2025年芯原股份公司研究报告：IP筑墙，ASIC破局，国产设计服务龙头迎接AI大时代

一、芯原股份：以自主IP为基，构建SiPaaS平台化生态

1.1 基于自主IP的领先芯片定制服务公司

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。公司拥有自主可控的六类处理器 IP，以及 1,600 多个数模 混合 IP 和射频 IP。 基于公司独有的芯片设计平台即服务（Silicon Platform as a Service, SiPaaS）经营模式，目前公司主营业务的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。 公司有两大主营业务。一站式芯片定制服务是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，帮助客户降 低设计风险，缩短设计周期；半导体 IP 授权服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。 公司独特的商业模式带来两项业务之间具备显著的客户共享与资源复用特性。公司在为客 户提供半导体 IP 授权服务的过程中，优质的 IP 和服务逐步受到客户认可，当客户出现新 的芯片定制需求时，基于已有合作基础，会优先考虑采用公司的一站式芯片定制服务。两 项主要业务之间的客户也可互相导入，共同促进公司研发成果的价值最大化。该模式强化 了客户黏性，推动研发成果实现多轮价值释放，持续提升公司的整体盈利能力和市场竞争 力。

芯原股份于 2001 年成立，逐步发展成为中国半导体 IP 授权与芯片定制服务领域的龙头 企业。公司通过多次关键收购持续增强技术实力。公司于 2004 年收购国内专业的集成电 路设计服务提供商上海众华，获得了系统级芯片的研发设计能力。通过 2016 年对图芯美 国的收购，芯原获得了 GPU IP，并开发出了汽车电子的综合解决方案和高效的 NPU IP。 从此芯原具备了除了 CPU 外的主要核心数字 IP。 2020 年成功登陆科创板后，公司已稳居全国半导体 IP 供应商第一梯队。根据 IPnest 在2023 年 4 月的统计，2022 年芯原半导体 IP 授权业务市场占有率位列中国第一，全球第 七，实现 5nm 芯片一次流片成功。2025 年半年报显示，目前集成了芯原 NPU IP 的 AI 类芯片已出货近 2 亿颗。随着在生成式人工智能（AIGC）、 数据中心、智驾系统、智慧 可穿戴设备、物联网这几个关键应用领域，以及 Chiplet 技术的技术研发和产业化推进， 公司展现出强劲的发展潜力。

1.2 技术领先与财务承压并存，短期阵痛有望带来长期价值

公司营收较稳定，盈利态势向好。2020-2024 年公司营收复合增长率约 11.4%，营收呈现 受行业下行周期影响较晚、恢复增长较早的特点。2021 年由于业务规模效应显现，带动 公司盈利能力不断提升，营收 YoY+42.0%。2022 年全球半导体产业下行，但公司逆势增 长，营收 YoY+25.2%，2023-2024 年受全球经济增速放缓，半导体行业周期下行以及去 库存的影响，增速阶段性放缓，2024 年营收 YoY-0.7%。但 2025 年上半年半导体产业明 显回暖，营收 9.74 亿元，营收 YoY+4.5%，显示出复苏势头。 净利润方面，2025 年第三季度单季归母净利润-2685 万元，同比、环比分别显著收窄 75.82%、73.02%。公司 2025 年三季度末 32.86 亿元的在手订单中，一站式芯片定制业 务在手订单占比近 90%，且预计一年内转化的比例约为 80%。随着公司在手订单的逐步 转化，一站式芯片定制业务将为公司未来营业收入增长提供有力的保障。

分业务来看，芯片量产业务、芯片设计业务（合称一站式芯片定制服务）和知识产权授权 使用费贡献 95%左右营业收入。一站式芯片定制服务作为收入支柱，2025H1 合计占总收 入的 65.7%。其中芯片量产业务实现收入 4.08 亿元，同比增长 20.5%，毛利率为 20.3%； 芯片设计业务收入 2.32 亿元，毛利率较低。25H1 知识产权授权使用费业务收入占比为 23.8%，但凭借 91.4%的超高毛利率，贡献了公司 61%的毛利总额。

2022 年开始期间费用率有所上涨，主因坚持高研发投入以打造高竞争壁垒。公司销售、 管理、财务费用率 2022 年起均有所上涨。公司持续多年对半导体 IP 技术及芯片定制技术 进行布局和研发，2025H1 研发费用率达 62.9%，由于公司基于战略考虑扩充研发团队， 研发人员数量增加，研发费用增长显著。2025H1 占比高达 89.3%的研发人员中，硕士及 以上文凭的研发人员占比达 88.8%。随着公司芯片设计业务订单增加，预计未来公司会将 更多研发资源投入客户项目，研发投入占比呈下降趋势，并恢复到正常水平。

1.3 深度绑定各行业头部客户，构建弹性供应链体系

公司客户遍及全球，涉及各行业，长期增长动能充足。芯原服务水平和质量受到诸多国内 外知名客户的认可，主要客户包括英特尔、博世、恩智浦、博通、三星、瑞昱等全球半导 体行业知名企业；Facebook、谷歌、亚马逊等全球大型互联网公司；华为、紫光展锐、 瑞芯微、中兴通讯等众多国内知名企业。下游客户涵盖 AIGC、汽车电子、可穿戴设备、 数据中心和物联网领域。类别广泛的客户群体，给公司带来更多的业务机会和发展空间。

公司晶圆厂中立策略能更好地应对供应链风险。由于各晶圆厂的制造工艺节点特点有所不 同，单个晶圆厂较难满足不同客户产品对于工艺节点的要求，公司秉承对晶圆厂中立的原 则，不绑定某一晶圆厂，而是与各晶圆厂保持紧密联系并长期合作，深度了解各晶圆厂的 生产工艺节点及其优势，从而根据客户的产品需求情况，为客户遴选合适的晶圆厂来完成 芯片制造。 其主要优势有：①公司可以和全球所有主流的晶圆厂合作，不受限于某一家公司的发展情况；②公司跟大多数晶圆厂超过 10 年或 15 年的长期合作关系，保持了良好的沟通；③ 在长期合作中，芯原建立了良好的商业信誉，供应商会按历史合作数据预留产能；④公司 可以通过打包的方式拿到产能，通过内部资源再分配，对中小企业友好；⑤不同生产工艺 的短缺时间和程度不一样，因芯原客户多样化，可以做一定的调整和平衡。

除了晶圆供应外，公司半导体 IP 和 EDA 工具供应商主要为新思科技和铿腾电子。2024 年年报显示，公司并不依赖绝对大客户及供应商。

二、行业：技术、需求双轮驱动，后摩尔时代蓬勃发展

2.1 半导体IP供应已成为重要的商业模式

半导体 IP（知识产权，Intellectual Property）是指具备特定功能、预先设计验证、可重 复使用的集成电路模块。根据功能的不同，半导体 IP 可分为处理器 IP、接口 IP、其他物 理 IP 和其他数字 IP，还可以根据交付形式的不同分为 IP 软核、IP 固核和 IP 硬核。作为 IC 产业链的最上游，半导体 IP 凭借其优秀的性能、合理的成本、较低的功耗逐渐成为集 成电路设计产业的核心要素。通过购买成熟可靠的 IP 方案便可实现某项功能，大大降低 了芯片设计的难度和成本，使得公司能够更加专注于自身优势领域，推动创新进程。

集成电路产业历经三次转移，IP 产业伴随 20 年代半导体产业分工继续细化而兴起。半导 体行业自 20 世纪 60 年代的美国发源而来。20 世纪 70 年代起，美国将半导体系统装配、 封装测试等利润含量较低的环节转移到日本等其他地区，该次转移成就了索尼、东芝、日 立等知名企业，这期间，拥有芯片设计和生产能力的 IDM 得到快速发展。 20 世纪 80 年代起，中国台湾的台积电和联电两家晶圆厂的诞生，推动美国、日本半导体 产业由 IDM 模式逐渐转变为 Fabless 模式，该次转移成就了中国台湾的台积电和联电， 韩国的三星、海力士等企业。与此同时，芯片设计公司和晶圆厂之间的技术衔接与匹配的 需求，首次催生了芯片设计服务行业的诞生。 21 世纪起，随着个人计算机产业向手机产业迈进，终端产品更加复杂多样，芯片设计难 度快速提升，促使全球半导体产业分工继续细化，芯片设计产业进一步拆分出半导体 IP 产业。该次转移促进了以 ARM、新思科技、铿腾电子等为代表的半导体 IP 供应商和芯片 设计服务提供商的快速发展，也推动了中国大陆集成电路产业相关企业的成长，包括以中 芯国际、长电科技等为代表的晶圆厂和封测厂，以及以华为海思等为代表的芯片设计公司。

向轻设计模式（Design-Lite）发展的趋势带来了半导体 IP 产业。根据半导体产业三次转 移的趋势，芯片设计公司需要快速响应市场，并满足其芯片产品的低成本、低风险、敏捷 设计的需求，轻设计模式油然而生。与目前相对 “重设计”的 Fabless 模式不同，在轻设 计模式下，芯片设计公司将专注于芯片定义、芯片架构、软件/算法，以及市场营销等，将 芯片前端和后端设计，量产管理等全部或部分外包给设计服务公司，以及更多地采用半导 体 IP，减少运营支出，实现轻量化运营。

半导体 IP 厂商的常见业务模式分两种：IP 授权业务与芯片定制服务。 IP 授权业务是 IP 厂商的毛利主要来源，又进一步分为：Licensing（许可，又称一次性 授权）和 Royalty（版税）。在 Licensing 模式下，厂商按 IP 授权次数向客户收费，为一 次性收入；在 Royalty 模式下，厂商按搭载 IP 的芯片量产和销售数量向客户收费，收入依 赖于客户产品的销量。

芯片定制服务是国内 IP 厂商的营收主要来源，可分为两类：基于 IP 的定制化服务，以及 一站式芯片定制服务。其中，基于 IP 的定制化服务指根据客户需求对 IP 产品进行定制化 修改，一般作为 IP 授权业务的附加服务或衍生业务，与海外厂商相比，这是国内特有的 服务项目；一站式芯片定制服务，则是充分利用半导体 IP 资源和研发能力，向客户提供 平台化的芯片定制方案，具体可分为芯片设计业务和芯片量产业务，准入门槛相对较高。

2.2 FinFET、FD-SOI诞生打破技术瓶颈，Chiplet、RISC-V架构创新驱动产业 变革

集成电路特征器件线宽不断缩小，芯片制程已接近物理极限。芯片制程是指两个元器件之 间的特征线宽，就是集成电路内部电路导线的宽度，它反映了集成电路的精细程度和集成 度。集成度越高，所容纳的元件数目越多。一个指甲大小的集成电路能集成 10 亿个元器 件，目前技术已进展至 7nm、5nm、3nm，乃至挑战 1nm。但硅原子的原子间距约 3.14A， 3 个硅原子即达 1 纳米，接近物理极限，易引发量子隧穿效应。实践证明，当晶体管的线 宽逐步缩小到 28nm 以下时，由于短沟道效应和泄漏电流的影响，传统的平面场效应管的 尺寸已经很难继续缩小。

为继续延续摩尔定律的演进，两种集成电路新工艺节点技术的诞生打破了技术瓶颈，分别 是 FinFET 和 FD-SOI。两者相比较而言，FinFET 相对具有更高的集成度和较快的速度， 适合高性能以及大规模计算的产品；FD-SOI 相对具有更好的模拟和射频性能，更低的软 错误率，更优的能耗比，适合高性能射频芯片、物联网以及可穿戴设备等对功耗要求较高 的产品。目前 FinFET 技术在智能手机、平板电脑、高性能计算等领域已经获得了广泛的 采用；而 FD-SOI 技术则在图像传感器、图像信号处理器和众多物联网相关领域拓开了市 场空间。另外, GAA 或成为最可行的 post-FinFET 晶体管技术，继续延续摩尔定律。

先进制程迭代，芯片设计成本提升，愈加催生 IP 需求。芯片设计成本不但包括了各种 IP 的授权费用，还包括了软件和验证带来的支出。根据 IBS 的一份芯片设计成本预估，设计 一颗 2nm 芯片的开发总计将达到 7.25 亿美元，而 5nm 芯片为 4.49 亿美元，增幅超 60% 先进技术给芯片设计行业带来了巨大挑战，软件开发和验证占芯片设计开发成本的最大份 额。例如在 2nm，软件成本就高达 3.14 亿美元，验证成本也达到了 1.54 亿美元。芯片设 计公司出于降低成本、平摊风险与加速产品上市的考量，更多地使用经过验证的半导体 IP。

接口 IP 领域目前的主要技术方向是 Chiplet（芯粒）。Chiplet 的实现开启了 IP 的新型复 用模式，即硅片级别的 IP 复用。Chiplet 是一种新型的芯片组成方式，将不同的功能单元 以芯粒的形式进行集成，或使用多个同样功能单元达到性能扩充效果，从而提高了芯片的 效率和灵活性。 实现原理如同搭积木一样，把一些预先在工艺线上生产好的实现特定功能的芯片裸片，通 过先进的封装技术（如 2.5D、3D 封装技术）集成封装在一起，从而形成一个系统芯片。 不同功能的 IP，如 CPU、存储器、模拟接口等，可灵活选择不同的生产工艺分别进行生 产，从而可以灵活平衡计算性能与成本，实现功能模块的最优配置而不必受限于晶圆厂工 艺。

Chiplet 的市场正在迅速增长。根据 Market.us 的数据，全球 Chiplet 市场规模预计将从 2023 年的 31 亿美元增至 2033 年的 1070 亿美元左右，2024 年至 2033 年的预测期间复 合年增长率为 42.5%。2023 年，CPU Chiplet 细分市场占据主导地位，占据超过 41%的 份额。技术、医疗保健和金融等各行业对高性能计算的需求不断增长，推动了对更高效、 更强大的处理器的需求。CPU Chiplet 以其模块化性和在保持能源效率的同时增强处理能 力的能力而闻名，有效地满足了这一需求。此外，云计算和数据中心的兴起进一步提振了 CPU Chiplet 市场。这些 chiplet 支持更多可定制和可扩展的解决方案，使数据中心能够根 据特定需求优化其运营。

RISC-V 是一个免费、开放的指令集架构。它采用模块化设计，拥有一套小而精简的基础 指令集，并允许设计者根据特定应用场景（如物联网、人工智能、嵌入式控制等）的需求， 灵活地添加标准或自定义的扩展指令集。这种高度的灵活性和可定制性，使其能轻松打造 出专为特定任务优化的处理器，实现最佳的性能、功耗与面积（PPA）表现。其存储在 CPU 内部，引导 CPU 进行运算，并帮助 CPU 更高效运行，是介于软件和底层硬件之间 的一套程序指令合集。虽已诞生 10 多年，但近年来在 5G、物联网与云计算大趋势的驱动 下，RISC-V 增长势头强盛。RISC-V 的开源特性使得国内企业可以规避国际垄断风险，其 模块化的设计降低了使用门槛，或可成为国产 IP 超车机会。

在处理器 IP 领域，RISC-V 架构正在注入新的活力。RISC-V 的出现极大地促进了开源硬 件的发展。到目前为止，业内已经有众多基于 RISC-V 的开源 CPU 设计可供免费学习和 使用。目前，全球已有大量的集成电路设计公司将 RISC-V 用在自己的芯片中，如西部数 据、英伟达、英特尔、兆易创新、全志科技等，这些企业把 RISC-V 技术从嵌入式场景成 功拓展到了工业控制、自动驾驶、人工智能、通信、数据中心等对算力要求更高的场景中。 谷歌已公开表示，将把 RISC-V 架构作为 Android 操作系统的主要硬件平台，进行深度支 持。Semico Research 预计采用 RISC-V 架构的芯片将从 2022 年的 100 亿颗上升到 2025 年的 800 亿颗。

2.3 不断增长的集中市场，国产替代任重道远

随着全球智能设备与网络技术的迭代升级，半导体 IP 行业迎来爆发式增长。数据显示， 2024 年全球半导体 IP 市场规模达到 84.9 亿美元，近五年年均复合增长率高达 16.78%， 展现出强劲的市场活力与发展潜力。到 2029 年全球半导体 IP 市场规模将攀升至 143.5 亿 美元，其中接口 IP 凭借人工智能等领域的广泛应用，将成为主要增长引擎。而根据 IBS 数 据显示，半导体 IP 市场将从 2018 年的 46 亿美元增长至 2027 年的 101 亿美元，年均复 合增长率为 9.13％。另外，中国的芯片设计公司数量快速增加，也为国内 IP 市场创造了 良好的条件。

半导体IP市场份额集中于头部厂商。2024年，全球设计IP市场Top 10厂商合计营收70.89 亿美元，同比增长 22.8%，市场份额从 2023 年的 81.7%提升至 83.7%。其中，ARM、新 思电子两家企业合计占据 66%的市场份额，较 2023 年提升 4.5 个百分点。前四大供应商 （ARM、新思科技、铿腾电子、Alphawave）合并占据 75% 的市场份额，而 2023 年为 72%。芯原股份位于全球第八，全国第一。

ARM 的主要目标市场是移动计算，新思科技、铿腾电子、Alphawave 则专注于高性能计 算（HPC）应用。HPC 领域的 IP 主要基于 PCIe 和 CXL 等互连协议、以太网和 SerDes （串行器/解串器）、芯片到芯片（UCIe）互连，以及包括高带宽内存（HBM）的 DDR 内 存控制器。值得注意的是，这些厂商还提供先进工艺节点的解决方案，以满足 AI 超大规 模开发者的特殊需求。

看头部厂商的竞争力，Arm 的成功不仅在于技术，更在于生态构建。Arm 在手机 SoC 的 IP 领域可谓一家独大，高通和联发科作为其两大客户，贡献了主要的核心出货量。从 Arm 芯片面世以来，出货量已经达到了 3250 亿颗。其架构被深度整合进 Android、iOS 等操 作系统，形成“技术联盟”，几乎所有第三方晶圆代工厂都为 Arm 提供了制造生态，开发生 态上，2200 万开发者使其成了最大的软件开发社区之一。

新思科技（synopsys）及铿腾电子（cadence）则属于与 EDA 工具捆绑型的半导体 IP 供应商。EDA 工具是通过自动化以及更好的算法来达到优化 PPA 的目的，而 IP 通常是利 用设计模块的复用性来帮助客户缩短设计时间。因此，EDA 和 IP 都服务于同一类客户， 这两大业务有一定的协同效应。以新思为例，新思的 DesignWare IP 在近年来获得了飞速 的发展，数据中心相关芯片的设计需求增长，其接口 IP 几乎用到了每一款新品中。 其它 TOP10 厂商则以掌握独特技术优势，在市场占据一席之地。以 Imagination Technology 为例，属于 GPU IP 的龙头。Imagination 的 IMG CXM、DXT 和 B-Series 代 表了在低功耗、光线追踪以及高性能图形处理负载上的新三大王牌，同时其 GPU 内核兼 容多种 CPU 架构。从近两年发布的各种 GPU 或高性能 SoC 的设计框图中，绝大多数芯 片的图形单元都用到了 Imagination 的 IMG IP。

国内 IP 厂商市场份额相对较低，各类 IP 积极布局。针对处理器 IP、接口 IP、其他物理 IP 三大品类而言：处理器 IP 是海内外厂商差距最大的品类，国内布局大多集中于细分市 场规模最大的 CPU IP 领域，其余 GPU IP、NPU IP、VPU IP、DSP IP、ISP IP 赛道的 布局上，中国 IP 厂商仍旧相对缺失，亟待突破。

接口 IP 方面，国内厂商的产品品类相对丰富，应用最多的 PCIe IP、DDR IP、D2D IP、 SerDes IP、USB IP、MIPI IP、SATA IP、HDMI IP 等 8 大类型基本覆盖，但在高端品类、 产品规模、制程移植、协议演进等仍存在较为明显的差距。

其他物理 IP 方面，国内在通用模拟及数模混合 IP 布局较多，部分厂商位居全球前三位置； 嵌入式非挥发性存储器 IP（eNVM IP）布局企业较少，但已有头部企业实现突破，并占据 一定的市场份额；内存编译器 IP、射频 IP 差距较大，但在部分细分领域有实现突破。

三、公司：从中国半导体IP第一股到AI ASIC龙头

3.1 IP产品多面开花，筹划收购芯来智融实现处理器IP全覆盖

公司目前持有丰富的 IP 产品组合。其中包括自主可控的图形处理器 IP、神经网络处理器 IP、显示处理器 IP、视频处理器 IP、数字信号处理器 IP 和图像信号处理器 IP。模拟半导 体 IP 产品涵盖了从 180 纳米到 7 纳米工艺的多种模拟 IP，同时提供超低功耗模拟 IP 解 决方案。另外，公司还持有从 250 纳米到 5 纳米工艺的多种数模混合接口 IP 核，包括 MIPI,USB,PCIE 等，以及多款超低功耗的射频 IP，含低功耗蓝牙（BLE）IP 和窄带物联 网（NB-IoT）IP。其它产品包括面向代工厂工艺的定制化的标准单元库。根据 IPnest 的 报告和企业公开数据，在全球排名前十的 IP 企业中，芯原的 IP 种类排名第二。

半导体 IP 授权服务收入主要系公司将其研发的半导体 IP 以单个 IP 或 IP 平台的方式授权 给客户使用所获取的收入。在客户芯片设计阶段，公司直接向客户交付半导体 IP 或 IP 平 台，并获取知识产权授权使用费收入。该阶段通常在签署合同时收取一部分款项，待 IP 或 IP 平台交付完成后收取剩余款项。客户利用该 IP 或 IP 平台完成芯片设计并量产后， 公司依照合同约定，根据客户芯片的销售情况，按照量产芯片的单位数量获取特许权使用 费收入，该阶段客户通常按季度向公司提交芯片销售情况作为结算依据。 在半导体行业复苏与 AI 浪潮推动下，芯原股份的 IP 授权业务展现出强劲韧性，授权次数 大幅回升，营收保持稳定态势。公司的处理器 IP 系列产品能够满足多样的人工智能计算 需求，随着 AI 产业的发展，公司 IP 授权次数重回增长，从 23 年的 134 次增加到 24 年的 216 次，并新增客户数量 33 家，累计半导体 IP 授权服务客户总数量超 445 家。25H1 公 司知识产权授权使用费收入 2.81 亿元，同比+8.20%；25H1 特许权使用费收入 0.51 亿元， 同比基本持平。随着后续客户产品的逐步量产，将进一步收取特许权使用费收入，公司 IP 授权业务的规模效应将进一步扩大。

分产品来看，GPU IP、NPU IP、VPU IP 是 IP 授权业务的核心收入来源。24 年公司与 AI 算力相关的知识产权授权使用费收入为 2.56 亿元，占比约 40%。在公司的核心处理器 IP 相关营业收入中，图形处理器 IP、神经网络处理器 IP 和视频处理器 IP 收入占比较高。 这三类 IP 在 2025 年上半年半导体 IP 授权业务收入（包括知识产权授权使用费收入、特 许权使用费收入）中占比合计约 75%，上述 IP 已获得国内外众多知名企业的广泛采用， 在各应用领域发挥了重要作用。 GPU IP 是指专用于绘图运算、图形加速和通用计算工作的数字 IP。通过 2016 年对图芯 美国的收购，公司获得了 GPU IP。公司的图形处理器技术支持业界主流的嵌入式图形加 速标准 Vulkan1.3、OpenCL3.0FP、OpenGLES3.2、OpenVG1.1 和 OpenCV 等，支持 业界主流的桌面图形加速标准 DX12FL_11 和 OpenGL4.6，具有自主可控的指令集及专用 编译器，支持每秒 6 万亿次浮点运算能力和 2048 个并行着色处理器单元。公司图形处理 器（GPU）IP 在多个市场领域中获得了客户的采用，包括数据中心、汽车电子、可穿戴 设备、PC 等，芯原股份 25 年半年报显示，内置公司 GPU 的客户芯片已在全球范围内出 货近 20 亿颗。

NPU IP 是指专用于加速神经网络运算、机器视觉和机器学习等人工智能应用的数字 IP。 公司神经网络处理器技术包括自主可控的卷积神经网络和 Transformer 网络加速、可编程的浮点运算加速、指令集和可编程的浮点运算专用编译器、优化器等工具设计，支持国际 标准 OpenVX1.3 和 OpenCL3.0FP，支持最大 32 位浮点精度数据处理和张量处理的硬件 加速，支持 0.5TOPS 到 100TOPS 性能的单卷积运算核的可扩展架构设计，多卷积运算 核扩展后，NPU IP 的运算能力可以达到 400TOPS，同时具有自主可控的指令集及专用编 译器。 公司 NPU IP 能结合公司其他处理器 IP，支持消费电子、汽车电子、计算机及周边、工业、 数据处理、物联网等行业的人工智能升级发展。以 ISP IP 为例，利用 NPU IP 的目标检测 和识别功能对目标区域进行定位，可使 ISP IP 精准地对目标区域进行曝光和聚焦，得到 更清晰的目标区域图像。同时，NPU IP 还可对 ISP IP 输出的图像进行暗光增强、分辨率 提高等处理，进一步优化图像质量。

VPU IP是指专用于进行视频编解码，并结合视频增强处理和压缩技术的数字IP。公司VPU IP 单核支持 8K@30fps 或 4K@120fps 实时视频编解码，并可通过多核扩展技术实现单路 更高性能的编解码，视频编码技术可提供灵活多样的码率控制方式，并支持了 AV1、VP9 编码，视频解码技术支持 HEVC、VP9 等多种标准，同时支持码流的错误检测、视频缩放 等后处理功能，而且具备完备的多种多媒体框架（V4L2/VAAP 等）软件的支持。 公司视频处理器（VPU）IP 已被中国前 5 大互联网企业中的 3 家，全球前 20 大云平台解 决方案提供商中的 12 家，以及 2024 年中国造车新势力 Top8 榜单中 5 家所采用。通过引 入超分辨率、高清图像增强处理，以及视频去抖动方案，公司正在进一步增强和扩展其数 据中心智能像素处理 IP 平台的能力。

公司拟收购芯来智融，补齐 CPU IP 重要拼图。8 月 29 日公司发布公告称，筹划以发行 股份及支付现金的方式购买芯来智融股权并募集配套资金，本次交易尚处于筹划阶段，截 至该公告披露日，芯来智融的估值尚未最终确定。公司目前持有芯来智融 2.99%股权，通 过本次交易拟取得芯来智融全部股权或控股权。芯来智融是专业 RISC-V CPU IP 及解决 方案供应商，成立于 2018 年，通过纯本土化团队+自研 IP，实现各类场景产品全覆盖。 公司创始人胡振波是国内第一颗 RISC-V 开源处理器蜂鸟 E203 作者。该公司在成立后迅 速获得多轮融资，投资方包括小米长江产业基金、君联资本等知名机构。

芯来智融目前有四大主营业务线，分别是 RISC-V CPU IP、Nuclei SoC IP、定制 Soc 子 系统以及垂直子系统方案业务线。就 RISC-V CPU IP 而言，芯来智融打造了 N/U、NX/UX 四大通用 CPU IP 产品线和 NS、NA、NI 三个专用 CPU IP 产品线。其中：N/U（支持 SV32 MMU）是 32 位架构，主要用于边缘计算、低功耗和 IoT 场景；NX/UX（支持 SV39 和SV48 MMU）是 64 位架构，主要用于数据中心、网络安全、存储等高性能应用场景；NS （Security）面向支付等高安全场景；NA（Automotive）面向功能安全汽车电子场景；NI （Intelligence）面向 AI 等高性能计算场景。目前已有超过 300 家国内外正式授权客户使 用了芯来智融的 RISC-V CPU IP，遍及 AI、汽车电子、5G 通信、网络安全、存储、工业 控制、MCU、IoT 等多个领域。

如果公司顺利收购芯来智融，将有望帮助公司更好的切入 RISC-V 芯片设计领域。补齐 CPU，IP 后，公司可以为客户提供 RISC-V 芯片设计所需的几乎所有 IP，并可提供一站 式的 RISC-V 芯片设计服务。值得一提的是，公司与芯来智融都是中国 RISC-V 产业联盟 的创始发起单位，计划打造 RISC-V 专利互不诉讼的生态系统，共同推动 RISC-V 技术的 不断创新和快速发展。

3.2 算力需求下ASIC浪潮迭起，在手订单持续位于高位

AI 推动半导体行业发展，算力需求不断增长。随着人工智能技术的快速发展，尤其是生 成式人工智能（AIGC）模型的广泛应用，半导体产业迎来了高速增长期。IBS 数据显示， 到 2030 年，生成式 AI 将占据全球半导体市场 71.7%的市场份额，受 DeepSeek 的影响， 该比例或上升到 74%-76%。因算法较为复杂和需要进行海量数据处理，AIGC 模型在云侧 进行训练和推理，以及在端侧进行微调和推理时，产生了很大的算力需求。甲子光年智库 研究发现，2012-2023 年算力需求翻了数十万倍，大模型对算力的需求每年持续增长，预 计未来 10 年 AI 算力需求将再增长 500 倍。

智能算力增长势头强劲，海外云厂商加速建设算力基础设施。全球算力主要由通用算力、 智能算力和超算算力组成。2023 年底全球算力总规模约 910EFLOPS，其中，智能算力 从 2021 年的 113EFLOPS 增长至 2023 年的 335EFLOPS，增速远超其他。科技巨头谷 歌、meta、亚马逊、微软 Capex 持续上涨，投入采购 AI 芯片、服务器、网络及存储设备。 谷歌 CEO 桑达尔·皮查伊表示，公司计划在 2025 年将资本支出增加至约 850 亿美元，此 前谷歌宣布 2025 年的资本开支为 750 亿美元，同比+13%。

ASIC 成本效益显著，将广泛适用于推理侧。就目前 AI 芯片的选择上来看，GPU 拥有高 并行计算能力，适用于多种任务，但功耗和成本较高；FPGA 可以针对特定应用进行编程， 以实现硬件级别的优化，提供极高灵活性。但 FPGA 开发周期较长且高性能 FPGA 的成 本通常高于 GPU；ASIC 为特定应用定制，可以实现极高的性能和效率，且功耗通常低于 GPU 和 FPGA，更适用于推理侧。

国内科技巨头加速布局 AI 基建，自研 ASIC。国内“BAT”（百度、阿里、腾讯）不断上 调资本开支，25 年二季度资本开支合计 615.83 亿元，同比上涨 168%，总体呈现“规模 扩张、结构优化”的特征，重点向AI基础设施与核心技术研发倾斜，其中就包括自研 ASIC。 字节跳动方面，市场预计今年资本开支将翻倍至近 1600 亿元，其中约 900 亿元用于 AI 算力采购，700 亿元用于 IDC 基建及网络设备。

AI ASIC 市场显著扩容，带动了 ASIC 定制市场的快速发展。Marvell 预计，2023 年 AI ASIC 市场规模约为 66 亿美元，预计 2028 年达到 554 亿美元，2023-2028 年 CAGR 为 53%； 2023 年定制芯片市场规模约为 210 亿美元，其中包括定制化加速芯片（ASIC/XPU）、交换、互联和存储等，预计 2028 年定制芯片市场规模将达到 940 亿美元，2023-2028 年 CAGR 为 35%。博通则预计 2027 年定制化 AI 芯片市场规模可达 600-900 亿美元。

受益于 AI ASIC 浪潮，公司在手订单持续位于高位。2025Q3 末公司在手订单金额为 32.86 亿元，已连续八个季度保持高位，持续创造公司历史新高。25Q3 公司新签订单 15.93 亿 元，同比+145.80%，其中 AI 算力相关的订单占比约 65%。公司 2025 年前三季度新签订 单 32.49 亿元，已超过 2024 年全年新签订单水平。

公司芯片设计业务在执行项目呈现数量基本稳定，工艺节点趋向于先进制程的趋势。23 年公司在执行芯片设计项目 76 个，2024 年达 85 个，YoY+11.8%，体现了稳定的订单供 给。从工艺节点占比来看，28nm 及以下的节点从 2023 年的占比 52.63%上升到 57.65%， 同比+5.02pct，14nm 及以下的节点从 26.32%上升到 32.94%，同比+6.62pct。随着工艺 节点的提升，公司芯片设计业务的单价有望持续上升。

3.3 全面布局AIGC、汽车电子、数据中心等领域，领跑Chiplet、RISC-V两大 赛道

公司在 AIGC 领域取得了一系列重要进展。其全球领先的 NPU IP 已广泛应用于 91 家客 户的 140 余款芯片中，覆盖多个市场领域，25 年半年报显示，目前集成了芯原 NPU IP 的 AI 类芯片出货量近 2 亿颗。最新一代 NPU 架构针对 Transformer 类模型进行了优化，能 够高效运行多种大语言模型和多模态模型，同时在移动端提供超 40TOPS 算力，并已实 现量产出货。此外，公司的 NPU 与多种处理器 IP 深度集成，形成了多个 AI 加速子系统 解决方案，优化了客户芯片的 PPA 特性。 公司还推出了 GPGPU IP，提供从低功耗嵌入式设备到高性能服务器的计算能力，并在汽 车和边缘 AI 服务器应用中推出了高性能计算 GPGPU-AI IP。针对 AIGC 的安全性和隐私 性问题，芯原与谷歌合作支持 OpenSeCura 开源项目，开发了多款面向特定应用的平台 级解决方案。目前，公司正在研发基于 Chiplet 架构的高性能计算芯片项目，进一步拓展 AIGC 应用市场。

在智能汽车领域技术布局完善，车规级 IP 与定制服务助力行业拓展。公司 GPU IP 已广 泛应用于汽车信息娱乐系统、仪表盘等，被多家全球知名汽车 OEM 厂商采用；VPU IP 被2024年中国造车新势力Top8榜单中5家采用；NPU IP也用于多家客户的ADAS产品。 公司 ISP IP 获得多项车规认证，其他 IP 也在认证进程中，设计流程获 ISO26262 认证， 可提供一站式定制服务，并推出 FuSa SoC 平台及自动驾驶软件平台框架。公司还为知名 新能源汽车厂商提供 5nm 自动驾驶芯片定制服务，推进智慧出行领域 Chiplet 解决方案研 发，与汽车领域关键客户深入合作，持续拓展智能汽车市场。 数据中心业务多点开花，技术升级与市场拓展齐头并进。公司的视频转码加速解决方案已 获中国前五大互联网企业中的 3 家及全球前二十大云服务提供商中的 12 家采用。第一代 视频转码平台于 2021 年完成研发，以 IP 授权和一站式芯片定制业务方式实现量产。第二 代平台在 8K 转码、AV1 格式支持、AI 处理能力等方面升级，已落地国际领先客户并量产， 同时拓展新客户。此外，推出 VC9000D_LCEVC 视频解码器 IP，协同基础解码器提供 8K 解码能力，满足高性能、低功耗需求，适用于智能电视、机顶盒和移动设备等应用。

在 Chiplet 领域成果丰硕，技术与合作布局加速行业拓展。公司已助力客户设计基于 Chiplet 架构的 Chromebook 芯片，采用 SiP 技术合封高性能 SoC 和多颗 IPM 内存；为 AIGC 芯片设计 2.5D CoWoS 封装；研发的 D2D 连接 UCIe 物理层接口测试芯片流片进 展顺利；与行业领导者合作，提供 GPGPU、NPU 和 VPU 等处理器 IP，助力其部署面向 数据中心、高性能计算、汽车等领域的高性能人工智能芯片。此外，针对新一代面板级封 装技术先行开发，携手本土封装厂打造成本效益高、供应安全的先进封装解决方案。 深化客户合作，积极开拓 RISC-V 市场并推动生态发展。公司已与赛昉科技、嘉楠科技、 先楫半导体等多家 RISC-V 领先企业达成合作。公司的半导体 IP 已经获得 RISC-V 主要芯 片供应商的 10 余款芯片所采用；此外，公司已为 20 家客户的 23 款 RISC-V 芯片提供了 一站式芯片定制服务，上述项目正陆续进入量产。同时，公司还基于 RISC-V 核推出了包 含数据中心视频转码、可穿戴健康监测、物联网无线通信、带硬件安全支持的智能传感 SoC 等多个芯片设计平台，以及基于 RISC-V 核的硬件开发板，上述解决方案正逐步获得 客户采用，将有助于推动 RISC-V 技术的商业化进程。

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