[年报]寒武纪(688256):2021年年度报告（修订版）
原标题:寒武纪:2021年年度报告（修订版） 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 截至2021年12月31日，公司尚未实现盈利，主要系公司设计的复杂计算芯片需要持续大量的研发投入所致。公司为确保智能芯片产品及基础系统软件平台的高质量迭代，在竞争激烈的市场中保持技术领先优势，持续加大研发投入，积极引进优秀人才、保持公司研发团队稳定，报告期内研发费用增长幅度较大。同时，公司2020年底及2021年实施的股权激励计划，导致本报告期按归属期分摊的股份支付费用显著增加。此外，由于智能芯片的市场及下游应用场景正处于高速发展阶段，公司积极发力市场推广及生态建设，向客户提供高质量的服务，积聚品牌效应，销售费用有一定程度的增加。 研发投入和对人才的股权激励是立足于企业长远发展而进行的投入，是支撑企业未来发展的基石。公司目前现金流状况良好，可以在未来一段时间内支撑公司的研发投入及日常运营。公司将持续拓展市场份额、加速场景落地、聚焦技术创新、持续构建生态和品牌，提升公司的核心竞争力。 三、 重大风险提示 详见本报告第三节“管理层讨论与分析”之“四、风险因素”所述内容，请投资者予以关注。 四、 公司全体董事出席董事会会议。 五、 天健会计师事务所（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、 公司负责人陈天石、主管会计工作负责人叶淏尹及会计机构负责人（会计主管人员）李振声明：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年度拟不派发现金红利，不以资本公积转增股本，不送红股。以上利润分配预案已经公司第一届董事会第二十九次会议审议通过，尚需公司股东大会审议通过。 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 本报告所涉及的公司未来计划、发展战略等前瞻性陈述，不构成公司对投资者的实质承诺，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 ................................................................................................. 9 第三节 管理层讨论与分析 ........................................................................................................... 14 第四节 公司治理 ........................................................................................................................... 50 第五节 环境、社会责任和其他公司治理 ................................................................................... 69 第六节 重要事项 ........................................................................................................................... 74 第七节 股份变动及股东情况 ..................................................................................................... 109 第八节 优先股相关情况 ............................................................................................................. 118 第九节 公司债券相关情况 ......................................................................................................... 118 第十节 财务报告 ......................................................................................................................... 119
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) 本期公司市场拓展取得一定突破，公司营业收入较上年同期增长 57.12%。报告期内，公司边缘产品线产品 MLU220芯片及加速卡落地多家头部企业，在报告期实现近百万片量级的规模化销售，边缘产品线收入较上年同期增长 741.10%。公司智能计算集群系统业务依托前期项目的标杆效应和优良口碑，本报告期收入较上年同期增长 39.91%。同时，公司云端产品线业务稳步推进，公司的训练整机产品也取得一定销售进展，单品销售取得 4,014.77万元收入。 2) 归属于上市公司股东的净利润同比扩大亏损 39,044.01 万元，主要原因是公司为了确保智能芯片产品及基础系统软件平台的高质量迭代，在竞争激烈的市场中保持技术领先优势，持续加大研发投入，积极引进优秀人才、保持公司研发团队稳定，在报告期内研发费用大幅增长。 报告期内，公司研发投入总额 113,574.06万元，较上年同期增长 47.83%；同时，因公司 2020年底及 2021 年实施的股权激励计划，导致本报告期按归属期分摊的股份支付费用较上年同期增长 1,669.97%。此外，公司为完善销服体系、积极发力智能芯片市场推广及生态建设，相关销售费用较上年同期增长 58.98%。 3) 归属于上市公司股东的扣除非经常性损益的净利润同比扩大亏损 45,199.69 万元，除以上影响净利润变动因素外，主要系闲置资金理财收益及计入当期损益的各类补助等非经常性损益的影响，详见本节“九、非经常性损益项目和金额”。 4) 经营活动产生的现金流量净额同比减少 74,099.22万元，主要系公司积极引进优秀人才，人员薪酬相关支出增加 32,184.53万元，同比增长 64.51%；同时，在全球芯片产能紧张背景下，公司为备货发生的采购支出增加 30,254.34万元，同比增长 124.56%。 5) 归属于上市公司股东的净资产同比减少 54,054.40万元，总资产同比减少 32,038.24万元，主要系公司本期经营亏损所致。 6) 加权平均净资产收益率同比减少 5.14个百分点，扣除非经常性损益后的加权平均净资产收益率同比减少 5.50个百分点，主要系公司本期经营亏损所致。 7) 研发投入占营业收入的比例同比降低 9.90个百分点，主要系本期营业收入同比增长 57.12%，研发投入同比增长 47.83%，营业收入的增长幅度大于研发投入的增长幅度所致。 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 单位：元 币种：人民币
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 第三节 管理层讨论与分析 一、经营情况讨论与分析 2021年，全球疫情仍在持续，对整个半导体行业的冲击依旧存在。尽管如此，公司管理层和全体员工始终秉持着“客户、质量、速度、创新、热情”的价值观，在产品研发、市场拓展、生态建设等方面都实现了稳步推进，全方位保障了公司 2021年度的稳健发展。公司营业收入高速增长，2021年全年实现营业收入 7.21亿元，比 2020年同期增长 57.12%。主要工作体现在以下几个方面： （一）坚持自主研发，全面推进“云边端车”发展战略 报告期内，公司持续加大产品研发力度。硬件方面，公司发布了基于第四代智能处理器微架构（MLUarch03）的推训一体思元 370智能芯片及加速卡。软件方面，公司投入了大量的资源优化基础系统软件平台，统一的软件平台日臻完善。同时，新一代产品及智能驾驶芯片的研发也在有序进行，公司“云边端车”协同发展的战略得到了全面推进。 1、思元 370智能芯片及加速卡 思元370是寒武纪第三代云端产品，采用台积电 7nm先进制程工艺，是寒武纪首款采用 Chiplet（芯粒）技术的人工智能芯片。思元 370智能芯片最大算力高达 256TOPS(INT8)，是寒武纪第二代云端推理产品思元 270算力的 2倍。同时，思元 370芯片支持 LPDDR5内存，内存带宽是思元270的 3倍，可在板卡有限的功耗范围内给人工智能芯片分配更多的能源，输出更高的算力。 思元 370智能芯片采用了先进的 Chiplet芯粒技术，支持芯粒间的灵活组合，仅用单次流片就达成了多款智能加速卡产品的商用。公司目前已推出 3 款加速卡：MLU370-S4、MLU370-X4、MLU370-X8，已与国内主流互联网厂商开展深入的应用适配。 MLU370-S4 智能加速卡的功耗为 75W，体积小巧、能效出色，可在服务器中实现高密度部署。具体而言，实测性能方面，MLU370-S4加速卡的性能平均接近市场主流 70W GPU的 2倍；能效方面，相较于同尺寸市场主流 GPU，MLU370-S4处理相同人工智能任务的用电量可减少 50%以上，将有力地帮助用户实现“双碳”目标。此外，MLU370-S4加速卡在视频编解码方面具有较强竞争力，相较于同尺寸 GPU，可提供 3倍的视频解码能力和 1.5倍的视频编码能力。MLU370-X4 智能加速卡为单槽位 150W 全尺寸加速卡。该加速卡的优势表现为高性能，可提供256TOPS(INT8)推理算力和 24TFLOPS(FP32)训练算力，同时提供 FP16、BF16 等多种训练精度，配合全新的寒武纪基础系统软件平台，可充分满足推训一体人工智能任务需求。MLU370-X8则定位为训练加速卡，支持卡内和卡间的 MLU-Link互联，大幅提升多卡训练时的性能。与市场主流同尺寸 GPU相比，思元 370系列加速卡在实测性能和能效方面均有一定优势，尤其在视觉、语音等场景的性能表现较为出色。 2、基础系统软件平台 （1）推理软件平台 报告期内，公司发布了全新推理加速引擎 MagicMind。MagicMind支持跨编程框架的模型解析、自动后端代码生成及优化。MagicMind 依托寒武纪基础系统软件平台上下游组件，完善了调试和优化工具链，在开放优化、调试能力上进行了持续完善。在 MLU、GPU、CPU训练好的算法模型上，借助 MagicMind，用户仅需投入极少的开发成本，即可将推理业务部署到寒武纪全系列产品，并获得颇具竞争力的性能。 为解决人工智能业务场景灵活多变和极致性能的需求，公司进一步扩展了高性能计算库对图像处理以及自然语言处理的支持。基于第三代 MLU 硬件平台，全新一代推理软件平台能够在保障通用的前提下，在人工智能推理业务上获得更佳的性能。 （2）训练软件平台 公司积极拥抱开源生态，研发了兼具高性能和通用性的训练软件栈，原生支持业界的开源框架 Pytorch和 Tensorflow，对两个框架都提供了完善的基础设施支持，包括原生 Profiler和原生的分布式训练支持，用户基于开源框架的模型代码可以快速完成迁移。公司针对常见人工智能应用场景，开发了高度优化的常用算子库，充分利用硬件的特性，例如流水优化，多核拆分策略等方式，以保证所有计算单元都能充分利用。 在分布式系统领域，公司研发了多机多卡交互加速库 CNCL，并在 Pytorch 和 Tensorflow等开源训练框架上进行了深度适配，支持常规网络的数据并行训练，NLP 大模型并行训练等业务。 公司在该方向上掌握了细粒度流水优化、片上内存远程直接访问等关键技术，可以最有效利用存储、链路等资源；片上内存的远程直接访问实现了卡间数据的低延迟交互。深度适配 CNCL 的Pytorch 和 Tensorflow 框架能够在不修改训练代码的情况下实现百卡大规模数据并行训练的亚线性加速，实现百亿级别网络的并行训练，可充分发挥大集群算力以完成大规模的训练业务。 3、智能驾驶芯片 报告期内，公司设立控股子公司行歌科技，开展智能驾驶芯片的研发和产品化工作。行歌科技进行了独立融资，引入了蔚来、上汽及宁德时代旗下基金等战略投资人。截至 2021年 12月 31日，行歌科技已有超 80名员工，约 90%为研发人员。 行歌科技根据汽车市场对人工智能算力差异化的需求，规划不同档位的车载芯片产品。规划中面向高阶智能驾驶的车载芯片将采用寒武纪在研的第五代智能处理器架构和指令集，支持寒武纪统一的基础系统软件平台。 行歌科技依托寒武纪在智能芯片领域的技术积累和产品经验，在应用场景上与公司既有的云边端产品线紧密联动，有望成为车载智能芯片领域的重要厂商。 （二）应用场景逐步丰富，市场拓展收获成效 报告期内，公司全体员工进一步加强市场开拓力度，深耕行业客户，加速场景落地。2021全年，公司营业收入达到 7.21亿元，较上年同期增长 57.12%，综合毛利率为 62.39%，较上年同期基本持平。营业收入中，智能芯片及加速卡业务贡献收入 2.15亿元，同比上年增长 101.01%。在云端，公司始终紧跟芯片前沿技术，以点带面推动云端产品在更多标志性应用场景落地；在边缘端，公司抓住人工智能技术开始进入各传统行业的战略机遇期，通过高质量的产品和优质的服务取得了突破。 1、云端智能芯片及加速卡 报告期内，公司的云端产品线与互联网行业、金融领域及多个行业客户展开了合作，入围了国内头部通信运营商人工智能服务器集采名单，向上百家客户销售了产品。 在互联网行业，公司与阿里巴巴等头部互联网企业的多个业务部门进行了深入合作。公司的云端产品思元 370芯片及加速卡（MLU370-S4/X4/X8）在视觉、语音、图文识别等场景的适配性能表现超出客户预期，部分场景已经进入小批量销售环节。在金融领域，公司与多家头部银行进行了导入和适配。其中，MLU370-X4在招商银行多个业务场景的实测性能超过竞品，能够大幅提升客户的效率。此外，公司联合服务器厂商入围头部通信运营商 2021年至 2022年人工智能通用计算设备集中采购项目，迈出了向通信运营商行业拓展的第一步。在其他行业客户方面，公司持续发力拓展，加速场景落地，实现传统行业的 AI赋能。截至目前，已经与智慧轨交行业、智慧畜牧行业、科研教育行业的头部企业开展紧密的合作，向上百家客户销售了产品。 2、边缘智能芯片及加速卡 报告期内，公司的思元 220智能芯片及加速卡实现出货量快速增长，实现收入 1.75亿元，较上年同期显著增长 741.10%，公司的思元 220智能芯片及加速卡广泛运用于多家头部企业，成为了公司第一款年度出货量近百万片的产品。 3、智能计算集群系统业务 公司积极参与并成功中标昆山智能计算中心等项目，实现收入 4.56 亿元，较上年同期增长39.91%。近年来，公司已经陆续在西安沣东、珠海横琴、江苏南京、江苏昆山拓展了智能计算集群系统业务，国内的市场占有率处在第一梯队，过往项目经验对公司今后拓展其他区域的智能计算集群系统业务起到了良好的标杆作用。 （三）生态建设快速发展、品牌影响力持续增强 报告期内，随着公司产品销量的持续提升，更多用户使用公司的软硬件平台进行开发，公司生态建设初见成效。凭借过硬的技术能力，良好的服务意识，公司品牌的影响力持续增强。此外，公司重视产学合作，目前已有近百所高校开设了基于寒武纪软硬件平台的人工智能课程，助力生态建设进一步发展。 （四）人才体系的健全和发展 报告期内，公司团队继续壮大，超过 200名资深专家和年轻同事加入寒武纪，公司团队的战斗力得到显著提升。为吸引和留住优秀人才，公司通过实施《2021年限制性股票激励计划》，向641名符合授予条件的激励对象授予 720万股限制性股票。相较于 2020年实施的股权激励，本次激励计划覆盖面积更广，激励股份数量更充足，有效地将员工的切身利益与公司的发展进行捆绑，有利于提升核心团队的凝聚力与战斗力，为公司健康、持续、高质量发展提供强劲动力。 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 公司自成立以来一直专注于人工智能芯片产品的研发与技术创新，致力于打造人工智能领域的核心处理器芯片，让机器更好地理解和服务人类。公司的主营业务是应用于各类云服务器、边缘计算设备、终端设备中人工智能核心芯片的研发、设计和销售，以及为客户提供丰富的芯片产品与系统软件解决方案。目前，公司的主要产品线包括云端产品线、边缘产品线、IP授权及软件。 如下表所示：
云端产品线目前包括云端智能芯片、加速卡及训练整机。其中，云端智能芯片及加速卡是云服务器、数据中心等进行人工智能处理的核心器件，其主要作用是为云计算和数据中心场景下的人工智能应用程序提供高性能、高计算密度、高能效的硬件计算资源，支撑该类场景下复杂度和数据吞吐量高速增长的人工智能处理任务。 公司的训练整机是由公司自研云端智能芯片及加速卡提供核心计算能力，且整机亦由公司自研的训练服务器产品。公司的训练整机产品与智能计算集群系统业务的区别在于训练整机主要提供计算集群中的单体训练服务器，而不提供全集群搭建和管理服务，主要面向有一定技术基础的商业客户群体。 2、边缘产品线 边缘计算是近年来兴起的一种新型计算范式，在终端和云端之间的设备上配备适度的计算能力，一方面可有效弥补终端设备计算能力不足的劣势，另一方面可缓解云计算场景下数据隐私、带宽与延时等潜在问题。边缘计算范式和人工智能技术的结合将推动智能制造、智能零售、智能教育、智能家居、智能电网等众多领域的高速发展。 3、IP授权及软件 该产品线包括 IP授权和基础系统软件平台。IP授权是将公司研发的智能处理器 IP等知识产权授权给客户在其产品中使用。基础系统软件平台是公司为云边端全系列智能芯片与处理器产品提供统一的平台级基础系统软件（包含软件开发工具链等），打破了不同场景之间的软件开发壁垒，兼具高性能、灵活性和可扩展性的优势，无须繁琐的移植即可让同一人工智能应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。 (二) 主要经营模式 从产业模式来看，集成电路企业主要包括 IDM（垂直整合制造）、Fabless（无晶圆厂）、Foundry（代工厂）以及封装测试企业（OSAT），集成电路设计行业运营模式主要为其中的 IDM模式和Fabless模式。 公司自成立以来的经营模式均为 Fabless模式，未曾发生变化，并将长期持续。公司专注于智能芯片的设计和销售，而将晶圆制造、封装测试等其余环节委托给晶圆制造企业、封装测试企业及其他加工厂商代工完成。 公司主要通过向客户提供芯片及加速卡产品、训练整机、智能计算集群系统、IP授权及软件获取业务收入。 (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 根据中国证监会《上市公司行业分类指引》，公司属于“制造业”中的“计算机、通信和其他电子设备制造业”，行业代码为“C39”。根据国民经济行业分类与代码（GB/T4754-2017），公司所处行业属于“软件和信息技术服务业”中的“集成电路设计”。 随着当前人工智能技术普遍应用于日常生活和传统产业，对于底层芯片计算能力的需求一直在飞速增长，其增速已经大幅超过了摩尔定律的速度。例如在 2021年，由 Google提出的 Switch Transformer网络及 Facebook提出的 DLRM12T网络，分别是 2017年 Google提出的 Transformer网络模型大小的 7,600倍和 57,000倍。人工智能运算常常具有大运算量、高并发度、访存频繁的特点，且不同子领域（如视觉、语音与自然语言处理）所涉及的运算模式具有高度多样性，对于芯片的微架构、指令集、制造工艺甚至配套系统软件都提出了巨大的挑战。 公司的主营业务是各类云服务器、边缘计算设备、终端设备中人工智能核心芯片的研发、设计和销售，主要产品为云端智能芯片及加速卡、训练整机、边缘智能芯片及加速卡、终端智能处理器 IP以及上述产品的配套软件开发平台。公司所研发的通用型智能芯片产品，具备灵活的指令集和精巧的处理器架构，技术壁垒高但应用面广，可覆盖人工智能领域高度多样化的应用场景（如视觉、语音、自然语言理解、传统机器学习等）。与 CPU、GPU等传统型芯片相比，通用型智能芯片能够更好地匹配和支持人工智能算法中的关键运算操作，在性能和功耗上存在显著优势。随着人工智能市场需求潜力逐步释放，通用型人工智能芯片未来将成为该市场的主流产品。根据市场调研公司 Tractica的研究报告，人工智能芯片的市场规模将由 2018年的 51亿美元增长到 2025年的 726亿美元，年均复合增长率将达到 46.14%。 集成电路设计行业属于技术密集型行业，而智能芯片作为集成电路领域新兴的方向，在集成电路和人工智能方面有着双重技术门槛。通用型智能芯片及其基础系统软件的研发需要全面掌握核心芯片与系统软件的大量关键技术，技术难度高、涉及方向广，是一个极端复杂的系统工程。 2. 公司所处的行业地位分析及其变化情况 （1）技术地位 寒武纪是智能芯片领域全球知名的新兴公司，能提供云边端一体、软硬件协同、训练推理融合、具备统一生态的系列化智能芯片产品和平台化基础系统软件。公司掌握的智能处理器指令集、智能处理器微架构、智能芯片编程语言、智能芯片高性能数学库等核心技术，具有壁垒高、研发难、应用广等特点，对集成电路行业与人工智能产业具有重要的技术价值、经济价值和生态价值。 公司凭借领先的核心技术，较早实现了多项技术的产品化。公司通过技术创新和设计优化，持续提升产品的性能、能效和易用性，推动产品竞争力不断提升。在报告期内，公司发布了基于第四代智能处理器微架构（MLUarch03）的推训一体思元 370智能芯片及加速卡。与市场主流同尺寸 GPU相比，思元 370系列加速卡在实测性能和能效方面表现出一定优势，尤其在视觉、语音等场景的性能表现较为出色。此外，公司的基础系统软件平台相比前期版本也进行了优化和迭代。 报告期内，公司发布了全新推理加速引擎 MagicMind，该加速引擎支持跨编程框架的模型解析、自动后端代码生成及优化。MagicMind 依托寒武纪基础系统软件平台上下游组件，完善了调试和优化工具链，在开放优化、调试能力上进行了持续完善。在 MLU、GPU、CPU训练好的算法模型上，借助 MagicMind，用户仅需投入极少的开发成本，即可将推理业务部署到寒武纪全系列产品，并获得颇具竞争力的性能。同时，在训练软件平台方面，公司研发了兼具高性能和通用性的训练软件栈，原生支持业界的开源框架 Pytorch和 Tensorflow，对两个框架都提供了完善的基础设施支持，包括原生 Profiler 和原生的分布式训练支持，用户基于开源框架的模型代码可以快速完成迁移。 公司通过不断的技术创新和设计优化，实现了产品的多次迭代更新。同时，产品性能的持续升级推动了公司核心竞争力的不断提升。 （2）市场地位 自 2016年 3月成立以来，公司快速实现了技术的产业化输出，先后推出了用于终端场景的寒武纪 1A、寒武纪 1H、寒武纪 1M系列智能处理器；基于思元 100、思元 270、思元 290芯片和思元 370的云端智能加速卡系列产品；基于思元 220芯片的边缘智能加速卡。其中，寒武纪智能处理器 IP 产品已集成于超过 1 亿台智能手机及其他智能终端设备中，思元系列产品也已应用于浪潮、联想等多家服务器厂商的产品中。此外，思元 270芯片、思元 290芯片还分别获得第六届世界互联网大会、世界人工智能大会颁布的奖项。思元 220自发布以来，累计销量突破百万片。 报告期内，公司与互联网、金融、运营商等多个行业客户展开了深入合作，边缘端产品得到了市场的认可。随着公司云边端产品线的日益完善，商业场景的逐步落地，公司口碑的不断积累，公司的市场地位迈上新台阶。 （3）品牌地位 随着公司近年来的快速发展，公司迭代推出多款智能芯片、处理器 IP产品，通过提供优秀的产品性能、可靠的产品质量、完善的技术支持积累了良好的市场口碑，在业内的知名度不断提升。 公司成立至今共获得多项荣誉：2017年 12月，公司获得全球知名创投研究机构 CB Insights颁布的“2018年全球人工智能企业 100强”奖项；2018年 11月，于深圳举办的第二十届中国国际高新技术成果交易会上，寒武纪 1M处理器、思元 100智能芯片、思元 100加速卡三款产品连续斩获高交会组委会颁发的“优秀创新产品奖”；同月，公司上榜由美国著名权威半导体杂志《EE Times》评选的“2018年全球 60家最值得关注的半导体公司（EETimes Silicon 60 of 2018）”榜单；2019年6月，公司入选《福布斯》杂志中文版颁布的“2019福布斯中国最具创新力企业榜”；2019年 10月，思元 270芯片获得第六届乌镇世界互联网大会“世界互联网领先科技成果奖”；2020年 4月，公司获得全球知名创投研究机构 CB Insights颁布的“2020 IC DESIGN China”奖项；2020年 6月，公司获得胡润研究院“2020 胡润中国芯片设计 10 强民营企业”荣誉称号；2020 年 6 月，公司上榜《EETimes》评选的“2020年全球 100家最值得关注的半导体公司（EETimes Silicon 100）”榜单。 2021年 3月，公司上榜《EETimes》评选的“AI芯片公司(AI CHIP) TOP 10”榜单；2021年 7月，公司的思元 290 智能芯片及加速卡、玄思 1000 智能加速器获得了由世界人工智能大会组委会颁发的 SAIL之星奖。 3. 报告期内新技术、新产业、新业态、新模式的发展情况和未来发展趋势 近期，“东数西算”全面启动，将整合优化国内算力资源，为数字经济提供直接动力。根据中金公司的研究报告，智能计算中心聚焦训练任务、强算力、低延时的特性与计算枢纽的功能定位切合，有望成为“东数西算”的重要组成部分，智能芯片作为智能计算中心的重要组成部分将迎来广阔的市场空间。 （2）云计算、大数据、5G、IoT等新兴产业驱动智能芯片需求持续增长 云计算分为IaaS（“云”的基础设施）、PaaS（“云”的操作系统）和SaaS（“云”的应用服务）三层。IaaS公司提供存储、服务器、网络硬件，IoT提供了大量的端口用于数据收集。人工智能的信息来源由大数据来提供，物理载体通过云计算提供，5G降低了数据传输和处理的延时性。在5G、IoT、云计算和大数据等新兴技术日益成熟的背景下，无论数据储存在云端还是边缘，未来搭载智能芯片的计算载体数量都会迅速增长。 近年来，基于虚拟现实（VR）、增强现实（AR）、混合现实（MR）等技术的元宇宙受到业界重视，越来越多的高科技企业投入到元宇宙产业中。元宇宙连接了现实世界和虚拟世界，其中需要大量的智能算力用于生成逼真的虚拟场景和内容。在未来，随着元宇宙产业的进一步爆发，智能芯片作为元宇宙的重要计算平台，在云端、边缘还和终端都将快速增长。 （3）智能芯片形成云边端车一体化的生态 各类人工智能应用厂商如能在云、边、端三个领域进行协同开发和部署，将大幅节省开发成本并提升研发效率。从硬件及开发工具角度而言，低效的软硬件生态最终会被逐步淘汰，人工智能软件生态在云端、边缘端和终端将走向一体化，同时具备云、边、端芯片产品和生态开发能力的智能芯片企业会获得更显著的协同优势。 随着人工智能与新能源汽车技术的发展，智能网联汽车行业正在快速崛起，汽车将逐渐演变成日常生活中常用的智能移动终端，需要搭载智能芯片来实现自动驾驶等智能化功能。在云端，智能计算集群将处理车端收集的海量数据，训练更高效的自动驾驶模型，再部署至车端。在边缘端，各类路侧单元通过各类传感器将采集到的数据推送到车端，帮助车辆获取更全面的周边环境信息。而在车端，高性能车载智能芯片基于车身传感器和路侧单元提供的数据，利用云端训练的高精度模型进行推理，帮助车辆进行实时的感知、融合、预测和规划控制，以实现更可靠、更安全的智能驾驶。未来，围绕着智能驾驶的云端、边缘和车端智能算力需求都将持续快速增长，云边端车也将互相促进，互相融合，并形成统一的生态。 (四) 核心技术与研发进展 1. 核心技术及其先进性以及报告期内的变化情况 寒武纪是智能芯片领域全球知名的新兴公司，能提供云边端一体、软硬件协同、训练推理融合、具备统一生态的系列化智能芯片产品和平台化基础系统软件。产品得到了多个行业客户的认可。公司不直接从事人工智能最终应用产品的开发和销售，但对各类人工智能算法和应用场景有着深入的研究和理解，能面向市场需求研发和销售性能优越、能效出色、易于使用的智能芯片及配套系统软件产品，支撑客户便捷地开展智能算法基础研究、开发各类人工智能应用产品。 通用型智能芯片及其基础系统软件的研发需要全面掌握核心芯片与系统软件的大量关键技术，技术难度大、涉及方向广，是一个极端复杂的系统工程，其中处理器微架构与指令集两大类技术属于最底层的核心技术。公司在智能芯片领域掌握了智能处理器微架构、智能处理器指令集、SoC芯片设计、处理器芯片功能验证、先进工艺物理设计、芯片封装设计与量产测试、硬件系统设计等七大类核心技术；在基础系统软件技术领域掌握了编程框架适配与优化、智能芯片编程语言、智能芯片编译器、智能芯片高性能数学库、智能芯片虚拟化软件、智能芯片核心驱动、云边端一体化开发环境等七大类核心技术。 报告期内，公司在智能处理器微架构、智能处理器指令集方面取得了进一步升级，此次架构升级除了在编程灵活性、性能、功耗、面积等方面大幅提升了产品竞争力之外，针对新兴的智能算法重点应用领域，比如广告推荐系统、新兴自然语言处理算法等进行了重点优化，大幅提升了产品在相关领域性能的竞争力。 同时，公司的基础系统软件平台相比前期版本也进行了优化和迭代。报告期内，公司发布了全新推理加速引擎 MagicMind，该加速引擎支持跨编程框架的模型解析、自动后端代码生成及优化、调试能力上进行了持续完善。在MLU、GPU、CPU训练好的算法模型上，借助MagicMind，用户仅需投入极少的开发成本，即可将推理业务部署到寒武纪全系列产品，并获得颇具竞争力的性能。 在训练软件平台方面，公司研发了兼具高性能和通用性的训练软件栈，原生支持业界的开源框架Pytorch和Tensorflow，对两个框架都提供了完善的基础设施支持，包括原生Profiler和原生的分布式训练支持，用户基于开源框架的模型代码可以快速完成迁移。 公司核心技术框架结构如下图所示： 基础系统软件技术 智能芯片技术 编程框架适配与优化 智能处理器微架构 人工智能程序 智能芯片编程语言 智能处理器指令集 智能芯片编译器 SoC芯片设计 智能芯片高性能数学库 基础系统软件 处理器芯片功能验证 智能芯片虚拟化软件 先进工艺物理设计 智能芯片核心驱动 芯片封装设计与量产测试 智能芯片 云边端一体化开发环境 硬件系统设计 （1）智能芯片技术及其先进性
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