深耕嵌入式CPU二十载，面向三大场景发力自主可控

嵌入式CPUIP企业，顺应国产化需求。公司深耕嵌入式CPU技术二十余年，围绕嵌入式CPU内核，开展IP授权、芯片定制和自主芯片及模组三大业务，形成了深厚的IP储备。公司基于三种指令集架构开发了8大系列40余款CPU内核，同时基于自主研发IP建立了面向信息安全、汽车电子以及工业控制、边缘计算和网络通信三大SoC芯片设计平台。2018-2021年公司营收实现快速增长，进入收获期，从1.95亿元增长至4.07亿元，CAGR27.8%。 汽车“三化”引爆车规MCU需求，公司在中高端市场率先实现产品突破。Omdia统计，2021年汽车MCU市场规模同比增长28%，达76.7亿美元，预计2026突破130亿美元。汽车MCU市场集中度高于MCU全行业，美日欧企业CR6集中度超97%。公司车规产品主要覆盖车身及网关控制、发动机控制、BMS、域控制等，客户包括潍柴动力、科世达、埃泰克等。其中新一代车身/网关控制芯片已内测成功，获得超过百万颗订单；新一代发动机控制和新能源BMS控制芯片研发进展顺利，功能安全等级达到ASIL-D最高安全等级，有望实现电车领域核心部件的国产替代。 “云-管-端”安全需求凸显，公司是国内云安全芯片领军企业。随着全社会的数字化转型，云计算市场规模持续扩张，其所面临的安全问题日益凸显，Gartner测算，2022年全球云安全市场规模达到119.7亿美元，同比增长15.6%。全球安全芯片及模组市场集中度较低，公司为国内主要的云安全芯片、金融POS安全芯片供应商之一，国家重大需求安全芯片主要供应商之一。 并已拥有 14nm FinFET成功流片经验和 40nm eFlash/RRAM等工艺节点的量产经验，在先进制程工艺节点的技术已达国内领先水平。 公司重视开源指令集，坚持自主可控发展。公司以M*Core、PowerPC和RISC-V指令集架构为基础，建立了具有自主知识产权的高性能、低功耗32位RISC嵌入式CPU技术。PowerPC和RISC-V指令集架构开源后，公司将重心转向基于这两种架构的嵌入式CPU内核的研发。2021年基于RISC-V研发了32位CPU核CRV4E，基于PowerPC研发了64位CPU核C10000，两款内核已经通过完整验证，可以对客户进行授权。 盈利预测与估值：我们预计公司2022-2024年归母净利润0.85/2.88/4.43亿元，同比增速21%/238%/54%；EPS分别为0.35/1.20/1.85，考虑到汽车芯片快速放量，公司业绩进入高成长期，维持“买入”评级。 风险提示：需求不及预期，产品研发不及预期，客户导入不及预期。 盈利预测和财务指标 国芯科技：自主可控嵌入式CPU芯片设计公司 公司嵌入式CPU IP积累深厚 国芯科技是一家聚焦于国产自主可控嵌入式CPU技术研发和产业化应用的芯片设计公司。苏州国芯科技股份有限公司成立于2001年，由上海科技、南京斯威特、神州信息出资共同设立，于2022年在上交所科创板上市。自成立以来一直采用Fabless的经营模式，提供IP授权、芯片定制服务和自主芯片及模组产品。产品主要应用于信息安全、汽车电子以及工业控制、边缘计算和网络通信三大领域。 图1：国芯科技嵌入式CPU技术研发历程 公司客户包括大型国企央企、部委、知名汽车厂等。公司自主可控嵌入式CPU产业化应用客户主要包括国家电网、南方电网、中国电子等大型央企集团的下属单位，中国科学院、公安部和清华大学等机构的下属研究院所，以及联想、比亚迪和潍柴动力等众多国内知名企业。 公司以摩托罗拉授权的“M*Core指令集”、IBM授权的“PowerPC指令集”和开源的“RISC-V指令集”为基础，高起点建立具有自主知识产权的高性能低功耗32位RISC嵌入式CPU技术。公司已成功实现基于上述三种指令集的8大系列40余款CPU内核，形成了深厚的嵌入式CPU IP储备。同时，公司基于自主的嵌入式CPU内核和丰富的外围IP建立面向关键领域应用的SoC芯片设计平台，可根据客户的具体需求提供嵌入式CPUIP授权与芯片定制服务。 图2：公司主要产品及应用领域 （1）IP授权业务：公司将自主可控的嵌入式CPU内核及其SoC芯片设计平台授权给客户使用，并向客户提供相关的全套技术文件资料，供其进行后续的芯片设计与量产。公司授权IP主要分为两类，一部分以CPU核为主并附带部分IP模块，另一部分是SoC设计平台技术授权或其中部分IP模块。截至2021年12月31日，公司已累计为超过98家客户提供超过141次的CPUIP授权； 图3：公司三大SoC芯片设计平台 （2）芯片定制服务：公司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。定制芯片设计服务核心是设计，交付样片，而定制芯片量产服务核心是量产，交付产品。截至2021年12月31日，公司已累计为超过74家客户提供超过152次的芯片定制服务； （3）自主芯片及模组产品：公司的自主芯片及模组产品以信息安全类产品为主，聚焦于“云”到“端”的安全应用，覆盖云计算、大数据、物联网、智能存储、工业控制和金融电子等关键领域，以及服务器、汽车和智能终端等重要产品。 图4：国芯科技自主芯片及模组产品技术研发历 公司股权分散，实际控制人是郑茳、肖佐楠、匡启和。截至2022Q3，三人直接持有公司10.94%的股权，并通过联创投资、矽晟投资、矽丰投资、矽芯投资、旭盛科创间接控制公司10.34%的股权，合计控制公司21.28%的股权。麒越基金持有10.03%的股份，西藏泰达持有8.09%的股份，国家集成电路基金持股6.47%,持股比例相近且均未超过30%，故公司无控股股东。 图5：公司股权结构（截至3Q22） 公司核心人员分工明确，技术人员从业深耕多年。截至1H22，公司研发技术人员达170人，占员工总数的58.22%，其中6名核心技术人员。郑茳、肖佐楠、匡启和均是国务院特殊津贴专家，且实控人即为公司管理层，均具备相关技术背景，工作经历包含芯片设计、软件设计等。 图6：公司主要高级管理人员情况 公司营收、利润高增长，信息安全与汽车电子占比较高 公司归母净利润自2018年扭亏为盈以来实现了快速增长，2018-2021年年均复合增长率185.8%；2017-2021年公司营业收入由1.3亿元增长至4.07亿元，年均复合增速达33%。 2023年2月28日，公司发布22年业绩预告，初步测算2022年实现营业收入5.3~5.8亿元，同比增长30.10%~42.37%。其中，定制芯片的销售收入有较大幅度的增长，先进计算和存储领域的收入增速较快。自主芯片销售收入与去年同期基本持平略增，汽车电子芯片和云安全芯片业务增速较快，22年公司汽车电子芯片销量达400余万颗，同比增加十倍以上。 归母净利润方面 ，22年预计实现归母净利润7100~9500万元 ， 同比增长1.13%~35.32%；实现扣非净利润200~1900万元，同比下降95.43%~56.62%。影响利润的原因有：1）公司理财收益与政府补贴比上年同期有较大幅度的增长；2）报告期内公司围绕高端汽车电子芯片、高可靠存储控制芯片等领域，较大幅度增加了研发人员数量，提高研发强度，导致研发费用同比增加约5700万元；3）报告期内上游晶圆制造和封测产能紧张，成本上升。 图7：公司营业收入及增速（亿元，%） 图8：公司扣非归母净利润及增速（亿元，%） 公司主营业务主要分为芯片定制、自主芯片及模组产品和IP授权，其中自主芯片营收占比最高，2021年，三大业务分别占比22.78%、54.16%、21.16%。收入按应用领域来分，公司汽车电子营收增速最快，信息安全领域占比最大但持续下降。 1H22信息安全领域收入1.05亿元，同比增长12.95%，占比50.8%;汽车电子和工业控制收入0.48亿元，同比增长172.51%，占比23.0%；边缘计算和网络通信收入0.54亿元，同比增长117.59%，占比26.2%。 图9：公司收入构成（按产品分） 图10：公司收入构成（按下游应用分） 公司毛利率较为稳定，净利率改善明显。根据2021年数据，公司毛利最高的业务为IP授权业务，毛利率100%；其次为芯片定制量产服务，毛利率66%；芯片定制设计服务主要服务于国家重大需求领域客户，毛利率变动受客户情况影响较大； 芯片及模组业务毛利较为稳定，约35%。2021年公司毛利率为53%，同比下滑13pct，主要原因是芯片定制服务毛利率比上年减少22.56pct。 图11：2018-2021公司综合毛利率和净利率 图12：2018-2021年公司分产品毛利率 汽车“三化”和信创安全推动MCU市场 MCU是广泛应用的嵌入式系统基础控制芯片 嵌入式系统（EmbeddedSystem），通常被定义为：以应用为中心，以计算机技术为基础，软硬件可裁剪，适用于对功能、可靠性、成本、体积、功耗有严格要求的专用计算机系统。嵌入式系统在我们生活中随处可见，比如智能手机、冰箱、洗衣机、智能手环、汽车电子等。 嵌入式处理器是嵌入式系统的核心，是控制、辅助系统运行的硬件单元，直接关系到整个嵌入式系统的性能。嵌入式处理器范围广阔，从最初的4位处理器，目前仍在大规模应用的8位单片机，到最新的受到广泛青睐的32位，64位嵌入式CPU。世界上具有嵌入式功能特点的处理器已经超过1000种，流行体系结构包括MCU，MPU等30多个系列。 图13：嵌入式系统就是以CPU为核心的多模块系统 图14：嵌入式MCU是嵌入式处理器的一种 MCU作为嵌入式系统的重要子类，在嵌入式CPU内核的基础上集成了片上Flash、RAM以及各种功能电路模块等外围器件，具有广泛的应用领域。以SoC芯片中主要的通用性芯片产品MCU为例，根据ICInsights数据，在经历2016年MCU市场规模和出货量衰退后，MCU市场规模和出货量大幅提高。MCU市场规模在2019年增长9.3%至204亿美元，2019年MCU出货量也从2018年306亿颗上升到342亿颗，增长幅度达11.7%。预计到2022年MCU市场规模将达到239亿美元，出货量达到438亿颗。 根据IHS数据统计，2015-2020年中国MCU市场CAGR为8.4%，2021年中国MCU市场增长了36%至365亿元。得益于国内物联网和新能源汽车市场在全球具有的高影响力且不断增长，未来数年MCU发展将迈入一个新的台阶。IHS预测至2026年，中国MCU市场规模或以约7%的CAGR提升至513亿元。 图15：2021-2026年全球MCU市场规模（亿元） 图16：2021-2025年中国MCU市场规模（亿元） 汽车“三化”潮起，电驱和ADAS成为汽车MCU主要增长点 MCU作为关键的节点控制芯片在六大汽车功能域中广泛使用。目前，汽车电子电气架构正在经历从分布式架构，到基于域的集中式架构，再到基于域融合的带状架构的发展历程，智能座舱、高精度导航、车身电子、电驱电控系统等应用对MCU需求量大增。MCU在汽车的动力总成、辅助驾驶、网络互连、地盘安全、信息娱乐以及车身电子六大功能域中均有广泛的应用，是汽车电子生态系统中的重要节点处理芯片。 图17：MCU在汽车中的应用 在汽车电动化、智能化、网联化背景下，汽车产品价值链重塑：汽车以电能为轴，从运载工具向联网化智能移动终端升级，形成了硬件、软件和服务为核心的竞争要素，成为了电子产业链延伸布局的新蓝海。因此，新能源汽车成为了汽车MCU未来的核心增量应用场景，其对应增量空间沿能量流和数据流两条主线展开，汽车智能化及电动化推动了车规MCU量价齐升,传统燃油车MCU用量约70颗,豪华车MCU用量约为150颗，而新能源车MCU用量达300颗左右。 图18：汽车电子两条主线：能量流与数据流 目前各车型市场分布仍分散，未来纯电动汽车将成主流。根据Yole统计，2026年全球电动汽车渗透率将达38%；其中：纯