2023年芯原股份研究报告 成立20余载，跻身国内半导体IP业务龙头

一、内生+外延，全面布局半导体IP类业务

1.1、成立20余载，跻身国内半导体IP业务龙头

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。半导 体 IP，指半导体知识产权核、IP 核、IP 模块，是逻辑、单元或者集成电路设计布局重要的可复用单元。公司成立于 2001 年，成 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 据中心等多种一站式芯片定制解决方案，以及自主可控的图形处理器 IP、神经网络处理器 IP、视频处理器 IP、数字信号处 理器 IP 和图像信号处理器 IP 五类处理器 IP、1400 多个数模混合 IP 和射频IP。

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。公司股权结构稳定，管理层分工明确。公司创始人为戴伟民博士，担任公司董事长兼总裁。公司管理公司股权结构分散，无 实际控制人。截至 2022Q3，公司第一大股东持股比例为 15.65%，公司决策由股东大会及董事会按照公司章程讨论后决定。

1.2、创始团队背景强大，具有前瞻的国际视野

公司创始人及核心团队均毕业于海内外顶尖知名高校，具有深厚的工程技术背景。公司管理层分别为戴伟民、戴伟进、汪洋、 汪志伟等，其中创始人戴伟民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 Quickturn Design 及图芯，具有超过 30 年的技术研发和业务管理经验。戴伟民和戴伟进先生均具有国际化的视野，是公司持续向市场推出各 类半导体 IP 产品的重要保障。

公司以技术为主导，坚持自主研发，重视研发投入。公司陆续向市场推出多款 IP 产品，研发投入也相应逐年增加，2022 年 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。 半导体 IP 属于技术密集型方向，从工艺到设计研发均具需深刻的技术理解，同时产品更新迭代速度快，对研发人员的数量 和学历水平均有一定的要求。截止到 2022 年上半年，公司共有研发人员人数 1104 人，占总人数的 86.38%，2022H1 公司 硕士及以上学历人数为 898 人，占研发人数比例为 81.34%。随着公司半导体 IP 业务的全面铺开，公司持续加大研发投入， 公司相关技术人员、硕士及以上学历人数及比例等在同行业领域均处于领先地位，不断提高公司的核心竞争力。

1.3、受益于下游需求旺盛，盈利能力稳步增长

受益于下游半导体 IP 需求爆发，公司营业收入与归母净利润保持高速增长。根据公司财务数据显示，公司 2018-2022 年前 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%， 实现归母净利润分别为-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。

公司综合管理高效，销售净利率边际改善。目前国内半导体上市公司名单里，暂无纯 IP 类公司，只有部分公司涉及 IP 业务。 相比于国内可比 IP 公司，公司半导体 IP 种类最为丰富，且所用的工艺制程最为先进，需要大量的研发投入，因此公司的销 售毛利率和销售净利率均低于可比公司。公司内部管理高效灵活，具有较快的研发响应模式，得益于公司对半导体 IP 市场 的深刻理解及下游需求增加，公司 2018-2022 年前三季度公司整体销售净利率边际改善。

二、下游市场增量不断，半导体IP业务蓄势待发

2.1、下游应用需求爆发，催动半导体IP市场加速

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，下游应用广泛，包括消费电子、汽车电子、计算机及周边、 工业、数据处理、物联网等，主要客户包括成熟的芯片设计公司和 IDM、新兴的芯片设计公司，以及系统厂商、大型互联网 公司等。根据公司公告，2022 年上半年，公司一站式芯片定制业务下游应用物联网、消费电子、工业、计算机及周边、汽 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%。

随着中国芯片制造及相关产业的快速发展，本土产业链逐步完善，为中国的初创芯片设计公司提供了国内晶圆制造支持，加 上产业资金和政策的支持，以及人才的回流，中国的芯片设计公司数量快速增加。根据中国半导体行业协会集成电路设计分 会给出的数据统计，截止到 2022 年，中国大陆芯片设计公司共有 3243 家，比上年增加 433 家，同比增长 15.4%。同时 2022 年全行业销售预计为 5345.7 亿元，比上年增加 758.8 亿元，同比增长 16.5%。下游新兴的芯片设计公司数量不断增加，将 持续利好公司半导体 IP 业务的发展。

拆分开半导体 IP 细分领域市场规模，半导体 IP 主要有处理器 IP、数模混合 IP、射频 IP、储存 IP 等，其中应用市场规模最 大的为处理器 IP，占据整个半导体 IP 市场的一半以上。根据 IBS 和炼金术资本综合整理数据，全球半导体 IP 市场由 2018 年的 46 亿美元增长至 2027 年的 101 亿美元，期间年复合增长率为 9.13%，整体呈现波浪式增长。

2.2、“SiPaaS”式轻设计模式，全球市场地位领先

半导体 IP 的应用是集成电路技术发展的必然结果，公司“SiPaaS”式轻设计模式应运而生。半导体 IP 可帮助被授权方从 时间、成本、产品初期性能保障等方面获得较大提升，主要体现在：1）市场角度，半导体行业分工走向精细化，IP 业务的 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 度，被授权方拿到 IP 后即可在此基础上进行更加复杂的电路设计，IP 的复用可以大大节约时间和试错成本，进而减少了研 发成本。

公司半导体 IP 业务跻身全球前十，市场地位领先。随着公司 20 多年的发展，半导体 IP 的工艺制程不断丰富，公司的营收 也逐年增长，市占率逐年提升。根据 IPnest 的统计数据，从半导体 IP 销售收入角度，芯原股份是 2021 年中国大陆排名第 一、全球排名第七的半导体 IP 授权服务提供商。从 IP 覆盖种类角度来看，2021 年在全球排名前七的企业中，IP 种类排名 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。

三、前瞻布局IP类业务，助力Chiplet先进技术发展

3.1、后摩尔时代—半导体IP推动先进制程加快突破

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 EDA 软件的升级、研发人员的薪资、工艺加工的支出等成本均大大提高。根据国际商务战略公司 IBS 调查数据显示，从 22nm 往后的工艺制程，每一代的总成本支出的增长率均超过 50%。7nm 艺制程的总成本约为 3 亿美元，5nm 则更高将近 5.5 亿 美元。对产品开发而言，产品进入到大规模量产前需多次流片验证，因此所带来的费用支出呈倍数增加。公司自成立以来，一直持续进行半导体 IP 技术和芯片定制技术的积累，并且不断丰富其核心 IP 资源库和一站式芯片定制解 决方案库，提升其技术服务的多样性和广泛性，完善和提高平台化芯片设计服务能力。公司半导体 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。

公司不断坚持高研发投入以保持技术先进性，在先进半导体工艺节点方面已拥 14nm/10nm/7nm/5nm FinFET 和 28nm/22nm 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。

3.2、半导体IP复用技术，助力Chiplet飞速发展

半导体 IP 核心技术自主可控，具有可复用性、应用领域扩展性、可规模化等优点。公司现已覆盖图形处理器 IP（GPU IP）、 神经网络处理器 IP（NPU IP）、视频处理器 IP（VPU IP）、数字信号处理器 IP(DSP IP)、图像信号处理器 IP(ISP IP)、Display Processor IP 六类处理器 IP、1400 多个数模混合 IP 和射频 IP，可实现功能丰富，核心技术优势明显，广泛应用于消费电 子、汽车电子、智能家居、无线穿戴等领域。

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 System in Packages（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 使芯片设计化繁为简，对于常用的可固化的单元调用即可，不用花费太多时间重设计，因此大幅缩短产品上市周期，减少芯 片开发成本。

加入 UCle 产业联盟，成为全球主要的 IP 供应商。随着半导体芯片集成度越来越高，可实现固定功能的固定单元或模块 IP 会越来越多，重要性也越来越凸显。2022年4月2日，芯原股份宣布正式加入UCIe（Universal Chiplet Interconnect Express） 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。

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。

四、盈利预测

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 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、数据中心等多种一站式芯片定制解 决方案，以及自主可控的图形处理器 IP、神经网络处理器 IP、视频处理器 IP、数字信号处理器 IP 和图像信号处理器 IP 五 类处理器 IP、1400 多个数模混合 IP 和射频 IP。下游应用领域广泛，包括消费电子、汽车电子、计算机及周边、工业、数 据处理、物联网等，主要客户包括芯片设计公司、IDM、系统厂商、大型互联网公司、云服务提供商等。随着下游客户应用 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。

芯片量产业务：随着中国半导体制造及相关产业的快速发展，中国芯片设计公司数量持续增加，带来公司芯片量产业务的稳 步增长。我们预计公司芯片量产业务 2022-2024 年营业收入分别为 12.07/16.65/23.65 亿元，增长率分别为 36.41%/38.00%/42.00%，毛利率分别为 16.40%/18.00%/20.00%。 芯片设计业务：公司半导体 IP 所应用的工艺制程不断迭代，先进制程所占比例逐年提升，毛利率也有望稳步增长。我们预 计公司芯片量产业务 2022-2024 年营业收入分别为 5.73/6.02/6.44 亿元，增长率分别为 4.46%/5.00%/7.00%，毛利率分别 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 技术需要多款 IP 组合，公司的多种类 IP 优势越发突出，整体半导体 IP 毛利率接近 100%。我们预计公司知识产权授权费用 法 2022-2024 年营业收入分别为 7.85/10.21/13.48 亿元，增长率分别为 28.79%/30.00%/32.00%，毛利率稳定在 95%左右。 特许权使用费 2022-2024 年营业收入分别为 1.08/1.25/1.47亿元，增长率分别为 12.49%/15.00%/18.00%，毛利率近 100%。

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 推动下，诞生一批优秀的半导体 IP 公司，主要有龙芯中科、国芯科技、乐鑫科技等。根据Wind 的盈利预测及一致性预期， 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 10 日收盘价对应的 2022-2024 年 PE 分别为 455.0、234.8、171.5 倍。

相比于同赛道可比公司，芯原股份半导体 IP 种类最为丰富，且部分 IP 业务已挤进全球前三，具有领先的技术优势。基于国 内上市公司名单里暂无纯 IP 类公司，且公司作为国内半导体 IP 龙头企业，具有一定的估值溢价。我国致力于打造自主可控 的半导体上下游产业链，新兴的芯片设计公司不断，IP 需求持续增强，22 年第四季度已边际改善，我们认为公司整体处于 蓄势待发阶段，新的增长空间即将打开。

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业务和半导体 IP 授权业务。公司产品下游应用广泛，包括消费 电子、汽车电子、计算机及周边、工业、数据处理、物联网等，主要客户包括成熟的芯片设计公司和 IDM、新兴的芯片设计 公司，以及系统厂商、大型互联网公司等。我国致力打造自主可控的半导体产业链，IP 需求不断提升，公司不断丰富 IP 种 类，加强先进工艺 IP 服务，抢占市场份额，推动业绩增长。

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