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芯源股份的野心

記者 | 曹立

編輯 | 陳菲遐

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沒有自己品牌的晶片,專門為客戶提供一站式晶片定製服務和半導體IP授權服務的芯原微電子(上海)股份有限公司(以下簡稱“芯原股份”)遞交了科創板上市申請。作為SiPaas(晶片設計平臺即服務)模式中國市場的開拓者,芯原股份有著與眾不同的商業模式。

之所以說模式與眾不同,是因為晶片的IP銷售模式,國內十分罕有。但這一模式的背後有利有弊。利處在於芯原股份改變了晶片生產的模式,弊處則在於高額的研發投入,侵蝕了芯原股份的利潤,乃至估值。

但是這也恰巧透露出了芯源股份的野心,遠比其他晶片廠商更大。

從“固定工資”到“拿提成”

招股書披露的資料來看,芯原股份的營業收入的增長卻不盡如人意。公司2016、2017、2018年營收分別為8。3億元、10。8億元、10。6億元,其中2018年還出現了負增長。

但就此斷言芯原股份缺乏成長則過於草率。

公司將營收分為一站式晶片定製和半導體IP授權兩塊業務,其中一站式晶片定製的營收近三年佔比都在70%以上。

芯源股份的野心

資料來源:招股說明書,介面新聞研究部

從毛利率來看,這兩塊業務則有天壤之別。一站式晶片定製業務的毛利率在10%到20%之間徘徊,是標準的“苦力活”;半導體IP授權業務則堪稱暴利,該業務的毛利率從2016年的89。3%一路提高至2019年上半年的97。2%。

芯源股份的野心

資料來源:招股說明書,介面新聞研究部

這也導致了公司毛利的貢獻與營收剛好相反。2018年半導體IP授權業務的毛利佔近7成,得益於半導體IP授權業務的增長,2016年到2018年,公司毛利從2。7億元增至4。3億元,複合增長率為26%。

芯源股份的野心

資料來源:招股說明書,介面新聞研究部

可以看到,芯原股份的商業模式實質,是透過低毛利率的一站式晶片定製業務鍛鍊隊伍,培養技術能力,而最終變現依靠的是高毛利率的半導體IP授權業務。但是在中國的土壤上,其獨特的半導體IP授權業務模式的養成,非一朝一夕。

2000年,中芯國際(00981。HK)破土動工,卻缺乏晶片製造所必需的標準單元庫,用芯原股份董事長戴偉民的話說,“標準單元庫就像磚塊,晶片像一個房子,沒有磚塊怎麼能造房子?”於是,幫助中芯國際搭建標準單元庫,成了芯原股份2001年創辦後的第一項業務。

由此芯原股份也成為國內第一家提供晶片標準單元庫的公司。隨後芯原股份與華宏半導體(01347。HK)、上海先進半導體等國內廠商也都達成了合作,為國內晶圓代工產業的起步奠定了基石。

有了一定基礎之後,芯原股份將注意力集中在了上游設計環節。從晶片設計、製造到封測,產業附加值逐步降低。而標準單元庫是更接近製造的環節,為了加強前端設計方面的能力,公司於2004年收購國內晶片設計服務提供商上海眾華,獲得了系統級晶片的研發設計能力,結合原有設計能力,開始推出從規格定義到晶片成品的一站式晶片定製服務。也就是說,客戶只要提出要求和負責銷售,中間從晶片設計、製造到封測的環節都可以全部或部分交由芯原股份來完成。

這樣的一站式晶片定製服務固然方便了客戶,但芯原股份拿的卻是“固定工資”。客戶的晶片賣的再好,與芯原股份的關係也不大。

於是,芯原股份動起了從拿“固定工資”到“拿提成”的想法,即將原有的晶片設計服務變為晶片中預先設計、驗證好的功能模組這樣不僅能將一個IP授權給多個客戶獲取授權使用費,還能按照客戶量產晶片銷售顆數獲取特許權使用費,具有邊際成本遞減的特徵。這時,芯原股份的野心初現。

在確定了方向以後,芯原股份圍繞著半導體IP先後收購了LSI Logic的ZSP部門、ArcSoft軟體開發團隊和圖芯美國,積累了DSP(數字訊號處理器)、GPU(圖形處理器)等多項重要IP。

芯源股份的野心

資料來源:招股說明書,介面新聞研究部

目前,以半導體IP的齊備程度看,公司在全球僅次於ARM公司。

意在生態

雖然前路艱鉅,但芯原股份對自身的商業模式充滿信心。在招股書中提到,當前主流的晶片設計模式存在從Fabless(無晶圓廠)模式向輕設計模式轉變的趨勢。

芯原股份對行業的判斷並非空穴來風,因為從歷史來看,晶片行業就有不斷分工細化的趨勢。

上世紀70年代起,美國將半導體系統裝配、封裝測試等利潤含量較低的環節轉移到日本等其他地區,由此促成了半導體產業的第一次分工細化。

20世紀80年代至90年代,中國臺灣的臺積電和聯電兩家晶圓廠的誕生,推動全球半導體產業由IDM(整合器件製造)模式逐漸轉變為Fabless模式,促成了半導體產業將晶圓製造環節獨立出來的第二次分工細化。

21世紀以來,晶片設計難度和成本的快速提升,7nm的主流應用時期的單顆晶片研發成本相比28nm上升了近5倍,促使晶片設計產業進一步拆分出半導體IP產業,形成目前還在進行中的第三次分工細化。

芯源股份的野心

資料來源:招股說明書,介面新聞研究部

同時,隨著先進製程的演進,使得單顆晶片中可整合的IP數量也大幅增加。根據IBS報告,當工藝節點從28nm演進至7nm時,可整合的IP數量從87個增加到178個,單顆晶片可整合IP數量增多為更多IP在SoC中實現可複用提供新的空間,從而推動半導體IP市場進一步發展。

芯源股份的野心

資料來源:招股說明書,介面新聞研究部

除了半導體技術的演進,物聯網和人工智慧時代的到來,使得晶片的應用場景空前豐富和碎片化,給晶片設計服務公司帶來了新的客戶以及機遇。

在公司定義的成熟晶片設計公司及IDM、新興的晶片設計公司、系統廠商、大型網際網路公司四類客戶中,系統廠商和大型網際網路公司本來的晶片設計能力較弱,但在實際應用場景中對晶片又有迫切的需求。以家電為代表的系統廠商在物聯網時代需要晶片來承載感知、互聯、控制等多種複雜功能。這也是為何格力選擇研發自主晶片的原因之一。

一位晶片行業資深人士告訴記者,“格力花500億造芯,體現了系統廠商對晶片的焦慮。但格力如果選擇將晶片設計外包給芯原股份這類晶片設計服務商或者入股上游晶片設計公司可能是更好的選擇。”

大型網際網路公司的需求則體現在對某類資料的處理,這需要專用晶片的支援,如Facebook為了處理巨大的影片流量,就向芯原股份定製了用於資料中心的影片轉碼專用晶片,相比原先使用的通用晶片提高了效率。

正是這種新增的客戶需求,讓芯原能建立更廣闊的朋友圈。“構建晶片生態”是戴偉民常掛在嘴邊的一句話,這個生態背後的主導者自然是芯原股份。每年,在芯原參與主辦的松山湖中國IC創新高峰論壇上,作為主持人的戴偉民都會推介8到9款國內晶片設計公司的產品,為晶片和應用之間搭建橋樑。

戴偉民之所以強調“生態”、“橋樑”,是因為作為硬體的晶片還需要軟體的應用層和中介軟體的配合。讓全產業鏈都融入芯原的生態,讓所有的晶片都搭載芯原的IP,是他真正在意的生意,也是野心所在。

野心的代價

除了要抵擋轉型做產品的“誘惑”,還要繼續加大研發投入,面對虧損的挑戰。這些都是芯原股份為了野心付出的代價。

從營收和毛利的資料中不難看出,半導體IP授權是芯原股份的主要發展方向。但是將營收基數貢獻者一站式晶片定製轉變為半導體IP,還需要經過研發這一必不可少的環節。

資料顯示,公司的研發投入佔營收的比例常年保持在30%以上,吃掉了大部分毛利,以2019年上半年的研發投入計算,公司在A股半導體公司中可排到第六。

芯源股份的野心

資料來源:Wind,介面新聞研究部

如果考慮到芯原股份的營收規模,公司對研發投入的力度則更顯驚人。公司2019上半年研發投入佔營收比例達到32%,在A股半導體公司中可排到第一。

芯源股份的野心

資料來源:Wind,介面新聞研究部

但是研發也蠶食著公司的利潤。2018年公司淨利潤虧損6800萬元。高額的研發投入是導致虧損的重要原因。

此外,芯原股份要繼續開拓IP授權服務市場,絕非易事。與做晶片產品公司的爆發式增長不同,IP的積累和滲透進客戶的而產品都需要很長的時間。以NXP(恩智浦)的i。MX車用晶片為例,芯原股份從晶片中的一款IP切入到全面接手,花了8年時間。

商業模式決定了芯原股份即使擁有國內一線的晶片設計能力,卻也只能隱身幕後。所以從營收規模(10億元)看,它並不是一家大公司,與行業排名前列的公司還有較大的差距。

芯源股份的野心

資料來源:招股說明書,介面新聞研究部

此外,做晶片設計服務還要求公司維持較大規模的團隊,而不能像做晶片產品的公司那樣精悍。芯原股份現有員工812人,在A股晶片設計公司中排名第六,但公司2018年人均營收僅為142萬元,相比第一名瀾起科技的682萬元差距較大,在A股所有晶片設計類公司中排名第15位,處於中下水平。

但是公司的研發的成果得到了一些第三方機構的認可。市場調研公司Compass Intelligence對全球100多家AI晶片企業的排名中,芯原股份在沒有釋出晶片產品的情況下(擁有人工智慧晶片IP),位列全球21位,在中國大陸企業中排名第三,這一排名也高於地平線和寒武紀等AI晶片獨角獸。

不過,當戴偉民在談到這一排名時,卻表示有遺憾,原因是芯原股份的估值大大低於做產品的AI晶片獨角獸。截止2019年6月,芯原股份估值為48億元,而寒武紀和地平線最新一輪估值分別達到160億元和200億元。

一位私募的資深人士告訴記者,芯原股份的估值顯得“較低”可能有三方面的原因,一是部分人工智慧晶片公司存在高估;二是芯原股份的商業模式國內較為少見,IP在未來能變現多大價值不好估計;三是芯原股份的的IP需要長期積累和持續研發投入,業績爆發性相比做晶片產品公司可能有所不足。

這些問題並沒有影響產業資本對芯原股份的青睞,Intel、三星、軟銀、小米等產業巨頭都是公司的股東,芯原股份在晶片產業生態中的影響力,可能是他們更為看重的一點。

芯原股份的野心已經顯現,至於能否成功構建生態圈,只能交給時間了。