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中国半导体IP之王,芯原股份能否扭亏为盈

日期:2020/6/2 9:43:05
摘要:在芯片业,戴氏三兄妹——戴伟民、戴伟进、戴伟立鼎鼎有名,乃业界传奇人物。三兄妹先后毕业于加州伯克利大学,后来都成为芯片业的成功企业家,创立了美满电子科技、硅谷远景等知名芯片公司。

如今,美满电子科技已被翱捷科技收购,硅谷远景被美国铿腾公司收购。戴氏三兄妹的轨迹又重合在了另一家芯片企业——芯原股份。戴伟民、戴伟进任高管,而翱捷科技收购了戴伟立创建的美满科技后,也成为了芯原股份的客户。

芯原的股东背景阵容强大:IDG、英特尔、小米基金均在列,海康威视(002415)和富瀚微(300613)第二大股东龚虹嘉亦有持股;不仅如此,国家集成电路产业基金(大基金)当前持股7.98%,是公司第三大股东。如此多知名股东,芯原股份特殊的行业地位可见一斑。

但从业绩上看,其表现并不如其背景般“光鲜亮丽”:2016年以来,连年亏损的态势尚未扭转。芯原股份的定位十分清晰,立志于做芯片设计公司的“服务者”,这种“服务”究竟有何特殊之处,为如此多知名投资人看重?芯原股份的连年亏损,是否意味着发展前景需打折扣?

“芯片轻设计”不可或缺

全球化浪潮下,芯片产业链分工愈加明确,“芯片轻设计”概念应运而生。

上世纪80至90年代,日本泡沫经济破灭,其半导体产业随之开始没落。与此同时,台湾半导体崛起。台积电、联电为首的厂商承接了晶圆制造环节工作,标志着全球芯片产业链进一步细化。自此,芯片设计、封装、制造环节不再由一家芯片厂完成,而是可分包给不同专业厂商。

分工直接催生了一种前所未有的特殊需求,那就是芯片设计厂和负责制造的晶圆厂之间技术衔接与匹配需求。正是这种需求,成为芯片设计服务企业的诞生背景。

芯片设计服务企业如同“中间人”,它们帮助规范芯片定义、规划芯片架构、验证芯片逻辑,成功为芯片设计和制造厂之间创造更顺畅的沟通通道。这便是“芯片轻设计”的前身。

到了全球半导体第三次大转移,即中国半导体行业兴起之时,“芯片轻设计”重要性更是不言而喻:

随着我们的终端产品愈加复杂多样,芯片设计难度快速提升,导致研发成本急剧增加。芯片设计公司要想成功开发一款芯片,感到越来越困难。于是,“轻设计”模式诞生了。它让设计厂“轻装上阵”,更专注于芯片定义、架构、软件或算法等核心流程,而电路设计和验证等前端工作、与晶圆厂沟通的后端工作,则全部外包给设计服务公司。

因此,概括来说,芯片设计服务本质就是“外包”。这种“外包”,通常分为两大块:

一块是传统的“中间人”业务,即通过定义芯片规格、验证芯片逻辑等一系列工作,将客户对芯片的要求转化为能用于芯片制造的版图,以便让晶圆厂根据版图“说明书”更好地制造芯片。

另一块是“IP授权”,即芯片设计服务商将IP授权给客户使用,并提供配套软件。所谓IP,就是芯片上已经过验证、可重复使用的模块,它具备图形处理、语音处理、视频编解码等特定功能,装载在芯片上,可“即插即用”。这一过程类似于搭积木,芯片IP就好比是积木局部。将预先搭好的各个局部组装起来,便可迅速搭建成完整的模型。

很显然,要能够实现“IP授权”,芯片服务企业必须具备核心技术,且该技术必须经现实验证,可快速投入并反复使用。这对厂商的技术实力要求是极高的。正如影视业那些爆火的“IP”一样,没有常年积累与精心培育,将很难形成。而一旦形成,IP就如同“收费桥梁”,为企业带来源源不断的知识产权收入。

从中国半导体行业发展来看,本土初创芯片设计公司大量兴起,为芯片设计服务业提供了迅速发展的土壤。2015年,我国芯片设计公司有736家,而短短三年内,这一数字便增长到了1698家。这些公司大多不到100人,他们设计资源有限,要想在日新月异的市场中生存,只能集中精力于其擅长的算法和模块开发,而将不擅长的领域外包给服务商。

事实上,不止初创企业对芯片设计有迫切的外包需求,其他厂商亦如是。对成熟的芯片企业而言,他们产品线众多,很难对每个产品的每个环节均投入足够资源,因此会找服务商帮忙研发部分环节。对系统集成商和立足于开发自有芯片的互联网厂商,如华为、小米而言,他们芯片设计方面积累少,经验不足,亦需服务商助力。

然而,如同其他半导体产业一样,在芯片设计服务这一赛道上,目前亦是呈现海外起步早、发展成熟,而中国大陆起步晚、奋力追赶的局面:

大部分中国企业都定位于“中间人”角色,在芯片设计和制造厂商之间游走,满足客户定制化需求。具备IP授权能力的厂商,在中国寥寥无几。以ARM、新思科技、铿腾电子为首的海外企业,垄断了60%左右的市场。

2018年全球前10半导体IP厂商榜单上,英美企业占了绝大多数。大陆企业只有一家入围,那便是芯原股份。

与传统芯片服务企业相比,芯原独特的IP授权能力彰显了其核心竞争力。其IP涵盖了图形、视频、数字信号、神经网络处理等范围,在物联网、汽车、工业等领域得到了广泛应用。其中,芯原的图形和数字信号处理器IP市占率均跻身全球前三。凭先进的神经网络处理器IP,芯原在2018年AI芯片企业中位居全球第21、中国大陆第3位。

与此同时,其“晶圆厂中立”的立场也构成了另一大核心竞争力。与很多芯片服务企业只绑定一家晶圆厂的做法不同,芯原始终坚定“中立”立场,与多个晶圆厂建立合作关系。这种不“厚此薄彼”的做法,只为给客户提供更多样化选择。综合不同晶圆厂的工艺特色和产能,公司方可为客户量身打造更“贴身”的服务。

独特的IP授权正构筑芯原愈加强大的技术护城河,而晶圆厂中立的立场又为芯原定制化服务能力加成。两因素下,芯原为众多知名客户青睐也就不足为奇了。其客户网中,不仅有华为、紫光展锐、中兴通讯等国内优秀半导体企业,还有英特尔、博世、意法半导体等全球半导体巨头,以及Facebook、谷歌、亚马逊等全球互联网大厂。

巨额研发渐显规模效应

芯片服务前景广阔,但真正做起来,绝非易事。从芯原这些年业绩中,我们便可看出其经营之难处。

2016至2019年,芯原营收从10.8亿上升至13.4亿元,呈上升态势。但逐年来看,其业绩却仍有波动。其中,2018年公司营收下滑2.08%。而从利润端看,尽管亏损有大幅收减态势,但至2019年,净利润仍为亏损4117万。

循着利润追溯到毛利率,我们发现,占芯原收入70%左右的定制化服务,其毛利率不到20%。IP授权业务尽管毛利率在90%以上,但占比依然不高。

追溯业绩波动背后的根源,不难推测,芯原的定制化服务,还在规模效应释放前夕。为了打入优势客户群体,芯原会承接很多难度大、耗时长的项目,并适当让利,以积累客户资源。与世芯、创意电子等起步早的台湾厂商相比,芯原人工成本更高,表明其仍处于不断培养项目经验的过程中。

同时,晶圆厂中立的立场,令其更“亲近”客户,却无法通过战略投资、集中采购等方式,在单一供应商内实现规模效应,从而节约采购成本。

因此,在定制服务这一块,要想实现营收和利润的稳定增长,唯有培养起广泛的客户网络,等待真正的规模效应释放。而这一过程并非一朝一夕,仍需芯原一步一脚印地积累沉淀。

另一面,在IP授权业务上,芯原毛利率虽然高达90%以上,但规模不大,占公司总营收不到1/3。因此,芯原IP业务虽然排名全球第六,但与全球第一的ARM 44.7%的强大市占率相比,芯原市占率仅为1.8%。

每一个“爆款”芯片IP背后,都是长年累月的研发积累。从芯原的研发费用中,我们看到了其IP培育过程是多么艰辛。每年,公司要投入3亿元以上用于研发,占其总营收的30%以上。如此巨额研发投入,无论是绝对值还是占据营收比例的相对值,都在整个A股市场中名列前茅。

未来,芯原披露还将投入3.7亿元,用于IP研发,并择机运用投资或并购手段,持续扩大IP资源库,向顶尖IP厂商看齐。

三次全球半导体行业大转移,凸显芯片产业链分工趋势。在芯片设计环节“外包”大浪潮下,芯原以国际领先技术和独特的服务模式立于潮头,受到英特尔、谷歌、华为等顶级客户青睐。然而,定制服务规模化谈何容易,技术IP培养亦非一朝一夕。假以时日,芯原股份有望厚积薄发,成为全球顶级芯片设计服务商。

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