[年报]澜起科技(688008):澜起科技2021年年度报告
原标题:澜起科技:澜起科技2021年年度报告 公司代码:688008 公司简称:澜起科技 澜起科技股份有限公司 2021年年度报告 重要提示 一、 本公司董事会、监事会及董事、监事、高级管理人员保证年度报告内容的真实性、准确性、完整性,不存在虚假记载、误导性陈述或重大遗漏,并承担个别和连带的法律责任。 二、 公司上市时未盈利且尚未实现盈利 □是 √否 三、 重大风险提示 公司已在本报告中描述可能存在的相关风险,敬请查阅本报告“第三节 管理层讨论与分析”之“四、风险因素”。 四、 公司全体董事出席董事会会议。 五、 安永华明会计师事务所(特殊普通合伙)为本公司出具了标准无保留意见的审计报告。 六、 公司负责人杨崇和、主管会计工作负责人苏琳及会计机构负责人(会计主管人员)苏琳声明:保证年度报告中财务报告的真实、准确、完整。 七、 董事会决议通过的本报告期利润分配预案或公积金转增股本预案 公司2021年度利润分配方案为:以实施权益分派股权登记日登记的总股本扣除公司回购专用账户上已回购股份后的股份余额为基数,每10股派发现金红利3.00元(含税)。截至2022年3月31日,公司的总股本1,132,824,111股,其中回购专用账户的股数为3,873,000股,因此本次拟发放现金红利的股本基数为1,128,951,111股,合计拟派发现金红利338,685,333.30元(含税)。此外,2021年度,公司通过集中竞价方式回购股份的金额为300,020,229.56元(不含印花税、交易佣金等交易费用)。综上,本年度公司涉及现金分红的总额为638,705,562.86元(含税),占合并报表中归属于上市公司股东净利润的比例为77.03%。本次利润分配不送红股,不进行公积金转增股本。 如在实施权益分派的股权登记日前公司总股本发生变动的,公司拟维持每股分配比例不变,相应调整分配总额。 本预案尚需提交公司 2021年度股东大会审议通过。 八、 是否存在公司治理特殊安排等重要事项 □适用 √不适用 九、 前瞻性陈述的风险声明 √适用 □不适用 本报告中所涉及的未来计划、发展战略等前瞻性描述不构成公司对投资者的实质承诺,敬请投资者注意投资风险。 十、 是否存在被控股股东及其关联方非经营性占用资金情况 否 十一、 是否存在违反规定决策程序对外提供担保的情况 否 十二、 是否存在半数以上董事无法保证公司所披露年度报告的真实性、准确性和完整性 否 十三、 其他 □适用 √不适用 目录 第一节 释义 ..................................................................................................................................... 5 第二节 公司简介和主要财务指标 ................................................................................................. 8 第三节 管理层讨论与分析 ........................................................................................................... 12 第四节 公司治理 ........................................................................................................................... 55 第五节 环境、社会责任和其他公司治理 ................................................................................... 83 第六节 重要事项 ........................................................................................................................... 87 第七节 股份变动及股东情况 ..................................................................................................... 109 第八节 优先股相关情况 ............................................................................................................. 119 第九节 公司债券相关情况 ......................................................................................................... 120 第十节 财务报告 ......................................................................................................................... 121
第一节 释义 一、 释义 在本报告书中,除非文义另有所指,下列词语具有如下含义:
第二节 公司简介和主要财务指标 一、公司基本情况
二、联系人和联系方式
三、信息披露及备置地点
四、公司股票/存托凭证简况 (一) 公司股票简况 √适用 □不适用
(二) 公司存托凭证简况 □适用 √不适用 五、其他相关资料
六、近三年主要会计数据和财务指标 (一) 主要会计数据 单位:元 币种:人民币
(二) 主要财务指标
报告期末公司前三年主要会计数据和财务指标的说明 √适用 □不适用 1、2021年度公司实现营业收入 25.62亿元,较上年度增长 40.49%,主要是因为经过前期的市场? ? 推广和客户培育,津逮 CPU业务取得了突破性进展,津逮服务器平台产品线 2021年度实现销售收入 8.45亿元,较上年度增长 2,750.92%。 2、2021年度公司经营活动产生的现金流量净额较上年度减少 31.97%,主要是由于净利润减少所致。 七、境内外会计准则下会计数据差异 (一) 同时按照国际会计准则与按中国会计准则披露的财务报告中净利润和归属于上市公司股东的净资产差异情况 □适用 √不适用 (二) 同时按照境外会计准则与按中国会计准则披露的财务报告中净利润和归属于上市公司股东的净资产差异情况 □适用 √不适用 (三) 境内外会计准则差异的说明: □适用 √不适用 八、2021年分季度主要财务数据 单位:元 币种:人民币
季度数据与已披露定期报告数据差异说明 □适用 √不适用 九、非经常性损益项目和金额 √适用 □不适用 单位:元 币种:人民币
将《公开发行证券的公司信息披露解释性公告第1号——非经常性损益》中列举的非经常性损益项目界定为经常性损益项目的情况说明 □适用 √不适用 十、采用公允价值计量的项目 √适用 □不适用 单位:元 币种:人民币
十一、非企业会计准则业绩指标说明 √适用 □不适用 报告期内,公司股份支付费用为 1.77亿元,该费用计入经常性损益,对归属于母公司所有者的净利润影响为 1.32亿元(已考虑相关所得税费用的影响)。因此,本年度剔除股份支付费用影响后的归属于母公司所有者的净利润为 9.61亿元,较上年度下降 25.78%;本年度剔除股份支付费用影响后的归属于母公司所有者的扣除非经常性损益的净利润为 7.49亿元,较上年度下降 21.20%。 第三节 管理层讨论与分析 一、经营情况讨论与分析 公司是一家国际领先的数据处理及互连芯片设计公司,致力于为云计算和人工智能领域提供高性能、低功耗的芯片解决方案。2021年,公司专注于数据处理及互连类芯片两大领域,围绕战? 略目标和经营计划稳步开展各项工作,积极推进产品的迭代及新产品的研发,同时加强津逮 CPU业务的市场拓展力度,取得了良好的成效,公司的技术能力及综合竞争实力得到进一步提升,实现营业收入大幅增长。具体经营情况如下: (一) 多项营收指标创历史新高 ? 报告期内,随着津逮 CPU业务取得重大突破,以及 DDR5第一子代内存接口芯片及内存模组配套芯片在四季度正式量产出货,公司2021年度实现营业收入25.62亿元,较上年度增长40.49%,实现归属于母公司所有者的净利润 8.29亿元,较上年度下降 24.88%;实现归属于母公司所有者的扣除非经常性损益的净利润 6.17亿元,较上年度下降 18.73%。净利润下降的主要原因包括以下几方面:(1)报告期内公司主要利润来源 DDR4内存接口芯片进入产品生命周期后期,产品价格较上年度有所下降,同时 DDR5相关产品在 2021年第四季度才正式量产出货从而造成互连类芯片产品线的毛利率从上年度的 73.08%降至 2021年度的 66.72%;(2)2021年度公司因投资产生的公允价值变动收益及投资收益之和较上年度减少 0.84亿元;(3)公司持续加大研发投入,2021年度研发费用为 3.70亿元,较上年度增加 23.33%。 在 2021年第四季度,公司业绩增长显著,实现营业收入 9.69亿元,环比增长 11.64%,同比增长 172.88%。其中,互连类芯片产品线 2021年第四季度实现营业收入 6.01亿元,环比增长39.97%,同比增长 76.55%,毛利率为 69.21%。2021年第四季度公司实现净利润 3.17亿元,环比增长 54.78%,同比增长 40.18%;实现扣除非经常性损益的净利润 2.57亿元,环比增长 40.32%,同比增长 236.67%。 报告期内,公司全年营业收入创历史新高,2021年第四季度营业收入、互连类芯片产品线营业收入均创公司单季度历史新高。 (二)互连类芯片多产品布局初见成效,巩固细分领域竞争优势 1、DDR5第一子代内存接口芯片及内存模组配套芯片成功量产 公司作为全球微电子产业的领导标准机构 JEDEC组织下属三个委员会及分会主席,在相关细分领域的产品标准制定方面具有重要话语权,公司深度参与了 DDR5内存接口芯片及内存模组配套芯片标准的制定,提前布局相关产品,巩固了公司在该领域的技术领先地位。 根据 JEDEC组织的定义,在 DDR5世代,服务器内存模组 RDIMM/LRDIMM搭配一颗寄存时钟驱动器(RCD)、一颗串行检测芯片(SPD)、一颗电源管理芯片(PMIC)及两颗温度传感器(TS),此外 LRDIMM还需要配置 10颗数据缓冲器(DB);普通台式机及笔记本电脑常用的内存模组 UDIMM/SODIMM搭配一颗 SPD及一颗 PMIC。相较于 DDR4,DDR5相关芯片的市场规模有望实现大幅度增长。 从 2013年 DDR4内存接口芯片量产,到 2021年第四季度 DDR5内存接口芯片及内存模组配套芯片量产,公司所处的细分领域开启了世代更迭,迎来了全新的 DDR5世代。由于 DDR5相关芯片在 2021年四季度才刚刚量产,目前渗透率还在低位水平,随着相关产品渗透率持续上升,公司将受益于行业从 DDR4切换至 DDR5带来的成长红利。 基于公司的技术领先性、行业地位及研发团队的稳定性,公司在 DDR5内存接口芯片细分领域有望继续保持相对领先地位;同时,公司的 DDR5内存模组配套芯片也开始量产出货,是目前全球可以提供 DDR5内存接口及模组配套芯片全套解决方案的两家供应商之一。 2、PCIe 4.0 Retimer芯片逐步导入市场,销售实现突破 公司的 PCIe 4.0 Retimer芯片于 2020年完成研发,随着支持 PCIe 4.0的主流服务器 CPU在2021年第二季度正式上市,公司的 PCIe 4.0 Retimer芯片在报告期内开始逐步导入市场。由于现阶段相关行业正处于从 PCIe 3.0向 PCIe 4.0逐步过渡的过程,PCIe 4.0的渗透率目前还处于较低水平。公司一方面加强产品的市场推广,另一方面积极给客户进行送样及测试,并取得了良好进展。2021年公司 PCIe 4.0 Retimer芯片实现营业收入 1220万元人民币,实现了从零到一的实质性突破,公司也成为全球量产 PCIe 4.0 Retimer芯片的主要厂商之一,并且是其中唯一的中国公司。 PCIe Retimer系列芯片作为公司在互连类芯片布局的重要子产品,将有望成为 PCIe 5.0、6.0时代的主流解决方案,公司看好其未来的市场发展前景,并将持续投入该系列产品的迭代研发。 ? (三)津逮 CPU持续迭代升级,相关业务实现爆发式成长 ? 津逮 CPU是公司在数据处理类芯片进行战略布局的重要产品之一。CPU是服务器的大脑,行业技术门槛和商业门槛都很高,产品验证周期长,客户及终端用户在决定大批量采购之前通常? 需要经过大量的验证、测试及一段时间的试用。自 2019年 5月公司第一代津逮 CPU量产以来,? 经过两年多坚持不懈的市场推广及客户培育,相关业务在报告期内取得了突破性进展。津逮服务? 器平台产品线 2021年度实现营业收入 8.45亿元,较上年度增长 27.5倍。目前,搭载津逮 CPU的服务器机型已广泛应用于金融、能源、政务、交通、数据中心及智慧城市等下游行业,产品获得了客户的广泛认可并实现了快速推广,对后续该项业务的可持续发展以及公司在相关领域行业地位的提升奠定了坚实的基础。国内服务器 CPU未来市场空间较大,根据 IDC的研究报告,2021年中国服务器市场出货量为 391.1万台,公司将进一步加大市场推广力度,充分利用典型案例的带动和示范效应,努力争取更多的市场份额。 ? 津逮 CPU的产品迭代在报告期也取得了积极的进展,公司已于 2021年 4月正式对外发布全? ? 新第三代津逮 CPU。第三代津逮 CPU显著提升了各种标准的加解密、验签、数据完整性等密码应用的运算性能;丰富了内存保护机制,可对不同内存区域或内存全域进行加密保护;内置增强型深度学习加速技术,带来了更为出色的人工智能推理和训练能力。同时,该款服务器 CPU支持公司独有的安全预检测(PrC)技术,可在公司认证的可信环境中对处理器行为进行安全预检测,以排查预定应用场景下的处理器异常行为,从而保障处理器的安全,特别适用于金融、交通、政务、能源等对硬件安全要求较高的行业。 (四)产品研发取得积极进展,不断扩充公司产品线 报告期内,公司密切关注行业前沿技术,一方面抢先布局相关新产品,另一方面持续投入已有产品的研发和迭代升级。公司相关产品在报告期内取得的研发成果如下: 1、 互连类芯片 (1)DDR5内存接口芯片及内存模组配套芯片 公司已完成 DDR5第一子代内存接口芯片及内存模组配套芯片量产版本的研发,并于 2021年第四季度开始量产出货。同时,公司已完成 DDR5第二子代内存接口芯片工程样片的流片,开始在主要内存模组厂商和主流服务器平台进行测试评估。 (2)PCIe Retimer芯片 公司的 PCIe 5.0 Retimer芯片已完成工程样片的流片以及器件和系统级测试评估,开始送样给客户和合作伙伴进行互操作性测试。 ? 2、津逮服务器平台 ? ? 津逮 CPU方面,公司推出了更高性能的第三代津逮 CPU并已应用于多款服务器。 3、AI芯片 公司完成了 AI芯片主要子系统的逻辑设计、系统集成和验证;同步推进 AI和大数据软件生态的建设工作,在各类仿真平台上完成了软硬件工具链、主要 AI网络模型和大数据典型用例的功能验证和性能评估,结果符合预期;针对典型应用场景,在 FPGA原型平台上完成主要功能验证和性能评估。 2021年度,公司申请 AI芯片相关专利 14项。经过几年的研发和积累,公司在 AI芯片方面已累计申请发明专利 28项,其中 3项已获授权,包括“COMPUTING DEVICE AND NEURAL NETWORK PROCESSOR INCORPORATING THE SAME (计算装置及包括所述计算装置的神经网络处理器)”、“MEMORY CONTROLLER (存储器控制器)”以及“DATA CONVERSION CONTROL APPARATUS, MEMORY DEVICE AND MEMORY SYSTEM (数据转换控制装置、存储设备以及存储器系统)”。 (五)持续投入研发,扩大研发团队规模及实力 公司坚持技术创新,高度重视研发工作。报告期内公司研发费用 3.70亿元,同比增长 23.33%,占营业收入的比例为 14.44%。持续的投入为推动新产品的研发进程以及后续的量产奠定了坚实的基础,符合公司长期发展战略。 2021年公司共获得 17项授权发明专利,授权数量同比增加 89%;新申请了 48项发明专利,申请数量同比增加 37%;新申请并获得 16项集成电路布图设计,同比增加 78%;新获得 2项软件著作权登记。 2021年集成电路行业人才竞争异常激烈,吸引及留住优秀人才成为挑战,公司加强招聘力度,扩宽招聘渠道,除了提供具有市场竞争力的薪酬和福利、良好的工作环境及氛围之外,公司目前在研项目相关技术均处于国际或行业领先水平,对追求技术成长的研发人员具有较强的吸引力。 截至 2021年底,公司研发技术人员为 373人,较 2020年底净增 56人,占公司总人数的比例从上年度的 69%提升到 2021年的 71%,具有硕士及以上学历的占比从上年度的 62%提升到 2021年的65%,公司研发技术团队规模进一步扩大,整体实力进一步加强。 (六)受到客户及行业肯定,获得多项荣誉 公司及公司的产品持续受到客户及行业的肯定,在报告期内获得多项荣誉。公司当选工信部“制造业单项冠军示范企业”、“国家技术创新示范企业”,荣获“百年上海工业百个知名品牌”、“2021年度科创板硬科技领军企业”奖、第十二届天马奖“最佳董事会”及“最佳董秘”,公司的 PCIe 4.0 Retimer芯片荣获第九届“中国电子信息博览会创新奖”。 (七)公司重视社会责任,不断完善 ESG相关指标 在谋求高质量发展的同时,公司牢记自身社会责任。秉承“以人为本”的理念,公司为员工提供“包容、多元、公平”的工作氛围及发展机会。2021年末,公司员工人数超过 500人,其中女性员工占比 29.60%,较上一年提高 1.2个百分点,研发技术人员中女性占比 21.10%,较上一年提高 1.8个百分点。秉承“开放创新”的理念,公司与合作伙伴一起,为客户提供优质的产品及服务,同时在国际行业标准组织 JEDEC中担任重要职务,入选 JEDEC董事会,为行业发展不断做出贡献。秉承“为股东负责”的理念,公司持续优化治理及内控体系,完成《公司章程》及 18项内部制度的修订,顺利完成董事会、监事会的换届选举,女性董监高占比由去年的 18.75%提升至35.71%;为回报投资者,公司近三年持续分红,累计发放现金红利超过 9.12亿元。秉承“关爱社会”的理念,公司在节能环保、公益支持、校企合作等领域贡献自己的绵薄之力。2021年,公司披露了上市后首份社会责任报告,并将持续完善 ESG相关指标。 二、报告期内公司所从事的主要业务、经营模式、行业情况及研发情况说明 (一) 主要业务、主要产品或服务情况 公司是一家国际领先的数据处理及互连芯片设计公司,致力于为云计算和人工智能领域提供? 高性能、低功耗的芯片解决方案,目前公司拥有两大产品线,互连类芯片产品线和津逮服务器平台产品线。其中,互连类芯片产品主要包括内存接口芯片、内存模组配套芯片、PCIe Retimer芯? ? ? 片,津逮服务器平台产品包括津逮 CPU和混合安全内存模组(HSDIMM )。同时,公司正在研发 AI芯片。 ? 互连类芯片产品线 1、内存接口芯片 内存接口芯片是服务器内存模组(又称“内存条”)的核心逻辑器件,作为服务器 CPU存取内存数据的必由通路,其主要作用是提升内存数据访问的速度及稳定性,满足服务器 CPU对内存模组日益增长的高性能及大容量需求。内存接口芯片需与内存厂商生产的各种内存颗粒和内存模组进行配套,并通过服务器 CPU、内存和 OEM厂商针对其功能和性能(如稳定性、运行速度和功耗等)的全方位严格认证,才能进入大规模商用阶段。因此,研发此类产品不仅要攻克内存接口的核心技术难关,还要跨越服务器生态系统的高准入门槛。 现阶段,DDR4及 DDR5内存接口芯片按功能可分为两类:一是寄存缓冲器(RCD),用来缓冲来自内存控制器的地址、命令、控制信号;二是数据缓冲器(DB),用来缓冲来自内存控制器或内存颗粒的数据信号。RCD与 DB组成套片,可实现对地址、命令、控制信号和数据信号的全缓冲。仅采用了 RCD芯片对地址、命令、控制信号进行缓冲的内存模组通常称为 RDIMM(寄存双列直插内存模组),而采用了 RCD和 DB套片对地址、命令、控制信号及数据信号进行缓冲的内存模组称为 LRDIMM(减载双列直插内存模组)。 公司凭借具有自主知识产权的高速、低功耗技术,长期致力于为新一代服务器平台提供符合JEDEC标准的高性能内存接口解决方案。随着 JEDEC标准和内存技术的发展演变,公司先后推出了 DDR2 - DDR5系列内存接口芯片,可应用于各种缓冲式内存模组,包括 RDIMM及 LRDIMM等,满足高性能服务器对高速、大容量的内存系统的需求。目前,公司的 DDR4及 DDR5内存接口芯片已成功进入国际主流内存、服务器和云计算领域,并占据全球市场的重要份额。 DDR4世代的内存接口芯片产品目前仍是市场的主流产品,报告期内以 DDR4 Gen2 Plus子代为主。公司 DDR4内存接口芯片子代产品及其应用情况如下:
DDR5是 JEDEC标准定义的第 5代双倍速率同步动态随机存取存储器标准。与 DDR4相比,DDR5采用了更低的工作电压(1.1V),同时在传输有效性和可靠性上又迈进了一步,其支持的最高速率可能超过 6400MT/S,是 DDR4最高速率的 2倍以上。 2021年第四季度,公司研发的 DDR5第一子代内存接口芯片成功实现量产。公司 DDR5内存接口芯片产品及其应用情况如下:
(2)DDR5第一子代 DB芯片是一款 8位双向数据缓冲芯片,该芯片与 DDR5 RCD芯片一起组成套片,用于 DDR5 LRDIMM。该芯片符合 JEDEC标准,支持 DDR5-4800速率,采用 1.1V工作电压。在 DDR5 LRDIMM应用中,一颗 DDR5 RCD芯片需搭配十颗 DDR5 DB芯片,即每个子通道配置五颗 DB芯片,以支持片上数据校正,并可将数据预取提升至最高 16位,从而为高端多核服务器提供更大容量、更高带宽和更强性能的内存解决方案。 2、DDR5内存模组配套芯片 根据JEDEC标准,DDR5内存模组上除了内存颗粒及内存接口芯片外,还需要三种配套芯片,分别是串行检测集线器(SPD)、温度传感器(TS)以及电源管理芯片(PMIC)。 2021年第四季度,公司与合作伙伴共同研发的 DDR5第一子代内存模组配套芯片成功实现量产。公司 DDR5内存模组配套芯片产品及其应用情况如下:
公司与合作伙伴共同研发了 DDR5第一子代串行检测集线器(SPD),芯片内部集成了 8Kbit EEPROM、I2C/I3C总线集线器(Hub)和温度传感器(TS),适用于 DDR5系列内存模组(如LRDIMM、RDIMM、UDIMM、SODIMM等),应用范围包括服务器、台式机及笔记本内存模组。 SPD是 DDR5内存模组不可或缺的组件,也是内存管理系统的关键组成部分,其包含如下几项功能: 第一,其内置的 SPD EEPROM是一个非易失性存储器,用于存储内存模组的相关信息以及模组上内存颗粒和相关器件的所有配置参数。根据 JEDEC的内存规范,每个内存模组都需配置一个 SPD器件,并按照 JEDEC规范的数据结构编写 SPD EEPROM的内容。主板 BIOS在开机后会读取 SPD内存储的信息,并根据读取到的信息来配置内存控制器和内存模组。DDR5 SPD数据可通过 I2C/I3C总线访问,并可按存储区块(block)进行写保护,以满足 DDR5内存模组的高速率和安全要求。 第二,该芯片还可以作为 I2C/I3C总线集线器,一端连接系统主控设备(如 CPU或基板管理控制器(BMC)),另一端连接内存模组上的本地组件,包括 RCD、PMIC和 TS,是系统主控设备与内存模组上组件之间的通信中心。在 DDR5规范中,一个 I2C/I3C总线上最多可连接 8个集线器(8个内存模组),每个集线器和该集线器管理下的每个内存模组上的本地组件都被指定了一个特定的地址代码,支持唯一地址固定寻址。 第三,该芯片还内置了温度传感器(TS),可连续监测 SPD所在位置的温度。主控设备可通过 I2C/I3C总线从 SPD中的相关寄存器读取传感器检测到的温度,以便于进行内存模组的温度管理,提高系统工作的稳定性。 (2)温度传感器(TS) 公司与合作伙伴共同研发了 DDR5第一子代高精度温度传感器(TS)芯片,该芯片符合 JEDEC规范,支持 I2C和 I3C串行总线,适用于 DDR5服务器 RDIMM和 LRDIMM内存模组。TS作为SPD芯片的从设备,可以工作在时钟频率分别高达 1MHz I2C和 12.5MHz I3C总线上;CPU可经 由 SPD芯片与之进行通讯,从而实现对内存模组的温度管理。TS是 DDR5服务器内存模组上重 要组件,目前主流的 DDR5服务器内存模组配置 2颗 TS。 (3)电源管理芯片(PMIC) 公司与合作伙伴共同研发了符合 JEDEC规范的 DDR5第一子代低/高电流电源管理芯片 (PMIC)。该芯片包含 4个直流-直流降压转换器,两个线性稳压器(LDO,分别为 1.8V和 1.0V), 并能支持 I2C和 I3C串行总线,适用于 DDR5服务器 RDIMM和 LRDIMM内存模组。PMIC的作 用主要是为内存模组上的其他芯片(如 DRAM、RCD、DB、SPD和 TS等)提供电源支持。CPU 可经由 SPD芯片与之进行通讯,从而实现电源管理。低电流电源管理芯片应用于 DDR5服务器较 小电流的 RDIMM内存模组,高电流电源管理芯片则应用于 DDR5服务器较大电流的 RDIMM和 LRDIMM内存模组。 公司 DDR5内存接口芯片及内存模组配套芯片示意图如下: 公司可为 DDR5系列内存模组提供完整的内存接口及模组配套芯片解决方案,是目前全球可提供全套解决方案的两家公司之一。 3、PCIe Retimer芯片 PCIe Retimer芯片是适用于 PCIe高速数据传输协议的超高速时序整合芯片,这是公司在全互连芯片领域布局的一款重要产品。 近年来,高速数据传输协议已由 PCIe 3.0(数据速率为 8GT/S)发展为 PCIe 4.0(数据速率为大限制了超高速数据传输协议在下一代计算平台的应用范围。PCIe 4.0的高速传输问题提高了对优化高速电路与系统互连的设计需求,加大了在超高速传输下保持信号完整性的研发热度。为了补偿高速信号的损耗,提升信号的质量,通常会在链路中加入超高速时序整合芯片(Retimer)。 PCIe Retimer芯片已成为高速电路的重要器件之一,主要解决数据中心数据高速、远距离传输时,信号时序不齐、损耗大、完整性差等问题。 2020年公司研发的 PCIe 4.0 Retimer芯片成功量产,该芯片采用先进的信号调理技术来补偿信道损耗并消除各种抖动源的影响,从而提升信号完整性,增加高速信号的有效传输距离,为服务器、存储设备及硬件加速器等应用场景提供可扩展的高性能 PCIe互连解决方案。该系列 Retimer芯片符合 PCIe 4.0基本规范,支持业界主流封装,功耗和传输延时等关键性能指标达到国际先进水平,并已与 CPU、网卡、固态硬盘、GPU和 PCIe交换芯片等进行了广泛的互操作测试。 公司 PCIe 4.0 Retimer芯片产品及其应用情况如下:
? ? 津逮服务器平台产品线 ? ? ? 津逮服务器平台主要由澜起科技的津逮 CPU和混合安全内存模组(HSDIMM)组成。该平台具备芯片级实时安全监控功能,可在信息安全领域发挥重要作用,为云计算数据中心提供更为安全、可靠的运算平台。此外,该平台还融合了先进的异构计算与互联技术,可为大数据及人工智能时代的各种应用提供强大的综合数据处理及计算力支撑。 ? 1、津逮 CPU ? 津逮 CPU是公司推出的一系列具有预检测、动态安全监控功能的 x86架构处理器,适用于? 津逮或其他通用的服务器平台。报告期内,公司持续更新迭代,推出了更高性能的第三代津逮? CPU产品,旨在满足服务器市场对 CPU性能和安全性日益提升的需求。相较上一代产品,第三? 代津逮 CPU采用先进的 10nm制程工艺,支持 64通道 PCIe 4.0,最高支持 8通道 DDR4-3200内存,单插槽最大容量 6TB。其最高核心数为 28核,最高基频为 3.1GHz,最大共享缓存为 42MB,? 实现了较大幅度的性能提升。此外,第三代津逮 CPU显著提升了各种标准的加解密、验签、数据完整性等密码应用的运算性能;丰富了内存保护机制,可对不同内存区域或内存全域进行加密保护;内置增强型深度学习加速技术,带来了更为出色的人工智能推理和训练能力。该款服务器 CPU支持公司独有的安全预检测(PrC)技术,可在公司认证的可信环境中对处理器行为进行安全预检测,以排查预定应用场景下的处理器异常行为,从而保障处理器的安全,特别适用于金融、交通、政务、能源等对硬件安全要求较高的行业。 ? 2、混合安全内存模组(HSDIMM) ? 混合安全内存模组采用公司具有自主知识产权的 Mont-ICMT(Montage, Inspection & Control on Memory Traffic)内存监控技术,可为服务器平台提供更为安全、可靠的内存解决方案。目前, ? 公司推出两大系列混合安全内存模组:标准版混合安全内存模组(HSDIMM)和精简版混合安全 ? 内存模组(HSDIMM -Lite),可为不同应用场景提供不同级别的数据安全解决方案,为各大数据 中心及云计算服务器等提供了基于内存端的硬件级数据安全解决方案。 ? ? 津逮服务器平台主要针对中国本土市场,截至目前,已有多家服务器厂商采用津逮服务器平台相关产品,开发出了系列高性能且具有独特安全功能的服务器机型。这些机型已应用到政务、交通等领域及高科技企业中,为用户实现了计算资源池的无缝升级和扩容,在保障强劲运算性能的同时,更为用户的数据、信息安全保驾护航。 ? AI芯片 1、AI芯片解决方案概述 公司在研的AI芯片解决方案由AI芯片等相关硬件及相应的适配软件构成,采用了近内存计算架构,主要用于解决AI计算在大数据吞吐下推理应用场景中存在的CPU带宽、性能瓶颈及GPU内存容量瓶颈问题,为客户提供低延时、高效率的AI计算解决方案。 AI芯片是上述解决方案的核心硬件,主要由AI计算子系统、CXL控制器、DDR内存控制器等模块组成,其中AI计算子系统具有较强的可扩展性,包含了DSP Cluster和AI Core Cluster,DSP 支持通用向量计算,AI Core支持矩阵和张量计算。该芯片面向大数据场景下AI的应用进行了针对性设计,集成了AI高性能计算、异构计算、CXL高速接口技术、DDR内存控制技术等相关技术,具有对大容量数据搜索和排序等高效的硬件加速功能,并且兼具数据压缩和数据加解密等功能。 同时,公司的 AI芯片解决方案将支持完善的 AI软件生态,能够针对性地对各类 AI算法和模型进行软硬件联合深度优化,可支持业内主流的各类神经网络模型,比如视觉算法、自然语言处理和推荐系统等方向,有利于后续软硬件生态建设及市场推广工作。 2、 AI芯片未来典型应用场景 公司在研的 AI芯片未来的典型应用场景如下: (1)互联网领域大数据吞吐下的推荐系统。目前业界常规方案是将推荐系统中“Embedding(向量化)”、“Embedding Search(向量搜索)”两个主要步骤分别交由不同平台计算平台处理,由高算力的 GPU、FPGA或 ASIC芯片负责“Embedding”部分,由 CPU+大数据系统部署“Embedding Search”部分,这种步骤分割,产生大量的数据交换,并且由于硬件的限制,存在搜索效率的瓶颈。 公司 AI芯片的目标是整合上述两个步骤,同时平衡算力和内存容量,使计算资源和内存得以高效利用,解决系统的效率瓶颈问题。 (2)医疗领域生物医学/医疗大图片流处理。目前业界常规方案是在 CPU中对大图片进行切割, 切割获取的子图通过 PCIe接口被传送到 GPU进行 AI处理;通过多次交互,最终实现一张大图的处理,该方案下同样受到二者之间的接口带宽及其内存的限制。公司的 AI芯片可大幅提升内存容量,减少甚至无需图片切割,同时 CXL接口可以充分利用 cache性能,并直接访问近内存计算模组的 DDR内存,从而提升接口的效率。 (3)人工智能物联网领域的大数据应用场景。 总体来说,公司 AI芯片解决方案的目标是在类似上述应用场景下,相较于传统方案,可以为客户提供更有效率、更具性价比的解决方案。 3、AI芯片的技术先进性 在 AI芯片解决方案的研发过程中,公司自主研发及系统整合了一系列关键的核心技术,攻克了在大数据高性能计算场景下存在的内存墙的技术难点,支持异构多核、高速稳定的互连互通以及与 x86软硬件生态的无缝兼容,提升了 AI推理计算和大数据吞吐应用场景下的运算效率。其技术先进性主要体现在: (1)AI芯片整体架构采用“基于 CXL协议的近内存计算”这一创新的架构,旨在解决数据中心的 AI推理计算和大数据融合的业务场景下多方面用户痛点和技术难点; (2)AI计算引擎模块为交互计算的异构计算系统,同时融合高速 SRAM及自主研发硬件加速器,并兼备灵活的可编程多核异构设计思路,可同时进行处理命令和数据的高速交互,提高了运算效率; (3)公司的 CXL控制器可实现 CPU与 AI芯片的高速交互,提供了大容量数据搜索和排序 等高效的硬件加速功能,并且兼具数据压缩和数据加解密等特色功能; (4)完善的 AI软件生态,能够针对性地对各类 AI算法和模型进行软硬件联合深度优化,适 用于业内主流的各类神经网络模型,并与主流软件框架的完全兼容和无缝对接; (5)自研的灵活可多维扩展的高性能计算核心具备模块设计的理念,有利于 AI芯片后续不 断迭代升级。 (二) 主要经营模式 公司是一家集成电路设计企业,自成立以来公司经营模式均为行业里的 Fabless模式,该模式 下,公司专注于从事产业链中的集成电路设计和营销环节,其余环节委托给晶圆制造企业、封装 和测试企业代工完成,由公司取得测试后芯片成品销售给客户。 在 Fabless模式下,产品设计与研发环节属于公司经营的核心,由多个部门参与执行。芯片 的生产制造、封装测试则通过委外方式完成,因此公司需要向晶圆制造厂采购晶圆,向封装测试 厂采购封装、测试服务。具体地,公司产品的业务流程示意图如下: 上述流程图中项目提案、市场要求定义、启动会议、初始技术规范、架构设计、模块设计、全芯片设计评审、终版技术规范审议、流片评审、样片验证、可靠性评估、产品特性验证、系统确认、产品提交量产、销售等环节主要由公司完成,其余环节主要由委外厂商完成。 (三) 所处行业情况 1. 行业的发展阶段、基本特点、主要技术门槛 公司是一家集成电路设计企业,集成电路行业作为全球信息产业的基础,是世界电子信息技术创新的基石。集成电路行业派生出诸如 PC、互联网、智能手机、数字图像、云计算、大数据、人工智能等诸多具有划时代意义的创新应用,成为现代日常生活中必不可少的组成部分。移动互联时代后,5G、云计算、AI计算、高性能计算、智能汽车等应用领域的快速发展和技术迭代,正推动集成电路产业进入新的成长周期。 集成电路行业主要包括集成电路设计业、制造业和封装测试业,属于资本与技术密集型行业。 根据美国半导体行业协会(Semiconductor Industry Association)的统计数据,2021年全球芯片销量和销售额均创历史新高,其中销售额达到 5559亿美元,同比增长 26.2%。根据中国半导体行业协会统计的数据,2021年中国集成电路设计业销售额为 4519亿元,较 2020年增长 19.6%。 (1)服务器市场行业情况 ? 公司主要产品内存接口及模组配套芯片、PCIe Retimer芯片、津逮 CPU以及混合安全内存模组均应用于服务器,因此,服务器行业的发展情况与公司业务紧密相关。服务器是数据中心的“心脏”,其本质是一种性能更高的计算机,但相较于普通计算机,服务器具有更高速的 CPU计算能力、更强大的外部数据吞吐能力和更好的扩展性,运行更快,负载更高。基于全球数据总量的爆发式增长以及数据向云端迁移的趋势,新的数据中心建设热度不减,同时围绕新增数据的处理和应用,云计算、人工智能、虚拟现实和增强现实等数字经济方兴未艾,服务器作为基础的算力支撑,从长远来看,整体服务器市场将持续保持高景气度。 2021年全球服务器市场在需求端呈现供不应求态势,主要原因是疫情反复带动云端、家庭办公和线上服务需求,大型云端企业对服务器采购强劲;但在供给端由于芯片、零部件短缺使供应进度受阻,两种因素叠加使得 2021年全球服务器市场同比实现个位数增长,根据 IDC的研究报告,2021年全球服务器市场出货量和销售额分别为 1,353.9万台和 992.2亿美元,同比增长 6.9%和 6.4%。 2021年中国服务器市场保持高速增长态势,得益于“数字中国”、“东数西算”等战略的出台,特别是《十四五规划》纲要中,明确提出数字经济核心产业增加值占 GDP比重将从 2020年的 7.8%增加到 2025年的 10%,预计将为中国服务器市场未来几年的发展带来巨大的推进作用,随着国产品牌的竞争实力不断加强,国产品牌的服务器相关产品将在中国服务器市场享受更多的成长红利。根据 IDC的研究报告,2021年中国服务器市场出货量和销售额分别为 391.1万台和250.9亿美元,同比增长 8.4%和 12.7%。 (2)内存模组行业情况 内存模组是当前计算机架构的重要组成部分,作为 CPU与硬盘的数据中转站,起到临时存储数据的作用,其存储和读取数据的速度相较硬盘更快。按应用领域不同,内存模组可分为:1、服务器内存模组,其主要类型为 RDIMM、LRDIMM,相较于其他类型内存模组,服务器内存模组由于服务器数据存储和处理的负载能力不断提升,对内存模组的稳定性、纠错能力以及低功耗均提出了较高要求;2、普通台式机、笔记本内存模组,其主要类型为 UDIMM、SODIMM。而平板、手机内存主要使用的 LPDDR通过焊接至主板或封装在片上系统上发挥功能。 内存模组行业的发展主要来自于技术的更新迭代和计算机生态系统的推动。内存模组的发展有着清晰的技术升级路径,JEDEC组织定义内存模组的组成构件、性能指标、具体参数等,报告期内内存模组已开始从 DDR4开始向 DDR5切换,DDR5第一子代相关产品已开始量产,同时JEDEC正在制定 DDR5第二子代、第三子代产品标准。内存模组与 CPU是计算机的两个核心部件,是计算机生态系统的重要组成部分,支持新一代内存模组的 CPU上市将推动内存模组的更新换代,报告期内支持 DDR5的主流桌面级 CPU已正式发布,已经带动了普通台式机/笔记本电脑DDR5内存模组的上量,因此,未来随着支持 DDR5的主流服务器 CPU上市,DDR5服务器内存模组渗透率将持续提升。 全球 DRAM行业市场 90%以上的市场份额由三星电子、海力士及美光科技占据,他们也是公司内存接口芯片内存模组配套芯片主要的下游客户。 (3)内存接口芯片及内存模组配套芯片行业情况 内存接口芯片是服务器内存模组的核心逻辑器件,其主要作用是提升内存数据访问的速度及稳定性,满足服务器 CPU对内存模组日益增长的高性能及大容量需求。 内存接口芯片的发展演变情况如下:
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