寒武纪是中国最具代表性的智能芯片厂商之一。中科寒武纪科技株式会社成立于 2016 年，总部位于北京，是智能芯片领域环球有名的新兴公司。2021 年 3 月，公司上榜《EETimes》评比的“AI 芯片公司(AI CHIP) TOP 10”榜单。
公司专注于人工智能芯片产品的研发与技能创新。公司的主营业务是运用于各种云做事器、边缘打算设备、终端设备中人工智能核心芯片的研发、设计和发卖，为客户供应丰富的芯片产品与系统软件办理方案。
自公司成立以来，产品矩阵迅速扩充，从寒武纪 1A 处理器开始，陆续推出了思元、玄思等芯片/加速卡/加速器产品，发展至目前形成云端产品线、边缘产品线、IP 授权及软件三条产品线的产品矩阵。
公司产品广泛运用于做事器厂商和家当公司，面向互联网、金融、交通、能源、电力和制造等领域的繁芜 AI 运用处景供应充裕算力，推动人工智能赋能家当升级。
1.2. 实控人研发履历丰富，公司与中科院打算所关系密切
截至 23 年三季报，公司实控人为公司董事长、总经理陈天石，持股比例为 28.69%，系公司第一大股东。
陈天石博士曾在中科院打算所担当研究员（正高等职称），在人工智能及处理器芯片领域从事根本科研事情十余年，积累了坚实的理论功底及研发履历。
中科院打算技能研究所独资公司北京中科算源资产管理有限公司为公司第二大股东，持股比例达 15.76%。
1.3. 营收稳健增长，研发投入占比持续提升
公司营收稳健增长。在国内外经济形势均面临下行压力，公司坚持自主研发、提升产品成熟度、拓宽潜在市场、打造生态培植，营收实现稳健增长。2022 年公司实现业务收入 7.29 亿元，较上年同期增长 1.11%。
从营收构造来看，云端产品线收入大幅增长，边缘产品线、IP 授权及软件产品线收入下滑。
2022 年，公司云端产品线单独对外发卖部分贡献 21,944.89 万元的收入，占主营业务收入总额的 30.37%，思元 290、思元 370 系列加速卡和演习整机产品销量规模迅速上升，匆匆使 2022 年云端产品线收入较上年同期增长 173.52%。因客户进行库存调控，未按预期进度下单，2022 年公司边缘产品线收入较上年同期低落 78.40%。
公司成功中标南京智能打算中央项目（二、三期）等项目，保持智能打算集群系统业务开展的可持续性，2022 年公司智能打算集群系统业务收入较上年同期增长 0.64%。
2022 年公司 IP 授权及软件产品线收入较上年同期减少 83.44%，一方面由于根本系统软件平台产品紧张集成在智能打算集群系统中发卖；另一方面由于 IP 授权业务前期客户按出货量为标准进行结算的收入随客户干系产品生命周期结束而减少。
毛利率处于较高水平。
2022 年公司主营业务综合毛利率为 65.85%，较上年增加 3.46 个百分点。
紧张缘故原由有：
（1）云端产品线思元 290、思元 370 系列产品在多家头部企业完成产品导入，带动本期云端产品线业务收入的大幅增长；
（2）毛利率相对较低的边缘端产品在报告期内的收入占比低落。
期间用度率总体上升。
2022 年公司发卖用度率为 11.35%，较上年同期增加 1.44 个百分点，紧张是发卖职员增加导致职工薪酬增加、公司积极发力智能芯片市场推广及生态培植所致；管理用度率为 41%，系股份支付用度较高；财务用度率为-7.12%，紧张系公司银行存款较多，银行存款利息收入较高所致。
加注研发投入，研发属性强。高质量的研发投入是芯片行业实现长远发展的坚实根本，公司大力加注研发投入，2022 年研发投入总额为 15.23 亿元，较上年同期增加 3.87 亿元，同比增长 34.11%。
紧张缘故原由系：（1）半导体行业人才薪酬水平升高；（2）新产品流片等干系用度增加；（3）公司根据研发需求购置 IP、 EDA 等无形资产以及研发设备等，导致无形资产摊销用度及固定资产折旧用度较上年同期增加。
盈利端承压，亏损同比扩大。2022 年公司实现归母净利润-12.57 亿元，亏损金额较上年同期扩大 4.32 亿元，紧张缘故原由有：（1）为确保产品高质量迭代，公司持续加大研发投入，研发用度增加；（2）公司增加计策备货、处于生命周期末期的云端产品销量减少以及边缘智能芯片产品销量不及预期，导致存货及库龄增加，从而使 2022 年资产减值丢失较上年同期有显著增加；（3）公司对个别大额应收账款进行单项计提，从而使报告期信用减值丢失较上年同期有显著增加。
2. 行业格局：AI 浪潮拉动算力需求，人工智能芯片前景广阔
2.1. 大模型需海量算力支撑，AI 做事器需求快速提升
AIGC 需求兴起，家当发展依赖高制程芯片的底层算力支持。目前 AIGC、高端做事器、高性能打算、5G 等运用快速发展，这些运用离不开高制程算力芯片的底层支撑。
以 AIGC 大模型为例，GPT-3 的模型规模达 1750 亿个参数，利用单块英伟达 V100GPU 进行演习须要 355 年，对算力芯片提出了海量的需求。而以 1024 块英伟达 A100 芯片测算，GPT-3 的演习时长为 25 天以上。
根据我们测算，在空想条件下通过租用线上算力完成一次参数量为 1750 亿的 GPT-3 模型演习须要 1024 块 A100 80G，时长约 25 天，演习本钱约为 93 万美元。但实际本钱和韶光每每会更长，比如模型险些不可能一次顺利完成演习等等。
在演习算力需求之外，推理算力需求也会随着模型的商用盛行度以及吸引的生动用户数持续增加。我们认为，数量快速提升的大模型演习需求和大模型推理需求有望大幅推动以 GPU 为主的算力芯片市场规模提升。
环球 AI 做事器出货迅速，AI 芯片市场紧张为英伟达与 AMD 所霸占。AIGC的发展带动 AI 做事器迅速增长，TrendForce 集邦咨询估量 23 年 AI 做事器出货 量约 120 万台，同比+38.4%，占整体做事器出货量的比约为 9%，2022~2026 年 AI 做事器出货量 CAGR 将达 22%，而 AI 芯片 2023 年出货量将发展 46%。
GPU 作为数据并行处理的核心，是 AI 做事器的核心增量。环球 GPU 呈现“一超一强”的竞争格局，根据 IDC 数据，2021 英伟达在企业级 GPU 市场中占比 91.4%，AMD 占比 8.5%。
中国智能算力规模亦快速增长，CAGR 达 48%。根据 IDC 预测，2022 年中国智能算力规模将达到 268 EFLOPS，估量 2026 年将进入每秒十万亿亿次浮点打算（ZFLOPS）级别，达到 1271 EFLOPS，2022-2026 年 CAGR48%。
伴随企业 AI 运用成熟度逐步递增，企业将把算力更多从演习端转移到推理端负载上，这意味着 AI 模型将逐步进入广泛投产模式，据 IDC 数据，2021年中国数据中央用于推理的做事器的市场份额占比已经由半，达到57.6%，估量到2026年，用于推理的事情负载将达到 62.2%。
2.2. 人工智能芯片定向针对 AI 领域，发展潜力广阔
人工智能所需的算力芯片紧张分为两类，一类因此 GPU、CPU 为主的传统芯片，一类是专门针对人工智能领域的人工智能芯片。
在人工智能数十年的发展进程中，传统芯片曾长期为其供应底层打算能力。这些传统芯片包括 CPU、GPU 等，它们在设计之初并非面向人工智能领域，但可通过灵巧通用的指令集或可重构的硬件单元覆盖人工智能程序底层所需的基本运算操作，从功能上可以知足人工智能运用的需求，但在芯片架构、性能、能效等方面并不能适应人工智能技能与运用的快速发展。而智能芯片是专门针对人工智能领域设计的芯片，包括通用型智能芯片与专用型智能芯片两种类型。
目前中国加速打算做事器市场需求紧张被 GPU 所承接。根据 IDC 数据， 2022 年中国加速做事器市场规模达到 67 亿美元，同比增长 24%，个中 GPU 服 务器依然是主导地位，霸占 89%的市场份额。
在 AI 加速运用支配的背景下，2027 年中国加速做事器市场规模有望达到 164 亿美元，2022-2027 年 CAGR20%。且由于 GPU 仍为中国主流 AI 加速芯片，做事器 GPU 市场规模同样有望在 AI 的推动下持续增长。
GPU 为家当链最大增量，AI 趋势下单做事器需求量大幅提升。一样平常的普通做事器仅会配备单卡或双卡，而 AI 做事器由于须要承担大量的打算，一样平常配置四块或以上的 GPU 或人工智能芯片。
且 AI 大模型在演习与推理时的打算量巨大，中低真个处理器无法知足其运算需求。如在英伟达 DGX H100 中，其配备 8 个 NVIDIA H100 GPU，总 GPU 显存高达 640GB；每个 GPU 配备 18 个 NVIDIA NVLink，GPU 之间的双向带宽高达 900GB/s。
若以每个 NVIDIA H100 GPU 单价 4 万美元测算，DGX H100 的 GPU 代价量为 32 万美元，为 AI 做事器中的最大增量。
AI 智能芯片定制化程度更高，未来有望凭借更灵巧的架构设计和更高的算力，成为市场主流。
比较英伟达的 GPU，寒武纪人工智能芯片更类似谷歌的 TPU。
寒武纪产品与谷歌的 TPU，都是通过对人工智能领域的打算特色和访存特色进行剖析和抽象，设计出的通用型智能芯片，指令集、运算器架构和存储层次都非常适宜智能算法，从而在智能运用上的能效超过了传统 CPU、GPU。
但两者在架构设计上，仍有不同。
3. 公司业务：云端芯片为基，云边终端三位协同
公司产品涉及“云、边、终端”，全链路垂直协同布局。人工智能技能在云端（云）、边缘端（边）和终端（端）设备中均有广泛运用，但都须要由核心芯片供应打算能力支撑。
云、边、端三种场景对付芯片的运算能力和功耗等特性有着不同哀求，单一品类的智能芯片难以知足实际运用的需求。
公司产品布局完备，持续像高端化迭代。
公司面向云、边、端三大场景分别研发了三种类型的芯片产品，分别为云端智能芯片及加速卡、边缘智能芯片及加速卡、IP 授权及软件。
公司产品由早期推出的“终端智能处理器 IP”逐渐向 “云端智能芯片及加速卡”迭代，产品持续高端化迭代。
3.1. 云端智能芯片及加速卡：前辈制程+前辈封装，助力业务彰显技能实力
云端智能芯片为业务核心，延伸发展演习整机与智能打算集群。公司云端产品线的产品形态紧张包括云端智能芯片和加速卡、演习整机及智能打算集群，上述不同形态的产品均以公司研发的云端智能芯片为核心。
云端智能芯片：云端智能芯片对应的加速卡产品系以云端智能芯片为核心芯片，配备 DRAM 芯片颗粒等外围芯片的 PCB 电路板，与散热片等构造件组合后形成的可直接插入做事器标准接口（如 PCIE 接口、OAM 接口）的板卡硬件产品。
加速卡产品是云做事器、数据中央中进行人工 智能处理的基本单元，紧张为云打算和数据中央场景下的人工智能运用程序供应高密度、高能效的硬件打算资源，加速卡的核心算力来源是公司自研的云端智能芯片。
演习整机：演习整机系面向云端演习场景，为公司云端演习芯片及加速卡配套设计整机主板，并将多块加速卡通过标准接口集成于主板上，同时配套电源机箱等部件形成的整机产品。
智能打算集群系：智能打算集群系将公司自研的加速卡或演习整机产品与互助伙伴供应的做事器设备、网络设备与存储设备结合，并配备公司的集群管理软件组成的数据中央集群。能为人工智能运用支配技能能力相对较弱的客户供应软硬件整体办理方案。
公司云端产品客户紧张为做事器厂商与互联网厂商，竞争对手英伟达实力强大。
目前，公司云端产品紧张运用于互联网、金融等领域，紧张客户为中科可控、浪潮信息等做事器厂商及阿里、百度等互联网公司。
公司的云端智能芯片和加速卡的紧张竞争对手为英伟达。在软件生态方面，英伟达凭借长久以来的履历积累以及产品推广已形成了较为完善的软件生态，一定程度长进步了公司产品的导入本钱。目前，英伟达的 GPU 芯片和加速卡产品霸占 90%以上的市场份额。
公司思元 290 与思元 370 采取 7nm 工艺设计，分别卖力推算一体与云端推理两大方向。
公司思元 370 为推算一体芯片，思元 290 为云端演习芯片及加速卡产品。演习真个思元 290 配备 HBM2，算力最高可达 512TOPS（INT8）、64TOPS（CINIT32）。而凭借 7nm 制程工艺和寒武纪最新智能芯片架构 MLUarch03，思元 370 峰值算力可达 256TOPS(INT8)，是寒武纪第二代产品思 元 270 算力的 2 倍。
比较友商产品，公司思元 370 竞争上风显著，首次采取 Chiplet 工艺。
思元 370 实测算力性能能与主流 GPU 比肩。且思元 370 芯片支持 LPDDR5 内存，高带宽且低功耗，可在板卡有限的功耗范围内给 AI 芯片分配更多的能源，输出更高的算力。
演习端 290 芯片持续拓展，新品 590 在研待发布。
思元 290 智能芯片是寒武纪的首颗演习芯片，采取台积电 7nm 前辈制程工艺，集成 460 亿个晶体管，支持 MLUv02 扩展架构，全面支持 AI 演习、推理或稠浊型人工智能打算加速任 务。
随着搭载思元 290 芯片的云端智能芯片及加速卡、演习整机产品的市场拓展和落地，云端产品线产品形成协同，大幅提升了云端产品的市场发卖潜力。
同时，根据寒武纪官方公众年夜众号，目前在研全新一代云端智能演习芯片思元 590，采取 MLUarch05 全新架构，实测演习性能较在售产品有了显著提升，它供应了更大的内存容量和更高的内存带宽，其 PCIE 接口也较上代实现了升级，有望接力 290 成为业务增长点。
3.2. 边缘智能芯片及加速卡：立足高算力领域，新品推出引发新老客户放量
边缘打算是对云端打算的有效补充。边缘打算是近年来兴起的一种新型打算范式，在终端和云端之间的设备上配备适度的打算能力，一方面可有效填补终端设备打算能力不敷的劣势，另一方面可缓解云打算场景下数据安全、隐私保护、带宽与延时等潜在问题。
公司发力海内智能物联网领域，在高算力市场取得较大份额。根据 ABI Research 估量，环球边缘智能芯片市场规模将从 2019 年的 26 亿美元增长到 2024 年的 76 亿美元，年化复合增长率达到 23.9%。
公司当前已有产品涉足的紧张领域为智能物联网，目前该领域各种边缘智能芯片的海内市场规模约为 6-8 亿 美元。
在边缘打算市场中的智能物联网领域，除公司外，目前紧张的边缘芯片供应商包括英伟达、Novatek、华为海思及瑞芯微等厂商。公司当前紧张在智能物联网中的较高算力市场霸占较大份额。
公司边缘芯片紧张为思元 220，累计出货百万片。公司于 2019 年 11 月推出了边缘智能芯片思元 220 及相应的 M.2 加速卡。思元 220 的推出，标志着公司已经具备了从终端、边缘端到云端完全产品线。目前，思元 220 累计销量打破百万片。
思元 220 发卖依赖客户 A，且已进入生命周期后期，影响 22 年边缘产品收入。
根据《关于中科寒武纪科技株式会社向特定工具发行股票申请文件的第二轮审核问询函的回答（修订稿》，公司自边缘端产品 220 量产后即开始与公司 A 展开互助，其为行业头部客户，因此公司边缘产品线收入紧张来自公司 A，2022 年公司边缘业务收入下滑紧张受公司 A 需求变革影响，此外公司边缘端产品思元 220 已经进入产品生命后期，新产品尚未推出，亦影响了 2022 年边缘端收入。
随着公司 A 逐渐消化库存，估量将连续采购思元 220，守旧预测其 2023 年内仍有 20 万片的采购需求，对应采购金额约为 3500 万元。
公司新边缘产品即将推出，公司 A 与其它客户有望同步放量。
根据《关于中科寒武纪科技株式会社向特定工具发行股票申请文件的第二轮审核问询函 的回答（修订稿》，公司目前在研的边缘端产品操持于 2023 年下半年推向市场，多家客户对干系产品有较强采购意向，上述客户在技能互换阶段对产品规格和性能表示满意，部分客户启动了产品立项事情。公司干系产品估量在 2023 年可贡献 840 万收入。
估量紧张客户的产品导入开拓事情在 2023 年基本完成，2024 年开始规模出货，当年干系产品的收入将持续提升。
3.3. 终端 IP 授权及软件：做事生态培植，构建完备业务矩阵
终端智能 IP 为公司早期产品，目前逐渐成为业务中间形态。
终端智能处理器是终端设备中支撑人工智能处理运算的核心器件，为了提升性能降落功耗，同时节省本钱，终端智能处理器常日不因此独立芯片的形式存在，而是作为一个模块集成于终端设备的 SoC 芯片当中。
公司的终端智能处理器 IP 产品紧张有 1A、1H 和 1M 系列。
随着公司云边端产品线的丰富，终端智能处理器 IP 授权逐渐成 为公司业务发展的一个中间形态，更多做事于自有芯片处理器核心或生态培植拓 展。已集成于超过 1 亿台智好手机及其他智能终端设备中。
在软件层面，Cambricon Neuware 是公司打造云边端统一的人工智能开拓生态的核心部件。
公司为云边端全系列智能芯片与处理器产品供应统一的平台级根本系统软件 Cambricon Neuware（包含软件开拓工具链等），冲破了不同场景之间的软件开拓壁垒，兼具高性能、灵巧性和可扩展性的上风，可让同一人工智能运用程序便捷高效地运行在公司云边端系列化芯片与处理器产品之上。
4. 盈利预测与估值
公司为海内 AI 芯片龙头，“云、边、终端”全链路协同覆盖。
公司云端业务的主力产品思远 290 和 370 采取了 7nm 前辈工艺设计，370 系列首次采取 Chiplet 技能，有望在算力和良率水平提升的同时大幅降落本钱；公司边缘端业务的产品为思远 220 系列，累计销量已达百万规模，随着主力客户去库存进程的完成，有望带动公司边缘端营收的回暖；终端智能处理器 IP 授权业务逐渐转为公司的存量业务，有望做事于公司整体云边端产线的生态培植。
我们估量公司云端产品线业务 2023-2025 年营收有望增长 137%/56%/48%，实现营收 5.20/8.10/12.00 亿元，毛利率分别为 68%/71%/73%；边缘产品线业务 2023-2025 年营收有望增长 84%/57%/27%，实现营收 0.70/1.10/1.40 亿元，毛利率分别为 37%/39%/40%；智能打算集群系统业务 2023-2025 年营收有望增长 13%/15%/13%，实现营收 5.20/6.00/6.80 亿元，毛利率分别为 70%/69%/ 67%。
IP 授权及软件业务 2023-2025 年营收有望增长 0%/100%/200%，实现营收 0.01/0.02/0.06 亿元，毛利率分别为 100%/100%/100%。
结合寒武纪的主营业务，我们选取英伟达作为外洋可比公司，选取海光信息、龙芯中科和景嘉微作为海内可比公司。
英伟达为环球 AI 打算领域的绝对龙头企业；海光信息主营业务为运用于做事器、事情站的高端处理器，龙芯中科专注于面向信息和工控系统的处理器及配套芯片研发，景嘉微为海内 GPU 厂商，成功研发多款图形处理芯片，均处于 AI 算力芯片赛道，与公司较为可比。
我们估量公司将在 2023 年至 2025 年实现收入 11.26/15.38/20.44 亿元，归母净利润-8.7/- 7.2/-4.9 亿元，对应该前 PS 估值 57/42/31 倍。
5. 风险提示
AI 需求不及预期风险。
目前 AI 家当仍处于发展初期，未来技能变革与需求变革仍不愿定，若 AI 家当的需求不及预期，可能影响公司产品的价格与需求量。
客户集中度较高风险。
2020 年、2021 年和 2022 年，公司前五大客户的发卖金额合计占业务收入比例分别为 82.11%、88.60%和 84.94%，客户集中度较高。若公司紧张客户对公司产品的采购量大幅降落或者公司未能连续坚持与紧张客户的互助关系，将给公司古迹带来显著不利影响。
供应链稳定干系风险。
2022 年 12 月 15 日，美国商务部工业和安全局（BIS）以国家安全和外交利益为由，将公司及部分子公司列入“实体清单”。
目前，该事变对公司研发造成的影响程度尚在有限范围内，公司的核心技能来自于寒武纪的自主研发，拥有自主知识产权，不会对公司产品研发及核心竞争力产生重大不利影响。
长期来看，切换新供应商将产生一定本钱，将可能对公司经营古迹产生不利影响。
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报告来自【远瞻智库】
