[年报]灿芯股份(688691):2024年年度报告
原标题:灿芯股份:2024年年度报告 公司代码:688691 公司简称:灿芯股份 灿芯半导体(上海)股份有限公司 2024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 公司已在本报告中详细描述了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”中“四、风险因素”部分内容。 四、公司全体董事出席董事会会议。 五、容诚会计师事务所(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、公司负责人庄志青、主管会计工作负责人彭薇及会计机构负责人(会计主管人员)彭薇声明: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拟以实施权益分派股权登记日登记的总股本为基数,向全体股东每10股派发现金红利1.70元(含税)。截至2024年12月31日,公司总股本120,000,000股,以此计算合计拟派发现金红利20,400,000.00元(含税),占2024年度归属于母公司股东净利润的33.42%;不送红股、不以资本公积转增股本。 本事项已经公司第二届董事会第五次会议和第二届监事会第五次会议审议通过,尚需提交2024年年度股东大会审议通过后实施。 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 十、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..................................................................................................7 第三节 管理层讨论与分析............................................................................................................14 第四节 公司治理............................................................................................................................64 第五节 环境、社会责任和其他公司治理....................................................................................92 第六节 重要事项..........................................................................................................................100 第七节 股份变动及股东情况......................................................................................................153 第八节 优先股相关情况..............................................................................................................164 第九节 债券相关情况..................................................................................................................165 第十节 财务报告..........................................................................................................................166
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:
一、公司基本情况
(一)公司股票简况 √适用□不适用
□适用√不适用 五、其他相关资料
(一)主要会计数据 单位:元 币种:人民币
√适用□不适用 2024年度,公司归属于上市公司股东的净利润、归属于上市公司股东的扣除非经常性损益的净利润、经营活动产生的现金流量净额、加权平均净资产收益率及扣除非经常性损益后的加权平均净资产收益率等相关财务数据和指标发生一定程度下降,系公司本期经营业绩发生一定波动所致。关于公司报告期内经营情况分析详见“第三节管理层讨论与分析”的相关内容。 公司报告期末归属于上市公司股东的净资产同比增长66.63%,主要系公司报告期内首发募集资金及盈利积累带动净资产增加。 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、2024年分季度主要财务数据 单位:元 币种:人民币
□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
□适用√不适用 十、非企业会计准则财务指标情况 □适用√不适用 十一、采用公允价值计量的项目 √适用□不适用 单位:元 币种:人民币
□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 (一)报告期内主要财务表现 1、营业收入情况 (1)按业务类型构成情况 2024年度,公司实现营业收入108,966.12万元,均为一站式芯片定制服务收入。公司营业收 入按业务类型可分为芯片设计业务收入和芯片量产业务收入。 单位:万元 公司2024年度及2023年度营业收入构成情况(按业务类型)报告期内,公司芯片设计业务实现收入28,105.70万元,较去年同期下降28.89%,主要系本报告期公司芯片设计业务项目体量整体较前期有所下降,公司2024年度完成流片验证的项目数量为190个,较2023年增长30.14%。芯片量产业务实现收入80,860.42万元,较去年同期下降14.54%,主要系本报告期部分客户终端需求变动所致。 (2)按服务类型构成情况 公司营业收入按服务类型可分为全定制服务和工程定制服务,区分公司全定制服务与工程定 制服务的分界点为设计数据校验环节。报告期内公司全定制服务实现收入62,509.09万元,较去年 同期下降18.96%,工程定制服务实现收入46,457.03万元,较去年同期下降18.52%。2024年度公 司全定制服务与工程定制服务收入占比与上年同期相比基本保持稳定。 单位:万元 公司2024年度及2023年度营业收入构成情况(按服务类型)(3)按应用领域构成情况 公司为客户提供芯片定制服务并最终转化为客户品牌的芯片产品被广泛运用于物联网、工业控制、消费电子、网络通信、智慧城市等行业。报告期内公司营业收入按下游应用领域分类情况如下: 公司2024年度营业收入下游应用领域情况(4)按客户群体构成情况 从客户群体而言,公司下游客户主要为系统厂商和芯片设计公司,系统厂商是指面向终端应用提供整机系统设备的厂商;芯片设计公司是指从事自有品牌芯片产品设计研发及销售的企业。 公司本期来自于系统厂商、芯片设计公司及其他类型客户的收入占比分别为25.07%、68.33%和6.60%。 (5)在手订单情况 截至2024年12月31日,公司在手订单合计金额为8.07亿元(含税,下同),其中芯片设计业务在手订单4.30亿元,芯片量产业务在手订单3.78亿元。 2、盈利能力情况 (1)毛利及毛利率情况 2024年度,公司综合毛利率为25.21%,较去年同期略有下降。公司各类业务毛利率情况如下: 2024年度,公司芯片设计业务毛利率上升,主要系芯片设计业务中全定制项目的收入占比有所提高,且该类项目总体的毛利率亦有所上升;公司芯片量产业务毛利率下降,主要系芯片量产业务中工程定制项目的收入占比有所上升,且量产业务中全定制项目和工程定制项目的毛利率均有一定程度下降。同时从服务类型来看,受本期执行项目情况影响,公司全定制服务的整体毛利率有所上升,同时工程定制服务的整体毛利率有所下降。 (2)期间费用情况 公司2024年度期间费用合计2.12亿元,较去年同期增加2,310.85万元,同比增长12.22%。 公司高度重视研发创新对于公司保持长期竞争力的重要作用,2024年度加大了研发投入力度,本年度共发生研发费用1.28亿元,同比增长18.12%,研发费用率为11.73%,同比增加3.66个百分点。 (3)净利润情况 2024年度,受前述营业收入有所下降及期间费用增长等因素影响,公司2024年度实现归属于母公司所有者的净利润6,104.72万元,归属于母公司所有者扣除非经常性损益后的净利润4,404.61万元。 (二)报告期内经营管理工作推进情况 1、深耕主营业务,完成多个代表性芯片设计项目 公司致力于为下游客户提供高价值、差异化的一站式芯片定制服务,借助公司自身在工艺、自主IP及SoC核心技术方面的优势,公司与业内知名的系统厂商和芯片设计企业开展合作,持续提升公司竞争力。 2024年度,公司完成了多个具有代表性意义的芯片设计项目,一方面进一步证明了公司在一站式芯片定制服务领域的技术能力与市场地位,另一方面也为公司后续芯片量产业务的发展奠定了坚实的基础。报告期内公司部分具有代表性意义的芯片设计项目情况如下:(1)2024年第一季度:①公司提供设计服务的高性能工业控制芯片成功流片,该芯片基于国产自主工艺,实现了国产工业控制芯片的多协议、多场景与高性能综合优化,并顺利完成测试验证。该项目的成功流片进一步提升了公司在国产自主工艺平台上进行性能提升和多协议高速接口整合方面的设计经验。②公司提供设计服务的通讯芯片成功流片。该芯片基于国产自主工艺,实现了国产替代。同时该芯片在上一代芯片基础之上使用PSRAM技术替代DDR,集成国产RISC-V核,并优化了基带算法使得芯片面积压缩接近一半,大幅提升了产品的市场竞争力。基于公司多年在SoC设计流程方面积累的开发经验,该项目从立项至流片周期仅约三个月,并在芯片回片一周之内完成了全部功能的启动和调试。 (2)2024年第二季度:①公司提供设计服务的通讯基带芯片成功流片。该芯片基于国产自主工艺,支持多种通讯协议,具备低功耗设计,并提供多业务融合服务。②公司提供设计服务的图像处理芯片成功流片,该芯片实现了多种光谱的信号采集与图像处理算法,同时兼容多种输入与输出格式。该芯片一次性全掩膜流片成功,帮助客户大幅缩短了产品上市时间。 (3)2024年第三季度:①公司提供设计服务的物联网通信芯片成功流片。该芯片基于国产自主工艺,实现了国产替代。该芯片内嵌RISC-V核以及多个基于公司自主研发的高速接口IP(包括DDR、USB等)。该项目在芯片回片后仅花费约一周时间测试便实现了业务通讯,获得客户的高度认可。②公司提供设计服务的导航芯片成功流片。该芯片基于国产自主工艺,实现了基带、射频及抗干扰功能的高度集成,大幅改善了此前分离器件方案的性能并降低了芯片成本。该项目设计完成后直接通过全光罩方式流片,并在芯片回片后一周内完成全部功能的启动和调试,获得下游客户的高度认可。③公司提供设计服务的EMC(电磁兼容)磁容触控双模芯片成功流片。该芯片基于客户定义规格由公司设计完成。在包含多应用模式的前提下对标单应用功耗规格。该项目的成功流片充分展示了公司在模拟信号链方面的设计服务能力。④公司提供设计服务的EMC磁容触控开关阵列芯片成功流片。该芯片是为前述EMC磁容触控双模芯片相关应用开发的定制开关阵列芯片,适用于多种触控屏的控制扩展。该芯片基于客户定义规格由公司设计完成。该项目的成功流片充分展示了公司在模拟芯片设计领域多样的设计服务能力。 (4)2024年第四季度:①公司提供设计服务的第二代高性能工业控制主控芯片成功流片。 该芯片基于国产自主工艺,进一步提升了国产工业控制芯片的性能,同时在提升芯片频率的基础上增加了低功耗设计,有效降低了产品功耗。该项目的成功流片进一步提升了公司在国产自主工艺平台上进行性能提升和多协议高速接口整合方面的设计经验。②公司提供设计服务的3D显示驱动芯片成功流片。该芯片为客户第一代支持1.3亿空间带宽积的32寸显示系统驱动芯片的升级版,公司在前期与客户在第一代产品开发过程中建立了良好的关系,并在第二代产品设计过程中针对客户对于成本及性能的要求进行了模块优化设计。该项目的成功流片进一步丰富了公司在显示驱动领域的芯片设计经验。 2、前瞻布局新场景,加速市场拓展 报告期内,公司在持续深耕现有核心业务领域的同时积极布局新的技术方向及应用场景,并在ISP、车规MCU、Wi-Fi+BLECombo、ADC等领域进行了深入的技术研发工作。 (1)ISP ISP(ImageSignalProcessor,图像信号处理)的作用是将原始图像数据转换为高质量的图像。 ISP作为图像处理的核心,负责对原始图像数据进行处理,包括去噪、色彩校正、白平衡、锐化等,从而为后端识别、分析、显示提供优质的图像输入。随着图像传感器技术的快速发展,ISP技术正在朝着智能化、高性能和低功耗的方向快速发展。 2024年度,公司基于自身积累的已有ISP领域相关技术经验,持续进行研发投入,对现有的ISP方案进行了升级优化,包括优化内部LDO、降低不同工作模式下电源消耗等。同时,公司通过优化红外图像处理等算法、提升图像处理能力等途径使得公司的ISP相关技术能够进一步满足安防、监控、智慧城市、智能家电等多样化的应用需求。 此外,在人工智能领域,端侧AI因其在实时性、安全性、低网络负载等方面的优势,是目前人工智能发展的重要方向之一。公司结合自身在ISP方面的技术积累,在AI-ISP方向亦开展了布局,通过优化智能降噪和多帧合成提高图像采集的实时性以缩短图像预处理时间等方法,使得图像处理算法能力持续提升,在实时性等方面的性能得到极大提升。公司还持续优化了可用于前端图像采集的MIPIIP,并得到了多个客户的认可。 (2)车规MCU 车规MCU(MicrocontrollerUnit,微控制器单元)指专门用于汽车电子系统中符合汽车电子行业标准的微控制器。与消费级或工业级MCU相比,车规MCU在可靠性、安全性、温度范围、抗干扰能力和寿命等方面有更高的要求,以满足汽车在严苛环境下的长期稳定运行需求。公司在车规MCU领域积极布局,已获得ISO26262汽车功能安全管理体系认证,达到随机故障安全等级ASILB级和系统性故障安全等级ASILD级。截至报告期末,公司在车规MCU领域研发的芯片样片已进入后仿验证阶段,同时公司多款IP产品目前也在进行车规级认证,公司已与车规MCU及车规IP领域的一系列客户开展了合作接洽。 (3)Wi-Fi+BLECombo Wi-Fi和BLE(低功耗蓝牙)是物联网和消费电子领域中最常用的无线通信技术,市场需求较大。Wi-Fi+BLECombo芯片将这两种技术集成到单一芯片中,能够提供更高的集成度、更低的功耗和更低的成本,同时在易用性方面也得到较大提升,具有更大的市场竞争力。报告期内,公司在该领域积极布局,开发了基于Wi-Fi6+BLE5.4的组合方案,目前已完成前期开发工作。 (4)ADC ADC(模数转换器)将模拟信号转换为数字信号,是模拟信息向数字信息转换的关键桥梁,在电力,工业,消费电子,天际通讯等领域中有着重要作用。高端ADC技术目前仍由国外芯片企业占据主导地位,也是目前芯片企业技术竞争的重点领域之一。 2024年度,公司研发了二代SARADC,在信噪比、分辨率、功耗等方面得到较大程度提升。 该ADC既可应用于独立ADC器件,也可以用于基于MCU的集成ADC,进一步丰富的公司的IP储备,并能够在多个关键应用领域实现国产替代与自主可供。 此外,公司积极参与业界交流活动,向行业内各方介绍公司在一站式芯片定制服务领域的技术成果、项目案例及研发进展,并力争与产业链上下游企业建立业务合作关系。2024年7月,公司参展2024年国际AIoT生态发展大会,并就公司在“AI+无线连接”领域的IP、YouSiP平台解决方案、项目案例等进行了介绍;2024年9月,公司参加了由Design&Reuse主办的IP-SoCChina,并在现场向参会各方展示和介绍了公司的一站式芯片定制服务具体情况;同月,公司参加了2024中国集成电路设计创新大会暨第四届IC应用展(ICDIA-ICShow),并在现场展示了公司在ASIC定制芯片领域的成功案例及公司自研You系列IP的相关技术成果;2024年11月,公司参加国际集成电路展览会暨研讨会(IICShenzhen2024),并进行了“面向智能生活的一站式IP和SoC平台解决方案”主旨演讲;2024年12月,公司参加了上海集成电路2024年度产业发展论坛暨第三十届集成电路设计业展览会(ICCAD2024),从核心技术、研发能力及场景应用等多角度展示了公司近年来取得的成果,并与行业内相关方进行了深入交流。 3、加大研发投入,IP及系统级芯片研发方面取得丰硕成果 公司高度重视研发创新,致力于持续增强自身的技术储备及核心技术能力。报告期内,公司积极推进募投项目实施,扩充研发队伍规模,2024年度研发费用为12,784.37万元,较上年同期增加1,961.50万元,占公司营业收入比例达到11.73%。公司本期新申请发明专利16项,新获授权发明专利32项,截至报告期末,公司共有发明专利98项,实用新型专利26项,软件著作权31项,集成电路布图设计专有权17项。公司本报告期取得的主要研发进展情况如下:(1)高速接口IP领域: ①DDR:公司基于28nmHKC+工艺的72bitDDR、LPDDRIP设计验证成功,最高速率达到2,667Mbps;基于28nmHKD2.5V工艺的DDR、LPDDRIP设计验证成功;基于28nmHKD1.8V工艺的DDR、LPDDRIP设计完成进入验证阶段。 ②Serdes与PCIE:公司基于28nmHKC+工艺的SerdesIP及PCIEIP设计验证成功,最高速率可达到16Gbps,并实现量产交付。 ③MIPI:公司可满足汽车电子可靠性要求的先进工艺MIPIDPHYIP设计验证成功,最高速率可达2.5Gbps,同时公司基于28nmHKC+工艺的MIPIDPHYIP设计验证成功,最高速率可达4.5Gbps; ④USB:公司可满足汽车电子可靠性要求的先进工艺USB2.0IP设计验证成功,速率可达480Mbps。同时公司基于28nmHKD1.8V工艺的USB2.0IP以及基于28nmHKD2.5V工艺的USB2.0IP设计验证成功,并实现客户交付。 ⑤PSRAM:公司基于28nmHKD2.5V工艺的PSRAMIP设计完成进入验证阶段。 ⑥EMMC:公司基于28nmHKD2.5V工艺的EMMCIP设计完成进入验证阶段。 (2)高性能模拟IP领域: ①ADC:公司40nmLL工艺16bitSARADCIP设计验证成功,最高采样率达到4Msps,有效位达到14bit以上;基于28nmHKD1.8/2.5V工艺的高速ADC设计完成进入验证阶段。 ②PLL:公司28nmHKC+工艺PLLIP设计验证成功,最高速率达到4.5GHz;同期公司28nmHKD1.8V工艺PLLIP设计完成进入验证阶段以及基于28nmHKD2.5V工艺PLLIP设计完成进入验证阶段。 (3)系统级芯片平台研发领域: ①车规平台方面:公司基于40nmEFlash的车规双核锁步MCU平台已目前完成IP以及前后端设计的主体设计,并进入后仿验证阶段; ②端侧AI平台方面:公司基于28nm工艺实现AIISP、大小核CPU、NOC总线、高速Serdes接口等集成,目前已完成前端设计,并进入FPGA验证和数字仿真验证阶段。 ③自动测试平台方面:公司已分别实现MIPI、PCIE、DDR、ADC、RF的自动化测试系统搭建,并在实际项目中得以应用验证,测试数据的一致性有保证,测试效率大幅度提高。 4、引进专业技术人才,夯实研发团队实力 公司所处的集成电路设计行业是技术密集型行业,人才是公司发展的最关键要素。公司高度重视人才引进和人才队伍建设,组建了一支研发水平高、技术能力强、行业经验丰富的研发与管理团队。截至报告期末,公司共有研发人员155人,较去年同期末增加45人,研发人员占比达到45.32%。研发人员中,硕士及以上学历93人,占研发人员总数的60.00%。 5、登陆资本市场,持续完善公司治理 公司在2024年4月完成科创板上市,为公司的发展树立了新的里程碑。报告期内,公司持续强化制度建设和内控体系建设,不断提升公司管理水平、法人治理水平和规范运作水平。本期公司按照《上市公司独立董事管理办法》等法律法规和规章制度的规定,对公司《独立董事工作制度》进行了修订,并建立了《独立董事专门会议工作制度》。公司严格按照上市公司规范运作的要求,严格履行信息披露义务,重视信息披露管理工作和投资者关系管理工作。同时,公司于上市当年完成利润分配,现金分红5,136.00万元。 非企业会计准则业绩变动情况分析及展望 □适用√不适用 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 1、公司主要业务情况 公司是一家专注于提供一站式芯片定制服务的集成电路设计服务企业。公司定位于新一代信息技术领域,自成立至今一直致力于为客户提供高价值、差异化的芯片设计服务,并以此研发形成了以大型SoC定制设计技术与半导体IP开发技术为核心的全方位技术服务体系。 依托完善的技术体系与全面的设计服务能力,公司不断帮助客户高质量、高效率、低成本、低风险地完成芯片设计开发与量产上市。公司为客户提供芯片设计服务最终转化为客户品牌的芯片产品被广泛应用于物联网、工业控制、消费电子、网络通信、智慧城市等行业。公司凭借技术和服务的优异表现,获得了“中国半导体创新产品和技术奖”、“中国半导体市场最佳设计企业奖”、“上海市浦东新区科学技术奖”、“2021年度最具影响力IC设计企业”等多项荣誉奖项,并被权威媒体《电子工程专辑》(EETimes)评选为“全球60家最受关注的半导体初创公司”。 公司拥有基于中国大陆自主先进工艺进行芯片定制的能力,并在先进工艺实现自研高速接口IP及高性能模拟IP布局,是境内少数具有先进工艺全流程设计能力并有成功芯片定制经验的企业。 除先进逻辑工艺设计能力外,公司还具备覆盖高压工艺、非挥发性存储器工艺、微电子和光电子集成工艺等先进特色工艺设计能力。 2、公司主要服务情况 公司基于自身全面的芯片设计能力、深厚的半导体IP储备与丰富的项目服务经验,为客户提供一站式芯片定制服务,包括芯片定义、IP选型及授权、架构设计、逻辑设计、物理设计、设计数据校验、流片方案设计等全流程芯片设计服务。公司在为客户提供芯片设计服务后,根据客户需求可继续为其提供芯片量产服务。 公司在长期为客户提供一站式芯片定制服务的过程中,了解并捕捉到了不同行业应用领域对于半导体IP的差异化需求,并因此逐渐开发形成了一系列高性能半导体IP(YouIP),提升了公司一站式芯片定制服务的综合竞争力。 由于集成电路产业中不同行业领域客户技术禀赋、产品需求各不相同,公司基于自身核心技术可在芯片设计全流程为客户提供技术支持,并根据客户需求提供相应设计服务。从服务类型来 看,公司为客户提供的一站式芯片定制服务主要可分为芯片全定制服务与芯片工程定制服务。(1)芯片全定制服务 芯片全定制服务是指公司根据客户对于芯片功能、性能、功耗、面积、应用适应性等要求,借助自身全面的芯片定制能力及丰富的设计经验,根据客户需求完成芯片定义、IP及工艺选型、架构设计、前端设计和验证、数字后端设计和验证、可测性设计、模拟电路设计和版图设计、设计数据校验、流片方案设计等设计环节,并根据客户需求提供量产服务。 同时,为了更好更快地满足客户需求,帮助客户提高一次流片成功率并缩短其产品上市时间,公司自主研发形成了由高清音视频DSP平台、物联网微控制器平台、高性能异构计算平台等一系列行业应用解决方案组成的系统级芯片设计平台,以“标准化方案+差异化设计”的模式快速满足客户在消费电子、工业控制、人工智能、智慧城市等众多领域的芯片定制需求。 (2)芯片工程定制服务 芯片工程定制服务主要指公司根据客户需求,完成工艺制程及半导体IP选型、设计数据校验、IPMerge、光罩数据验证、流片方案设计及工艺裕量优化、系统性能评估及优化、封装及测试硬件设计、测试程序开发等设计服务,并根据客户需求整合晶圆代工厂与封测厂等第三方厂商资源向客户提供晶圆制造、芯片封测等量产服务。 与芯片全定制服务更为侧重于产品功能及性能的设计优化相比,在芯片工程定制服务中,公司更为关注设计数据与物理结构、工艺特性的一致性。而由于芯片设计流程较为复杂,各设计步骤间相关性较强,任一环节的设计或验证失误均有可能直接导致设计数据无法正常交付或流片失败。因此,为了降低客户设计风险与设计迭代次数,公司需要结合客户产品特性与技术需求,从工艺制程及IP选型阶段即提供技术支持,并帮助客户在关键设计节点评估设计方案成果转化风险。 基于公司芯片工程定制服务形成的客户产品已被广泛应用于物联网、工业互联网等关键场景。 (二)主要经营模式 1、公司商业模式概述 公司所处集成电路行业产业链主要由集成电路设计、晶圆制造和封装测试等环节组成,集成电路企业按照是否自建晶圆生产线及封装测试生产线主要分为两种经营模式:IDM模式和Fabless模式。IDM模式下,企业集芯片设计、制造、封装和测试等多个产业链环节于一体,可自主完成芯片设计到量产交付的全部工作,代表公司主要包括三星电子、英特尔等。Fabless模式,即无晶圆厂制造模式,采用该种经营模式的企业专注于集成电路的设计、研发和销售,将晶圆制造、封装测试等生产环节委托给专业的晶圆代工厂商和芯片封装测试厂商完成,代表公司包括高通、博通等。 公司作为采用Fabless模式的芯片设计服务企业,为客户提供从芯片定义到量产的一站式芯片定制服务。公司技术能力覆盖芯片开发的全流程,客户可以根据自身需求灵活选择芯片开发过程中全部或部分阶段的服务内容。 在经营模式方面,公司与同样采用Fabless模式的芯片设计公司亦存在一定差异。公司作为芯片设计服务公司,并不通过销售自有品牌芯片产品实现收入,而是依托自身IP及SoC定制开发能力为芯片设计公司及系统厂商等客户提供一站式芯片定制服务开展业务,市场风险和库存风险较小。公司依托自身核心技术为客户提供一站式芯片定制服务,最终转化为客户品牌的芯片产品。 上述经营模式具有平台化、可规模化的特点,该种经营模式使得公司集中资源于可复用性高、具备应用领域扩展性的技术平台,通过持续输出技术能力帮助客户高效完成芯片定制开发及量产,形成了较高的竞争壁垒。 2、盈利模式 公司作为典型的集成电路设计服务企业,主要通过向客户提供芯片设计服务并依据其产品需求提供芯片量产服务以实现收入和利润。报告期内,公司主营业务收入均来源于公司一站式芯片定制服务。 3、研发模式 公司一站式芯片定制服务研发方向包括应用于公司系统级芯片设计平台与高性能半导体IP的研发。 (1)系统级芯片设计方案的研发流程 公司系统级芯片设计方案主要根据公司对市场需求的分析,针对行业应用领域的功能、性能、 面积等需求,结合自有或第三方IP自主开发相应的可复用系统级芯片设计方案并应用于客户的项 目实现中,主要内容如下: ①项目立项:公司结合既有客户项目经验对下游市场需求进行调研分析,收集需要预研的IP、 设计方法等项目需求。根据项目需求设定研发目标、时间表及开发计划,并编制工作说明书与预 算表; ②设计阶段:研发项目经立项后,根据工作说明书执行项目研发,按研发目标和时间表对项 目进行阶段性成果审核,并根据项目进展调整研发资源的投入以保障项目顺利开展; ③项目验收:根据既定的研发目标,由公司技术负责人组织评审团队审议项目研发成果,检 查电路逻辑的正确性以及设计约束、功能逻辑、物理实现的一致性; ④成果推广:根据验收结果,会由公司销售团队向客户进行成果推广,并由研发及技术人员 在实际项目应用中对产品技术规格或数据手册进行修正,以不断提高系统方案的性能与可复用性。 (2)半导体IP的研发流程①市场需求分析:市场部门针对外部市场发展趋势、讨论和评估新的市场机会以及新产品可能带来的潜在市场回报,用于指导新产品的研发,并形成市场需求文档;②产品规格制定:制定符合市场需求及具有市场竞争力的产品规格及性能指标,并输出产品需求文档及设计规格说明书; ③编制研发计划:根据产品规格及性能指标,制定产品研发周期及具体执行计划;④IP架构设计验证和物理实现:设计和优化能够满足设计规格书的IP架构,输出IP架构设计方案,利用多种EDA工具进行IP设计及验证,并对IP测试芯片进行物理设计;⑤IP性能测试与流片验证:针对实测性能及应用场景需求,根据相关国际行业标准进行兼容性测试,并通过设计数据校验、流片方案设计等环节后,完成IP硅验证;⑥IP设计验收:输出通过设计验证和性能测试的RTL代码、IP设计数据及相应的设计报告。 4、采购与生产模式 在Fabless模式中,公司不直接从事晶圆制造、封装测试或其他生产加工工作,相关生产环节均由第三方外协厂商完成。公司的采购主要由生产运营部门负责,并在销售部门的配合下完成。 其中,生产运营部门主要负责订单管理与质量管控,协调晶圆厂商、封测厂商持续改善良率,并不断推动供应商认证和质量改进等工作。 公司的采购模式主要包括一般采购模式和客户订单需求采购模式。一般采购模式主要适用于公司研发所需的通用软硬件采购,主要采购内容包含EDA工具、IP、服务器、测试设备等,该类采购不针对特定客户项目。客户订单需求采购模式主要适用于公司一站式芯片定制服务,公司根据客户订单需求,以委外的形式向第三方厂商采购晶圆、封测服务及IP等。公司在委外环节中严格执行产品质量管控并参与工艺优化、芯片测试方案设计等工作。 公司已建立完善的供应商开发与管理制度,公司生产运营部门从工艺能力、生产能力、质量体系、供应链安全和商务条件等方面对供应商进行综合评估。满足公司上述评估条件的供应商将进入公司合格供应商列表,方可开始向其进行批量采购。公司已与行业内知名晶圆代工厂、封装测试厂建立了良好的合作关系,包括中芯国际、华润上华等知名晶圆代工厂商及华天科技、日月新等知名封装测试厂商。 5、销售及营销模式 公司为客户提供的一站式芯片定制服务具有典型的定制化特点,需要根据客户的差异化芯片定制需求,提供有针对性的芯片设计服务及由设计服务导入的芯片量产服务。因此,报告期内公司采用直销模式。 在市场营销方面,公司通过在目标客户集中区域设置销售中心,能够及时了解下游市场动态并挖掘客户需求。公司在捕捉到潜在客户需求后即在内部联合技术团队进行售前项目评估,并在制定项目方案后与客户进行商务谈判。在双方达成意向后,公司与客户确定合作细节并签订销售合同。通过与客户的直接对接,公司可以更高效地就其需求进行沟通并快速做出反应,从而更敏锐地捕捉市场信息并作出及时调整,确保自身的竞争优势。 (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 1、行业的发展阶段、基本特点、主要技术门槛 公司是一家专注于提供一站式芯片定制服务的集成电路设计服务企业,属于集成电路设计产业,处于新一代信息技术领域。根据《国民经济行业分类》(GB/T4754-2017),公司属于“软件和信息技术服务业”下的“集成电路设计”(行业代码:I6520)。 (1)行业发展阶段及基本特点 ①全球集成电路市场行业发展情况 集成电路自出现以来,历经六十余年的发展,目前被广泛应用于消费电子、通信、汽车以及 工业等领域。近年来,伴随着人工智能、物联网、虚拟现实等新技术的不断涌现与发展,全球集 成电路市场规模总体呈现在波动中逐步增长的态势。根据WSTS数据,全球集成电路市场规模在 2014年-2024年期间由3,359亿美元增加至6,269亿美元,复合增长率约为6.44%。全球集成电路 市场在2023年经历小幅回落后,目前已开始逐渐景气度回升,WSTS预计2025年全球集成电路 市场规模将增长至6,972亿美元。 全球集成电路行业市场规模(2014年至2024年,亿美元)数据来源:WSTS ②产业扶持政策、自主可控的国产替代需求促使中国集成电路市场保持快速发展集成电路行业作为国家战略性产业,近年来得到国家的高度重视与大力支持,相继出台多项政策支持行业发展。《新时期促进集成电路产业和软件产业高质量发展的若干政策》将集成电路产业发展提升至国家战略高度,指出集成电路产业和软件产业是信息产业的核心,是引领新一轮科技革命和产业变革的关键力量,并制定出台财税、投融资、研究开发、进出口、人才等八个方面的措施对行业进行支持,《中华人民共和国国民经济和社会发展第十四个五年规划和2035年远景目标纲要》提出要加强在人工智能、量子计算、集成电路前沿领域的前瞻性布局,《扩大内需战略规划纲要(2022-2035)》指出要推动人工智能、先进通信、集成电路等技术创新和应用。良好的政策环境为我国集成电路行业发展提供了前所未有的发展契机,也为公司提供了有利的市场环境和发展机遇。 在产业政策扶持的同时,自主可控的国产替代需求进一步推动了我国集成电路行业的发展。 近年来我国集成电路产能不断扩大。根据研究机构SEMI的统计及预测,预计2025年全球有18 座新晶圆厂开始建设,其中中国大陆地区占据3席,至2027年,中国大陆地区预计300mm晶圆 厂的数量将2024年的29座增长至71座,届时全球239座300mm晶圆厂中,中国大陆地区占比 将达到30%。中国大陆地区晶圆产能的快速提升将带动整个集成电路产业的快速发展。根据国家 统计局数据,我国集成电路产品产量从2014年的1,016亿块增长至2024年的4,514亿块,十年内 复合增长率达到16.09%,整体而言保持了快速增长态势。 中国大陆地区集成电路产品产量(2014年至2024年,亿块)数据来源:国家统计局 ③我国集成电路设计市场保持快速发展,机遇与挑战并存 在我国集成电路产业整体快速发展的背景下,逐步完善的本土产业链、持续增长的晶圆制造能力、产业政策及资金方面的支持等因素共同推动国内集成电路设计市场的快速发展。根据ICCAD数据,我国集成电路设计企业数量从2014年681家增加至2024年3,626家。同时,根据ICCAD数据,2024年我国集成电路设计行业销售额为6,460亿元,较2023年增长11.9%。 中国大陆芯片设计企业数量(2014年至2024年,家)数据来源:ICCAD 尽管如此,集成电路设计行业也面临着一定的挑战。首先,就2024年度我国集成电路设计行业的增速来看,较以前年度已有一定程度下降,尤其2024年度我国集成电路设计行业增速未达WSTS统计的全球半导体行业增速。其次,受我国集成电路行业起步较晚等因素的影响,目前我国集成电路设计行业在中高端芯片领域的竞争力仍然有待提升,在人工智能、汽车电子等新兴领域的技术能力和产品能力仍需进一步积累。此外,伴随近年来国内集成电路行业的快速发展,人力成本的上涨也导致集成电路设计企业的运行成本不断增长,日益复杂的国际地缘政治形势也对我国集成电路设计企业的发展提出了新的挑战。 ④集成电路行业的技术进步使得下游客户对集成电路设计服务行业的认可程度不断提升,集成电路设计服务行业的市场空间逐步增长 在集成电路行业发展初期,其作为一项新兴技术,研发、制造等被少数大型企业掌握,芯片企业通常采用IDM模式。随着集成电路产业的不断发展,集成电路产业中的设计、制造、封装测试等环节逐步分离,产业链分工日益精细。与此同时,随着集成电路终端应用的多样性与复杂性的快速增加,芯片设计难度亦随之提升,因此集成电路设计行业的分工进一步细化为芯片设计公司、芯片设计服务公司、半导体IP供应商与EDA工具供应商等。 芯片设计服务公司的客户群体主要包括系统厂商与芯片设计公司。对于系统厂商而言,其对终端场景需求、产品功能有着较为深刻的理解,由于其在芯片设计、验证、测试等方面欠缺相关技术能力与设计经验,往往无法独立开发芯片,因此其可以借助芯片设计服务公司为其提供一站式芯片定制服务,从而实现产品快速开发与迭代。对于芯片设计公司而言,一方面芯片设计服务公司能够为其在设计之初提供生产工艺及半导体IP选型的完整方案,另一方面芯片设计服务公司基于自身核心技术及对晶圆代工厂多工艺节点的丰富设计经验,能够帮助芯片设计公司提高设计效率及流片成功率。因此,集成电路行业的发展推动了集成电路设计服务行业的重要性。 近年来,随着消费电子、网络通信、工业控制等终端市场的发展,集成电路设计服务行业的市场空间也随之增长。根据QYResearch的预计,2023年中国ASIC设计服务市场销售收入为15.03亿美元,预计到2030年可以达到34.16亿美元。 (2)主要技术门槛 集成电路设计行业是典型的技术密集型行业,需要具备深厚的技术和经验积累,并通过持续的研发创新以及前瞻性的市场布局才能从技术层面不断满足市场需求。行业内的后入者往往需要通过较长时间的技术摸索和积累才能与业内已建立较强技术优势的企业开展竞争,因此公司所处行业具有较高的技术门槛。 具体而言,公司所处的集成电路设计服务行业具有定制芯片种类众多、设计失败风险高、设计效率要求高等特点,需要具备面向多应用领域、多工艺平台的完整芯片设计能力,技术难度较高。在消费电子领域,由于消费电子产品随着新兴应用场景需求的不断涌现在种类上不断增多,对芯片产品的迭代速度、开发上市周期及成本控制要求较高,且对体积和功耗要求较为严格,因此对芯片设计服务企业在芯片设计效率、流片成功率、低功耗设计能力等方面的要求较高;在工业控制领域,该领域对芯片可靠性、实时性等方面的技术要求及设计难度更高,对芯片设计服务企业在设计可靠性和产品差异化性能方面的要求较高;在物联网领域,由于功耗及信号转换精度是物联网芯片的关键性能指标,因此其对芯片设计服务企业在模拟电路设计以及物理设计能力方面提出了较高的要求。此外,在网络通信、汽车电子、智慧城市等领域,基于各领域的应用特点,亦分别对芯片设计服务企业在工艺制程、高速接口IP、极大规模集成电路设计、可靠性、定制化功能及性能实现等不同方面提出了相应的要求。 同时,为满足公司一站式芯片定制服务开展过程中部分关键IP的需求,公司针对高速接口IP与高性能模拟IP进行了自主研发,形成了一系列IP储备并应用于主营业务中。上述IP研发也具有较高的技术门槛。高速接口IP的技术门槛包括数据传输速率、带宽、稳定性、兼容性等方面,高性能模拟IP的技术门槛包括转换精度、转换速率、功耗及面积等方面,整体而言对相关企业在模拟电路设计能力、低功耗设计能力、关键性能指标优化能力等方面提出了较高的要求。 2、公司所处的行业地位分析及其变化情况 公司是全球集成电路设计服务行业的头部厂商,同时基于对自身发展战略、客户需求、行业发展趋势等因素的综合考虑,选择与中国大陆技术最先进、规模最大的晶圆代工厂中芯国际建立了战略合作伙伴关系。多年来,公司积极参与全球竞争,吸引并服务了众多境内外知名客户,在全球集成电路设计服务产业竞争中占据了重要位置。 公司一直致力于为客户提供优质可靠的一站式芯片定制服务,不断深耕对不同工艺制程的研究,通过将芯片设计方法学与物理结构相结合进行芯片设计,帮助客户高效率、低风险地完成芯片设计与量产交付。基于全面的技术服务体系与成熟的系统级芯片设计平台,公司得以不断吸引面向不同场景的众多芯片设计公司、系统厂商等客户。公司紧跟大陆自主先进工艺进行全流程设计,具备自主先进逻辑工艺与先进特色工艺全流程设计能力,实现了多工艺节点、多工艺平台的覆盖。公司聚焦系统级(SoC)芯片一站式定制服务,定制芯片包括系统主控芯片、光通信芯片、5G基带芯片、网络交换机芯片、FPGA芯片、无线射频芯片等关键芯片,上述产品被广泛应用于物联网、工业控制、网络通信等众多等高技术产业领域中,满足了不同场景差异化、个性化需求,建立了较强的竞争壁垒。 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(1)所属行业在新技术方面近年来的发展情况与未来发展趋势 ①逻辑工艺与特色工艺推陈出新,集成电路器件线宽不断缩小 随着摩尔定律的不断演进,制造工艺及器件微观结构对芯片的速度、可靠性、功耗、面积等关键指标的影响越来越大。近年来,下游新兴应用的不断涌现及用户对于产品性能要求的不断提高,均对逻辑电路及其他集成电路和半导体器件类型都提出了更高的要求。在逻辑工艺方面,已由本世纪初的0.35微米的CMOS工艺发展至纳米级FinFET工艺并应用于安全加密、消费电子等领域。在特色工艺方面,随着更多的应用需求转为通过半导体技术实现,出现了如BCD、EFlash、LCOS、SOI等特色工艺平台,并被应用于电源管理、高速非易失性存储、显示器件等领域。 随着集成电路工艺制程的不断演进与特色工艺的不断创新,集成电路设计服务企业在不同工艺、不同制程上的工艺分析能力、全流程设计能力及项目流片经验将成为其重要竞争优势。 ②下游需求的多样性催生了SoC芯片技术的发展 随着下游应用场景的增多及对芯片产品差异化需求的涌现,集成电路设计产业被要求在不断提升产品性价比、缩短上市周期的同时快速满足差异化需求,SoC芯片技术应运而生。 SoC芯片技术是从设计的角度出发,将系统所需的组件进行高度集成,将原本不同功能的集成电路以功能模块的形式整合在一颗芯片中,以缩小芯片面积、提升芯片的计算速度并加快开发周期。相比传统芯片产品对每个关键模块从头设计进而进行系统整合及验证的开发方式,SoC芯片设计及验证技术旨在提高模块复用性,通过重复使用预先设计并验证过的集成电路子模块以降低设计风险、降低设计成本并提高设计质量。同时,大型SoC的设计开发对于产品架构设计技术、半导体IP库标准化及完整性、大规模物理设计及验证技术提出了极高的要求,部分行业领先企业已有相关技术布局。 ③人工智能、物联网等新兴技术的快速发展推动先进封装、Chiplet等新技术革新集成电路行业主要沿着两个技术路线发展,一是延续摩尔定律,即发展制程工艺,通过持续微缩晶体管栅极尺寸,从而在单位面积容纳更多晶体管;二是超越摩尔定律,即通过多样化发展先进封装技术,实现小型化、轻薄化、高密度、低功耗和功能融合等优点。随着晶体管尺寸接近物理极限,摩尔定律的推进速度减缓,单纯依靠制程微缩提升芯片性能的难度加大,同时集成电路的发展还面临存储器、芯片面积、功耗、功能等多方面的限制,因此随着人工智能、物联网、高新能计算等新兴技术的发展,超越摩尔定律这条发展路线的重要性愈发凸显。 先进封装也被称为高密度封装,通过缩短I/O间距和互联长度,提高I/O密度,进而实现芯片性能的提升。相比传统封装,先进封装拥有具有更高集成度、更高性能、更低功耗和更小尺寸的特点,并且支持异构集成,能够将不同工艺节点、不同功能的芯片整合在一起,目前主流的先进封装技术包括WLP、2.5D封装、3D封装等。先进封装技术能够在晶体管尺寸不变的情况下提升芯片性能,是未来集成电路行业发展的重要突破口之一。根据研究机构Yole的预测,全球先进封装市场规模有望从2023年的468亿美元增长至2028年的786亿美元。 Chiplet(芯粒)技术是一种半导体设计方法,它将一些预先生产的实现特定功能的芯片裸片通过先进封装技术集成在一起,形成一个完整的芯片。Chiplet技术旨在提高芯片设计的灵活性、降低成本、提升性能。近年来,由于人工智能等新应用导致芯片体积增加从而带来大面积单颗SoC良率下降,Chiplet技术通过将单颗SoC的不同功能模块进行拆分,并且不同的模块可以选取最合适的制程,能够较大程度上提升最终芯片的良率以及芯片整体设计的灵活性,而先进封装技术的发展也为Chiplet技术的实现提供了基础,在先进工艺技术发展受阻时,Chiplet技术为前沿芯片技术的发展提供了新的路径。 ④自主可控、边缘计算等需求带动RISC-V的发展 RISC-V是一个基于精简指令集(RISC)原则设计的开源指令集架构,相较于ARM/x86架构,RISC-V具有高灵活性、低成本、低功耗的特点,目前最领先的基于RISC-V的IP内核已接近ARMCortex-A78的性能水平。目前,RISC-V主要应用于IoT、边缘计算、消费电子等领域。一方面,随着人工智能领域的迅速进展,边缘AI设备有望迎来快速发展,而RISC-V在功耗和能效比方面的优势有望成为边缘AI设备的理想选择,通过集成多个RISC-V内核与专用AI加速器,可以形成异构计算平台,实现任务的高效协同处理,并在手机边缘侧、AI眼镜等领域得到应用。另一方面,在ARM/x86架构存在不授权或不供应等风险的大背景下,RISC-V架构由于具备开源开放的特殊属性,被认为是国产芯片弯道超车的机遇,亦有望成为第三大架构生态。 (2)所属行业在新产业方面近年来的发展情况与未来发展趋势 经过多年的发展,集成电路产业一方面在技术上实现不断突破,另一方面也在应用领域方面不断突破迭代,带动了众多新产业的进步。近年来,人工智能、物联网、边缘计算、汽车电子、医疗电子等新兴领域蓬勃发展,为集成电路产业发展带来了新的机遇。 ①人工智能 2022年11月,OpenAI发布了ChatGPT,催生了全球对大型模型技术的高度关注和加速发展。 在这一全球趋势下,国内的人工智能相关企业及研究机构也快速响应,推动了国内大模型技术的飞速发展及应用的快速尝试。在大模型的核心构成中,除了算法本身,参数设置也至关重要,通常参数量越大,神经网络模型的复杂性越高,对计算资源的需求也越大。ChatGPT等大规模参数通用大模型的推出带动了对算力需求的巨大增长。 具体而言,人工智能技术在实际应用中包括训练和推理两个环节,训练环节是指通过数据开发出人工智能模型,使其能够满足相应需求;推理环节是指利用训练好的模型进行计算,利用输入的数据获取正确结论的过程,不同的环节所需芯片的特点及类型亦有所不同。在训练侧,由于人工智能模型在训练过程需要处理大量的数据和复杂的计算,对芯片的计算能力、内存带宽和并行处理能力要求非常高,同时在训练过程中需要不断地调整模型的参数和结构,因此目前普遍使用GPU执行训练任务。在推理侧,因为人工智能模型已经训练完毕,此时对芯片的计算精度要求相对较低,但对计算速度、能效和成本要求较高,而ASIC(专用集成电路)因其高度定制化的设计能够针对推理任务进行优化,并以较低的功耗实现快速的推理计算,在推理侧具有较为明显的优势。此外,尽管当前训练侧使用GPU较多,但研发定制化的人工智能芯片在成本、供应安全、自主可控、能效比等方面均具有较为明显的优势,未来在训练侧也有广阔的市场空间。 此外,在人工智能大模型突飞猛进的同时,由于其通常部署于云端服务器,因此在网络延迟、数据安全等方面也面临一定的挑战,鉴于终端侧AI在可靠性及时延、隐私及安全性、成本及能耗等方面的优势,业界预期今后在边缘终端部署AI模型将是人工智能领域重要的发展方向,从而也将驱动定制化的低功耗边缘AI芯片、集成端侧AI模型的SoC芯片等硬件产品的发展。 ②物联网 物联网是万物互联的核心技术,其基础是通过标准通讯协议使得各种物体可以互相通讯和连接,并根据应用场景将数据传输到云端进行处理和控制,无线连接是物联网的主要实现方式。针对不同场景的物联网连接需求,无线连接技术包括WiFi、蓝牙等局域无线通信技术,以及5G、NB-IoT等广域无线通信技术。物联网下游应用分布广泛,覆盖了工业制造、交通运输、智慧能源、智慧零售、智慧城市等。《世界万物智联数字经济白皮书》指出2024年全球物联网连接数增长超过23%,有望超过250亿,中国在物联网基础建设方面居于领先地位。 近年来,随着新技术及新应用场景的涌现,物联网领域保持持续快速发展态势。一方面,无线连接技术的进步推动了物联网设备数量的迅速增长,在Wi-Fi领域,Wi-Fi6的推出解决了传统Wi-Fi设备信号传输覆盖范围小、功率消耗大等弊端,能够低成本满足室内办公、零售及娱乐等场景的连接需求;在蓝牙领域,低功耗蓝牙技术具备传输距离远、功耗低和延迟低等突出优势,随之诞生的低功耗蓝牙组网技术也使得设备“多对多”通讯成为可能,通过Wi-Fi6的高带宽与低功耗蓝牙的低功耗特性,物联网设备能够具备高速、低功耗的无线连接能力,从而实时、有效地收集并传输数据至云端进行处理。另一方面,新场景的出现进一步带来了物联网市场的增长空间,随着人工智能应用的发展,新型AI硬件如AI玩具、AI眼镜、AI智能家居等设备需求扩容,而这些新型硬件均需要搭载相应的物联网模组,此外如智能网联汽车等场景的普及也带动了对物联网的需求。 ③汽车电子 汽车行业是国民经济的重要部门之一,近年来我国汽车行业发展迅速,尤其是新能源汽车的渗透率逐年增加。在汽车“电动化、网联化、智能化、共享化”趋势的带动下,车用芯片的数量和种类逐渐增加。根据中国汽车工业协会的数据,传统燃油车所需汽车芯片数量为600-700颗/辆,新能源汽车所需的汽车芯片数量将提升至1,600颗/辆,而更高阶的智能驾驶汽车对芯片的需求量则有望提升至3,000颗/辆。 新能源汽车的发展一方面带动了对汽车芯片数量的需求,另一方面也推动汽车电子电气架构的演进,从而使得域控制器的需求增加。传统功能汽车采用分布式电子电气架构,离散化的ECU(电子控制单元)软硬件紧耦合且各ECU之间独立性较强,难以适应汽车智能化革新的趋势和需求。DCU(域控制器)将功能相似且分离的ECU功能进行整合,一辆整车可以划分为动力域、底盘域、座舱域、自动驾驶域、车身域五个域,每个域的系统架构由域控制器为主导搭建,并利用处理能力和算力更强的芯片相对集中地控制每个域。域控制器通常由域主控处理器、操作系统和应用软件及算法等三部分组成,其中作为主控处理器的芯片需要具备高性能、高集成度、低能耗、高安全性等特点,这使得ASIC方案成为车辆域控处理器的重要发展方向之一。 ④医疗电子 医疗电子芯片应用领域广泛,既包括呼吸机、除颤器、胶囊胃镜、植入式起搏器等服务于医疗机构的医用医疗设备,也包括血糖监测仪、电子血压计、血氧仪等应用于日常健康管理的家用医疗设备。对于医用医疗设备而言,多种类型的芯片已在医疗设备中使用多年,随着医疗设备的国产化进程推进以及终端用户对使用成本、性能、成像清晰度等方面要求的提升,基于新工艺、新技术的国产化芯片有望在更多的医用医疗设备中得到使用。对于家用医疗设备而言,随着国民健康意识的增强,以及云端服务、低功耗技术等的发展,家用医疗设备市场规模逐步增加。以动态血糖监测(CGM)领域为例,通过植入一次性葡萄糖传感器连续监测葡萄糖水平,能够记录整个时间段内血糖变化情况,同时还可以配合糖尿病治疗,预计2030年全球市场规模将达到364亿美元。在CGM设备中,重要组成部分便是基于模拟前端芯片及低功耗蓝牙芯片的硬件模组,而随着CGM领域低成本、高性能、小型化趋势的演进,将不同功能集成的SoC方案有望得到应用。 (3)所属行业在新业态、新模式方面近年来的发展情况与未来发展趋势伴随技术进步、行业竞争和市场需求的不断变化,集成电路产业在经历了多次结构调整后,已逐渐由集成电路设计、制造以及封装测试只能在企业内部一体化完成的垂直整合元件制造模式演变为垂直分工的多个专业细分产业,并逐渐形成由EDA工具及半导体IP、设计服务、材料和设备提供厂商组成的产业链上游,由采用Fabless模式的芯片设计公司、从事晶圆制造、封装测试的厂商组成的产业链中游与由系统厂商组成的产业链下游。 在芯片设计产业方面,随着集成电路工艺种类的丰富与先进工艺的持续演进,芯片工艺及IP选型难度、设计难度及流片风险不断提升,导致产品设计时间及开发成本显著增加。同时随着下游场景需求波动对芯片生命周期的影响,芯片设计效率与一次流片成功率成为企业在激烈的市场竞争中保持竞争优势的关键因素。越来越多的芯片设计公司及系统厂商集中研发力量在自身核心优势上,并选择将前端设计、物理设计、流片、晶圆生产、封装与测试等产品开发过程中的部分或全部环节交由设计服务公司完成,以求实现更短的设计周期、更少的流片迭代次数与更高的产品性能提升。 此外,随着半导体设计行业分工专业化的发展,半导体IP行业也越发成熟。未来,随着工艺节点不断升级并演进,单颗芯片可集成的IP数量亦将随之不断增多,从而进一步推动半导体IP市场的发展。现阶段,我国集成电路设计企业在产品研发过程中大多采用的是国外芯片巨头企业的IP。一方面,国外企业具有的优势地位使得授权费用较高,增加了我国芯片设计企业的设计成本;另一方面,半导体核心技术和知识产权长期受制于人将对于我国国产芯片的自主和安全产生潜在的风险。因此,推进关键IP国产化是市场的选择也是国家战略的需求。 (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 公司自设立以来专注于集成电路设计服务领域关键技术的研发,经过十余年的技术积累和研发投入,公司形成了大型SoC定制设计技术与半导体IP开发技术两大类核心技术体系。公司相关核心技术在报告期内,不存在重大变化情况。公司现有核心技术具体情况如下:(1)大型SoC定制设计技术 ①大规模SoC快速设计及验证技术 随着SoC规模越来越大、应用场景日趋复杂,系统架构设计及实现难度不断上升。同时,产品复杂度的提高使得前端设计工作量大幅增加。因此,减少设计迭代次数并提高验证效率成为缩短产品交付周期的关键因素。 大规模SoC的设计及验证需要整合处理器、模拟IP、数字IP、存储器等多维度资源,并建立包含一整套工具链与协议栈的完整技术平台。为了快速满足不同客户对于产品交付时间、功能、应用场景等方面的差异化需求,公司在可配置IP标准化、架构设计、实现及验证自动化等多方面进行自主研发,形成了大规模SoC快速设计及验证技术。 在半导体IP方面,公司通过对IP进行底层封装,形成了规模化、标准化的IP库,并实现了可配置IP的快速复用。在架构设计方面,公司秉承可重构、易拓展的设计理念对系统核心控制模块、IO端口、算法等模块在功能、性能、兼容性等方面进行了深度开发,并形成了一整套可复用架构设计模块。在架构自动化实现及验证方面,公司基于上述模块自主开发实现了总线及系统信号与IP的自动连接,并实现了时钟控制、复位控制、系统控制代码与测试验证代码的自动生成,大幅提高了设计及验证效率。此外,公司基于该技术可实现SDC、UPF等关键约束文件的自动生成,在最大限度保障设计与约束一致性的同时缩短了产品设计周期。 公司大规模 SoC快速设计及验证技术被广泛应用于公司设计服务中,在满足导航定位、智能语音处理、安全加密等多领域客户差异化需求的同时,有效提高了芯片设计效率和设计灵活度。 ②大规模芯片快速物理设计技术 芯片物理设计环节决定了芯片功能能否顺利实现,并直接影响了芯片在功能、性能、功耗、面积等关键指标方面的表现。同时,随着摩尔定律的不断演进,先进工艺对芯片物理设计能力的要求不断提高,亦使得设计周期及设计难度成倍增长。 公司结合不同工艺节点与工艺平台物理特性,持续优化物理设计规划、模块拆分、模块布局与固化实现等关键物理设计环节,有效减少了时序优化迭代次数,并提高了面积利用率及芯片极限频率。同时,公司针对视频编解码和AI边缘计算等对于芯片面积、功耗、性能有着极高要求的应用场景,开发构建了一系列专用物理设计方案,进一步提升了热点应用的设计效率。 ③系统性能评估及优化技术 随着 SoC逐渐向低电压、高速率发展,系统信号及电源的完整性对产品实际功能、性能的影响不断提升,而芯片设计、封装设计及PCB板级设计环节均会对产品信号及电源的完整性造成影响,甚至可能导致关键功能无法顺利实现。 公司基于系统性能评估及优化技术对芯片物理设计、封装设计及PCB板级设计的信号及电源完整性进行全链路仿真及评估,并结合评估结果进行针对性设计优化。一方面,该技术使得公司在芯片设计阶段即可快速定位物理设计风险点并进行相应优化,降低了流片失败风险;另一方面,该技术有效减少了封装设计和PCB板级设计的迭代次数,并能够在设计阶段提前规避封装及系统板级设计缺陷,有效缩短了产品验证周期,从而加速了客户产品上市时间。 ④工程服务技术 随着工艺平台与制程的不断演进,芯片设计风险、流片复杂度及准确度要求不断提升,因此流片成为芯片设计成果向量产阶段转化的重要设计环节之一。在流片阶段的任何一个设计错误或验证遗漏都会影响流片进度,甚至导致项目失败。 公司通过分析不同工艺节点基础设计文件(PDK)和工艺库(Library)中的物理结构、寄生参数、时序信息等内容,结合客户产品特性和设计需求在产品定义阶段即为客户提供IP及工艺库选型服务,保障了产品设计需求的准确实现。同时,公司针对不同工艺平台器件微观结构的设计和生产特点,对设计与制造、设计方法与物理结构之间的映射关系进行数据建模,并形成了同时涵盖设计数据及物理结构的数据分析体系,该体系使得公司在产品定义至量产的各个阶段帮助客户进行风险评级及数据验证,从而提高了流片效率及成功率,并减少了设计迭代次数。 (2)半导体IP开发技术 ①高速接口IP开发技术 高速接口IP是一种实现SoC中嵌入式CPU访问外设或与外部设备进行通信、数据传输的接口模块。随着数据中心、存储、高速网络以及人工智能等领域需求快速增长,SoC对于传输速率、带宽、稳定性等方面的要求越来越高,而高速接口IP的性能及兼容性直接影响了芯片在终端场景中的性能表现。 公司自主研发了包含DDR、Serdes、PCIe、MIPI、USB、ONFI、PSRAM、EMMC等一系列高性能接口IP,覆盖主流先进工艺节点,在数据传输速率、带宽、兼容性等关键性能方面实现了国内领先水平。 ②模拟数字转换器(ADC)IP技术 模拟数字转换器(ADC)IP主要将模拟信号转变为数字信号。在不同的SoC应用中,ADC承担了将真实的模拟信号,例如:温度、声音、图像等,转换成容易存储、处理和传输的数字形式的工作。其精度和采样速率直接影响了芯片算法数据处理复杂度及数据传输效率,因此ADCIP的性能优劣直接影响SoC系统相关应用的灵敏度及开发成本。 公司自主研发了逐次逼近寄存器型(SAR)ADC与流水线型(PIPELINE)ADC等一系列高性能ADCIP,覆盖主流先进工艺节点,并在转换精度、转换速率等方面实现了国内领先水平。 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
截至2024年12月31日,公司累计获得发明专利授权98项、实用新型专利26项。 报告期内获得的知识产权列表
![]() |