[中报]乐鑫科技(688018):乐鑫科技2023年半年度报告
原标题:乐鑫科技:乐鑫科技2023年半年度报告 一、 本公司董事会、监事会及董事、监事、高级管理人员保证半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、 重大风险提示 公司已在本报告中详细阐述公司在经营过程中可能面临的各种风险及应对措施，敬请查阅本报告第四节“管理层讨论与分析”之“五、风险因素”。 三、 公司全体董事出席董事会会议。 四、 本半年度报告未经审计。 五、 公司负责人TEO SWEE ANN、主管会计工作负责人邵静博及会计机构负责人（会计主管人员）邵静博声明：保证半年度报告中财务报告的真实、准确、完整。 六、 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 无 七、 是否存在公司治理特殊安排等重要事项 □适用 √不适用 八、 前瞻性陈述的风险声明 √适用 □不适用 本报告如涉及公司未来计划、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。 九、 是否存在被控股股东及其他关联方非经营性占用资金情况 否 十、 是否存在违反规定决策程序对外提供担保的情况？ 否 十一、 是否存在半数以上董事无法保证公司所披露半年度报告的真实性、准确性和完整性 否 十二、 其他 □适用 √不适用 目录 第一节 释义..................................................................................................................................... 4 第二节 董事长致辞 ......................................................................................................................... 7 第三节 公司简介和主要财务指标 ................................................................................................. 8 第四节 管理层讨论与分析 ........................................................................................................... 12 第五节 公司治理 ........................................................................................................................... 40 第六节 环境与社会责任 ............................................................................................................... 43 第七节 重要事项 ........................................................................................................................... 47 第八节 股份变动及股东情况 ....................................................................................................... 65 第九节 优先股相关情况 ............................................................................................................... 71 第十节 债券相关情况 ................................................................................................................... 72 第十一节 财务报告 ........................................................................................................................... 73
第一节 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 董事长致辞 首先，我想强调在 2023年第二季度复杂的宏观经济条件下，我们仍然取得了持续增长的成绩。 关于我们新的旗舰产品 ESP32-S3，有一些令人振奋的好消息。这款产品系列在 LCD屏相关的应用和 AI语音控制市场中的需求呈现出了显著增长。这展现出我们产品的卓越能力以及它具备在各行各业的多样化应用能力。除了现有的功能外，ESP32-S3还实现了将 OpenAI API与物联网设备结合。这一整合打开了无限可能的大门，使开发者能够在物联网应用中发挥 OpenAI的强大能力。我们致力于持续提供前沿的应用方案，满足物联网客户不断演变的需求。 我们最近还公开发布了一本关于 ESP32-C3的英文电子书，名为《ESP32-C3 Wireless Adventure: A Comprehensive Guide of IoT》。这本书受到了全球开发者的热烈欢迎，它全面详尽地介绍了ESP32-C3 SoC，并得到了资深专业人士和初学者的赞誉和认可。根据乐鑫官网后台统计，该电子书在发布后一个多月时间内累计获得323,189次下载，这还不包括第三方平台上对此书的下载量。 乐鑫作为行业领导者，不断向利益相关者提供有价值的资源，我们的努力将进一步促进社区内的知识共享。 继 ESP8266和 ESP32之后，ESP32-S3和 ESP32-C3现已成为我们新的旗舰产品，为我们的业绩增长做出显著贡献。 随着越来越多的客户采用 Matter标准并完成相应认证，我们将在第三季度见证首批符合Matter标准的产品出现在消费者市场上。除了我们的 Wi-Fi产品线符合 Matter over Wi-Fi的要求外，我们很高兴地宣布我们的 ESP32-H2产品线也已进入批量生产阶段，它符合 Matter over Thread的要求，预计在第三季度开始帮助我们开拓新的市场份额。 此外，基于我们在 Wi-Fi 4物联网领域取得的成就，我们正在拓展 Wi-Fi 6、低功耗蓝牙、Thread和 SoC等新市场。我们将继续不断投资于研发和技术创新，努力提供优秀的产品和解决方案。我们将与客户和合作伙伴紧密合作，紧跟市场需求和趋势，灵活调整公司的运营策略。我们坚信，凭借团队的能力和奉献精神，我们将会取得更大的成功。 感谢大家一直以来对乐鑫的信任与支持。 ——张瑞安，乐鑫科技创始 CEO 第三节 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变更情况简介
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、 其他有关资料 □适用 √不适用 六、 公司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
公司主要会计数据和财务指标的说明 √适用 □不适用 归属于上市公司股东的净利润为 6,457.03万元，较上年增长 129.51万元，同比增长 2.05%；归属于上市公司股东的扣除非经常性损益的净利润为 5,392.97万元，较上年增长 433.94万元，同比增长 8.75%。公司本期净利润增长主要受四项因素影响，一是营业收入增长，二是毛利率稳定，三是研发费用增长，四是所得税费用冲减金额增加。 (1) 营业收入：本期实现营业收入 66,699.80万元，较上年同期增长 5,317.91万元，同比增长8.66%。随着公司产品矩阵拓展，可适宜于更多的客户应用场景，整体营收上升。 (2) 毛利率：本期销售综合毛利增加 2,561.09万元，增幅 10.38%。
与上年同期相比，本期芯片毛利率下降 1.42个百分点，模组毛利率增加 1.15个百分点，综合毛利率增加 0.64个百分点。 (3) 研发费用：本期研发费用投入 17,818.46万元，较上年同期增长 2,573.00万元，同比增长 16.88%。公司的研发策略是保持核心技术自研，大量投入底层技术研发，研发成果频出，详见“第 四节 管理层讨论与分析”中的“报告期内获得的研发成果”以及“在研项目情况”的相关章节。 本期末研发人员数量 455人，同比增长 6.31%。此外，由于半导体行业快速发展，人才紧缺，导 致人力成本为匹配市场薪资水平而调整上升。研发费用中包含计提奖金 2,310.52万元和股份支付 费用 1,114.01万元（2022年上半年研发费用中的奖金为 2,289.58万元，股份支付费用为 444.12 万元）。 (4) 股份支付费用：本期股份支付费用总额为 1,226.76万元，上年同期为 546.37万元。剔除 股份支付影响后的归属于上市公司股东的净利润为 7,683.79万元。 (5) 所得税费用：本期所得税费用为-1,438.67万元，较上年同期多冲减 921.20万元，冲减金 额同比增长 178.02%。自 2023年 1月 1日起，研发费用税前加计扣除比例从 75%提升至 100%， 且研发费用投入进一步增加，致使本期所得税费用冲减金额增加。 图 2.1 关键指标 经营活动现金净流入 9,969.96万元，去年同期为净流出 2,952.48万元，主要是由于如下因素综合所致： (1) 销售端：销售商品、提供劳务收到的现金同比减少 4,755.46万元，同比减少 6.64%。公司本期平均应收账款周转天数为 63天。2022年末的应收账款余额低于 2021年末，致使本期收回销售款项较少。 (2) 采购端：购买商品、接受劳务支付的现金同比减少 23,432.45万元，同比减少 42.09%。随着营业收入的增长，目前公司库存水平已维持在合理范围。期末存货余额为 34,574.40万元，与上期末相比减少 10,323.79万元，减少 22.99%，不存在进一步去库存的压力。 (3) 人力成本：公司总人数 591人，同比增长 5.35%，支付给职工及为职工支付的现金同比增长 3,798.91万元，增幅 22.25%。 本报告期末公司拥有资金总额为 13.17亿元，根据对应的银行产品不同属性，分别计入货币资金、交易性金融资产、其他流动资产和债权投资科目，皆具备较高的安全性及流动性。 归属于上市公司股东的净资产较上年度末增加 6.31%，总资产较上年末增加 5.61%，其增长主要源于当期的综合收益总额。 基本每股收益同比增加 2.27%，稀释每股收益同比增加 2.27%，加权平均净资产收益率同比减少 0.03个百分点，主要系本报告期净利润增加 2.05%和上年同期支付股利所致。 扣除非经常性损益后的基本每股收益同比增加 8.99%，扣除非经常性损益后的加权平均净资产收益率同比去年增加 0.16个百分点，主要系归属于上市公司股东的扣除非经常性损益的净利润增加 8.75%所致。 七、 境内外会计准则下会计数据差异 □适用 √不适用 八、 非经常性损益项目和金额 √适用 □不适用 单位：元 币种：人民币
对公司根据《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》定义界定的非经常性损益项目，以及把《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的项目，应说明原因。 □适用 √不适用 九、 非企业会计准则业绩指标说明 √适用 □不适用
第四节 管理层讨论与分析 一、 报告期内公司所属行业及主营业务情况说明 (一) 所处行业情况 1. 行业的发展阶段、基本特点、主要技术门槛 公司主要从事集成电路产品的研发设计和销售，根据中国证监会《上市公司行业分类指引》（2012年修订），公司所处行业属于“软件和信息技术服务业”，行业代码为“I65”。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”。 集成电路作为支撑国民经济发展的战略性产业，受到政府政策的大力支持。随着物联网、人工智能、汽车电子、半导体照明、智能手机、可穿戴设备等下游新兴应用领域的兴起，全球电子产品市场规模逐年扩大，带动了上游集成电路行业的加速发展。根据 WSTS发布的半导体市场预测报告，全球半导体市场将在 2024年出现强劲复苏，有望增长至 5,760亿美元。 MCU行业 公司硬件产品以 32位 MCU为主。随着对精度要求的不断提高， 32位 MCU市场迅速扩大。 在嵌入式系统中，传感器及其他许多设备都开始连接入互联网，于是诞生了许多新的 32位 MCU设计来支持无线连接和互联网协议通信。与此同时，越来越多的 32位 MCU被广泛应用于消费品和工业设备中。据 IC Insights（已被 TechInsights收购）预测，2022-2026年间，32位 MCU的销售额预计将以 9.4%的复合年增长率增长，于 2026年达到 200亿美元。 RISC-V架构具有低功耗、低成本、开源开放、可模块化、简洁、面积小和速度快等优点，目前 MCU行业中已兴起采用 RISC-V架构的趋势，尤其在 IoT领域已经逐渐形成主流。公司自 2020年之后的新产品皆已使用自主研发的基于 RISC-V指令集的 IP。 无线芯片行业 无线芯片行业包含多种无线通信技术，公司的产品在无线技术方面主要是 Wi-Fi、蓝牙和Thread/Zigbee方向。在物联网领域，以上这些无线技术都各有所长，适用于不同的应用场景，且都有着较大的基础市场。Wi-Fi主要应用分布于智能家居中的家用电器设备、家庭物联网配件（例如灯、插座等）、工业控制及其他各种品类，适用于带电源类的设备；低功耗蓝牙被广泛应用于电池供电的控制类移动设备中、可穿戴设备以及照明；Thread/Zigbee广泛应用在传感器类的设备、工业控制以及照明。 IoT Analytics最新报告显示，2022年全球活跃的物联网设备连接数为 143亿个，2023年预计将增长 16%至 167亿个，2027年该数有望以 16%的年复合增长率增长至 297亿个；自 2022年至2027年，全球物联网市场规模将以 19.4%的年复合增长率增长到 4,830亿美元。据 IDC FutureScape预测，中国物联网连接规模在 2022年达 56亿个，到 2026年将增至约 102.5亿个，年复合增长率约 18%。其中，固网及 Wi-Fi在家居、工厂等局域稳定环境将持续发挥主要连接能力，在总连接量中占比过半，预计到 2026年增至 51.1亿个；低功耗连接商用进程不断加速，2021年连接数近6亿个，预计到 2026年将达 14.9亿个。随着物联网设备连接数的增加和以智能家居为代表的物联网市场的不断扩大，无线芯片行业将持续成长。 智能家居行业 Markets and Markets预测，全球智能家居市场规模将从 2023年的 1,017亿美元以 10.0%的复合增长率增长至 2028年的 1,637亿美元。推动该市场增长的关键因素包括消费者数量的增加、物联网和人工智能技术的进步、对能源效率和可持续性的关注、语音助理的崛起、智能家居设备日益增强的集成和互操作性以及智能家居服务的可用性。 2. 公司所处的行业地位分析及其变化情况 公司在物联网 Wi-Fi MCU通信芯片领域具有领先的市场地位。根据半导体行业调查机构 TSR于 2023年 7月发布的《2023 wireless Connectivity Market Analysis》，公司是物联网 Wi-Fi MCU芯片领域的主要供应商之一，2022年度全球出货量市占率第一，产品具有较强的国际市场竞争力。 随着公司在连接技术领域的边界拓展，公司的产品从 Wi-Fi MCU进化为 Wireless SoC。 1 2 主要竞争对手为：瑞昱、联发科、高通、恩智浦、英飞凌、Silicon Labs、Nordic。 注 1、2：公司产品线拓展至 Wireless SoC大领域后，主要竞争对手将增加 Silicon Labs和 Nordic，且这两家公司也有向 Wi-Fi领域扩展产品线的规划。 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 计算“边缘化”趋势将更多 AI和计算能力赋予边缘设备，为 SoC设计公司提供更多机会的3 同时也提出了更高的 PPA要求。作为 IoT边缘或终端设备的心脏，系统级芯片(SoC)不仅要有更好的性能，功耗和占用面积还要尽可能低。传统的通用型 MCU/MPU/CPU已经难以满足不同应用场景和性能要求，结合边缘计算领域的技术和商用模式创新才能释放 AI和算力的潜能。此外，不同应用场景对软件和 AI算法的要求各异，虽然在边缘侧增加 AI推理功能已经技术可行，但还需要定制化的芯片才能实现具有 AI增强性能的处理器。当前，中小企业和初创公司更多专注于应用软件和 AI算法方面，而大中型企业则更注重边缘计算的生态建设。 在物联网通信协议方面，Wi-Fi、蓝牙、Thread、Zigbee、NB-IOT、Cat.1等各种通信协议有各自主要应用领域，多种标准和协议并存将是未来 IoT市场的状态。 此外，计算架构“开放”激发开源硬件创新，RISC-V掀起了开源硬件和开放芯片设计的热潮，现已得到全球很多大中企业、科研机构和初创公司的支持，围绕 RISC-V成长起来的生态和社区也发展迅猛，从基础 RISC-V ISA、内核 IP到开发环境和软件工具，都在推动 RISC-V生态的进一步扩大。 随着 AIGC技术的推出与发展，各行各业数字化与智能化渗透率将迎来显著提升。以 ChatGPT为例，当与智能家居集成时，该模型可以理解语音命令并自动响应。目前，市场上大多数智能终端产品仍处在智能化的初级阶段，在人机交互时仅能够对问题作出简单应答，而以 ChatGPT为代表的 AIGC模型应用能够提升对用户意图的理解，对用户的反馈更加准确丰富，并能够根据用户的偏好和行为习惯进行智能推荐和优化，以提供个性化的服务和体验。同时，凭借公司庞大的开源生态，GitHub Copilet类工具可协助完成定制化代码开发，显著提高开发效率，持续助力物联网长尾市场发展。 注 3：PPA是 Performance（性能）、Power（功耗）、Area（尺寸）三者的缩写。 (二) 主要业务、主要产品或服务情况 公司的战略目标是发展成为一家物联网平台型公司，结合芯片硬件、软件方案以及云的技术， 向全球所有的企业和开发者们提供一站式的 AIoT产品和服务。公司业务由我们的连接技术及芯 片设计能力、平台系统支持能力、大量的软件应用方案以及繁荣的开发者生态支撑。此外乐鑫还 提供开发环境、工具软件、云服务以及丰富详细的文档支持。我们的产品具有通用性，可以拓展 应用到下游各种业务领域。 图 3.1 公司产品战略 公司产品以“处理+连接”为方向。在物联网领域，目前已有多款物联网芯片产品系列。“处理” 以 MCU为核心，包括 AI计算；“连接”以无线通信为核心，目前已包括 Wi-Fi、蓝牙和 Thread、 Zigbee技术，产品边界扩大至 Wireless SoC领域。图 3.2 乐鑫主要系列产品矩阵 注：更多产品信息，可使用官网产品选型工具了解 https://products.espressif.com 随着公司发布新产品的节奏加快，已经开始逐步形成产品矩阵，用户可根据各应用的细分需求，来进行芯片选型。其中 ESP32-S系列自 ESP32-S3芯片开始，会强化 AI方向的应用。ESP32-S3芯片增加了用于加速神经网络计算和信号处理等工作的向量指令(vector instructions)。AI开发者们的 ESP32-C6芯片可以为用户提供 Wi-Fi 6技术的体验，ESP32-C5是公司第一款 2.4&5GHz双频 Wi-Fi 6产品线，是我们在自研高频 Wi-Fi技术上的重大突破。ESP32-H系列中 ESP32-H2的发布， 标志着公司在 Wi-Fi和蓝牙技术领域之外又新增了对 IEEE 802.15.4技术的支持，进入 Thread/Zigbee市场，且支持 Matter 应用，进一步拓展了公司的 Wireless SoC的产品线和技术边 界。 除了提供性能卓越的智能硬件，乐鑫还提供完整丰富的软件解决方案，帮助客户快速实现产 品智能化，缩短开发周期。其中，公司的云产品 ESP RainMaker已形成一个完整的 AIoT平台， 集成我们的芯片硬件、第三方语音助手、手机 App和云后台等，实现了硬件、软件应用和云端一 站式的产品服务战略。 乐鑫已发展为一家支撑上万家商业客户和上百万开发者的物联网生态平台，下游应用市场呈 现多样性。公司产品设计上符合工业级要求，因此随着智能化在各行各业从 0到 1的发展，公司 产品开始适用于越来越多的行业应用。 图 3.3 乐鑫产品下游应用市场 综上，我们认为公司业务的增长将来自于以下几项驱动因素： ? 智能家居和消费电子智能化渗透率的不断提升； ? 工业控制等其他行业的智能化从 0到 1开始启动，以及未来的智能化渗透率提升； ? 公司芯片产品线的继续扩张；（例如从单 Wi-Fi芯片发展到目前已涵盖 2.4 & 5GHz Wi-Fi6、蓝牙、Thread/Zigbee等多种连接技术的芯片，未来还将增加 Wi-Fi6E；持续强化 AI功能，例如离线语音识别、图像识别等功能） ? 云产品带来业务协同效应，从仅销售硬件发展到提供硬件、软件、云产品一站式服务。 (三) 主要经营模式 经营模式：Fabless模式，即无晶圆厂生产制造、仅从事集成电路设计的经营模式。公司集中制造及封装测试企业代工完成。公司在完成集成电路版图的设计后，将版图交予晶圆制造厂商， 由晶圆制造厂商按照版图生产出晶圆后，再交由封装测试厂商完成封装、测试环节，公司取得芯 片成品后，主要用于对外销售，部分芯片委托模组加工商进一步加工成模组，再对外销售。 销售模式：公司采用直销为主、经销为辅的销售模式，直销客户多为物联网方案设计商、物 联网模组组件制造商及终端物联网设备品牌商，经销客户为电子元器件经销商和贸易商及少量物 联网方案设计商。 图 3.4 乐鑫主要经营模式 B2D2B商业模式：Business-to-Developer-to-Business，打造开发者生态来获取企业商业机会的商业模式。详见“第四节 管理层讨论与分析”的“三、报告期内核心竞争力分析”的“（一）核心竞争力分析”中的开发者生态介绍。 二、 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 公司技术来源均为自主研发。经过多年的技术积累和产品创新，公司在嵌入式 MCU无线通信芯片领域已拥有较多的技术积淀和持续创新能力，在芯片设计、人工智能、射频、设备控制、处理器、数据传输等方面均拥有了自主研发的核心技术。本公司的核心技术主要包括：
技术路线发展 随着公司发展，公司芯片产品已从 Wi-Fi MCU这一细分领域扩展 Wireless SoC领域，方向为 “处理+连接”，“处理”涵盖 AI和 RISC-V MCU，“连接”涵盖以 Wi-Fi、蓝牙以及 Thread/Zigbee为 主的无线通信技术。研发范围包括相关技术的芯片设计以及底层的软件技术。 从两个维度来看，纵向是技术深度的拓展，横向是品类的拓展。 图 3.5 公司产品品类拓展图 ? Wi-Fi产品 Wi-Fi联盟在 2019年 9月推出了 Wi-Fi 6认证计划；于 2021年初开启 Wi-Fi 6E的认证计划，Wi-Fi 6将进入快速发展期。 ? Wi-Fi 6识别支持 802.11ax技术的设备，频段 2.4GHz和 5GHz；Wi-Fi 6E在 Wi-Fi 6原有频段上增加了 6GHz频段 ? Wi-Fi 5识别支持 802.11ac技术的设备，频段 5GHz ? Wi-Fi 4识别支持 802.11n技术的设备，频段 2.4GHz和 5GHz 每一代的 Wi-Fi都提供了新的功能——更快的速度、更高的吞吐量和更好的体验。 目前公司的 Wi-Fi产品已涵盖 Wi-Fi 4和 Wi-Fi 6技术。Wi-Fi 6技术能够通过 OFDMA支持现有 2.4GHz和 5GHz频段的大规模物联网使用场景。OFDMA系统可动态地把可用带宽资源分配给需要的用户，很容易实现系统资源的优化利用。 公司发布的 ESP32-C5产品线集成 2.4GHz/5GHz Wi-Fi 6+Bluetooth 5 (LE)，搭载 RISC-V 32位单核处理器。2023年，公司的另一款 WiFi 6系列的 ESP32-C6已量产，此产品线为 2.4GHz WiFi 6+Bluetooth 5(LE)+Thread/Zigbee多合一，搭载 RISC-V 32位单核处理器，可满足物联网的多模连接需求，公司产品矩阵正在进一步的丰富。 公司将继续密切关注 Wi-Fi 6产品在物联网领域的接受度以及应用需求的变化，并相应进行产品线规划，目前正在研发 6GHz的 Wi-Fi 6E协议相关产品。 ? 蓝牙技术 我们认为 Wi-Fi SoC和 Bluetooth LE SoC，或是两者的集成产品，中期内会是物联网领域主要核心芯片。2019年 1月蓝牙技术联盟发布了蓝牙 5.1核心规范，特点是突出定位功能。蓝牙实时定位系统解决方案可用于资产跟踪以及人员跟踪，新标准会为精确定位带来了更多的解决方案，并推动蓝牙定位解决方案产品的增长。2020年 1月蓝牙技术联盟发布了蓝牙 5.2核心规范，侧重于音频领域。2021年 7月蓝牙技术联盟发布了蓝牙 5.3核心规范，主要对低功耗蓝牙中的周期性广播、连接更新、频道分级进行了完善，进一步提高了通讯效率、降低了功耗并提高了蓝牙设备的无线共存性。公司的 ESP32-C6产品目前已通过 Bluetooth 5.3认证。 ? Thread/Zigbee技术 Thread和 Zigbee都是基于 IEEE802.15.4，拥有 mesh网络的拓扑优势，Thread增加了对 IPv6的支持。Thread是以 Google主力推广的技术，在新的智能家居连接标准 Matter中也是重要的基础技术之一。Thread设备的发展趋势预计将是同时拥有低功耗蓝牙和 Thread技术，成为“双无线电”设备，双无线电设备可以与蓝牙设备或者 Wi-Fi+蓝牙 Combo设备对话，成为网络中的一部分。这也是我们 ESP32-H系列产品定义的适用方向。 综上，在横向品类拓展方面，公司将围绕物联网中主流的连接技术进行产品品类延展。 ? RISC-V架构的应用 RISC-V是一种开放的、免费的、指令集的嵌入式芯片设计架构，该体系结构具有一致的 32位和 64位指令集。开发人员可能会扩展功能，但是核心仍然是通用的，并且在不同的实现之间是兼容的。 使用 RISC-V的优势不仅在于减少了许可费用，还在于允许设计者扩展芯片架构的灵活性。 RISC-V是几十年来第一个主要的新架构。从与 MIPS架构相同的谱系来看，它的设计反映了计算机架构的现代实践。然而，更重要的是相对完整的 IP、工具链和软件生态系统。 RISC-V许可对核心的商业化没有限制，也没有对增加的增强功能强加任何开源要求，这对商业化很友好。这种灵活性很适合希望通过整合自己的知识产权来实现产品差异化的公司来进行竞争。 公司已将基于 RISC-V指令集自研的 MCU架构集成到产品中，这会在未来会逐步降低许可证费用，并最终降低物联网终端的价格。目前在 ESP32-C系列、ESP32-H系列、ESP32-P系列中都搭载了 RISC-V 32位处理器，最高已实现双核 400 MHz主频。同时公司还在进一步研发，未来将发布基于 RISC-V指令集的更高主频产品线。 对于不同的 AI领域应用，公司采用两种发展模式。 高端方案：公司使用自身的 Wi-Fi产品进行数据传输，搭配第三方复杂的 AI算法应用，尤其是云端的 AI应用。AI技术未来的应用发展方向会是多方面的，第三方还会针对不同的细分领域深化发展出不同的 AI应用，与第三方合作，可以各取所长，共赢互利。例如，ESP32-S3已可对接 OpenAI的 ChatGPT或百度的“文心一言”等云端 AI应用。 低成本方案：将 AI算法应用在自身的 MCU中，研发 AI MCU与无线连接功能集成的 SoC。 例如，在 ESP32-S3中已经集成了加速神经网络计算和信号处理等工作的向量指令 (vector instructions)。AI开发者们将可以使用指令优化后的软件库，实现本地的图像识别、语音唤醒和识别等应用。目前公司已同步研发基于 ESP32-S3芯片的离线语音唤醒/识别的技术，可实现多达 200条离线命令词，可被广泛应用于智能家居设备，目前已有客户开始订制唤醒词和命令词。 国家科学技术奖项获奖情况 □适用 √不适用 国家级专精特新“小巨人”企业、制造业“单项冠军”认定情况 √适用 □不适用
2. 报告期内获得的研发成果 公司所在的 AIoT芯片领域，需要同时具备硬件设计和软件设计开发能力，在发展新硬件产品的同时，可以不断对原硬件产品进行软件升级以及新功能的叠加，丰富下游应用功能。本报告期内相关研发成果如下： 公司所在的 AIoT芯片领域，需要同时具备硬件设计和软件设计开发能力，在发展新硬件产品的同时，可以不断对原硬件产品进行软件升级以及新功能的叠加，丰富下游应用功能。本报告期内相关研发成果如下： （1）硬件方面 ESP32-C6是公司首款支持 Wi-Fi 6的双核 RISC-V SoC，集成 2.4GHz Wi-Fi 6、Bluetooth 5 (LE)和 802.15.4协议，为物联网设备提供了更高的传输效率和更低的功耗。它支持上行、下行 OFDMA和下行 MU-MIMO机制。其 TWT（目标唤醒时间）功能可提供优越的节能机制，适用于构建由电池供电，具有长久续航能力的超低功耗物联网设备。ESP32-C6还拥有包含安全启动、flash加密、数字签名、加密加速器等安全机制，确保了设备具有高标准的安全级别。ESP32-C6能够为物联网产品提供行业领先的射频性能、完善的安全机制和丰富的内存资源，报告期内已实现量产。 ESP32-P4是报告期内新发布的双核 RISC-V SoC，具有 AI指令扩展、先进的内存子系统，并集成高速外设，专为高性能和高安全的应用设计，充分满足下一代嵌入式应用对人机界面支持、边缘计算能力和 IO连接特性等方面提出的更高要求。ESP32-P4拥有出色的安全特性，芯片的安全启动、flash 加密、硬件加密加速器、硬件随机数生成器等必要安全组件，结合数字签名外设和专用密钥管理单元以及硬件访问保护的设计，有效保证了设备安全可信。ESP32-P4还提供丰富的HMI人机交互接口，例如新增对 MIPI CSI（集成 ISP）和 MIPI DSI接口的支持，能够在应用中集成高分辨率摄像头和显示接口，同时还集成了可用于图像和视频流（支持 H.264）等媒体编码与压缩的硬件加速器，以及适用于 GUI 开发的像素处理加速器。 （2）操作系统 公司持续更新内置操作系统的自研物联网开发框架ESP-IDF，报告期内进行了11次版本发布，不断丰富操作系统功能。ESP-IDF适用于公司 2015年后发布的全系列 SoC，实现在同一个平台上支持多款芯片。当用户升级选型乐鑫芯片时，可迅速完成对接，无需增加平台学习成本，并可节省代码开发量。 除了原生的自带操作系统的开发框架 ESP-IDF之外，公司的硬件产品还支持第三方操作系统，例如 NuttX、Zephyr、小米 Vela、开源鸿蒙等。 （3）边缘 AI计算 公司的自研音频 3A算法（包括 AEC声学回声消除、ANS背景噪声抑制、AGC音频自动增益）在通话中有效降低噪音和回声，保持高质量稳定的语音对讲，支持高性能语音唤醒、识别和图像识别等应用。高性能的声学前端算法还增加了唤醒词引擎，并通过亚马逊 Alexa内置设备的Audio Front End认证。此外，深度学习库 ESP-DL为神经网络推理、图像处理、数学运算和深度学习模型提供 API。 公司最新发布了升级版的离线命令词模型 ESP-SR，专为 ESP32-S3设计。此更新带来了 5项重要改进：大幅提高语音识别准确性，更方便地定义命令词，改善在嘈杂环境中的识别率，降低内存占用，并提供全面详实的开发文档。开发者可以利用该模型开发具有更高准确性和高效率的语音控制应用。 （4）一站式 AIoT云平台 公司持续增加对云平台的研发投入。目前，乐鑫 ESP RainMaker为客户提供了一套一站式、免开发、免运维的 AIoT云解决方案，包含从底层芯片到设备固件、第三方语音助手集成、移动端 APP，以及设备管理看板等完整服务。客户使用 ESP RainMaker，最快一周就能实现物联网解决方案的构建与部署。依托 ESP RainMaker私有化的特性，设备厂商也可以打造独立的品牌生态，通过自有云服务，为终端客户提供更多增值服务。借助 ESP RainMaker的设备管理看板，客户还将实现设备的批量管理、OTA升级、设备诊断和业务分析。 （5）一站式 Matter解决方案 乐鑫深度参与了 Matter从协议制定、核心功能开发到认证项目搭建等多方面工作，现已推出一站式 Matter解决方案。公司能够为客户提供全功能的 Matter设备平台方案（Matter Wi-Fi终端设备、Matter Thread终端设备、Thread边界路由器、Matter-Zigbee桥接设备、Matter-BLE Mesh桥接设备）和产品级的 ESP-Matter SDK。将上述公司 Matter软硬件方案与 ESP RainMaker相结合，公司还为客户提供了一站式的 Matter全生态解决方案，不仅支持客户构建与 Amazon、Google和Apple等生态互联的物联网设备，还提供可私有部署的云端应用、支持全品类智能家居的移动端APP，以及智能语音助手服务。 为进一步扩大 Matter兼容设备的覆盖范围，乐鑫科技还推出了 ESP-ZeroCode模组，能够提供开箱即用的 Matter连接，支持客户以极低的开发投入构建 Matter兼容设备。ESP-ZeroCode模组基于乐鑫 ESP32-C3、ESP32-C2和 ESP32-H2 芯片，提供了多种型号供客户选择，并预烧录所需设备类型的固件。客户使用这些模组，可以快速为其产品线拓展 Matter功能，不仅无需定制手机 APP或开发语音助手，而且可随时将搭载这些模组的设备，部署至任何现有的 Matter生态系统中。 （6）ESP-RTC实时音视频通信方案 乐鑫科技推出 ESP-RTC(Real-Time Communication)音视频通信方案，能够实现稳定流畅、超低延时的语音和视频实时通信。ESP-RTC以乐鑫 ESP32-S3-Korvo-2多媒体开发板为核心。 ESP32-S3-Korvo-2搭载 ESP32-S3 AI SoC，拥有双麦克风阵列，支持近/远场语音唤醒和语音识别。 它还集成了摄像头、Micro SD卡、LCD等外设，支持基于 MJPEG视频流的处理，为用户构建低成本、低功耗、可联网的音视频产品提供了理想的开发原型。结合乐鑫 AI SoC ESP32-S3，ESP-RTC可借助其出色的 AI运算能力，实现高性能语音唤醒与识别、图像识别等应用，广泛适用于智能音箱、可视对讲门铃、智能家居控制面板、宠物监控、车载行车记录仪、儿童玩具等场景。ESP-RTC方案支持 FreeSWITCH、FreePBX等开源服务器，也可接入成熟的 SFU云端服务器，实现多人同屏音视频通话。用户借助乐鑫开源物联网开发框架 ESP-IDF和音频开发框架 ESP-ADF，即可快速搭建音视频通信相关应用。 （7）HMI智能屏方案 公司面向常见的屏幕接口例如 RGB接口和 SPI接口，分别推出了基于 ESP32-S3和ESP32-C3/ESP32-C6 芯片的 HMI智能屏方案，能够实现出色的数据可视化、触摸和旋钮控制、语音唤醒和识别、多模网关等功能，赋能客户构建用户友好型人机交互应用。其中，ESP32-S3适用于常见的 RGB接口屏方案，提供卓越的人机交互体验和高性能 AI功能；而 ESP32-C3和ESP32-C6适用于 SPI接口的小型显示屏应用，具有低功耗和高度集成的特点。该方案由 ESP-IDF提供软件支持，且包含详尽的使用和设计文档，方便客户轻松构建智能屏设备。方案还支持 LVGL图形用户界面开发，以及由 LVGL官方推出的可视化工具 SquareLine Studio，客户无需开发复杂的代码，仅通过简单的拖放操作，即可开发精美的 UI。 此外，该方案还支持与 Matter结合，实现智能屏设备与其他智能家居设备的跨生态、跨品牌通信。乐鑫一站式 AIoT云平台 ESP RainMaker可赋能客户快速构建 HMI产品，并提供设备上云和远程控制支持。 （8）OpenAI API与物联网设备的集成方案 ESP-BOX提供了一个灵活且可定制的 AIoT开发平台，基于 Wi-Fi + Bluetooth 5 (LE) SoC ESP32-S3，具有远场语音交互、离线语音命令识别和可重用 GUI框架等功能，支持多样化的机器学习和 HMI人机交互应用。 该 AI语音开发套件可集成 ChatGPT，使用 OpenAI的语音转文字模型 Whisper和聊天 API，实现一个高效的在线 AI语音聊天机器人，并支持上百种输入语言，可应用于智能家居中控、智能网关等场景。OpenAI的 ChatGPT与公司的 ESP-BOX的集成为创建强大和智能的物联网设备开辟了新的可能性。 （9）USB方案 乐鑫科技积极融入 USB多样化生态，推出了完善的 USB解决方案，为 AIoT时代的物联网应用提供了强大的接口支持。该方案现已支持乐鑫多款芯片，如 ESP32-S2、ESP32-S3、ESP32-C3、ESP32-C6等。通过乐鑫自研的 USB主机协议栈和 USB标准设备类驱动，用户可以轻松开发各种类型的 USB标准设备，例如 UVC图像设备、MSC存储设备，CDC通信设备、HID人机交互设备等。此外，结合强大的 Wi-Fi和 BLE等无线功能，乐鑫还推出了多个“USB + 无线连接”应用方案，包括 USB音视频猫眼门铃方案、USB 4G Wi-Fi路由方案、USB无线存储方案、USB Dongle方案等等。这些方案在通用性、集成度、数据传输速度、稳定性等方面具有优势，为用户提供了具有竞争力的 USB应用开发选择。 此外，公司仍在持续不断地推出新的物联网应用方案，为未来的市场发展布局，开拓新的应用增长点。 报告期内获得的知识产权列表 截止 2023年 6月底，公司累计获得授权专利及软件著作权 153项。其中发明专利 80项，实用新型专利 26项，外观设计专利项 1项，美国专利 23项；公司已登记软件著作权 23项。报告期内，公司新申请境内发明专利 5项，获得境内发明专利批准 8项；新提交境外专利申请共 4项，获得境外专利 2项。
“申请数”已剔除放弃申请的数量和通过专利合作协定途径期满未进入指定国的申请数量； “获得数”含授权已到期的实用新型专利数量； “其他”包含通过专利合作协定途径、巴黎公约途径以及在印度直接申请专利三种情形。 3. 研发投入情况表 单位：元
研发投入总额较上年发生重大变化的原因 □适用 √不适用 研发投入资本化的比重大幅变动的原因及其合理性说明 □适用 √不适用 4. 在研项目情况 √适用 □不适用 单位：万元
单位：万元 币种：人民币
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