天风电子全志科技:国内arm架构设计龙头,优享国产化+行业变革红利

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篇首语:本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理,主要介绍了天风电子全志科技:国内arm架构设计龙头,优享国产化+行业变革红利相关的知识,希望对你有一定的参考价值。


摘要


先的芯片设计厂商,实行单品→多品→平台化发展路线。公司坚持“SoC+”和“智能大视频”的行业定位,围绕MANS战略路线持续布局和投入技术领域,在超高清视频编解码、高性能CPU/GPU/AI多核整合等方面的系统解决方案和服务具有突出竞争优势。公司推行单品→多品→平台化发展:产品多元化覆盖互联网机顶盒、消费电子、智能家居、车联网等领域,打造产品成本、功耗、性能优势,各产品线实现智能化升级;同时推动Tina Linux+MiniGUI系统的平台生态建设,提升软件开发技术平台和产品开发平台的纵向整合能力和横向扩展能力。19年公司营收实现14.63亿元,yoy+7.23%,归母净利润1.35亿元,yoy+13.97%,主要系公司智能硬件和智能车载产品收入稳定增长。

 

公司布局全面,高市占率助力优享下游市场扩张。多年深耕,公司已形成全业务流程的工业级和车规级品质实现能力,产品下游应用领域广泛:1)汽车电子:公司推出符合车规级认证的SoC产品,并已成功进入前装市场;2)智能硬件和智能家居:公司发布Tina IoT系统以搭建软件生态,目前全球使用设备数量累计超5千万台;3)智能车载:目前市场上搭载全志车规级芯片T7的360环视技术提供商达30%;4)OTT:与海思、晶晨等竞品相比,全志H8是机顶盒中性价比最高的芯片方案;5)通用平板:19年公司旗下A50芯片成为全球首个通过android 10 GO平板认证的芯片;20年,公司披露旗下第一款64位架构的平板机处理器A64,芯片架构仅5美元,为64位阵营里最便宜、最具性价比的产品。整体看,公司产品具备性能优异、性价比高等特点,未来有望优享下游IoT、智能穿戴等市场扩张。

 

Arm架构的SoC芯片设计龙头,迎接产业变革下的Arm架构芯片红利。

20年苹果在WWDC会议上公布将其计算平台全面转向自建体系“Apple Silicon”,预计未来在Mac产品线上使用自研的基于Arm架构的A系列芯片 (Soc),苹果用自研的Arm架构SoC芯片取代x86处理器,实现了全线产品从底层的深度集成,能充分协同软硬件性能,实现更低的功耗。在龙头示范效应+性能比肩+各方助力搭建生态背景下,判断Arm将迎来PC+服务器新一轮成长机会。同时,受到美国管制限制,华为芯片交付受到影响,其他厂商有望迎来转单机遇。作为Arm架构的SoC芯片设计龙头,公司20年推出R329智能语音芯片,产品采用Arm中国首款自主研发的 IP产品“周易” AIPU,成为Arm中国首款IP商用对象。在龙头企业引领产业变革的背景下,公司与Arm深度合作,将助力公司未来优享行业市场扩张,并迎来转单机遇。

 

投资建议:预计公司20-22年净利润1.52、2.82、4.07亿元,yoy+13.09%、85.11%、44.44%,给与公司21年PS=8x,对应目标价61.63元/股。

风险提示:疫情影响下游需求不及预期;产品研发不及预期;Arm架构渗透不及预期

目录

【天风电子】全志科技:国内arm架构设计龙头,优享国产化+行业变革红利

1. 领先的芯片设计厂商,单品→多品→平台化发展

领先的芯片设计厂商,定位“SoC+”和“智能大视频”。公司成立于2007年,坚持“SoC+”和“智能大视频”的行业定位,围绕MANS战略路线(多媒体M(Multimedia)+模拟A(Analog)+网络N(Network)+服务S(Service))持续进入技术领域的布局和投入,在超高清视频编解码、高性能CPU/GPU/AI多核整合等方面的系统解决方案和服务具有突出竞争优势,主营业务为智能应用处理器SoC、高性能模拟器件和无线互联芯片的研发与设计,主要产品为智能终端应用处理器芯片、智能电源管理芯片等,下游涵盖智能硬件、平板电脑、智能家电、车联网、机器人、智能物联网等领域。

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公司实行单品→多品→平台化发展路线。07-14年,公司产品以平板处理器为主,产品单一化明显;14-18年,公司陆续切入互联网机顶盒、消费电子、智能家居、车联网等领域,推动产品多元化;18年之后,公司在智能硬件领域与飞漫共同推动Tina Linux+MiniGUI系统的平台生态建设,判断公司目前处于平台化初期,未来Arm架构迎来成长机会将助力公司推进平台化布局,建立护城河。

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坚持“技术竞争力领先”,助力各产品线智能化升级。从平台化布局方面看,公司持续完善和提升技术平台的构建和规划能力,如SoC设计技术平台、板级设计技术平台等,提升软件开发技术平台和产品开发平台的纵向整合能力和横向扩展能力,致力于为客户打造完整、稳定、可快速量产的产品包;从产品多元化方面看,公司坚持在超高清视频编解码、智能视频分析、数模混合设计等核心技术方向上持续精进,打造产品成本、功耗、性能优势,助力公司各产品线的智能化升级。具体看:

  • 智能硬件:该领域客户需求具有多元化、个性化特征。公司根据不同细分市场提供多组合、不同配置的产品包解决方案,全方位覆盖不同客户的多元化需求。智能音箱市场:公司推出新一代智能语音应用处理器R328,成为市场主流方案,并与头部客户达成深度合作;智能家居:公司已顺利完成智能空调、智能洗衣机等产品的落地量产,并和家电标杆客户在中高端智能语音和智能屏显产品上达成深度合作;智能穿戴:公司WIFI+MCU无线互联产品为市场领先低功耗高性能产品,实现稳定量产;智能视觉:公司产品覆盖高中低档位的编码产品包方案,并开始试产带AI加速引擎的芯片。

  • 智能车载和工业领域:公司产品覆盖智能车载多媒体、智能液晶仪表、流媒体后视镜等领域。在后装市场中,公司产品不断创新,并降低客户整机方案成本,成为后装市场主流方案的供应商;在前装市场中,公司与多名知名车厂和tier1合作,布局360环视系统、行业车辆辅助驾驶系统,并推动公司智能驾驶方案在多款车型上量产。此外,在工业领域,公司在共享设备、通行设备、公共基础设施领域布局,助力智慧城市建设。

  • 高清视频网络机顶盒(OTT)领域:国内市场:公司全面推广解码产品,并通过提高产品良率,完善产品性能,持续导入更多品牌客户,提升大客户销售增长。同时,公司加强与产业链合作伙伴协同,进一步推广成熟方案至运营商市场;海外市场:公司持续进行安卓系统迭代升级,保持市场稳定增长。

  • 通用平板领域:公司持续完善产品性能,升级系统满足消费电子升级趋势带来的新需求,发力教育平板等差异化市场,并和谷歌深度合作,保持行业地位。

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公司股权架构清晰。据公司20年一季报,公司前十大持股股东合计持股51.58%,其中张建辉、丁然、龚晖为主要三大股东,持股比例分别为9.29%、8.69%、8.23%。公司主要子公司有16家,珠海全胜、深圳芯之联、西安全志、深圳芯智汇、广州芯之联为控股100%的全资子公司,其中广州芯之联为公司19年新设子公司,意在完善公司产品布局,其主营业务为集成电路设计、软件开发与服务等。

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2. 从财务指标剖析公司

2.1. 营收能力稳健,多元化产品战略奏效

多元化产品铺开,营收能力稳健。2015-2019年,公司营收由12.09亿元增长至14.63亿元,CAGR4.88%;归母净利润由1.28亿元增长至1.35亿元,CAGR1.34%,主要系公司紧随智能硬件、车控系统等趋势多元化铺开产品,打造多个营收增长点;其中19年公司营收实现14.63亿元,yoy+7.23%,归母净利润1.35亿元,yoy+13.97%,主要系公司智能硬件和智能车载产品收入稳定增长。

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国外收入为公司主要收入来源,中国大陆收入逐年增长。2015-2019年,公司国外收入由9.48亿元下滑至9.15亿元,占比由78.41%增长至62.54%,中国大陆收入由2.62亿元增长至5.48亿元,占比由21.59%增长至37.46%。公司海外销售主要由子公司香港全胜负责。

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2.2. 盈利能力处高水平,高研发投入增强持续经营能力

公司盈利能力强健,主营业务为集成电路设计,主要产品为智能终端应用处理器芯片。2015-2019年,公司销售毛利率由37.39%下滑至32.61%,但均稳定在30%以上;销售净利率由10.58%下滑至9.05%,主要系市场竞争加大,上游材料等成本增长。19年,公司集成电路设计业务营业收入11.48亿元,yoy+6.3%,占比78.47%,为公司主要收入来源;无线通信产品营业收入1.36亿元,yoy+18.26%,占比9.3%;存储芯片业务营业收入1.23亿元,yoy-16.89%,占比8.41%4G LTE芯片业务营业收入0.05亿元,yoy-58.33%,占比0.34%。具体看集成电路设计,公司集成电路设计产品19年销售2.18亿颗,yoy+23.34%,其中智能终端应用处理器芯片营业收入达9.85亿元,yoy+17.49%,占集成电路设计业务收入85.8%;智能电源管理芯片营收为1.63亿元,yoy-32.52%,占集成电路设计业务收入14.2%

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高水平研发投入,助力“全面AI”发展策略,凸显公司行业竞争力。2015-2019年,公司研发费用由2.46亿元增长至2.95亿元,研发费用率由20.35%波动下滑至20.16%,仍处于高位水平。截止20191231日,公司及子公司累计获得国内外授权专利190项,其中国内专利187项,国外专利3项;获得计算机软件著作权70项;获得集成电路布图设计权42项。公司以技术创新为主要驱动力,在各个产品线实行“全面AI”的发展策略,19年取得一系列重要的技术创新和突破,如更高压缩率的智能编码、高准确率单目活体检测的人脸识别、高灵敏度的无线基带算法等,其中部分技术成果已经在客户产品应用中落地。结合公司工业级和车规级品质交付能力,公司行业竞争力进一步增强。

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3. 公司布局全面,优享传统下游扩张+Arm架构芯片产业机遇

3.1. 各下游领域景气度高,增长动力充足

芯片下游主要应用为智能硬件、智能车载和工业、高清视频网络机顶盒(OTT)、通用平板领域:

  1. 智能硬件:智能硬件指通过将硬件和软件相结合,使得传统设备具备信息采集、处理和连接能力,是“互联网+”人工智能的重要载体,主要细分市场为智能音箱、智能家居、智能穿戴、智能视觉等领域。据艾媒咨询咨询数据,2018-2019年,中国智能硬件市场规模分别为5132.7亿元、6430.4亿元,其中2019年,中国智能硬件中智能移动通信设备出货量占比达60.02%;智能家居设备出货量占比达13.25%;智能可穿戴设备出货量占比达10.78%。未来在5G普及、物联网渗透加速等背景下,2020年中国智能硬件市场规模预计达到10767.0亿元。具体看:

  • 智能家居:智能硬件普及度最高的产品之一,以住宅为平台,利用网络通信技术、安全防范技术等将家居生活有关设施进行集成,构建高效的住宅设施与家庭日程事务的管理系统。艾媒咨询咨询数据显示2019年中国智能家居市场规模达1530亿元,5G和物联网等因素催化下,预计2020年中国智能家居市场将达到1820亿元。芯片直接反映技术路线特点和产品性能,为智能家居核心环节,广泛应用于智能空调、智能洗衣机等家电中,一般家电芯片包括MCU主控芯片、电源管理芯片、连接芯片、驱动芯片和图像处理芯片。我国家电企业芯片多依靠进口,以格力为例,空调芯片成本年均约40亿元,主要依靠进口。随美国管制升级,智能家居领域芯片国产替代加速,19年格兰仕集团发布了两款AIoT家电物联网智能芯片,其中一款“NB-狮山AI”处理器将会在2020年陆续进入格兰仕的全线家电产品中.

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  • 智能音箱:智能音箱可以为用户提供语音上网途径,如点播歌曲,上网购物等,同时用户可以通过智能音箱对智能家居设备进行控制,如打开窗帘,设置冰箱温度等。2014年起,各大厂商相继推出智能音箱;2019年全球智能音箱出货量达1.47亿台,同比增长69.83%,全球智能音箱市场规模近119亿美元。作为物联网的语音入口,同时叠加中小家电市场智能化升级,智能音箱的语音交互具有便捷、简单、易控等优势,市场空间潜力充足。此外,2019年美国智能音箱普及率达26%,位居全球第一;中国智能音箱用户规模近0.86亿人,普及率仅10%,远低于美国、英国等国,预计2020年中国智能音箱销售规模达到94.6亿元。

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  • 智能穿戴:主要产品有智能耳机、VR/AR头显、智能手表、智能手环等。随基础应用生态和底层连接技术的发展,可穿戴设备市场迅速增长,艾媒咨询数据显示中国2017-2019年可穿戴设备出货量由5159万件增长至8961万件,其中智能手环出货量占比54.58%左右,智能手表出货量占比35.12%左右。未来5G基础建设迅速铺开,物联网时代来临,作为物联网的重要入口与应用终端,可穿戴设备智能穿戴设备未来将以手机为中心,通过AI连接及大数据运算,开启设备之间互动,建立生态,促进市场继续保持高增长态势。此外,疫情爆发后,公众自身健康意识增强,对具有医疗监测等功能的可穿戴设备的需求增长,如智能手表、智能手环等。预计2020-2021年,中国可穿戴设备出货量分别为1039411622万件,增长率分别为16%11.8%

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  • 智能视觉:智能视觉是指实现计算机系统对外界环境的观察、识别以及判断等功能,主要产品为运动相机、IPC、行车记录仪等。中国人工智能市场中机器视觉为第一大细分市场,占比达34.9%。中国机器视觉处于快速成长期,中国产业信息网数据显示:2011-2018年,中国机器视觉市场规模由10.8亿元增长至104亿元。我国已推出相关政策推动人工智能行业发展,据《新一代人工智能发展规划》显示,我国新一代人工智能发展的战略目标:到2020年,人工智能总体技术和应用与世界先进水平同步,人工智能产业成为新的重要经济增长点。此外,智慧城市的推广将加速安防监控设备渗透,促进智能视觉市场增长。据亿欧数据,2016-2019年,中国智慧城市技术相关投资规模由147亿美元增长至228.79亿美元,预计2020-2023年将由262.37亿美元增长至389.23亿美元。整体看,预计中国机器视觉市场规模2023年将达到197亿元。

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2. 智能车载和工业领域:车载视频监控产品可进行音视频同步录像、全球定位、无线音视频实时传输。随着网络不断升级,基于视频的车载视频监控解决方案逐步走向系统化、网络化、平台化,并满足用户对车辆远程视频浏览及车载终端与平台数据交互的需求。18年,交通运输部先后推出政策明确推动承市公共汽电车和“两客一危”车辆安装智能视频监控装置,实现驾驶员不安全驾驶行为的自动识别、自动监控、实时报警。中国产业信息网数据显示,2013-2019年,全球车载视频监控设备市场规模由6.24亿美元增长至16.74亿美元。此外,随汽车智能驾驶技术不断成熟,ADAS系统渗透率提升,据智研咨询预计,2026年中国ADAS市场规模将达到1682.14亿元.

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3. 高清视频网络机顶盒(OTT)领域:机顶盒是连接电视机与外部信号源的设备,可将压缩的数字信号转成电视内容。据中商情报网数据,2018年,全球机顶盒市场需求量为3.21亿台,预测2022年全球电视机顶盒市场需求达3.37亿台,呈稳步增长态势。随着全球宽带网络和移动网络快速发展,影视节目的网络化发行普及度提升,据Statista预计,2017年全球流媒体视频市场规模已达125.27亿美元,用户数量达2.45亿人,预计到2022年,全球流媒体视频市场将达186.53亿美元,用户规模突破4亿人,推动网络机顶盒不断扩张。此外,《超高清视频产业发展行动计划(2019-2022年)》指出,按照“4K先行、兼顾8K”的总体技术路线,推进超高清视频产业发展和相关领域的应用,文件指出,2022年,我国超高清视频产业总体规模超过4万亿元,4K产业生态体系基本完善,其中硬件端,20204K电视终端(符合HDR、宽色域、三维声、高帧率、高色深)销量占电视总销量的比例超过40%。整体看,高清视频网络机顶盒为网络机顶盒未来发展主要趋势,增长动力充足。

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4. 通用平板领域:据中商产业研究院的数据,2019年,中国平板电脑市场出货量达到2241万台,同比增长0.8%,结束连续四年同比下滑。从分市场看,商用市场下滑幅度较大,出货量约480万台,同比下降16.4%;消费市场出货量约1761万台,同比增长6.7%,拉动整体市场回暖。教育行业在国家“教育现代化2035”、“教育信息化2.0以及“二次薄改”计划等影响下,保持增长势头,且连续三年增幅在20%以上,教育用平板市场未来将保持增长。此外,专业化平板将引导用户从单一的影音娱乐功能转向轻办公使用工具转变,配合可插拔键盘和手写笔的使用拉动用户需求。预计2020年中国平板电脑出货量达到2039万台。

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3.2. 龙头示范效应,Arm生态背景拓宽,迎来新一轮成长机会

3.2.1. Arm架构性能优异,产品线丰富,生态成熟,下游生态应用广阔

Arm架构具备低能耗、低成本、高性能等优势。X86相比,Arm架构使用精简指令集RISC,具备低能耗、低成本、高性能等优势,且仅保留所需要的指令,可以让整个处理器更为简化,广泛应用于嵌入式系统设计,特点为低成本、高效能及低耗电等,覆盖消费性电子产品、可携带装置、电脑附件设备、军用设施等。同时,Arm已经做到高密度整合,通过与GPUI/O 控制等架构整合,透过 SoC的方式,ARM架构应用处理器完成单芯片设计,并且相较于传统处理器并发处理效率更好。未来,ARM 在性能上与 X86 之间的差距将不断缩小,产品性能将逐渐优越。

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Arm架构已成为全世界最多数的32位架构之一。1985年,Arm推出第一代Arm处理器架构Armv1,2019年Arm发布了Ethos-N57/N37 NPU、Mali-G57 GPU、Mali-D37 DPU 全新IP套件。目前,Arm架构处理器在所有32位嵌入式RISC处理器占比达75%,位占全世界最多数的32位架构之一。

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Arm采取IP售卖的商业模式。Arm对合作伙伴采用三级授权模式:使用层级授权、内核层级授权、架构/指令集层级授权,其中使用层级授权是最低的授权层级,可以使用封装完毕的Arm处理器核心,可通过增加封装之外的DSP核心的形式实现更多功能和特性;内核层级授权可以以内核为基础添加外设,最终形成新的MCN,代表厂商为三星、德州仪器、 博通、飞思卡尔、富士通等;架构/指令集层级授权可以对 ARM架构或 ARM指令集进行改造以实现自行设计处理器,如苹果在ARM v7-A 架构基础上开发出苹果 Swift 架构,代表厂商为高通 Krait、Marvell 以及华为、飞腾等。2019年,全球IP市场中Arm市占率达到40.8%。

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Arm产品线丰富,生态成熟。基于相同指令集的不同微架构,每个Arm架构可衍生出多种处理器内核,从而可推出不同产品覆盖不同应用场景。目前,Arm架构主要产品为Cortex产品系列,其中主流产品基于Armv7Armv8架构,如Cortex-ACortex-RCortex-M 等。从下游应用领域来看,Cortex-A系列主要适用于具有高计算要求、运行丰富操作系统以及提供交互媒体和图形体验的应用领域,如智能手机、电子阅读器、数字电视、家用网关等;Cortex-R主要适用于深层嵌入式实时应用,如汽车制动系统、动力传输解决方案、大容量存储控制器等;Cortex-M主要适用于微控制器领域开发,如微控制器、混合信号设备、智能传感器、汽车电子等。Arm架构在下游应用市场占据了主要的市场份额: ARM 应用于智能手机>99%、调制解调器>99%、车载信息设备>95%、可穿戴设备>90%.

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Arm架构处理器主要下游应用领域有5G网络基础建设、物联网、AI、云计算等:

  1. 5G网络基础建设:市场调研机构Grand View Research发布的报告显示,2019年,全球5G基础建设市场规模仅19亿美元,2020-2027年将迎来高速发展,期间预计将以CAGR106.4%的速度增长。我国截至2019年底共建成5G基站超13万个,预计2020年电信运营商在5G网络设备上的投资超过2200亿元,建设超过60-80万个5G宏基站,各行业在5G设备各方面支出超540亿元。目前,基于Arm架构的处理器在5G基础设施市场中加速推进,市占率达28%,主要部署在蜂窝基站中,如Marvell 最新一代的 Octeon 处理器系列产品搭载了 ARM 芯片,有望大幅改善 5G 无线网络带宽和时延。随5G基站建设铺开,Arm架构芯片市场将迅速释放潜力。

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2.物联网:当前物联网具有四大特征,分别为边缘的智能化、连接的泛在化、服务的平台化、数据的衍生。物联网整体解决方案不断拓展新应用场景,同时在原应用领域渗透不断加深,据中国产业信息网数据,2013年全球物联网行业应用渗透率为12%2017年渗透率已经超过29%,预计2020年全球物联网行业应用渗透率有望超过65%,市场规模有望达到7.1万亿美元,全球物联网终端连接数目达到281亿个。Arm 宣布 Arm Mbed Platform 平台与多家产业生态系统伙伴合作,包含整合至IBM Watson 物联网平台,以及与Cybertrust GlobalSign 合作,提供安全、具弹性的物联网解决方案。Arm处理器已经在物联网基础设施市场占据超过25%的份额。

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3. AI目前,AI已在金融、医疗、安防大数据等多个领域实现技术落地,且应用场景逐步丰富,正在实现全方位的商业化,正在加速企业数字化、改善产业链结构、提高信息利用效率。据德勤报告预计,2025年世界人工智能市场规模将超过6万亿美元,2017-2025CAGR30%IDC预计2020年中国人工智能市场规模达42.5亿美元,年增长率达51.5%2023年市场规模达119亿美元。Arm凭借在CPUGPU处理器领域的技术领先优势,将为ARM服务器CPU带来新机遇。2018 2 月,Arm推出了Project Trillium 项目,该项目包括新的高度可扩展处理器的Arm IP组合,在实际应用中可以实现2~4倍的有效吞吐量的提升;2018 6 月,Arm发布全新计算和多媒体 IP 套件,将高性能计算力由移动端覆盖到笔记本端。目前,Arm 已经补全了 AI 市场的空白,能够应对几乎所有应用场景的 AI/ML 需求,有望受益于AI应用推进。

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4.云计算:当前全球云计算产业生态已经相对成熟,我国云计算市场呈现出稳健发展的良好态势,2019年,我国云计算市场规模已达1290.7亿元,同比增长34.1%,据《云计算发展白皮书》,2020-2022年全球云计算市场将保持16%以上的增速,同期国内公有云市场将保持33%以上的增速,私有云市场将保持20%以上的增速,高于全球增速。目前Arm架构大举进军服务器,Ampere最新推出的基于Arm v8.2+架构的80核服务器处理器Ampere Altra,可应用于新一代云和边缘计算数据中心,与传统服务器CPU相比具备三大优势:首先是单线程,能够提供稳定、可预测的性能以及良好的安全隔离;二是基于Mesh网格化的内核数量显著高于同类产品,能够提供很好的一致性和更高的效率;三是专为云计算而优化的内核能效,每一个核的功耗效率都得到了提升。

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3.2.2. 龙头引领产业变革+美国管制升级,Arm厂商迎来转单机遇

大厂示范效应下,判断Arm将迎来PC+服务器新一轮成长机会。海外科技巨头高通/苹果都有基于其架构下的自研芯片,如苹果的vortex、swift、三星的M3/M4、高通的Krait/Marvell等,国内方面,基于ARM指令集授权的国产芯片厂商有华为海思、飞腾等。大厂示范效应下,判断Arm将迎来PC+服务器新一轮成长机会,2019年有50,000颗Arm芯片被用于HPC, Hyperion预计该数字到2020年将超过233,000颗,到2024年将超过610,000颗。具体看:

1)苹果:20年苹果在WWDC会议上公布将其计算平台全面转向自建体系“Apple Silicon”,预计未来在Mac产品线上使用自研的基于Arm架构的A系列芯片 (Soc),苹果用自研的Arm架构SoC芯片取代x86处理器,实现了全线产品从底层的深度集成,能充分协同软硬件性能,实现更低的功耗。目前,苹果正在研发至少三款基于ARM架构的Mac处理器,并已获得ARM处理器的许可技术,采用与ipadiphone处理器相同的技术,其中首款Mac芯片预计将基于A14芯片拓展,由台积电基于5纳米制造工艺生产,共计12个核心(8个高性能CPU核心和至少4个节能核心),预计转用ARM架构后苹果芯片性能将有所提升、功耗降低,处理器成本降低40-60%。第一款搭载基于ARM处理器的Mac预计将于2021年问世。venturebeat梳理苹果Mac芯片在2025年之前发展的蓝图:

  • 2020年:用于iPhone的5纳米A14,用于Apple Watch的S6,以及可能用于iPad的5纳米A14X。除非计划在Mac上使用A14X,否则苹果将在2021之前公布入门级Mac笔记本电脑芯片;

  • 2021年:用于iPhone的5纳米A15,适用于Apple Watch的S7,最可能适用于iPad的A14X / A15X,可适用于商业版本的Mac笔记本电脑和台式机;

  • 2022年:用于iPhone的3纳米A16,适用于Apple Watch的S8,可能适用于iPad的A16X,可适用于第二代Mac笔记本电脑和台式机芯片;

  • 2023年:用于iPhone的3纳米A17,适用于Apple Watch的S9,可能适用于iPad的A17X或者第三代Mac笔记本电脑和台式机芯片以及5或3纳米Apple智能眼镜芯片;

  • 2023年:用于iPhone的3纳米A17,适用于Apple Watch的S9,可能适用于iPad的A17X或者第三代Mac笔记本电脑和台式机芯片以及5或3纳米Apple智能眼镜芯片。

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2)华为:华为研发五大芯片族,实现全场景布局,主要芯片产品为手机 SOC芯片麒麟系列、服务器芯片鲲鹏系列、人工智能芯片昇腾系列、5G 基站芯片天罡系列和 5G 终端芯片巴龙系列等以及一系列专用芯片,如凌霄芯片、NB-IoT 芯片、视频编码解码芯片以及SSD 控制芯片等。为满足新算力需求,华为围绕Kunpeng处理器打造了“算、存、传、管、智”五个子系统的芯片族,实现全场景处理器布局,已累计投入超过 2 万名工程师。2019年,华为发布鲲鹏 920 处理器,采用 7nm 制程工艺,在典型主频下,鲲鹏920SPECintBenchmark 评分超出业界标杆25%能效比优于业界标杆30%。

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3)高通:在移动终端领域,高通、三星、联发科等在内的全球1384家移动芯片制造商都采用了ARM架构,全球超过85%的智能手机和平板电脑芯片都采用了ARM架构的处理器,超过70%的智能电视也在使用ARM的处理器。高通在ARM架构的基础上深度开发自己的处理器微架构,如高通公司的ScorpionKrait,进而设计自主的CPU,具有更大的灵活性。

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华为被管制下,Arm架构SoC芯片提供商迎来转单机遇。华为海思为国内典型的基于 ARM 指令集授权的国产芯片供应商,在授权方面,由于ARM为英国的厂商,因此华为海思能够获得 Arm V8 与后续架构授权,但芯片交付方面依然受到美国商务部的“出口管制”影响(ARM芯片制造方案包含美国技术、芯片制造等环节)。我们判断基于Arm架构SoC芯片提供商,在产业变革大背景下迎来转单机遇。

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3.3. 多维度覆盖下游+Arm架构迎来变革红利,公司成长逻辑清晰

3.3.1. 公司布局全面,高市占率助力公司优享下游行业扩张

公司产品多元,定位明晰。公司坚持“SoC+”和“智能大视频”的行业定位,前瞻布局智能大视频、超高清应用。在AI应用落地方面,公司通过多元化产品布局,在多个应用市场以智能大视频+AI赋能的模式进行业务拓展,与多家行业标杆客户建立战略合作关系,并配合客户在算力、算法、产品、服务等方面进行整合,打通智能语音、智能视频应用的完整链条,为芯片产品在AI终端应用市场的广泛使用提供更好的市场基础与更多的应用落地场景。

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公司产品布局全面,市占率高,未来有望受益于下游应用市场高速扩张。多年深耕,公司围绕MANS战略路线持续进行技术领域的布局和投入,为产品创新和市场推广打好坚实的基础并提供驱动力,同时公司已形成全业务流程的工业级和车规级品质实现能力,产品包交付品质达到业内领先水平,产品下游应用领域广泛:在汽车电子市场,公司推出符合车规级认证的SoC产品,并已成功进入前装市场;在智能硬件和智能家居市场,公司工业级品质的交付得到多家行业标杆客户的认可。具体看公司各下游应用领域布局:

1)智能硬件领域:发布Tina IoT系统,搭建软件生态。智能硬件领域的客户需求具有多元化、个性化等特征。针对不同细分市场,公司可提供多组合不同配置的产品包解决方案,下游覆盖智能家电、扫地机、智能音箱、智能穿戴等,能够全方位覆盖不同细分市场客户的多元化需求。同时,公司整合供应链的上下游厂商,并发布Tina IoT系统以搭建软件生态,提升产品包的竞争力和性价比,提供优质服务。目前全球已经有累计超过5千万台的设备使用了Tina OS,主要包括音箱、扫地机、冰箱和微波炉等。

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  • 智能音箱:技术先进,已推出AI语音专用芯片。2015年,公司推出基于Cortex-A7架构的四核芯片R16,并被京东推出的智能音箱叮咚采用;2016年,科大讯飞推出4+1环形五麦克风整列,采用全志R16平台;2018年,公司推出针对亚马逊AVS应用的全新三麦克风远场语音SoC独立开发套件,实现了高集成度和高性能的远场语音参考设计;2019年,公司推出新一代智能语音应用处理器R328,并凭借产品高集成度、高稳定性表现,与智能音箱龙头企业达成深度合作,成为市场认可的主流方案;2020年,公司与Arm中国合作推出AI语音专用芯片R329,产品首次搭载了Arm中国「周易」AIPU并集成5颗计算核,具有高算力、低功耗特点。目前,公司面向智能音箱的R系列主控芯片已经广泛应用于天猫精灵方糖R、小度在家、小度音箱Play、小爱音箱Play、腾讯听听、网易云音箱等多款产品中。

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  • 智能家居:打造多款智能家居专用AI芯片。公司抓住家电消费升级的机遇,积极推进智慧家庭,和家电标杆客户在中高端智能语音和智能屏显家电产品上深度合作,顺利完成智能空调、智能洗衣机、热水器、抽油烟机等产品项目的落地量产,打开新增长空间。公司智能家居芯片广泛应用于海尔智能语音洗衣机、奥克斯第三代智能语音空调,云米互联网智能语音抽油烟机等产品中,其中海尔智能语音洗衣机中全志AI方案可达到5米距离内91%的高识别率,奥克斯智能语音空调控制距离可达15m以上,智能语音响应时间400ms;云米抽烟机可以达到强风躁下3米距离95%的识别率。

  • 智能穿戴:布局前瞻,技术底蕴深厚。公司的wifi+MCU无线互联产品可提供低功耗高性能的解决方案。2016年,搭载全志H8vrPPTV “聚VR”产品具有发热、无眩晕、极轻小等优势;2017年,公司推出VR9芯片,加倍提升9轴传感器处理能力,并实现3自由度9轴高速处理;2019年,公司推出新一代的低功耗ADC产品,凭借低功耗优势进入可穿戴设备龙头的供应体系,并实现稳定量产。

2)智能车载和工业领域:占据车载中控芯片市场40%360环视市场30%21年预计将继续推出高规格车规级芯片产品。在智能车载领域,公司芯片产品在国内车载中控市场已经占据40%的份额,主要产品包括智能车载多媒体、智能液晶仪表、流媒体后视镜、安全辅助驾驶等,并成为后装市场主流方案供应商,同时前装市场中,公司与多家知名车厂和tier1合作,布局360环视系统、行业车辆辅助驾驶系统,2017年推出当时国内SoC芯片厂家中的首款车规级芯片T7,发力车机前装市场,目前市场上30%的360环视技术提供商,皆搭载了全志T7芯片。据全志产品路线,预计21年将推出高规格的前装车规级芯片。此外,在工业领域中,公司针对工业智能化领域快速落地的需求,在共享设备、通行设备和公共基础设施领域布局,助力智慧城市建设

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3)高清视频网络机顶盒(OTT)领域:产品性价比最高,持续导入新客户。全志H80八核处理器内置8个可同时工作的ARM Cortex-A7,主频峰值可达2.0Ghz, 同时搭配Imagination 旗下强劲的PowerVR SGX544 图像处理架构, 工作频率可达700M左右,确保了智能机顶盒卓越的游戏性能及流畅的UI体验,并且H80集成全志最新SmartColor丽色显示系统,以H80为处理核心的网络机顶盒方案,可以大大地提升图像质量及显示效果。与海思、晶晨等竞品相比,全志H8是机顶盒中性价比最高的芯片方案,其代表作品有UT蛋蛋1S、英菲克i8八核和英菲克i9八核

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4)通用平板:产品技术先进,价格具有较强竞争力。2019年,公司旗下A50芯片成为全球首个通过Android 10 GO平板认证的芯片;2020年,公司披露旗下第一款64位架构的平板机处理器A64A64采用了四颗Cortex-A53 CPU核心,GPU宣称支持H.265/H.264硬件解码、4K HDMI显示输出,并有全志的亮丽2.0显示技术,另外还支持eMMC 5.0存储接口,操作系统为最新安卓5.0A64的芯片架构只有5美元(31元人民币),号称64位阵营里最便宜、最具性价比的,非常适合廉价平板。公司通过不断对产品进行迭代升级来满足消费电子升级带来的用户需求变化,从而保持业务增长

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3.3.2. Arm架构的SoC芯片设计龙头,迎接产业变革下的Arm架构芯片红利

公司产品架构:公司致力于为客户提供系统级的超大规模数模混合SoC、智能电源管理芯片、无线互联芯片以及相关软硬件的研究与应用技术开发。公司产品架构均基于Arm架构,在芯片设计层,设计了兼容不同核数、不同算力、差异化应用需求的SoC设计技术平台;在板级电路设计层,形成了信号和电源完整性、热设计、可生产性设计的板级设计技术平台;在基础软件层,具备了基于RTOSLinuxAndroid三级操作系统的软件设计技术平台;在应用层,积累了面向不同应用领域的产品开发平台。

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公司为Arm中国首款IP商用对象,未来有望受益于产业变革下Arm架构普及加深。2018年,Arm中国推进了三个产品线,分别为“周易”AIPU 、“山海”平台安全解决方案、“星辰”处理器,其中周易 AIPU Arm 中国率先落地应用的产品。2020年,公司推出R329智能语音芯片,采用Arm中国的首款自主研发 IP AI 产品“周易“ AIPU。公司面向智慧音箱市场的全新 R329 芯片是一颗多核异构处理器,也是 AI 专用处理器,里面共有 5 颗计算核在工作,主要为“周易”AIPU Arm CPUDSP、协处理器等,具有高算力、低功耗特点,同时可以基于深度学习做端到端的算法,显著提升识别率和交互体验,并能够满足当前人工智能语音交互应用的需求,同时在功耗上面也有优越的表现。在龙头企业引领产业变革,Arm架构迎来PC+服务器新一轮成长机会的背景下,公司与Arm深度合作,将助力公司未来优享行业市场扩张,并迎来转单机遇

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4. 投资建议

作为Arm架构的SoC芯片设计龙头,公司优享国产化+行业变革红利。公司布局全面,产品覆盖智能穿戴、IoT、智能家居等下游,优享行业扩张;同时苹果等龙头示范效应下,Arm架构芯片迎来产业变革。华为被美管制升级背景下,公司等Arm架构SoC芯片设计龙头有望迎来转单机遇。预计公司20-22年营收为18.73、25.49、35.67亿元,yoy+28.04%、36.09%、39.92%,净利润为1.52、2.82、4.07亿元,yoy+13.09%、85.11%、44.44%。估值方面,选取a股上市公司瑞芯微、晶晨股份、乐鑫科技、中颖电子进行对比,可比公司21年PS的均值为10.96x,考虑公司的产业链稀缺性及所处行业的成长性,给与公司21年PS=8x,对应目标价61.63元/股,204亿元市值。

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5. 风险提示

  • 疫情影响下游需求不及预期:由于受到疫情影响,5G建设放缓,公司下游IoT、智能家居等应用领域建设放缓;同时智能穿戴等消费需求被抑制;

  • 产品研发不及预期:受到疫情影响,行业复工延迟,公司产品研发进程可能受到影响;

  • Arm架构渗透不及预期:受到疫情影响,行业复工延迟,Arm架构渗透速度可能受到影响.

注:文中报告节选自天风证券研究所已公开发布研究报告,具体报告内容及相关风险提示等详见完整版报告。

证券研究报告《全志科技:国内arm架构设计龙头,优享国产化+行业变革红利》

对外发布时间  2020年07月08日

报告发布机构  天风证券股份有限公司

本报告分析师: 

潘暕  SAC执业证书编号:S1110517070005

陈俊杰  SAC执业证书编号:S1110517070009

俞文静  联系人


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