2023年国芯科技研究报告 深耕嵌入式CPU,重点布局汽车电子与云应用领域
- 来源:东吴证券
- 发布时间:2023/04/28
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国芯科技(688262)研究报告:引领车载MCU芯片国产替代,信息安全芯片受益AI有望高增。深耕嵌入式CPUIP,核心技术自主可控:公司自成立以来聚焦于国产自主可控嵌入式CPU技术研发和产业化应用,目前形成IP授权、芯片定制服务和自主芯片及模组三大业务板块,产品广泛应用于信息安全、汽车电子和工业控制、边缘计算和网络通信等关键领域。公司历经近二十年的持续研发、创新与沉淀,已成功实现基于“M*Core指令集”、“PowerPC指令集”和“RISC-V指令集”的8大系列40余款CPU内核,形成了深厚的嵌入式CPUIP储备。202...
1.国芯科技:聚焦嵌入式CPU,把握行业机遇迎来高速发展
1.1.深耕嵌入式CPU,重点布局汽车电子与云应用领域
国产嵌入式 CPU 产业化应用领先企业。国芯科技成立于 2001 年,公司聚焦于国产 自主可控嵌入式 CPU 技术研发和产业化应用,主要应用于信息安全、汽车电子和工业 控制、边缘计算和网络通信等关键领域,为客户提供 IP 授权、芯片定制服务和自主芯片 及模组产品。公司历经近二十年的持续研发、创新与沉淀,已成功实现基于“M*Core 指 令集”、“PowerPC 指令集”和“RISC-V 指令集”的 8 大系列 40 余款 CPU 内核,形成 了深厚的嵌入式 CPU IP 储备。
重点布局汽车电子与云应用领域,巩固提升市场领先地位。公司提供的 IP 授权与 芯片定制服务基于自主研发的嵌入式 CPU 技术,为实现芯片的安全自主可控和国产化 替代提供关键技术支撑。2022 年智能门锁、金融 POS 机的相关芯片市场受房地产、疫 情、商业景气度影响,自主芯片及模组相关产品销售下滑,公司迅速调整产品结构,重 点聚焦汽车电子和云应用领域。

1)汽车电子领域:公司布局汽车电子芯片项目研发十 余年,目前已在车身控制、汽车动力总成控制、汽车域控制、新能源电池 BMS 控制、 车规级安全 MCU、汽车电子混合信号类等七条产品线上实现系列化布局,其中汽车电 子中高端芯片累计出货量已超过 400 万颗,下游客户涵盖比亚迪、上汽、长安、奇瑞、 吉利、东风等国内外知名车企。同时规划积极对接吉利、上汽、比亚迪、长安和宁德时 代等大型汽车集团芯片需求,联合开展共同研发与产业化应用。2)云应用领域重点发 展云安全芯片和 RAID 芯片。公司云安全芯片已进入国家信创产品目录,和鲲鹏、龙芯、 飞腾和兆芯等国产 CPU 芯片主板完成适配,多方面覆盖云安全相关市场需求,成为国 内云安全市场领先供应商。RAID 控制器芯片主要面向服务器应用,2020 年开始布局,目前已研发成功。
公司股权结构稳定,实控人技术背景深厚。公司实际控制人为董事长郑茳先生、总 经理肖佐楠先生,郑茳和肖佐楠为一致行动关系。两位均为国务院特殊津贴专家,均具 备深厚技术背景,工作经历包含芯片设计、软件设计等。
1.2.营收持续增长,高研发投入保障技术领先
紧抓行业发展机遇,公司营收持续增长。2022 年前三季度公司实现营收 3.2 亿元, 同比增长 22%,实现归母净利润 0.97 亿元,同比增长 164%。公司营收与利润水平近两 年始终维持较高水平增长。2022 年,公司积极把握行业发展机遇,调整产品结构,重点 聚焦汽车电子和云应用领域,在细分市场增长迅速。在汽车电子芯片领域实现产品覆盖 面较全,已在车身控制芯片、汽车动力总成控制芯片、汽车域控制芯片、BMS 控制芯片、 车规级安全 MCU 芯片等 7 条产品线上实现系列化布局。公司芯片定制服务业务重点针 对自主可控国产化替代特别是国家重点需求领域客户进行攻关,并深度挖掘重大客户更 新换代服务项目。
盈利高速增长,高毛利保障盈利水平。公司归母净利润稳步上升,2022 年前三季度 公司归母净利润增长 164%达 0.97 亿元,盈利高速增长。公司业务具有较高的技术与市 场门槛,需要持续多年的大规模研发投入与技术积累,因此毛利率整体处于较高水平, 为公司盈利能力提供保障。2021 年公司整体毛利率有所下滑,主要系因为毛利率较低的 自主芯片及模组产品占比增加以及芯片定制服务策略调整,设计服务费降低且毛利较低 的后期流片服务占比上升导致定制芯片服务毛利率下降。公司研发费用持续处于高位, 重视研发将巩固现有技术壁垒,各业务高毛利率有望持续。公司归母净利润率持续上升 维持在较高水平,管理费用、销售费用逐年下降,盈利空间有望进一步扩大。

1.3.重点布局汽车电子,核心技术自主可控
研发团队持续扩大,重点加大汽车电子领域投入。公司早期技术团队人员曾就职于 摩托罗拉,在 2010 和 2017 年先后发展 PowerPC 架构和 RISC-V 架构后,公司技术人员 的技术背景逐渐多元化,公司研发人员逐年增加,截至 2022 年 6 月研发人员达 170 人, 占员工总数 58%。公司在研项目中,汽车电子和工业控制领域研发投入占比在 2022 年 大幅增加,除车身控制、动力总成控制、BMS 和域控制芯片研发外,公司也开始瞄准汽 车电子电源管理类芯片领域国产化替代机会,启动汽车门控混合信号芯片研发工作。
贯彻自主可控,对指令集授权不存在重大依赖。指令集架构是嵌入式 CPU 技术的 基础,公司分别于 2002 年从摩托罗拉获得“M*Core 指令集”,于 2010 年从 IBM 获得 “PowerPC 指令集”授权,于 2017 年开始研究开源的“RISC-V 指令集”。
随着“PowerPC 指令集”和“RISC-V 指令集”架构的相继开源,公司基于上述两种架构开发 CPU 不再 受限于指令和架构授权。目前公司 M*Core 指令 CPU 主要应用于终端安全芯片产品; PowerPC 指令 CPU 主要应用于云安全芯片、汽车电子和工业控制芯片、边缘计算和网 络通信芯片等产品;RISC-V 指令 CPU 主要应用于 AIoT 芯片产品。PowerPC 架构在可 靠性、稳定性以及大数据运算处理有强大的优势,覆盖了从嵌入式、服务器到超级计算 的全产业应用,在汽车电子芯片中也已广泛使用,生态完善,尤其适合中高端应用领域。 RISC-V 指令精简,适合物联网等量身定制的碎片化应用场合,可满足公司未来业务需 求。
2.IP授权与芯片定制并行,营收长期增长稳定
2.1.IP授权与芯片定制业务协同发展
IP 核是部分可重复使用的“芯片设计模块”,一个复杂的芯片是由芯片设计者自主 设计的电路部分和外购的 IP 核连接构成的。IP 核是具有知识产权核的集成电路芯核的 总称,是芯片设计环节中逐步分离出来的经过反复验证、具备特定功能、可复用、包含 特定核心元素的(指令集、功能描述、代码等)集成电路设计宏模块(逻辑或功能单元), 可以理解为部分可重复使用的“芯片设计模块”,如 AHB、APB、以太网、SPI、USB、 UART 内核等。使用成熟的 IP 核设计芯片,能够在减少设计工作量、缩短设计周期降低 设计成本的同时,提高芯片设计的成功率。
半导体 IP 核中,处理器 IP 占据最大份额,其中 CPU IP 核占比 35.4%。2020 年处 理器 IP 占据超过 50%市场,集中于价值量较高且用量较大的 CPU 和 GPU 产品,市占 率分别为 35.4%、10.5%。目前国内 IP 主要用于消费电子、物联网等领域,消费电子和 计算机领域发展较早,目前仍是半导体主要需求领域。汽车电子应用目前占比较少,随 着汽车智能化及电动化趋势持续推进,有望提升需求占比,带动 IP 产业持续扩张。以芯 原股份为例,2022 年公司半导体授权 IP 业务中汽车电子领域的收入占比相较于 2021 年 增长 13 个百分点至 21%。

半导体 IP 核下游客户主要涵盖芯片设计公司、IDM、系统厂商等,客户壁垒较高。 集成电路产业链由上游的 EDA 工具、IP、设计服务、材料和设备,中游的集成电路设 计、晶圆制造、封装测试以及下游的系统厂商组成。在设计环节中,EDA 和 IP 供应商 分别提供芯片设计所需的自动化软件工具和核心功能模块,设计服务供应商提供各个研 发环节部分或全部的研发服务及后续晶圆制造、封装及测试的委外管理,直接下游客户 主要包括芯片设计公司、IDM 以及其他具有芯片设计需求的公司如终端的系统厂商等。 通常情况下,IP 核和芯片设计公司的研发体系深度耦合,具有较高的客户迁移成本。
在 5G、物联网、汽车电动化智能化等多种需求驱动下,半导体 IP 需求持续增长。 得益于 5G 技术的不断发展为物联网设备提供了快速高效的连接以及网络协议的发展, 全球物联网设备数量快速增加,推动了物联网芯片和 IP 核需求增长,根据 Mordorintelligence 预测,全球物联网芯片市场规模 2021-2026 年五年复合年增长率将达到 14.98%。此外汽车电动化、智能化趋势下,新能源汽车和自动驾驶汽车销量和渗透率持 续增长,毕马威估计,在未来的 20 年内里汽车半导体市场将翻两番,达到 2,000 亿美元 以上。随着产业持续扩张,下游需求将带动半导体领域持续扩张,IP 作为上游设计领域 核心基础,将受益需求增长。
国内产业链逐渐完善,国内芯片设计公司增多。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, 叠加产业资金和政策的支持以及人才的回流影响,中国的芯片设计公司数量快速增加, IP 授权需求增大。中国半导体行业协会集成电路设计分会公布的数据显示,自 2016 年 以来,我国芯片设计公司数量大幅提升,21 年达到 2810 家。
半导体 IP 遭遇“卡脖子”,国产半导体 IP 市场诉求强烈。IP 授权模式主要包括使 用层级授权、内核层级授权、架构/指令集层级授权三种,授权内容依次增加。以 ARM 为代表的海外半导体 IP 供应商出于知识产权保护考虑,对国内企业多采用使用层级授 权,即仅出售其封装好的 IP 核,而不能更改原有设计,如果需要实现更多的功能和性能 则只能通过增加额外的 DSP 核心,导致芯片成本更高且设计效率降低。此外采用海外厂 商 IP 核还存在供应链风险等问题,因此中国半导体 IP 国产化诉求强烈。根据 IBS 报告, 2021 年中国半导体市场自给率为 18%,预计 2030 年有望达到 42%,中国半导体产业具 有较大发展空间。

芯片定制服务主要包括芯片设计服务与芯片量产服务,推动产业高效率发展。其中 芯片设计服务主要指公司根据客户在芯片功能、性能、功耗、成本等方面的定制化需求, 进行芯片定义与芯片设计。芯片量产服务指公司根据客户的需求,依据公司为客户提供 的定制芯片设计服务的版图数据或者客户设计提供的版图或者样片,为其提供量产服务, 并向其交付合格的晶圆或者芯片产品。芯片定制服务使得芯片设计公司、系统厂商以及 各类下游客户得以专注于发展其核心技术优势,如产品定义、系统架构研发、软件开发 以及品牌营销等,从而推动整个产业高效率发展。
IP 授权与芯片定制业务存在协同效应。1)定制服务有助于了解市场 IP 需求:通 过定制芯片服务,了解不同应用领域对 IP 各技术指标的需求,从而沉淀和打磨出更符 合市场需求的 IP,丰富公司 IP 资源库。2)自研 IP 兼容性具有设计优势:IP 研发时考 虑了各 IP 间的内生关联和兼容性,使其具有较强的耦合深度、可控性和可塑性,因此芯 片定制服务中使用自有 IP,与使用并集成不同第三方 IP 相比,在成本和设计效率等方 面更具优势。3)生态完善度增强客户粘性:IP 授权与定制服务覆盖客户从需求到芯片 设计和量产全流程,增强客户粘性。
2.2.下游自主可控诉求强烈,推动公司收入稳定增长
公司基于 CPU 内核和 SoC 芯片设计平台提供 IP 授权和芯片定制服务,主要面向信息安全、汽车电子和工业控制、边缘计算和网络通信等领域。公司围绕自主可控 CPU 技术,通过搭建面向应用的 SoC 设计平台、为客户提供 CPU IP 授权,基于自主可控的 嵌入式 CPU 内核和面向应用的 SoC 芯片设计平台,为客户提供定制芯片设计服务与定 制芯片量产服务。可授权 IP 主要包括 CPU IP 以及 SoC 的关键外围 IP 模块,如接口控 制器、数模混合 IP、物理接口 IP、存储单元等。目前主要面向应用领域为信息安全、汽 车电子和工业控制、边缘计算和网络通信,覆盖范围广泛。
CPU 多项性能指标达到国际主流 IP 供应商技术水平,SOC 设计平台稳定可靠。公 司全面掌握嵌入式 CPU 微架构自主设计技术,目前已拥有 8 大系列 40 余款的嵌入式 CPU,在非消费类嵌入式应用方向上,多项性能指标已达到国际主流 IP 供应商在嵌入式 应用领域产品的同等技术水平,产品品种丰富。公司 SOC 设计平台可以实现 14 纳米以 上工艺节点芯片的快速开发,每年基于平台完成输十块芯片的设计和数千万颗芯片量产, 平台技术成熟可靠。

下游客户侧重国家重大需求领域和大型国企,自主可控诉求下,预期长期增长稳定。 公司 IP 授权和芯片定制服务客户侧重国家重大需求领域和大型国有企业,计划性较强, 资金实力充足,国产化诉求急切。芯片定制服务收入与项目周期紧密相关,受项目验收 确认和项目差异影响,具有收入滞后和短期波动的特点,随着国家综合国力提升和行业 发展以及自主可控诉求愈发强烈,长期来看营收增长稳定。此外对于芯片定制服务,公 司正致力于从定制设计服务收入为主转向以定制量产服务收入为主,受益于定制量产服 务更高价值量和持续性,业务营收有望迎来新突破。
3.车载MCU需求高增,公司产品引领国产替代
3.1.汽车电动化智能化,带动车载MCU市场规模持续增长
汽车电子是 MCU 最大下游应用领域。MCU (微控制单元),又称单片机,它是把 CPU 的频率和规格做适当缩减,同时将内存、计数器、USB、AD 转换、PLC 等多种周 边接口集成在单一芯片上,形成的芯片级计算机。MCU 芯片能够控制各种常见外设, 可以执行指定的各种用户程序并完成指定的功能,具体应用领域包括白色家电、汽车、 工程控制、航天军工、医疗电子、消费电子等行业。全球来看,汽车电子是 MCU 第一 大应用领域,而且汽车电子用 MCU 是未来市场规模增速最快的下游应用。
MCU 在车内分布广泛,主要用于车身和底盘控制。MCU 主要作用于核心的安全与 驾驶方面,包括智能驾驶辅助系统的控制、底盘安全、车身控制、动力控制、信息娱乐 等,应用范围十分广泛。奥迪 Q7 中共使用 38 颗 MCU,主要分布于底盘域、车身域等 位置。纯电动车与传统燃油车相比,在动力域上将会消耗更多的 MCU,一般在 6 颗以 上,其中整车控制模块和电机控制器各 1 颗,电池管理系统需要 4 颗 MCU,随着新能 源车渗透率不断提高,动力域 MCU 平均用量将会增加。
车规级 MCU 认证门槛主要为 AEC-Q 系列和 ISO26262 标准。车规级 MCU 企业 在进入整车厂的供应链体系前,一般需符合三大车规标准和规范:在设计阶段要遵循的 功能安全标准 ISO26262,在流片和封装阶段要遵循的 AEC-Q 以及 IATF16949,在认证 测试阶段要遵循的 AEC-Q100/Q104。由于国产车规 MCU 厂商大多为 Fabless 模式,所 以只适用于 AEC-Q 系列和 ISO26262 认证。AEC-Q 系列是针对元器件的可靠性进行的 测试,包括 Grade 0~3 四个等级,最严格的 Grade 0 级工作温度范围达到-40~150°C。 ISO26262 标准涵盖了从概念设计、产品开发、批量生产到报废全生命周期,根据可达到 的功能安全等级分为 ASIL-A/B/C/D 四个等级,其中 ASIL-D 等级功能安全要求最严格,QM 表示不具有功能安全风险。

中短期内主流汽车处于从分布式架构走向域集中的发展阶段。传统汽车分布式电子 电器架构思路下,每新增一个功能就对应增加一个 ECU 控制器。随着汽车智能化、电 气化的演进发展,电控单元数量会急速增加,大幅增加汽车线束和人工组装成本负担。 Tier1、整车厂等对汽车 E/E 架构的设计都开始由分布式向集中方向升级。E/E 架构集中 化的本质是对汽车中孤立的 ECU 集成和融合,由域控制器实现高计算需求,区域控制 器完成末端控制,ECU 数量减少,在提升汽车智能化的同时,简化 E/E 架构,缩短布线, 实现产品快速开发和技术迭代。
汽车电动化和智能化带动单车 MCU 用量中短期内呈增加趋势。1)车身与底盘域: 出于安全冗余考虑,即使 ECU 融合,智能汽车车身及底盘相关 MCU 数量需求并不会下 滑,而是将部分 MCU 功能弱化,仅保留执行层面的功能,运算统一交由更高级别的控制器来处理。2)动力域:汽车电动化升级,电动车相较于传统燃油汽车新增电池管理、 高低压配电等功能需求,中短期内动力域单车 MCU 用量将逐步增加。3)ADAS 和信息 娱乐域:随着汽车智能化提高,功能丰富程度提升。在目前半集成式的域控制结构下, 中短期内主要通过增加 MCU 数量实现功能增加,带来单车 MCU 用量增加。
3.2.海外厂商引领车载MCU市场,国内厂商开启国产替代
车载 MCU 存在多重壁垒:技术壁垒、认证壁垒、客户壁垒。车规级 MCU 相较消 费和工业级 MCU 芯片有更多技术要求,应具备“高安全性、高可靠性、高稳定性”, 需要满足耐高温变动、抗震动等要求,可以在世界各地最极端的气候和地理环境条件下 持续工作,甚至要求零缺陷。该技术要求一般需要 2-3 年严苛认证才能进入汽车供应链, 拥有 5-10 年供货周期。在严格技术标准和超长供货周期下,“芯片-汽车电子-整车”形 成强绑定供应链,合作格局稳定,替代难度大。
海外厂商主导车载 MCU 市场,国内供应商正逐步从低端控制领域开始向车载 MCU 市场加速渗透。海外龙头企业凭借先发优势形成丰厚的技术积累,获得长期可靠性认证,掌握了大部分市场份额。2020 年全球车载 MCU 市场 CR5 超过 90%,基本由 欧美日厂商垄断。国内实现车规级 MCU 量产企业主要集中于门窗、照明、空调面板、 仪表盘、T-BOX 等车身控制应用领域,逐步向在 BMS、ADAS、安全气囊、防抱死系统 等复杂领域拓展,目前国内国芯科技、杰发科技、芯驰科技等厂商已经具备车载 MCU 量产能力。

汽车产业链逐步往国内转移,国内厂商有望深度收益。在全球车规 MCU 供货短缺 情况下,海外 MCU 供应商优先供货海外客户,国内车规 MCU 厂商获得进入国内整车 厂供应链机遇。由于国内整车厂与海外供应商合作话语权较弱,很难拿到最新的芯片产 品,新车型开发落后于国外头部品牌;并且国外供应商不会为国内整车厂提供芯片定制 开发,产品定义受限;此外在供应链紧张情况下国外供应商会优先保证国外战略客户, 供应短缺风险较高,因此国内整车厂具有强烈的国产化诉求以获取产能与技术支撑,培 养国内战略合作伙伴。目前中国品牌乘用车市占率稳步提升,出口势头强劲,受益于国 产车行业发展,车规 MCU 厂商长期增长可期。
海外巨头车载 MCU 产能多集中于台积电,疫情影响下产能不足加剧。车载 MCU 以 40-55nm 的成熟制程为主,部分先进产品采用 28nm 制程产线,营运成本高,主流车 载 MCU 厂商多采用晶圆委外代工策略。车规级 MCU 代工领域集中度较高,全球 70% 的汽车 MCU 都由台积电生产,但是 MCU 芯片整体的产能只占到了台积电全部产能的 3%海外代工厂晶圆产能扩产有限,车规级 MCU 紧缺状况短期内仍难缓解。短根据扩产 规划,未来几年台积电、联电等海外晶圆代工厂扩产主要集中于先进制程,车载 MCU 所需的 40-55nm 制程产能扩产有限,短期内晶圆结构性短缺依然存在。
国内晶圆代工厂加速扩张成熟制程晶圆产线,大陆需求自给率提高有效缓解 MCU 厂商供应短缺状况。中国大陆晶圆代工行业快速增长,根据 IC Insight 统计,2016-2021 年,中国大陆晶圆代工市场规模 CAGR 为 15.12%,高于全球增长水平。与海外晶圆厂 定位不同,中芯国际、华虹半导体等大陆晶圆厂扩产主要聚焦于 28nm 以上成熟制程。未来 3-5 年,中芯国际将增加 28nm 以上产能 34 万片/月,总投入超过 260 亿美元,有 效缓解车载 MCU 所需制程晶圆产能供需短缺情况。根据麦肯锡数据,2026 年中国大陆 40-55nm 制程晶圆自给自足需求比例将超过 70%,国内车规 MCU 厂商拿到晶原制造产 能支持难度降低,供应链风险减弱。
3.3.公司车载MCU产品布局全面,引领国产替代
公司车载 MCU 芯片产品布局广泛,车身控制芯片顺利量产出货,新领域产品加速 市场开拓。公司于 9 年前进入汽车电子领域,当前公司汽车芯片在车身控制、动力总成 控制、域控制器、BMS 控制和车规级安全 MCU 均有布局。客户涵盖潍柴动力集团、科 世达(上海)管理有限公司、埃泰克汽车电子(芜湖)有限公司等一批汽车电子领域头 部企业。目前中高端车身控制芯片顺利实现规模量产销售,中低端车身控制芯片也在逐 步推向市场。发动机控制已在重型发动机中获得实际应用,CCFC2007PT 动力总成控制 芯片已内测成功,可应用于动力总成控制和 BMS 管理。车规级安全芯片形成高中低产 品系列,已实现批量或小批量应用,已经在国内形成汽车电子芯片产品的先发优势,国 产替代可期。

4.信息安全产品全方位加速布局,业绩有望高增
4.1.信息安全行业市场规模增长稳健,国产诉求强烈
信息安全通过“云管端”保障数据和软硬件安全,广泛应用于不同领域。信息安全 指的是在数据处理系统建立和采取的技术和管理的安全保护,保护计算机硬件、软件和 数据不因偶然和恶意的原因而遭到破坏、更改和泄漏,使系统能够连续、正常运行。信 息安全在政府和商业活动当中都至关重要。一旦信息安全受到威胁,有可能会威胁政府 管理并且导致经济损失。信息安全可以划分为云管端安全。信息安全整体产业链结构上 游为基础硬件及软件,包括芯片、内存、储存设备等。中游是信息安全产品和服务,包 括信息安全硬件设备提供商、服务提供商、软件产品提供商和集成服务提供商。下游应 用市场主要有政府、金融、运营商、教育和制造等等。
在政府政策和下游需求的推动下,我国信息安全市场规模预计稳健增长。下游物联 网市场迅速发展,云端数据量急速增加。到 2025 年,全球物联网设备连接量预计到达 250 亿台。物联网在国民经济和社会活动中的应用日渐广泛和深入,但针对物联网业务 系统的攻击形式也呈现多样化。物联网安全已经成为保护企业资产安全、个人隐私安全、 国家和社会安全的核心,物联网安全服务呈增长态势。2021 年,中国信息安全市场市场 规模超 1800 亿元,预计到 2027 年市场规模将突破 3500 亿元。
信息安全市场中,硬件占据主要市场份额,政府、金融、电信等国家重大领域是信 息安全产品主要应用领域。信息安全产品主要分为安全服务、硬件和软件,其中以硬件 形式实现信息安全在下游应用中占比较高,据 IDC 预测,到 2026 年,预计信息安全硬 件市场规模将超百亿美元。据前瞻产业研究院统计,2021 年中国信息安全产品的主要客 户来自政府、电信、金融、制造、能源、教育等领域,其中政府、电信、金融三者份额 合计近 60%,是我国信息安全市场需求的主要来源。数据显示,2021 年,政府和公共企 事业单位仍然是当前我国信息安全产业下游的最大客户,市场营收占比接近 30%。

云安全和端安全是两大信息安全主要应用。采取措施对信息系统的软硬件、数据及 依托其开展的业务进行保护,保证信息系统连续可靠地正常运行,是信息安全的核心内 容。云安全是指各领域平台安全,包括政务平台、金融系统平台、智能制造平台、物联 网平台等等,用于云中心的可信计算、数字签名、加解密运算等等。广泛运用于云计算、大数据、智能存储这些关键领域。其技术含量高,加解密的速度快,数据吞吐量大,但 可靠性、稳定性的要求也比较高。端安全则包括物联网终端安全和移动智能终端安全。
信息安全产品国产替代自主可控诉求强烈。信息安全的主要应用有政务、金融、交 通、电信等关键领域,其行业数据具有私密性和广泛性的特点,一旦泄露,将会对国家 经济金融安全和民生安全造成较大影响。只有做到芯片底层技术和底层架构完全“自主、 安全、可控”才能保证国家信息系统的安全独立。
信息安全芯片行业主要需求集中在国家重大需求和关键应用领域。在面向信息安全 的芯片及模组市场中,由于不同应用领域的产品对于芯片的需求类型不同,市场总体集 中度较低。恩智浦和英飞凌在智能移动终端占据较高的市场份额;国内厂商国芯科技、 华大电子、紫光国微、国民技术等主要提供应用在智能卡、物联网、智能存储领域的信 息安全芯片,凭借在相关领域的积累及较强的销售渠道,在客户覆盖、渠道覆盖、产品 矩阵覆盖上具备优势,在国内信息安全芯片部分细分领域处于优势地位。
4.2.聚焦国产,自主可控
国芯科技信创与信息安全领域产品涵盖云应用与端应用芯片,重点发展云安全芯片与先 进存储 raid 芯片。公司云应用芯片包括云安全芯片、边缘计算芯片和存储控制 Raid 芯片。端 应用芯片则具有身份认证、数字签名、数据加解密以及可信计算等功能。

4.2.1.边缘计算前景宽广,应用广泛
边缘计算在为各种应用提供低延时和开放的网络能力的同时,能够减少超大流量对于网 络的消耗。2021 年我国边缘计算市场规模已经达到 436.4 亿元,随着 5G、物联网、各行业智 能化转型升级,数据爆发增长,边缘数据计算处理成为必需,预计我国边缘计算市场规模将持 续增长,2024 年将增长至超 1800 亿元。其中,边缘计算芯片是实现边缘计算能力的重要基础 硬件,有望充分受益中国边缘计算市场的增长。
公司边缘计算芯片产品持续实现技术突破,有望充分受益行业高增速。公司已成功研制RAID 控制芯片,支撑存储服务器关键芯片国产替代。同时有多个相关在研项目支撑后续产品 系统化布局。2023 年 3 月 21 日,在第一代 32 位高性能边缘计算芯片 H2040 基础上,新一代 高性能高安全边缘计算芯片产品“CCP1080T”在公司内部测试成功,后续将根据市场反馈进 行系列化。该芯片可应用于服务器、安全网关、密码机、路由器、防火墙、工控机、PLC、智 能路侧设备和网络小型基站等领域作为安全协处理器芯片或具有安全功能的主控制器芯片。
4.2.2.RAID存储芯片填补国内市场空白
RAID 芯片应用广泛,国产替代趋势下需求持续增长。传输 RAID (Redundant Arrays of Independent Disks) 是由很多块独立的磁盘组合成的磁盘阵列,RAID 阵列技术允许将一系列磁 盘分组,具有大容量、高性能、可管理型以及稳定性。广泛应用应用于计算机领域保护数据安 全,随着数字产业的发展储存控制 RAID 芯片的需求也随之增长。尤其 RAID 芯片作为服务器 当中广泛应用的重要芯片产品,长期被国外公司垄断,目前国产替代是必然趋势。
公司先进存储 CC-RAID 芯片处于国内领先水平,可对标国外高性能产品水平。CC-RAID 芯片采用国芯 32 位 PowerPC 架构 CPU 核 C8000 和 32 位 M*Core 指令架构 CPU 核 C0 组成的 异构多核处理器,具备 DDR3、PCIe2.0、SATA2.0 等接口,支持连接机械硬盘或者 SSD 固态 存储盘,对标 LSI 的 SAS2208。该芯片支持 Raid0、Raid1、Raid5、Raid6、Raid10,具有高性能、 大缓存、低功耗等特点,可广泛应用于图形工作站、服务器数据库存储、金融数据库存储等领 域,目前在客户试用中。

5.盈利预测
核心假设与收入拆分: IP 授权业务:国产替代浪潮下,重大需求领域客户相关 IP 授权采购需求增长。我们预计 公司该板块 2022-2024 年收入为 1.1 亿元/1.9 亿元/2.6 亿元,同比增速为 30%/65%/40%。我们 预计公司毛利率将稳步增长,预计 IP 授 权 业 务 板 块 2022-2024 年 毛 利 率 分 别 为 100%/100%/100%。
芯片定制业务:由于公司主要晶圆制造供应商在 2022 年下半年和 2023 年一季度分别提 高了晶圆制造价格,公司晶圆单位成本相比去年同期有较大涨幅,导致公司定制芯片服务业务 尤其是芯片量产服务收入的总体毛利率相比去年同期出现阶段性较大幅度下降。近期随着全球 晶圆制造紧张局面的改善,上述不利因素可望得到缓解。我们预计公司该板块 2022-2024 年收 入为 1.4 亿元/3.2 亿元/5.1 亿元,同比增速为 55%/120%/60%。我们预计公司毛利率今年将略 有下降,后续随着晶圆制造紧张局面的改善将恢复增长,预计芯片定制业务板块 2022-2024 年 毛利率分别为 49%/47%/53%。
自主芯片及模组业务:信息安全、汽车电子和工业控制、边缘计算和网络通信三大类芯片 产品,公司在多个方向上实现产品系列化,不断拓展客户与市场,有望凭借市场优势充分收益。 我们预计公司该板块 2022-2024 年收入为 2.9 亿元/7.4 亿元/13.2 亿元,同比增速为 31%/155%/80%。我们预计公司毛利率将稳步增长,预计自主芯片及模组板块 2022-2024 年毛 利率分别为 36%/43%/45%。 综上,我们预计公司 2022-2024 年收入为 5.5 亿元/12.5 亿元/21 亿元,同比增速为 36%/126%/69%。
我们预计 2022-2024 年公司毛利率和费用率基本保持稳定,公司归母净利润为 0.83 亿元/2.84 亿元/4.65 亿元,同比增速为 18%/243%/64%。我们选取主营业务涵盖 IP 授权、设计与自研芯片的紫光国微、复旦微电、芯 原股份和瑞芯微作为可比公司,可比公司 2022PE 为 199 倍,2023PE 为 104 倍。公司汽车电 子芯片产品布局全面性能领先,客户端拓展量产出货顺利,订单持续上行,有望充分享受汽车 MCU 芯片国产替代与市场规模增长红利。我们预计公司 2022-2024 年归母净利润分别为 0.83/2.84/4.65 亿元,同比增速为 18%/243%/64%,当前市值对应 2022-2024 年 PE 分别为 195/57/35 倍。
(本文仅供参考,不代表我们的任何投资建议。如需使用相关信息,请参阅报告原文。)
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