务为处理器及配套芯片的研制、销售及服务,依据应用领域可分为信息化类、工控类等,主要产品与服务包括处理器及配套芯片产品与基础软硬件解决方案业务目前,公司基于信息系统和工控系统两条主线开展产业生态建设,面向网络安全、办公与业务信息化、工控及物联网等领域与合作伙伴保持全面的市场合作,系列产品在电子政务、能源、交通、金融、电信、教育等行业领域已获得广泛应用自2017年起,公司在信息化和工控两大领域的业务都进入快速发展阶段,并逐步向开放性商用领域拓展,芯片销售收入占比进一步提升公司研制的芯片包括龙芯1号、龙芯2号、龙芯3号三大系列处理器芯片及桥片等配套芯片主要客户是板卡、整机厂商龙芯1号系列、龙芯2号系列主要面向工控类应用;龙芯3号系列主要面向信息化应用,其中部分面向高端工控类应用;配套桥片在工控类和信息化类领域均有应用1龙芯1号系列为低功耗、低成本专用嵌入式SoC或MCU处理器,通常集成1个32位低功耗处理器核,应用场景面向嵌入式专用应用领域,如物联终端、仪器设备、数据采集等2龙芯2号系列为低功耗通用处理器,采用单芯片SoC设计,通常集成厂4个64位低功耗处理器核,应用场景面向工业控制与终端等领域中,2021年,公司研发投入
3.22亿元,同比增长
54.8M研发投入占营业收入的比重高于可比公司均值(
16.33%)、中值(
14.44%)o3长期看具备成本优势,性价比持续提升2018〜2021年,公司信息化类芯片、工控类芯片销售单价显著下降,主要与销售结构变化、产品迭代、市场开拓有关
(1)工控类芯片中1号系列芯片的应用逐渐丰富,销售数量提升,拉低了销售单价;
(2)为了进一步开拓日趋成熟并进入快速增长阶段的电子政务领域的市场,3A4000系列产品推出时的平均销售单价略低于3A3000系列产品推出时的平均销售单价;
(3)2021年,随着公司3A5000系列产品推出,3A4000系列产品价格下降;
(4)桥片等配套芯片的销量占比提高,而配套芯片的平均单价显著低于3号系列芯片的平均单价,导致公司信息化产品单价整体下降长期看,龙芯CPU性价比的提升主要来源于
1、公司长期坚持自主研发,采用自主指令系统,后续不需要交高昂的授权费;
2、规模效应的加速释放目前公司信息化类芯片、工控类芯片销售量在百万套级别,随着新产品量产及销售、市场和客户不断开拓、政策性市场国产化替代加速等,未来销售量有望达到千万套乃至上亿套级别,届时单位摊销成本和制造费用将大幅下降
3、通过对核心技术的创新和开发能力的提升,不断改进产品性能、降低系统成本公司重视配套芯片的开发工作,对配套桥片7A1000进行多次改版,提升接口性能、改进生产良率有效地保障了产品供应同时降低了全系统成本在此基础上展开了下一代桥片7A2000和配套电源、时钟芯片的开发,显著降低系统成本,大幅提升基于龙芯CPU的整机系统性价比
4.公司未来增长点深耕信创领域提升市占率,逐步向开放商用市场拓展信息化领域党政/金融/教育优势显著,市占率有望进一步提升
1.1国有单位替代空间测算信息化类国产芯片约450亿元我们参考国家统计局对政府机关、事业单位及各行业就业人员数量统计数据,对国内PC、服务器信创CPU替代空间梳理进行了估算,以国有单位为主体的信息化类芯片国产替代市场空间约为450亿元根据国家统计局,2020年中国国有单位就业人员共5563万人(国有单位包括国家机关、军队、武警、公检法、人大、政协、党的机关、事业单位、国有企业)假设人均PC数为1台,以国有单位为主体的PC替代数量至少超过5000万台按照每颗芯片人民币700元的单价计算,PC国产芯片替代空间约为350亿元假设每10台PC需要一台服务器,则服务器需求在500万台,以每台服务器CPU2000元的价格来算,服务器国产芯片替代空间约为100亿元
1.2持续入围重点项目,新品迭代加快利于市场拓展公司信息化类芯片面向桌面和服务器等,系列产品在电子政务、金融、电信、教育等行业领域已获得广泛应用国内数十家整机品牌推出了基于龙芯CPU的台式机、笔记本、一体机与服务器设备,已经广泛应用于电子政务办公信息化系统,并在金融、教育等应用中展开批量应用试点公司在政企信息化领域拥有十多年的技术深耕与生态积累,应用适配广泛,软件生态成熟,相关应用已覆盖全国各省市、100多个部委与行业,2021年以来入围全国金融机构选型及多个省级教育项目,并与工商银行辽宁省分行、中国移动辽宁公司达成战略合作,对未来业绩形成有力支撑公司针对金融、通信、教育、医疗等多个市场,打造出一系列行业标杆案例,主要包括
(1)金融龙芯3A/C5000系列半年来入围30多家银行技术选型,覆盖桌面、服务器、金融机具等场景;
(2)教育在江苏、浙江、山西等地开展万套以上中小学信息教室试点;3A5000首次应用于山西省长治市国家基本公共卫生服务信息平台信息化类市场产品迭代频繁,客户对新产品接受速度很快,预计在信息化领域,3A5000系列处理器将全面替代以往各系列处理器以3A3000系列产品为例,在2019年底龙芯中科全面推出3A4000系列产品以后,上一代的3A3000系列产品在信息化类的销售收入占主营业务收入比例从2019年的
43.96%下降至2020年的61%o对终端客户而言,3A5000系列处理器性能、功耗、软件生态功能丰富程度更优,并且可以通过高效的二进制翻译实现对其他指令系统的应用程序兼容,不存在不同指令系统之间的使用壁垒2工控领域进口替代空间广阔,消费级市场开拓有力1智能制造渗透率、国产品牌市占率低,工控市场进口替代空间广阔目前中国大多数制造业企业仍处于基础自动化阶段,不同区域、不同行业及不同企业的自动化水平差异明显、数字化发展不平衡,据工信部两化融合服务平台统计,2021年四季度全国企业智能制造就绪率仅
11.3%未来仍有较大渗透率提升空间中国工业自动化控制市场规模2016年至2020年期间呈波动上升趋势根据中国工控网2020中国工业自动化市场白皮书,市场规模已经从2016年的1428亿元增长至2020年的2063亿元,年均复合增长率达到
9.63%;预计至2022年,中国工业自动化控制市场规模将达到2360亿元,保持较快增长工业自动化市场仍被进口品牌主导(合计市占率超6成),进口替代空间超千亿元国产品牌凭借快速响应、成本、服务等本土化优势不断缩小与国际著名品牌在产品性能、技术水平等方面的差距,市场份额自2009年的25%逐渐增长到2020年的41%但与进口品牌的差距依然较大,进口替代空间广阔
2.2能源/轨交优势突出,消费级市场开拓有力,新品蓄势待发工控类芯片面向嵌入式专用设备、工业控制与终端等,如物联终端、仪器设备、数据采集、网络设备、行业终端、智能制造等,系列产品在网安通信、能源、交通等行业领域已获得广泛应用在工控领域国内上百家主要工控和网络安全设备厂商推出了基于龙芯CPU的工控和网安产品,包括工业PC、工业服务器、工业存储设备、DCS(分布式控制系统)、PLC(可编程逻辑控制器)、交换机、路由器、防火墙、网闸、网络监测设备、数据加密通信设备等上述设备已经在发电、输变电、石油管道、轨道交通、高速公路ETC系统、船舶运输控制系统等领域规模化应用或开展应用验证工控类市场主要包括关键信息基础设施领域的控制和通讯系统该领域市场相对分散,自主性要求、进入壁垒较高,客户对供应商具有较高的黏性公司与重点行业客户长期合作,建立了稳定的合作关系,并已结合工控领域特定应用需求形成系列化的芯片产品,可获得比较稳定和持续的订单消费级市场开拓与客户培育效果逐渐显现,以消费电子类产品为主的龙芯1号工控类芯片收入增速大幅提升2021年,龙芯1号系列产品细分市场开拓有力,相关行业领域的应用逐渐丰富,被广泛应用于加密卡、远程数据采集、智能门锁、打印机等终端设备多款面向工控的基于LoongArch指令系统的处理器蓄势待发,即将面向市场销售随着公司推出的工控类芯片产品的拓展性、应用领域细分市场的丰富性增加,工控类芯片销售收入有望稳步增长公司基于LoongArch指令系统主要面向工控应用的2Ko500已经流片成功,另有多款面向工控的基于LoongArch的处理器已交付流片或正在研发过程中,将于2022年推出
4.3自主生态建设初具规模,长期有望迈入开放市场公司一直遵循开放、兼容、优化原则,开放以吸引行业合作伙伴,兼容以形成生态合力,优化以提升用户体验,从追随国外生态转变为建设自主生态目前公司拥有面向桌面与服务器应用的Loongnix及面向终端与控制类应用的LoongOS两大基础版操作系统在上述两大操作系统的基础上,通过统一系统架构实现操作系统跨硬件的二进制兼容,通过完善应用编程框架实现应用的二进制兼容与优化通过上述两套操作系统、两个兼容优化的软件生态布局,公司构建独立于Wintel和AA体系的信息技术体系和产业生态通过二进制翻译融合软件生态,组织推动基础软件和应用软件合作伙伴向LoongArch指令系统进行迂移,进一步丰富LoongArch指令平台应用
(1)借助二进制翻译实现与X
86、ARM等指令系统应用的二进制兼容来弥补其早期应用生态的不足通过指令系统的创新设计大幅度降低跨指令系统二进制翻译过程中的性能损失,可高效运行MIPS、X
86、ARM平台上的二进制应用程序从而实现生态融合
(2)在操作系统内核、编译器、Java、.NET、视频播放、浏览器等核心基础软件领域,实现了对龙芯系列处理器和配套芯片的完备支持,在此基础上完成了主流开源软件在龙芯系统上的迁移,并集成在龙芯基础版操作系统Loongnix中提供给生态伙伴以具体产品为例,3A5000处理器的软件生态在功能丰富程度等方面已经达到并超过3A4000处理器的水平,主要国产基础软件如操作系统、办公软件、浏览器、数据库等均已完成向LoongArch指令系统的迁移目前,与公司开展合作的厂商达到数千家,下游开发人员达到数十万人,基于龙芯处理器的自主信息产业生态体系正在逐步形成,已有近百家厂商推出了数百款基于LoongArch的龙芯桌面、服务器、网安、密码等产品,自主产业生态初具规模经过长期积累,公司通用处理器性能已经逼近商用领域市场主流产品水平,操作系统已经趋于成熟稳定,随着生圈的逐步扩大和丰富,龙芯将在进一步迭代优化后,走向商用领域开放市场.募投项目优化提升CPU性能,研发自主配套GPGPU协同效应可期公司本次公开发行新股4100万股,占发行后总股本的比例约为
10.22%拟募集资金约35亿元,本次募集资金拟投资项目包括先进制程芯片研发及产业化项目、高性能通用图形处理器芯片及系统研发项目、补充流动资金先进制程芯片研发及产业化项目将基于已有的3A
5000、3C5000L继续在当前工艺结点上通过设计优化提升性能形成下一代产品,并在此基础上使用更先进工艺进行工艺升级形成后续产品系列,争取通用处理性能达到市场主流产品水平高性能通用图形处理器芯片及系统研发项目将结合通用计算尤其是人工智能应用的需求,研发新一代完全自主可控的具有高通用性、高可扩展性的GPGPU芯片产品及软硬件体系与公司的CPU产品形成协同效应.盈利预测我们对公司2022-2024年盈利预测核心假设如下:
1、从营业收入来看
(1)信息化类芯片从市场端来看,公司在政企信息化领域拥有十多年的技术深耕与生态积累,应用适配广泛,软件生态成熟,2021年以来入围全国金融机构选型及多个省级教育项目,并与工商银行辽宁省分行、中国移动辽宁公司达成战略合作,对未来两年业绩形成有力支撑;从产品端来看,2021年7月开始已经转向基于龙芯自主指令系统LoongArch的3A5000系列处理器,信息化类客户对新产品接受速度很快,市场反馈和评价较好,推出以来已通过众多客户的产品验证,预计2022年收入回归正增长,但考虑到整机厂商和操作系统厂商的软硬件磨合仍在进行中,形成规模增长需要一定时间,因此预计2022-2024年,信息化类芯片营业收入分别为
7.
88、
10.
25、
14.86亿元,同比分别增长20%、30%45%收入增速呈现逐年加快的趋势
(2)工控类芯片从市场端来看,公司与重点行业客户长期合作,建立了稳定的合作关系,并已结合工控领域特定应用需求形成系列化的芯片产品,可获得比较稳定和持续的订单,同时在尚属于市场培育阶段和成长阶段的新行业领域,市场开拓与客户培育效果逐渐显现,基于工控类芯片拓展开发的新解决方案陆续完成以龙芯1号为主的消费电子类产品销售规模有望继续放量;从产品端来看,多款面向工控的基于LoongArch指令系统的处理器蓄势待发,即将面向市场销售,随着公司推出的工控类芯片产品的拓展性、应用领域细分市场的丰富性增加,工控类芯片销售收入有望稳步增长,但是也面临向LoongArch指令系统切换与磨合的问题,形成规模增长尚需要一定时间预计2022-2024年,工控类芯片营业收入分别为
3.
69、
4.
79、
6.95亿元同比分别增长25%、30%、45%o
(3)解决方案业务主要包含硬件模块产品和技术服务销售硬件模块产品并非公司的主要发展方向,主要系根据客户要求提供已有产品,该部分收入随着公司客户基础扩大、客户关系加深而不断增加随着市场开拓与积累,客户对龙芯产品的接受度逐步提升,技术服务业务收入占比逐渐降低预计2022-2024年,解决方案营业收入分别为
3.
35、
4.
03、
5.22亿元,同比分别增长35%、30%、20%o
2、从盈利能力来看1毛利率结合上述分析,我们判断未来2年,公司毛利率较高的工控类芯片销售收入增速略高于信息化类芯片,预计其销售占比继续增加,因此综合毛利率将小幅提升,预计2022-2024年公司综合毛利率分别为
61.30%、
61.80%、
62.00%o2费用率2021年以来,公司销售人员数量进一步增加,并积极在各地区开展面向客户的多渠道的推广,以推动3A5000系列芯片及待上市新品的销售,预计销售费用率将有所上升;研发投入力度持续加大,研发费用率将继续上涨;随着公司收入规模快速增长,管理费用率将稳步下降如网络设备、行业终端、智能制造等
(3)龙芯3号系列为高性能通用处理器,通常集成4个及以上64位高性能处理器核,与桥片配套使用,应用场景面向桌面和服务器等信息化领域
(4)配套芯片包括桥片及正在研发尚未实现销售的电源芯片、时钟芯片等通过长期积累,公司已拥有一系列自主专利和知识产权,技术优势突出,公司在处理器核设计、高速互连设计、内存控制器设计、物理设计等核心技术方面取得一系列重大突破,处于国内通用处理器行业的领先地位截至2021年底,公司研发人员539人,占员工人数的比例为
65.57%取得专利522项,其中境内发明专利388项,境外发明专利21项公司是国内少数可以进行指令系统架构及CPUIP核授权的企业,核心技术均已应用于主营业务产品中,形成了竞争力较强的产品研发能力核心团队技术实力强劲、研发经验丰富、长期保持稳定龙芯研发团队技术实力强劲,拥有丰富的处理器及配套芯片的研发与项目实施经验公司核心技术人员均为工学博士,多数在中科院计算所学习或工作过,并且参与了龙芯处理器多款产品的早期研发,在CPU指令系统架构和微结构方面积累了较为丰富的经验公司董事长、总经理、首席科学家胡伟武先生是龙芯总设计师,从2001年起投身于龙芯处理器的研制工作胡伟武博士先后主持完成了龙芯1号、龙芯2号、龙芯3号系列处理器的研制,作为龙芯中科的首席科学家全面主持龙芯中科的技术工作,组织规划龙芯研发线路图,组织领导新产品的研发公司管理层与研发团队长期保持稳定,具有高度的责任心和进取心,主要得益于龙芯“又红又专,红重于专”的人才选用和培养标准,在长期发展过程中锻造了一支有灵魂、有战斗力、能啃硬骨头的团队龙芯团队坚持为人民做龙芯的根本宗旨,在长期的研发和产业化实践中,团队在处理器研发、基础软件研发、结合客户需求的定制化开发等方面形成了深厚的技术积累公司治理股权结构相对开放,核心团队激励充分与国内竞争对手对比,公司股权未被整机厂控股,在股权结构和生态方面相对开放公司控股股东为天童芯源,合计控制公司
33.61%股份公司实际控制人为胡伟武和晋红,二人为夫妻关系,胡伟武持有天童芯源
47.67%的股权,为第一大股东,晋红持有芯源投资
15.02%的合伙份额胡伟武和晋红通过天童芯源及芯源投资、天童芯正、天童芯国合计控制公司
33.61%的表决权,股权比例显著高于其他股东同时,胡伟武长期担任公司董事和总经理,晋红长期担任公司投资总监激励机制完善,公司员工合计持股比例超过30%持股员工占员工总数20%截至招股说明书签署日,公司共有天童芯源、芯源投资、天童芯正、天童芯泰、天童芯民等5个持股平台,员工持股比例合计达到
30.41%持股平台中的员工为对公司发展做出贡献的中高层经营管理人员、技术骨干等财务分析三年营收CAGR约84%毛利率水平较高营收快速增长,2018~2021年均复合增长率达
83.87%可比公司中排名第二,在关键信息基础设施领域的市场份额处于领先行列公司2018-2021年分别实现营业收入
1.
93、
4.
86、
10.
82、
12.01亿元,2019—2021年分别同比增加
151.30%、
122.87%、
10.99%3年CAGR为
83.87%公司在保证工控领域业务发展稳定性与持续性的同时,实现信息化领域营业收入的高速增长其中2019年、2020年公司营收实现翻倍式增长,主要是由于公司陆续推出3A3000系列、3A4000系列信息化芯片产品性能成倍提升,对虚拟化、安全机制等方面的支持加强,愈加符合目前已进入快速增长阶段的关键信息基础设施领域的应用需求2018〜2020年,公司信息化类芯片销售爆发式增长,营收由
0.5亿元增长至
7.91亿元,CAGR约300%营收占比由26%提升至73虬2021年,公司工控类芯片营收同比+74%增速显著加快,主要原因为在关键信息基础设施领域,随着政策的有力推动,客户对已在成熟行业应用的工控类芯片的需求增加,同时基于工控类芯片拓展开发的新解决方案陆续完成,带动了公司产品销量增加,收入增长另一方面,信息化类芯片2021年营收同比下滑17%主要系信息化类芯片向使用LoongArch指令系统的3A5000切换,整机厂商和操作系统厂商需要进行软硬件磨合,形成规模增长需要一定时间,导致当年信息化类芯片销售量略有下滑公司归母净利润增速亮眼,2018〜2021年均复合增长率达
210.6%可比公司中排名第二公司2018~2021年分别实现归母净利润
0.
08、
1.
93、
0.
72、
2.37亿元2019-2021年分别同比变化
2343.56%、-
62.82%.
229.82%2020年公司净利润出现一定下滑,主要系当期股份支付费用较大的影响受益于技术溢价和自主创新优势,公司毛利率略高于可比公司毛利率平均水平,保持在较高水平2021年,公司主营业务综合毛利率为
53.75%可比公司毛利率平均值为
49.14%其中,公司工控类芯片毛利率为
76.08%信息化类芯片毛利率为
44.61%2020年,公司毛利率相对较低
48.73%主要系随着公司对信息化类市场的不断开拓,信息化类芯片销售收入占比大幅提升,由于该领域产品毛利率相较工控领域较低,因此当年整体毛利率被拉低
2.行业分析信创产业“2+8”领域国产化替代进程加速供给端中国集成电路设计产业规模快速增长,占比大幅提升中国集成电路产业持续高速发展,根据中国半导体行业协会发布的数据,2013〜2020年,中国集成电路市场规模的年均复合增长率为
19.73%复合增长率达到全球增速的近三倍,2020年实现总销售额高达8848亿元,较上年增长
17.01%受益于人工智能、大数据、5G等技术的成熟和产品的普及,预计中国集成电路产业将在未来继续保持快速增长趋势集成电路设计产业规模占比逐年攀升,中国集成电路产业的产业链逐渐从低端走向高端从产业结构来看,2020年中国集成电路设计产业销售收入
3778.4亿元,同比增长
23.3%所占比重从2013年的
32.2%增加到
42.7%国内集成电路设计企业具备本地化服务优势,紧贴国内市场、快速响应客户需求、提供系统解决方案,品牌认可度及市场影响力不断提升,推动中国集成电路设计行业快速增长
2.2需求端中国仍长期是最大CPU消费市场国内市场仍将长期是全球最大的CPU消费市场首先,计算机的用户基数十分庞大,迭代更新支撑起较大的CPU需求在电子政务、公共服务、能源、交通、金融、水利、通信等关键信息基础设施领域,国产CPU应用已在全国逐步铺开,对未来行业应用具有很好的示范和引领作用其次,服务器芯片市场将继续在云计算与企业数字化转型中受益,尤其是在国内市场上,云计算市场规模未来几年将持续增长最后,工业控制领域的嵌入式CPU需求广阔,中国作为制造业大国,目前正在向制造强国转型,智能化改造是重要方向,CPU作为智能化的核心部件将广泛应用于工控系统当中在5G、新基建、云计算驱动下,中国服务器市场规模随之不断扩张据IDC数据显示,2021年中国服务器市场销售额达到
250.9亿美元,同比+
12.7%持续领涨全球,在全球市场占比
25.3%同比提升
1.4个百分点
2.3政策端对国产CPU领域的支持力度持续提高2016年10月9日,中央政治局第三十六次集体学习中强调要构建安全可控的信息技术体系构建独立于Wintel体系和AA体系的安全可控的信息技术体系和产业生态已成为国家战略国务院公布关键信息基础设施安全保护条例,于2021年9月1日起施行,意味着中国更加重视在金融、能源、交通等一些关键信息基础设施行业里面的信息安全性问题中国政府对国产CPU领域的政策支持力度持续提高党中央、国务院以及地方政府对该领域的支持力度逐步加大,政策日趋完善,为产业后续实现跨越式发展创造了良好的外部环境在科技领域竞争加剧的大背景下,中国政府持续加大对国产CPU的支持,举措包括1)对CPU相关企业的研发引导、资金支持以及财税优惠政策;2)支持企业通过兼并重组、国际合作等方式做大做强,提高国产化能力;3)加强应用端扶持,推动国产化采购工作,将应用国产CPU芯片的整机产品列入政府采购清单,鼓励软件、周边设备对国产CPU进行优化和适配;4)加强人才培养,2019年10月工信部发布消息称,将与教育部合作加强集成电路人才队伍建设,将集成电路设置为一级学科
2.4催化剂信创产业高景气度,“2+8”领域国产化替代加速中国政府出台一系列政策扶持信息技术产业的国产替代,信创产业上升至国家战略2020年起,中国信创进入大规模落地推广阶段根据艾瑞咨询数据,2021年中国信创产业规模达13759亿元,同比增长20%2025年有望达到27962亿元信创产业正在从党政领域向八大关键行业领域拓展,CPU国产化替代全面加速国家提出“2+8+N”信创体系,包括党、政+金融、电信、电力、石油、交通、教育、医疗、航空航天八大关键行业+信创产品全面应用作为建设工作进度较快的领域,党政信创在2020年上半年完成三期试点,后续将进入常态化采购八大关键行业中,金融行业信创推进速度最快,电信紧随其后,之后是能源、交通、航空航天,教育、医疗等,也在逐步进行政策推进和试点国产CPU核心市场与信创产业“2+8”领域高度重合CPU市场主要分为三类政务及重点行业市场,对安全性和定制化的要求远高于消费级市场,同时对产业生态的要求相对较低,与国产CPU当前的发展现状非常契合,此板块是近期国产CPU的核心市场;企业级市场对产业生态的要求高于政务但低于消费级市场,是国产CPU未来重要的增量市场;消费级市场对产业生态的要求最高,对性价比较为敏感,迭代周期短,是国产CPU长期需突破的目标市场,尤其是在桌面CPU生态方面还有较大的差距,还需要重点弥补随着自主CPU性能的不断提高和软件生态的不断完善,国内电子政务领域正在加大自主化推进力度,基于国产CPU的信息产品已经得到批量应用,相关重点行业的关键信息基础设施正在开展国产CPU应用对信息安全、供应链安全要求相对较高的领域,是国产CPU的优势市场,伴随着未来信息化的加速,桌面、服务器、嵌入式CPU需求量均将增加
3.公司核心竞争力从根源上实现自主可控,市场认可度、性价比持续提升
3.1基于LoongArch产品市场反馈较好,核心技术加速变现
3.
1.1自主研发指令集与核心IP模块,打通底层向上的技术链信息技术的主要依赖链包含有五个层次,最底层技术为指令系统,是信息技术的根技术,核心IP模块、基础软件组件、编译器、内核都依赖于指令系统次底层技术为核心IP模块和基础软件组件,CPU芯片设计以及操作系统开发分别依赖于各类核心IP模块和基础软件组件公司优势在于掌握最底部两层基础核心技术公司研发自主指令系统LoongArch自主设计上百种核心IP模块,并开发基础软件组件,从而推出具有自主知识产权的CPU产品和基础版操作系统国产CPU企业目前主要有6家,按采用的指令系统类型可大致分为两大类
1、采用国内外合作的方式(“引进派”),包括购买指令集授权、技术合作等,如采用X86指令系统的海光、兆芯等,是否能持续获得Intel和x86最新架构授权存在一定不确定性(自主但不可控)
2、采用自研架构,如龙芯中科和电科申泰(自主且可控)LoongArch是一款充分考虑兼容需求的自主指令系统,在定义时充分考虑了MIPS、X
86、ARM、RISC-V等主要指令系统的特征,具有较好的自主性、先进性、扩展性和兼容性LoongArch指令系统已通过国内权威第三方机构中国电子信息产业发展研究院的知识产权评估,认定LoongArch指令系统与ALPHA、ARM、MIPS、POWER.RISC-V.X86为不同的指令系统设计此外,与部分国内厂商购买商业IP进行CPU芯片设计不同,公司坚持自主研发核心IP包括系列CPUIP核、GPUIP核、内存控制器及PHY、高速总线控制器及PHY等上百种IP核,全部自主研发成功公司掌握了处理器核及相关IP核设计的核心技术,包括CPU、GPU、内存控制器、10接口控制器、高速SRAM、高速接口、锁相环等核心IP龙芯CPU所有片内关键IP源代码均为自主编写,电路图均为自主设计,在通用CPU芯片领域实现了较大创新突破与国内多数CPU企业主要基于ARM或者X86指令系统融入已有的国外信息技术体系不同,龙芯中科推出了自主指令系统LoongArch并基于LoongArch迁移或研发了操作系统的核心模块,包括内核、三大编译器(GCC、LLVM.GoLang).三大虚拟机(Java、JavaScript、.NET)、浏览器、媒体播放器、KVM虚拟机等形成了面向信息化应用的基础版操作系统Loongnix和面向工控类应用的基础版操作系统LoongOSo
3.
1.2产品将全面转向LoongArch预计销售占比快速提升2020年,公司推出了自主指令系统LoongArch基于LoongArch指令系统的芯片产品龙芯3A5000已于2020年年底完成流片,并于2021年5月形成销售2021年7月开始,公司信息化业务已经转向基于龙芯自主指令系统LoongArch的3A5000系列处理器,工控业务开始转向基于龙芯自主指令系统LoongArch的系列处理器根据第二轮问询函的回复意见,基于LoongArch指令系统的处理器市场反馈和评价较好,推出以来已通过众多客户的产品验证信息化类客户确认3A5000系列处理器在性能、功耗等方面优于3A
4000、3A3000等系列处理器;在后续对龙芯中科的通用CPU产品采购中,将3A5000系列处理器作为首选的CPU产品工控类客户确认基于LoongArch指令系统的3A5000系列处理器在整体性能/功耗等方面优于本公司过去曾经采购的基于MIPS指令系统的同类产品;在后续对龙芯中科的采购中,将基于LoongArch指令系统的处理器作为首选的处理器产品公司产品将全面转向LoongArch指令系统2021年下半年开始,基于LoongArch指令系统的3A
5000、3B
5000.3c5000L等处理器开始取代基于MIPS指令系统的处理器,成为公司在信息化领域的主要产品截至2021年末,公司与MIPS指令系统无关的产品在手订单约
3.03亿元,占比超过50%2021下半年,公司与MIPS指令系统无关的销售收入占比超过50%;按照正常的替代计划,预计2022年和2023年,该销售占比将分别达到70%和90%左右,2024年左右将不再销售基于MIPS指令系统的产品
3.2性能逼近开放市场主流水平,高研发投入持续提升芯片实力经过长期积累,公司通用处理器性能已经逼近商用领域市场主流产品水平基于龙芯自主IP核的不断超越,十年来龙芯CPU单核性能提升了10倍,这其中主频仅提升了
1.5-2倍,剩下的2-5的性能提升更多是来自于龙芯自身的CPU设计能力的提升公司主营产品先后进行了两次重大升级2019年推出3A4000提升主频同时对微结构进行优化,通用处理性能比3A3000提升2倍左右;2020年再次对处理器进行重大升级,支持自主指令系统的3A5000流片成功,比3A4000龙芯3A5000是首款采用自主指令系统LoongArch的处理器芯片龙芯3A5000使用12/14nm工艺节点,主频最高为
2.5GHz集成双通道DDR4-3200和HT
3.0接口单核SPECCPU2006Base定浮点分值均超过26分,逼近开放市场主流产品水平处理器核内支持操作系统内核栈防护等访问控制机制,安全可信模块和硬件加密模块,实现了自主性和安全性的深度融合,为等保
2.
0、网络安全漏洞防护等,提供CPU级内生安全支持,确保底层安全根据工业和信息化部下属测试机构提供的说明,龙芯3A5000芯片在国产同类桌面CPU中处于性能领先水平与采用相同工艺节点的同类产品相比,3A5000在SPECCPU整型/浮点单核性能、Unixbench单线程测试分值等各项性能参数方面占优,与采用领先3A5000两个工艺代制程的ARM架构桌面产品性能相当作为一款四核CPU3A5000的Unixbench多线程测试分值甚至超过采用X86和ARM架构的相同工艺节点的可比公司八核桌面产品研发投入力度持续加大,研发费用率高于可比公司,持续夯实技术壁垒,产品性能有望进一步提升作为技术密集型企业,公司坚持核心技术自主创新的发展战略截至2021年底,公司研发人员539人,占员工人数的比例为
65.57%2019〜2021年,公司研发投入占营业收入的比重由
16.11%逐年提升至
26.78%其。