芯原股份盈利能力大幅度提升 高研发投入构筑核心竞争力

集微网报道 近年来，随着先进制程的演进，线宽的缩小使得芯片中晶体管数量大幅提升，使得单颗芯片中可集成的IP数量也大幅增加，从而推动半导体IP市场进一步发展。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％。

而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。公司自创立以来始终坚持战略目标，坚持研发创新并不断提升技术能力。2021年，公司营业收入同比大幅增长，业务规模效应已经显现，带动公司盈利能力不断提升。

业务协调发展，盈利能力持续提升

2021年度，芯原股份实现营业收入21.39亿元，同比增长42.04%，其中半导体IP授权业务（包括知识产权授权使用费收入、特许权使用费收入）同比增长20.81%，一站式芯片定制业务（包括芯片设计业务收入、量产业务收入）同比增长55.51%。2021年第四季度单季度实现营业收入6.18亿元，同比增长38.86%。

分业务来看，芯原股份半导体IP授权服务业务实现稳步增长，半导体IP授权服务新增客户数量40家，截至报告期末累计半导体IP授权服务客户总数量超340家。在收入方面，2021年，知识产权授权使用费收入6.10亿元，同比增长21.00%，半导体IP授权次数达到228次，较2020年度提升94次。而特许权使用费收入0.96亿元，同比增长19.63%。

从行业来看，公司半导体IP授权业务应用于消费电子领域的收入达到3.18亿元，占半导体IP授权业务整体营业收入比重为45.10%；应用于物联网、数据处理领域的收入分别为1.21亿元、1.17亿元，上述三类下游行业贡献的营业收入占比合计为78.90%。

与此同时，芯原股份一站式芯片定制服务业务也逐步体现出公司业务模式的规模效应，一站式芯片定制服务新增客户数量约15家，截至报告期末累计一站式芯片定制服务客户总数量超290家，客户认可度迅速提升。

其中，公司实现芯片设计业务收入5.48亿元，同比大幅增长104.48%，其中14nm及以下工艺节点收入占比超70%，7nm及以下工艺节点收入占比约50%。截至报告期末，公司在执行芯片设计项目90个，其中28nm及以下工艺节点的项目数量占比为44.44%，14nm 及以下工艺节点的项目数量占比为27.78%，7nm及以下工艺节点的项目数量占比为5.56%。

而其量产业务实现收入8.85亿元，同比增长35.40%，增长势头明显。报告期内，为公司实现收入的量产出货芯片数量112款，均来自公司自身设计服务项目，另有45个现有芯片设计项目待量产。此外，公司报告期内量产业务订单出货比 1.53倍，保持于较高水平。

值得提及的是，芯原商业模式具有较强的协同效应，共同促进公司研发成果的价值最大化，报告期内协同收入（包含超过两类业务收入）占比66.82%，较2020年度的64.66%提升2.17个百分点。

得益于公司2021年度营业收入的快速增长，芯原股份盈利能力不断提升，公司报告期内实现毛利85,706.45万元，同比增长26.56%，主要由于公司一站式芯片定制服务业务毛利贡献率由2020年的17.25%提升至2021年的22.36%，提升5.11个百分点。而公司归属于母公司所有者的净利润为1329.24万元，实现净利润扭亏为盈，较上年同期提升3885.87万元。2021年第四季度，公司实现归属于母公司所有者的净利润为3510.87万元，连续三个季度实现盈利。

芯原股份董事长、总裁戴伟民

芯原股份董事长、总裁戴伟民指出，近年来，系统厂商、互联网公司和云服务提供商因成本、差异化竞争、创新性、掌握核心技术、供应链可控等原因，越来越多地开始设计自有品牌的芯片。这类企业因为芯片设计能力、资

源和经验相对欠缺的原因，多寻求与芯片设计服务公司进行合作。

而芯原拥有先进的芯片定制技术、丰富的IP储备，以及长期服务各类客户的经验积累，并能够提供含硬件和软件在内的整体系统解决方案。基于技术实力和市场口碑，芯原成为了系统厂商、互联网公司和云服务提供商首选的芯片设计服务合作伙伴之一，服务的公司包括三星、谷歌、亚马逊、百度、腾讯、阿里巴巴等国际领先企业。 2021年，公司来自系统厂商、互联网企业和云服务提供商客户的收入占总收入比重提升至36.21%，上述客户群体贡献的收入同比增幅57.50%。

坚持高研发投入，战略研发项目进展顺利

芯原股份业绩快速增长，离不开公司持续不断的研发投入，以保持技术先进性。2021年度，芯原股份研发投入6.90亿元，较2020年度增长11.21%。公司数据中心视频转码平台、高端应用处理器平台、TWS 蓝牙连接平台项目等战略研发项目报告期内根据项目安排持续投入，进展顺利。

在数据中心视频转码平台方面，目前芯原股份视频转码平台项目进展顺利，第一代平台已于2021年第二季度完成研发工作，并以IP授权、一站式芯片定制业务等方式获得了多家客户的采用，已完成适配并陆续出货。该平台的客户包括多家大型互联网公司和知名短视频服务提供商，这一客户群体的转变体现了公司在半导体IP、芯片定制服务和软件支持服务等方面可提供完整的系统解决方案，与这几类客户合作有助于提高公司业务的盈利能力。

基于芯原IP的第二代视频转码平台一站式芯片定制项目（包括软硬件协同验证）已基本完成，该平台在原有的技术基础上将不同格式视频转码能力增强到8K，增加了对AV1格式的支持，并新增了AI处理能力，此外，还增加了高性能的多核RISC-V CPU和硬件的加密引擎。

而高端应用处理器平台（包含基于Linux的SoC软件平台等）项目第一阶段（12nm SoC 开发）于2020年完成，并于2021年1月顺利流片。工程样片于2021年5月回片并顺利点亮，工程样片的硬件模块的实验室测试基本完成，关键技术如先进内存方案（终极内存/缓存技术）、先进封装等已得到芯片的工程确认，Linux/Chromium 操作系统 SDK 芯片适配、系统平台应用方案、工程演示样机设计和开发已于2021年完成。

芯原股份计划于2022年至2023年在前一阶段研发的基础上推进Chiplet方案的迭代研发工作。Chiplet开发阶段将推进Chiplet架构设计、Chiplet集成设计、Chiplet SoC验证工作、FPGA EMU原型验证、Chiplet封装设计方案确认、操作系统 FPGA /硬件仿真器的软硬件协同验证、芯片物理实现、芯片流片、封装制作、测试硬件设计及程序开发、测试调试、系统平台应用方案设计与开发等工作。

另外，芯原TWS蓝牙连接平台项目于2020年进入开发阶段，目前处于软件平台开发阶段。2021年，该项目完成 BLE 5.2代码编写工作，进入内测阶段，并已与国际领先的MCU公司展开合作，帮助客户研发设计业界领先的极低功耗、集成蓝牙的MCU芯片。项目预计在2022年将逐步完成芯片物理实现、芯片流片、封装制作、测试硬件设计及程序开发、测试调试等工作。

其战略研发产品顺利推进，离不开芯原对人才的重视。截至2021年末，芯原股份研发人员1118人，较2020年末增长16.82%。戴伟民表示，“公司业务不断扩张，规模效应已经显现，研发人员人均产出由2020年度的157.38万元进一步提升至2021年的191.35万元，同比增长 21.59%。”

而随着公司业务不断扩张，为进一步加快技术人才体系建设并完善公司战略布局，2021年芯原拟在中国（上海）自由贸易试验区临港新片区建立临港研发中心，实施期限为5年，计划总投资金额达13亿元。随着临港研发中心的建成，公司上海研发布局将由张江高科技园区单研发中心布局扩张至张江及临港双研发中心布局。依托临港新片区的国际创新协同作用以及产业集群优势，公司将着力发展Chiplet业务，以实现IP 芯片化（IP as a Chiplet）并进一步实现芯片平台化（Chiplet as a Platform），为客户提供更加完备的基于 Chiplet 的平台化芯片定制解决方案。除发展 Chiplet 业务外，还将进一步完善物联网软件平台的研发，以满足终端客户的多样化需求，推动 RISC-V 生态的发展。

临港研发中心的建立将进一步完善公司的产业链布局和中长期发展规划，提升公司的综合竞争实力。芯原股份希望能利用临港新片区的落籍优惠政策，以及丰富、优质的教育资源和相对较低的基础生活成本等政策和环境条件，吸引和招募到更多国内外优秀的集成电路人才，扎根上海，为公司打造人才高地。

戴伟民表示，“除了不断引进新的优秀人才，公司也重视每一位现有员工，通过优秀的企业文化和员工股票激励机制吸收并稳定优秀人才，即使在人才形势的紧张的情况下，我们大陆地区员工主动几率是6.8%，远低于2021年半导体行业平均18.2的主动离职。”

丰富IP产品线品类，强化可持续运营能力

在持续高强度研发投入下，芯原对半导体IP产品线进一步扩充，2021年新增显示处理器 IP品类。芯原的显示处理器IP是一种进行图像显示处理的数字 IP，其应用领域包括AIoT、智能手机、平板电脑、桌面显卡、桌面显示器、电视等领域。

根据IPnest在2021年的统计，从半导体IP销售收入角度，芯原是2020年中国大陆排名第一、全球排名第七的半导体IP授权服务提供商；在全球排名前七的企业中，芯原的增长率排名第二，IP种类排名前二。其中公司的图形处理器（GPU，含图像信号处理器 ISP）IP、数字信号处理器（DSP）IP分别排名全球前三；芯原的神经网络处理器（NPU）IP和视频处理器（VPU）IP全球领先，在众多国际行业巨头的各种产品中发挥重要作用。

从半导体IP种类的齐备角度，芯原在全球前七名半导体IP授权供应商中，IP种类的齐备程度也具有较强竞争力。

芯原在FD-SOI工艺上拥有较为丰富的IP积累。截至目前，公司在22nm FD-SOI工艺上开发了超过30个模拟及数模混合IP，种类涵盖基础IP、数模转换IP、接口协议IP等，其中33个IP已经完成IP测试芯片的流片验证，并已累计向国内外10多家客户授权超过60个FD-SOI IP核。

针对物联网连接应用，芯原在22nm FD-SOI工艺上还布局了较为完整的射频类IP，种类包括双模蓝牙、低功耗蓝牙、NB-IoT、GNSS及802.11ah低频 IP。目前所有射频IP已经完成IP测试芯片的流片验证。除射频IP外，芯原还开发了基带IP，可以为客户提供完整的解决方案。目前NB-IoT、低功耗蓝牙、GNSS 及802.11ah低频IP 都已有客户授权。

在一站式芯片定制服务方面，芯原拥有从先进 5nm 到传统 250nm 制程的设计能力，所掌握的工艺可涵盖全球主要晶圆厂的主流工艺、特殊工艺等，已拥有 14nm/10nm/7nm/5nm FinFET 和28nm/22nm FD-SOI 工艺节点芯片的成功流片经验。

芯原一站式芯片定制服务的整体市场认可度不断提高，已逐渐开始占据有利地位，经营成果不断优化，特别是当英特尔、博世、恩智浦、亚马逊等众多在其各自领域具有较强的代表性和先进性的国内外知名企业成为芯原客户并且形成具有较强示范效应的服务成果后，公司在品牌方面的竞争能力进一步增强。

基于公司先进的芯片设计能力，芯原开始推出一系列面向快速发展市场的平台化解决方案。以芯原新推出的高端应用处理器平台为例，该平台基于高性能总线架构和全新的先进内存方案（终极内存/缓存技术），为高性能计算、笔记本电脑、平板电脑、移动计算、自动驾驶等提供一个全新的实现高性能、高效率和低功耗的计算平台，并可显著地降低系统总体成本。公司设计的该处理器的样片，从定义到流片只用了约 12 个月的时间，回片的当天就顺利点亮，相关的操作系统、应用软件都在这个平台上得到了顺利的运行。这个项目不仅对先进内存方案（终极内存/缓存技术）成功进行了首次验证，还充分证明了公司拥有设计国际领先的高端应用处理器芯片的能力，这将有助于公司拓展平板电脑、笔记本电脑、服务器等业务市场。此外，该高端应用处理器平台是基于 Chiplet 的架构而设计，这为公司后续进行 Chiplet 相关技术的产业化奠定了基础。

另外，芯原图像信号处理器 IP 获得汽车功能安全标准 ISO 26262 认证，加速电动汽车和智能汽车领域的战略布局。同时公司与高速SerDes领域龙头企业 Alphawave 战略合作，对公司及半导体产业将产生积极影响。

随着产品品类的不断丰富，芯原股份订单也持续增长。2021年度，芯原股份新签订单金额约29.60亿元，较2020年度增长超62%，其中一站式芯片定制业务（包含芯片设计业务及量产业务）订单金额约22.48亿元，占比约76%，新签订单支撑公司未来业绩增长。（校对/Lee）