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澜起科技2021年年度董事会经营评述
发布日期:2022-05-14 03:22   来源:未知   阅读:

  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:

  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。

  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。

  公司的PCIe4.0Retimer芯片于2020年完成研发,随着支持PCIe4.0的主流服务器CPU在2021年第二季度正式上市,公司的PCIe4.0Retimer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PCIe3.0向PCIe4.0逐步过渡的过程,PCIe4.0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PCIe4.0Retimer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PCIe4.0Retimer芯片的主要厂商之一,并且是其中唯一的中国公司。PCIeRetimer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PCIe5.0、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。

  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。

  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:

  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。

  公司的PCIe5.0Retimer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。

  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。

  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。

  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。

  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PCIe4.0Retimer芯片荣获第九届“中国电子信息博览会创新奖”。

  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。

  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、PCIeRetimer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。

  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DDR4Gen2Pus子代为主。

  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。

  (1)DDR5第一子代RCD芯片支持双通道内存架构,命令、地址和控制信号1:2缓冲,并提供奇偶校验功能。该芯片符合JEDEC标准,支持DDR5-4800速率,采用1.1V工作电压,更为节能。该款芯片除了可作为中央缓冲器单独用于RDIMM之外,还可以与DDR5DB芯片组成套片,用于LRDIMM,以提供更高容量、更低功耗的内存解决方案。

  (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DDR5RCD芯片一起组成套片,用于DDR5LRDIMM。该芯片符合JEDEC标准,支持DDR5-4800速率,采用1.1V工作电压。在DDR5LRDIMM应用中,一颗DDR5RCD芯片需搭配十颗DDR5DB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

  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8KbitEEPROM、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SPDEEPROM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SPDEEPROM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。DDR5SPD数据可通过I2C/I3C总线访问,并可按存储区块(bock)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总线个集线个内存模组),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。

  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1MHzI2C和12.5MHzI3C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。

  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。

  PCIeRetimer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PCIe3.0(数据速率为8GT/S)发展为PCIe4.0(数据速率为16GT/S),数据传输速度翻倍的同时带来了突出的信号衰减和参考时钟时序重整问题,这些问题较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。PCIe4.0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)。PCIeRetimer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PCIe4.0Retimer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PCIe4.0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。

  公司的PCIe4.0Retimer芯片可应用于NVMeSSD、AI服务器、Riser卡等典型应用场景,同时,公司提供基于该款芯片的参考设计方案、评估板及配套软件等完善的技术支持服务,帮助客户快速完成导入设计,缩短新产品上市周期。

  2021年第二季度,随着首款支持PCIe4.0的主流服务器上市,PCIe4.0相关生态逐步完善,公司自主研发的PCIe4.0Retimer芯片已逐步导入部分客户并开始实现规模出货。同时,报告期内公司正在研发PCIe5.0Retimer芯片。

  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。

  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PCIe4.0,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。

  onMemoryTraffic)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。

  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DSPCuster和AICoreCuster,DSP支持通用向量计算,AICore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。

  (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)”、“EmbeddingSearch(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“EmbeddingSearch”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。

  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。

  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。

  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Fabess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Fabess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。

  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(SemiconductorIndustryAssociation)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%。

  公司主要产品内存接口及模组配套芯片、PCIeRetimer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%。

  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。

  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。

  从2016年开始,DDR4技术的发展进入了成熟期,成为内存市场的主流技术。为了实现更高的传输速率和支持更大的内存容量,JEDEC组织进一步更新和完善了DDR4内存接口芯片的技术规格,增加了多种功能,用以支持更高速率和更大容量的内存。在DDR4世代,从Gen1.0、Gen1.5、Gen2.0到Gen2pus,每一子代内存接口芯片所支持的最高传输速率在持续上升,DDR4最后一个子代产品Gen2pus支持的最高传输已达3200MT/s。随着JEDEC组织不断完善对DDR5内存接口产品的规格定义,DDR5内存技术正在逐步实现对DDR4内存技术的更新和替代。DDR5第一子代内存接口芯片相比于DDR4最后一个子代的内存接口芯片,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。从JEDEC已经公布的相关信息来看,DDR5内存接口芯片已经规划了三个子代,支持速率分别是4800MT/s、5600MT/s、6400MT/s,预计后续可能还会有1~2个子代,可见通过不断的技术创新,实现更高的传输速率和支持更大的内存容量将是内存接口芯片行业未来发展的趋势和动力。

  根据JEDEC组织的定义,在DDR5世代,服务器内存模组上除了需要内存接口芯片之外,香港全网精英高手料。同时还需要配置三种配套芯片,包括一颗SPD芯片、一颗PMIC芯片和两颗TS芯片;普通台式机、笔记本电脑的内存模组UDIMM、SODIMM上,需要配置两种配套芯片,包括一颗SPD芯片和一颗PMIC芯片。

  目前DDR5内存接口芯片的竞争格局与DDR4世代类似,全球只有三家供应商可提供DDR5第一子代的量产产品,分别是公司、瑞萨电子和Rambus,公司在内存接口芯片的市场份额保持稳定。在配套芯片上,SPD和TS目前主要的两家供应商是公司和瑞萨电子;PMIC的竞争对手更多,在初期竞争会更复杂。

  PCIe协议是一种高速串行计算机扩展总线年诞生以来,近几年PCIe互连技术发展迅速,传输速率基本上实现了每3-4年翻倍增长,并保持良好的向后兼容特性。PCIe协议由PCIe3.0发展为PCIe4.0,传输速率已从8GT/s提升到16GT/s,到PCIe5.0、PCIe6.0,传输速率将进一步提升到32GT/s、64GT/s。随着PCIe协议传输速率的快速提升,并依托于强大的生态系统,平台厂商、芯片厂商、终端设备厂商和测试设备厂商的深入合作,PCIe已成为主流互连接口,全面覆盖了包括PC机、服务器、存储系统、手持计算等各种计算平台,有效服务云计算、企业级计算、高性能计算、人工智能和物联网等应用场景。

  然而,一方面随着应用不断发展推动着PCIe标准迭代更新,速度不断翻倍,另一方面由于服务器的物理尺寸受限于工业标准并没有很大的变化,导致整个链路的插损预算从PCIe3.0时代的22dB增加到了PCIe4.0时代的28dB,并进一步增长到了PCIe5.0时代的36dB。如何解决PCIe信号链路的插损问题,提高PCIe信号传输距离是业界面临的重要问题。

  一种思路是选用低损PCB,但价格高昂,仅仅是主板就可能会带来较大的成本增加,而且并不能有效覆盖多连接器应用场景;另一种思路是引入适当的链路扩展器件如Retimer,使用PCIeRetimer芯片,采用模拟信号和数字信号调理技术、重定时技术,来补偿信道损耗并消除各种抖动的影响,从而提升PCIe信号的完整性,增加高速信号的有效传输距离。

  因此,PCIeRetimer芯片作为PCIe协议升级迭代背景下新的芯片需求,其主要解决数据中心、服务器通过PCIe协议在数据高速、远距离传输时,信号时序不齐、损耗大、完整性差等问题。相比于市场其他技术解决方案,现阶段Retimer芯片的解决方案在性能、标准化和生态系统支持等方面具有一定的比较优势,未来根据系统配置,Retimer芯片可以灵活地切换PCIe或CXL模式,更受用户青睐。

  而随着传输速率从PCIe4.0的16GT/s到PCIe5.0的32GT/S,再次实现翻倍,Retimer芯片技术路径的优势更加明显,Retimer芯片的需求呈“刚性化”趋势。有研究预测,到PCIe5.0时代,PCIeRetimer芯片有望为行业主流解决方案。

  报告期内AI行业和市场继续快速发展,除了传统的监控和互联网等业务,AI应用在医学、商业领域的新应用不断增加。而AI算法在自然语言处理(NLP)任务上的进步也推动了机器翻译、人机对话、智能文本分析等应用的推广。同时,由AI应用所带动的AI硬件市场也以两位数的年增速在不断增长。现阶段,按基本功能划分,AI芯片可分为训练芯片和推理芯片;按技术路径划分,AI芯片可分为GPU、FPGA、ASIC芯片;从终端应用场景来看,除了传统的视频监控和互联网等业务,AI芯片在医学、商业领域的新应用不断增加。

  目前AI应用仍然处于算法快速迭代、对算力要求不断提高的阶段,包括GPU、AI加速卡、CPU、FPGA在内的各类AI硬件也在迭代发展。客户最关注的是单位价格带来的AI算力规模及其功耗成本。数据中心的AI硬件部署目前仍然以GPU为主,但近两年来各类AI专用的训练、推理硬件已经开始规模部署,并在相应场景下展现出功耗、性能、成本等方面的优势。

  公司的内存接口芯片受到了市场及行业的广泛认可,公司凭借具有自主知识产权的高速、低功耗技术,为新一代服务器平台提供完全符合JEDEC标准的高性能内存接口解决方案,是全球可提供从DDR2到DDR5内存全缓冲/半缓冲完整解决方案的主要供应商之一,在该领域拥有重要话语权。

  产品标准制定方面,公司是全球微电子行业标准制定机构JEDEC固态技术协会的董事会成员之一,在JEDEC下属的三个委员会及分会中担任主席职位,深度参与JEDEC相关产品的标准制定。其中,公司牵头制定DDR5第一子代、第二子代内存接口芯片(RCD/DB)的标准,并积极参与DDR5内存模组配套芯片标准制定。

  技术实力方面,公司处于国际领先水平。公司发明的DDR4全缓冲“1+9”架构被JEDEC国际标准采纳,该架构在DDR5世代演化为“1+10”框架,继续作为LRDIMM的国际标准。在DDR5世代,公司在内存接口芯片方面继续保持技术领先,进一步巩固了在该领域的优势,报告期内,公司与合作伙伴共同研发的内存模组配套芯片成功量产,并且公司已开展DDR5第二子代内存接口芯片的研发工作,研发进度目前亦处于行业领先。

  市场份额方面,公司在DDR4世代逐步确立了行业领先优势,是全球可提供DDR4内存接口芯片的三家主要厂商之一,占据全球市场的重要份额。在DDR5世代,公司继续领跑,内存接口芯片的市场份额保持稳定。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。

  公司是全球可量产PCIe4.0Retimer芯片唯一的中国公司。公司PCIe5.0Retimer芯片的研发进展顺利,已完成器件和系统级测试评估,开始与生态伙伴进行互操作性测试,将成为国内首家可提供PCIe5.0Retimer芯片的厂家,以及该细分领域中全球的重要供应商之一。

  报告期内公司PCIe4.0Retimer芯片的销售收入已取得阶段性突破,后续随着客户的持续导入、PCIe4.0生态的进一步完善以及PCIe5.0Retimer芯片的迭代,公司相关产品的销售规模有望跃升新的台阶。

  津逮服务器平台是公司面向中国市场设计的本土服务器平台解决方案,其技术具有独创性、先进性,且该产品线可持续更新迭代。鉴于服务器CPU以及内存模组的市场准入门槛较高,需要较长的测试及认证周期,公司作为行业生态的新进入者,需要一定时间在该领域立足。

  经过多年的市场拓展,津逮服务器平台已具备一定的客户基础及市场份额。2021年公司津逮CPU持续更新,推出第三代津逮CPU。持续的更新迭代提高了津逮CPU的产品竞争力,丰富了客户的可选择面;坚持不懈的客户导入和及时的本地服务,也逐步获得客户与市场的认可,津逮CPU的销售规模在2021年实现重大突破,市场份额稳步提升。

  3.报告期内新技术、新产业300832)、新业态、新模式的发展情况和未来发展趋势

  中央《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%,同时地方政府出台细化政策扶持集成电路产品,为国内集成电路产业的长期发展奠定了良好的政策环境。

  2022年2月,国家发改委等部门同意在京津冀、长三角等8地启动建设国家算例枢纽节点,并规划了10个国家数据中心集群。根据中国信通院数据,截至2019年年底,我国数据中心总体平均上架率为53.2%,“东数西算”工程要求集群内数据中心的平均上架率至少达65%,“东数西算”工程实施有望带来服务器、网络、存储等算力基础设施的需求量增加,公司相关产品与服务器市场关联,有望从中受益。

  2022年1月20日,上海市出台《关于新时期促进上海市集成电路产业和软件产业高质量发展的若干政策》,包括6个方面25条核心政策措施,将集成电路产业放在更加突出的位置。政策加大了专项资金支持力度,其中,对于符合条件的设计企业开展有利于促进本市集成电路线纳米(含)工艺产线应用的流片服务,相关流片费计入项目新增投资,对流片费给予30%的支持,支持金额原则上不高于1亿元。作为一家总部在上海的全球化企业,公司有可能受益于相关政策,有利于研发工作的开展。

  在DDR4世代及DDR5初期,内存接口芯片只应用于服务器内存模组,主要是为了缓冲来自内存控制器的地址、命令及控制信号,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,由于台式机和笔记本电脑CPU及内存模组之间数据传输量并不大,所以目前还不需要对信号进行缓冲,但随着DDR5传输速率持续提升,时钟信号频率越来越高,导致时钟信号会遇到信号完整性的瓶颈,到DDR5中期,原本不需要信号缓冲的UDIMM、SODIMM(主要用于台式机和笔记本电脑),将需要一颗时钟驱动器(CockDriver)对内存模组的时钟信号进行缓冲再驱动,从而提高时钟信号的信号完整性和可靠性,目前JEDEC(固态技术协会)正在制定相应产品的标准。

  随着云端AI处理逐渐增多,高吞吐、低延迟、高密度的处理需求催生了对更高带宽、更快速度、更高容量内存模组的需求,为应对这种需求,JEDEC组织目前正在制定服务器MCR内存模组相关技术标准。MCR内存模组采用了LRDIMM“1+10”的基础架构,与普通LRDIMM相比,MCR内存模组可以同时访问内存模组上的两个阵列,提供双倍带宽,第一代产品最高支持8800MT/s速率,预计在DDR5世代还会有两至三代更高速率的产品。服务器高带宽内存模组需要搭配的内存接口芯片为MCRRCD芯片和MCRDB芯片,与普通的RCD芯片、DB芯片相比,设计更为复杂、速率更高。

  CXL(ComputeExpressLink)标准是2019年初由英特尔公司牵头,多家国际知名公司共同推出,旨在提供CPU和专用加速器、高性能存储系统之间的高效、高速、低延时接口,以满足资源共享、内存池化和高效运算调度的需求。除CXL协议外,虽然市场上还有其他一致性协议,比如(Gen-Z、OpenCAPI、NVLINK、CCIX),但CXL是其中最有竞争力和市场前景的标准。2021年11月,Gen-Z联盟与CXL联盟签署了意向书,Gen-Z把规范都转移到CXL,CXL正式合并Gen-Z。公司是CXL联盟的成员单位之一。

  CXL技术可以提升系统间各模块的数据交换效率,解决缓存一致性问题,显著改善多路CPU、CPU与加速器之间的通信能力,降低延迟,实现数据中心CPU和加速器芯片之间的超高速互连,从而提高数据密集型应用程序的性能。

  作为当前数据中心领域最重要的标准之一,CXL标准其有望催生诸多创新应用,改变当前数据中心的基本架构,进而提升数据中心的运行效率、降低运行成本。CXL标准使用PCIe协议作为物理接口增强了兼容性,通过三种基础协议(CXL.io、CXLcache和ory)支持具体应用。在CXL1.1规范的初期有三种应用模式:一是调用CXL.io和CXLcache可以使得一些缺少内存的智能设备(比如智能网卡)能够与CPU内存进行交互;二是调用CXL.io、CXLcache和CXL.memory可以使得CPU、GPU、ASIC和FPGA等能够共享各自的内存,同时解决缓存一致性问题;三是调用CXL.io和CXL.memory协议可用实现内存的扩展或池化。

  目前CXL标准已经升级到CXL2.0版本,新版本支持单个2.0级别的设备划分为多个逻辑设备,允许多达16台主机同时访问内存的不同部分,进一步提升内存池化的灵活性。

  随着CXL标准的不断更新迭代,基于CXL协议的更多的功能、更多的应用有望实现,同时行业也会产生一些新的芯片需求,例如MXC芯片(MemoryExpanderControer)。MXC是基于

  CXL协议的高带宽高容量内存扩展模组的核心芯片,芯片支持CXL1.1/CXL2.0,内置内存控制器可驱动DDR4/DDR5内存模组,同时通过CXL接口和主机相连,为服务器系统提供高带宽低延迟的内存访问性能,并且支持丰富的RAS功能。在没有CXL技术之前,内存扩展的瓶颈在于CPU和内存插槽数量的限制和每个CPU对应的内存容量的限制,内存池化的难点在于内存只可以被CPU访问,而无法被其他设备共享;在有了CXL互连技术之后,可由MXC芯片与DIMM颗粒组成内存扩展卡,实现内存的扩展或池化功能,有利于数据中心灵活配置内存空间,有效降低总拥有成本。MXC芯片主要应用于大数据、AI、云服务的内存扩展和池化应用场景。

  随着PCIe协议传输速度越来越高,信号时序不齐、损耗大、完整性差等问题越突出,进一步带动相应技术解决方案的需求,Retimer芯片相较其他解决方案具有诸多优势,预计也将在PCIe5.0及6.0时代发挥更加重要的作用。

  公司具备自有的集成电路设计平台,包括数字信号处理技术、内存管理与数据缓冲技术、模拟电路设计技术、高速逻辑与接口电路设计技术以及低功耗设计技术,方案集成度高,可有效提高系统能效和产品性能。

  公司历经十余年的专注研发和持续投入,成为全球可提供从DDR2到DDR4内存全缓冲/半缓冲完整解决方案的主要供应商之一。公司的核心技术完全基于自主知识产权,突破了一系列关键技术壁垒。由公司发明的“1+9”分布式缓冲内存子系统框架,突破了DDR2、DDR3的集中式架构设计,创新性采用1颗寄存缓冲控制器为核心、9颗数据缓冲控制器芯片的分布结构布局,大幅减少了CPU与DRAM颗粒间的负载,降低了信号传输损耗,解决了内存子系统大容量与高速度之间的矛盾。该技术架构最终被JEDEC国际标准采纳,提升了国际话语权,为推动国内集成电路设计产业的进步做出了显著的贡献。该架构将在DDR5世代演化为“1+10”框架,继续作为LRDIMM的国际标准。

  公司提出了一种内存接口校准算法,发明了新型高速、低抖动收发器,解决了多点通讯、突发模式下内存总线的信号完整性问题。在服务器内存最大负载情况下,该技术可支持DDR4内存实现最高速率(3200MT/s),达到国际领先水平。此外,公司还提出一种先进的内存子系统的低功耗设计技术,发明了新型自适应电源管理电路,并采用动态时钟分配等创新技术,显著降低了相关内存接口芯片产品的功耗。

  在DDR5内存接口芯片的研发过程中,公司的核心技术在原有的基础上经过持续不断技术创新与积累,建立了新一代DDR5高速内存接口产品所需的关键设计技术,研发出高速高精度自动化测试技术与测试平台,加快了产品设计、全面评估与迭代速度,为DDR5新一代系列产品的研发奠定了坚实的基础。

  在高速接口应用领域,SerDes是一项非常重要的技术,公司正在积极投入研发,该项技术将为公司相关新产品的研发奠定基础。SerDes是SERiaizer(串行器)/DESeriaizer(解串器)的简称,它是一种主流的时分多路复用、点对点的串行通信技术,即在发送端将多路低速并行信号转换成高速串行信号,经过传输媒体(光缆或铜线),最后在接收端将高速串行信号重新转换成低速并行信号。作为一种重要的底层技术,SerDes通常作为一些重要协议(比如PCIe、USB、以太网等)的物理层,广泛应用于服务器、汽车电子、通信等领域的高速互连。

  2021年,公司在DDR5内存接口芯片技术方面持续投入研发,保持该项核心技术的领先性。同时,公司在高速互连产品方面开发了PCIe4.0/5.0Retimer系统级互操作测试流程与方法以及PCIe4.0/5.0性能指标自动化测试平台,大大提高了PCIe/CXL产品的测试效率和质量。

  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。

  公司的PCIe5.0Retimer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。

  津逮CPU方面,公司推出了更高性能的第三代津逮CPU产品并已应用于多款服务器。

  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。

  2、上表所列是公司独家拥有的知识产权数据,除此之外,公司还与多家合作伙伴共同申请了3项中国专利(实审中,尚未获授权)。

  1、上述4个项目的“本期投入金额”以及“累计投入金额”分别为本期研发费用及累计研发费用口径。

  2、第1至第3个项目为募集资金投资项目,预计总投资规模包括工程建设费用、研发费用、基本预备费及铺底流动资金等。

  3、公司拟持续投入PCIeRetimer系列产品的迭代研发。公司于2021年12月31日召开股东大会,通过了《关于使用超募资金投资建设项目的议案》,批准公司使用超募资金投资新一代PCIe重定时器芯片研发及产业化项目,项目内容包括继续研发PCIe5.0retimer芯片并实现产业化,然后进一步研发PCIe6.0Retimer芯片,因此自2022年开始,项目4将被超募资金投资项目“新一代PCIe重定时器芯片研发及产业化项目”进行替代。

  说明:1、研发人员薪酬合计与“第十节财务报告”之“七、65、研发费用-职工薪酬”口径一致,包括公司支付的工资、奖金、津贴、补贴、福利、社会保险、公积金以及承担的股份支付费用;

  公司自创立以来,持续专注于技术研发和产品创新。公司具备自有的集成电路设计平台,包括数字信号处理技术、内存管理与数据缓冲技术、模拟电路设计技术、高速逻辑与接口电路设计技术以及低功耗设计技术,方案集成度高,可有效提高系统能效和产品性能。

  公司以技术创新为基础,发明了DDR4全缓冲“1+9”架构,最终被JEDEC国际标准采纳,该架构将在DDR5世代演化为“1+10”框架,继续作为LRDIMM的国际标准。澜起科技凭借具有自主知识产权的高速、低功耗技术,为新一代服务器平台提供完全符合JEDEC标准的高性能内存接口解决方案,是全球可提供从DDR2到DDR4内存全缓冲/半缓冲完整解决方案的主要供应商之一,在该领域拥有重要话语权。经过持续不断的技术创新与积累,公司的核心技术在DDR4系列产品原有的基础上,建立了新一代DDR5高速内存接口产品所需的关键设计技术,研发出高速高精度自动化测试技术与测试平台,公司的DDR5第一子代内存接口芯片及内存模组配套芯片在报告期内成功实现量产,并持续开展相关产品子代迭代的研发工作,为公司在该细分领域保持技术优势以及巩固核心竞争力提供了重要保障。在高速互连产品PCIeRetimer芯片方面,公司开发了PCIe4.0Retimer系统级互操作测试流程与方法并实现产品量产,该产品将解决数据在超高速传输下的信号完整性问题,应用于支持PCIe4.0的高性能服务器、存储设备、硬件加速器等终端,同时,公司正在研发PCIe5.0Retimer芯片,该芯片符合PCIe5.0和CXL2.0协议规范,具备双向16路高速通道,每通道传输速率达32GT/s,并可根据系统需求实现PCIe/CXL双模工作。该产品的核心知识产权、设计开发环境和产品测试验证平台,将为公司持续研发PCIe系列化产品奠定良好基础。

  公司的核心技术基于自主知识产权,并形成了有规划、有策略的专利布局。截至报告期末,公司已获授权的国内外发明专利达126项。

  经过18年的发展和积淀,公司已成为国际知名的芯片设计公司,目前公司核心产品内存接口芯片广泛应用于各类服务器,终端客户涵盖众多知名的国内外互联网企业及服务器厂商,在全球内存接口芯片领域的竞争中处于领先地位,实现国内自主研发产品在该领域的突破。公司成立至今获得了多项荣誉,形成了独特的品牌优势。2016年6月,中国电子学会认定公司“低功耗DDR系列内存缓冲控制器芯片设计技术整体技术达到国际领先水平”;同年12月,该项技术及产业化项目荣获“中国电子学会科学技术奖一等奖”;2017年,公司荣获三星电子颁发的“最佳供应商奖”;2018年,公司产品“第二代DDR4内存缓冲控制器芯片”荣获“‘中国芯’年度重大创新突破产品”奖;2018年11月,津逮服务器CPU及其平台采用的“动态安全监控技术”获评第五届世界互联网大会“世界互联网领先科技成果”;2019年5月,公司“高性能DDR内存缓冲控制器芯片设计技术项目”荣获上海市人民政府颁发的“上海市技术发明一等奖”;2020年10月,公司荣获“上海知识产权创新奖”,公司的津逮CPU荣获“中国芯年度重大创新突破产品奖”;2021年4月,公司PCIe4.0Retimer芯片荣获第九届“中国电子信息博览会创新奖”,同年,公司当选为工信部“制造业单项冠军示范企业”、“制造业单项冠军示范企业”。这一系列荣誉的获得,充分显示出市场对于公司品牌的认可。

  公司不仅扎根中国,还在美国、韩国等地建立了分支机构或办事处,派驻工程师及销售人员直接对接众多国际产业巨头,深入了解行业发展及技术水平变化趋势,亲身经历整个行业变更,把握瞬息万变的行业动态及创新方向,有效地提升了公司的国际市场影响力及研发效率。同时通过全球化的产业布局,公司可以合理调配全产业资源,发挥产业协同效应,提高了公司的运营效率,有效地控制了成本。

  公司董事长兼首席执行官杨崇和博士曾在美国国家半导体公司等企业任职,并于1997年与同仁共同创建硅谷模式的集成电路设计公司新涛科技。杨崇和博士于2010年当选美国电气和电子工程师协会院士(IEEEFeow),积累了丰富的设计、研发和管理经验,于2015年入选全球半导体联盟亚太领袖。杨博士在2019年成为全球微电子行业标准制定机构JEDEC“杰出管理领袖奖”首位获奖者,该奖为JEDEC组织新设立奖项,用于表彰推动和支持JEDEC标准发展的电子行业最杰出的高级管理人士。公司总经理StephenKuong-IoTai先生曾参与创建Marve科技集团并就任该公司的工程研发总监,拥有逾25年的半导体架构、设计和工程管理经验。公司核心技术人员、研发部负责人常仲元博士曾在IEEE学术期刊和国际会议上发表了论文逾20篇,其中3篇发表于ISSCC会议,并作为第一作者出版了《LowNoiseWidebandAmpifiersinBipoarandCMOSTechnoogy》。公司在JEDEC组织中的三个委员会及分会中安排员工担任主席职位,成为细分领域国际行业标准制定的深入参与者。公司入选全球微电子行业标准制定机构JEDEC固态技术协会董事会,是三家入选JEDEC董事会的中国企业之一。

  公司核心团队多毕业于国内外著名高校,在技术研发、市场销售、工程管理等领域均有着丰富的阅历和实战经验。公司自成立以来就十分注重人才的培养和创新,目前已培养了数百名在高速、低功耗和数模混合电路设计领域的专业技术人才。目前公司员工中约71%为研发技术人员,且研发技术人员中65%以上拥有硕士及以上学位,为公司持续的产品创新提供了重要的人才基础。

  公司深耕于服务器内存接口芯片市场,与全球主流的处理器供应商、服务器厂商、内存模组厂商及软件系统提供商,建立了长期稳定的合作关系。自2016年,公司携手英特尔、清华大学及国内知名服务器厂商,进一步开发津逮服务器平台产品,大力拓展数据中心产品市场。公司在芯片设计技术上长期积累,并深度参与行业标准制定。通过与行业生态系统内主要企业的协同、分工、合作,公司深度优化整合行业生态系统内市场资源和技术资源,具备显著的行业生态优势。

  (二)报告期内发生的导致公司核心竞争力受到严重影响的事件、影响分析及应对措施

  集成电路产业发展日新月异,技术及产品迭代速度较快。芯片设计公司需要不断地进行创新,同时对市场进行精确的把握与判断,不断推出适应市场需求的新技术、新产品以跟上市场变化,赢得和巩固公司的竞争优势和市场地位。

  公司新产品的开发风险主要来自以下几个方面:(1)公司新产品的开发存在周期较长、资金投入较大的特点,在产品规划阶段,存在对市场需求判断失误的风险,可能导致公司产品定位错误;(2)由于公司产品技术含量较高,公司存在对企业自身实力判断失误的风险,主要是对公司技术开发能力的判断错误,导致公司研发项目无法实现或周期延长;(3)由于先发性对于公司产品占据市场份额起到较大的作用,若产品迭代期间,竞争对手优先于公司设计生产出新一代产品,公司有可能丢失较大的市场份额,从而影响公司后续的发展。

  针对上述潜在风险,一方面,公司将加强对行业新技术、新需求的动态跟踪,加强对市场需求的研判能力;另一方面,公司积极参与各类行业标准组织,参与甚至主导相关新产品标准的制定,从而降低后续产品研发风险。

  芯片设计行业属于技术密集型产业,对技术人员的依赖度较高。凭借公司研发团队多年来的持续努力钻研,公司技术人员的自主开发能力不断增强。公司针对优秀人才实施了多项激励措施,对稳定公司核心技术团队起到了积极作用。但同行业竞争对手仍可能通过更优厚的待遇吸引公司技术人才,或公司受其他因素影响导致公司技术人才流失,将对公司新产品的研发以及技术能力的储备造成影响,进而对公司的盈利能力产生一定的不利影响。

  针对上述潜在风险,一方面,公司为员工提供丰富的职业发展机会,让员工在企业中获得成长;另一方面,伴随着企业的发展壮大,合理提升员工待遇,实施股权激励在内的多种激励手段,从而吸引和留住优秀人才。

  通过持续技术创新,公司研发技术平台处于行业内较高水平。自成立以来,公司就十分重视对核心技术的保密,及时将研发成果申请专利,并制定了严格完善的内控制度,保障核心技术的保密性。但存在由于核心技术人员流动、技术泄密,或专利保护措施不力等原因,导致公司核心技术流失的风险。如前述情况发生,将在一定程度上削弱公司的技术优势,对公司的竞争力产生不利影响。

  互连类芯片产品线是公司目前主要的利润来源,其中内存接口芯片产品的下游为DRAM市场,直接客户为内存模组厂商。根据相关行业统计数据,在DRAM市场三星电子、海力士、美光科技位居行业前三名,市场占有率合计超过90%,这导致公司在该产品线的客户集中度也相对较高。如果公司产品开发策略不符合市场变化或不符合客户需求,则公司将存在不能持续、稳定地开拓新客户和维系老客户新增业务的可能,从而面临业绩下滑的风险。同时,由于客户相对集中度高,如果发生客户要求大规模降价、竞争对手恶性竞争等竞争环境变化的情形,公司将面临市场份额波动、收入下滑的风险。

  公司正积极研发和推广新产品,通过扩大产品种类,降低单一产品的客户集中风险。

  公司为最大程度优化自身产能资源配置,同时考虑经济性原则,采取Fabess模式,将芯片生产及封测等工序交给外协厂商负责。自公司成立以来,公司已与外协加工厂商建立了稳定、良好的协作关系,外协加工厂商严格按照公司的设计图纸及具体要求进行部分工序的作业。采用外协加工的模式有利于公司将资源投入到核心工序、核心技术研究和产品研发中去,以增强核心竞争力。但是公司存在因外协工厂生产排期导致供应量不足、供应延期或外协工厂生产工艺存在不符合公司要求的潜在风险。

  此外,晶圆制造、封装测试均为资本及技术密集型产业,因此相关行业集中度较高,是行业普遍现象。报告期内,公司前五大供应商的采购占比为91.65%,公司供应商集中度较高。如果上述供应商发生不可抗力的突发事件,或因集成电路市场需求旺盛出现产能紧张等因素,晶圆代工和封装测试产能可能无法满足公司需求,将对公司经营业绩产生一定的不利影响。目前,整个行业产能较为紧张,原材料价格存在上涨的情形,如果市场环境及供求关系进一步发生变化,造成原材料价格继续上涨等情形,公司将面临成本上升、毛利率下降等相关经营风险。

  服务器市场既是未来数据中心市场的重要组成部分,也是公司未来布局云计算、大数据、人工智能等新兴领域的重要抓手。津逮服务器平台技术壁垒高,市场门槛高,客户验证周期长,经过两年多时间的市场推广和客户培育,报告期内公司的津逮CPU业务取得突破性进展,津逮服务器平台产品线倍,目前津逮CPU已经广泛应用于金融、政务、交通、数据中心等领域。但津逮CPU业务才刚刚上量,不排除因市场、政策、客户、产能等因素的影响而导致相关业务存在短期波动或不及预期,因此可能会对公司短期收入造成一定的扰动。

  公司采用Fabess的运营模式,专注于芯片的设计及研发环节,而芯片的生产制造、封装测试则通过委外方式完成。公司的产品质量一方面取决于公司的研发设计水平,一方面取决于委外厂商的生产管理水平。如果公司产品设计出现缺陷,或委外厂商生产管理水平不足导致发生产品质量事故,将给公司造成直接经济损失,存在赔偿客户以及造成公司订单减少、收入下滑、盈利下降等风险。

  公司存货主要由原材料、委托加工物资、库存商品构成。截至2021年12月31日,公司存货账面余额为4.01亿元,存货跌价准备余额0.26亿元,占同期存货账面余额的比例为6.44%。公司每年根据存货的可变现净值低于成本的金额计提相应的跌价准备,若未来市场环境发生变化、竞争加剧或技术更新导致存货过时,使得产品滞销、存货积压,将导致公司存货跌价风险增加,对公司的盈利能力产生不利影响。

  芯片设计属于技术密集型行业,该行业知识产权众多。在产品开发过程中,涉及到较多专利及集成电路布图等知识产权的授权与许可,因此公司出于长期发展的战略考虑,一直坚持自主创新的研发战略,做好自身的知识产权的申报和保护,并在需要时购买必须的第三方知识产权,避免侵犯他人知识产权。但未来不能排除竞争对手或第三方采取恶意诉讼的策略,阻滞公司市场拓展的可能性。同时,也不能排除竞争对手窃取公司知识产权非法获利的可能性。

  公司日常经营的销售采购业务大部分以美元结算,且发生的外币交易在初始确认时,按交易日的上一月的期末汇率折算为记账本位币金额,但在资产负债表日,对于外币货币性项目采用资产负债表日即期汇率折算为记账本位币金额,导致公司汇兑损益金额较大。

  2021年,公司外汇汇兑收益为1,184.40万元。由于人民币对美元汇率的持续波动,公司存在汇兑损失的风险。

  公司是集成电路设计企业,主要从事集成电路芯片产品的设计、研发及销售,属于集成电路行业的上游环节。全球集成电路行业在近些年来一直保持稳步增长的趋势,但由于该行业是资本及技术密集型行业,随着技术的更迭,行业本身呈现周期性波动的特点,并且行业周期的波动与经济周期关系紧密。如果宏观经济发生剧烈波动或存在下行趋势,将导致行业发生波动或需求减少,使包括公司在内的集成电路企业面临一定的行业波动风险,对经营情况造成一定的不利影响。

  报告期内,公司的主要客户、供应商、EDA工具授权厂商大多为境外企业。近年来,全球贸易摩擦频发,虽然目前未对公司的经营情况产生重大不利影响,但鉴于集成电路产业是典型的全球化分工合作行业,如果全球贸易摩擦进一步升级,有可能造成产业链上下游交易成本增加,下游需求受限,上游供给不畅,从而将对公司的经营造成不利影响。

  自2020年新冠肺炎疫情在全球蔓延以来,公司非常重视供应链安全及物流保障。但如果新冠肺炎疫情进一步扩散,导致公司主要供应商、主要客户停工停产,或物流效率下降甚至中断,或全球经济衰退造成下游需求下降,将对公司经营产生负面影响。

  根据《财政部国家税务总局关于全面推开营业税改征增值税试点的通知》(财税[2016]36号),报告期内公司对外提供特许权使用免征增值税。

  根据《关于软件和集成电路产业企业所得税优惠政策有关问题的通知》(财税[2016]49号)以及《国家税务总局关于进一步鼓励软件产业和集成电路产业发展企业所得税政策的通知》(财税[2012]27号),公司符合国家规划布局内重点集成电路设计企业的认定标准,减按10%的适用税率缴纳企业所得税。

  若未来上述税收优惠政策发生调整,或者公司不再满足享受以上税收优惠政策的条件,则将对公司的经营业绩产生一定影响。

  假设母公司不再符合国家规划布局内重点集成电路设计企业的认定标准,但仍属于高新技术企业,将适用15%的企业所得税税率,则2021年将增加1,490.77万元所得税费用,减少1,490.77万元净利润;假设母公司不再符合国家规划布局内重点集成电路设计企业的认定标准,且不属于高新技术企业,将适用25%的企业所得税税率,则2021年将增加2,981.53万元所得税费用,减少2,981.53万元净利润。

  报告期内,公司主要经营业务稳定发展。公司实现营业收入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%。

  随着5G网络建设提速,以及云计算及人工智能应用的稳步发展,对数据传输速度的要求越来越高,数据中心作为计算和存储大量数据的场所,其扩容需求将不断提升。服务器作为数据中心的重要组成部分,其肩负着算力更强,运行更快的重任,服务器各核心组件,包括CPU、内存模组、主板、硬盘、电源以及各类接口芯片等具有较好的发展前景。

  1、在内存接口芯片细分领域,随着DDR5第一子代内存接口芯片及其配套芯片在报告期内正式量产,DDR5技术的发展已逐步迈入成熟期,将在未来几年成为内存市场的主流技术。JEDEC组织完善了DDR5内存接口芯片的技术规格,增加了多种功能,用以支持更高速率和更大容量的内存。DDR5第一子代内存接口芯片支持的最高传输速率可达4800MT/s,相比DDR4最后一个子代产品提升幅度达50%,同时,JEDEC组织已经明确规划了DDR5第二子代、第三子代的产品,其最高传输速率分别可达5600MT/s和6400MT/S,可见通过不断的技术创新,实现更高的传输速率和支持更大的内存容量将是内存接口芯片行业未来发展的趋势和动力。另一方面,在服务器DDR5内存模组上,还需要搭配三类配套芯片,分别是一颗SPD、两颗TS和一颗PMIC,在台式机和笔记本电脑的内存模组上,需要搭配一颗SPD和一颗PMIC,进一步扩大了公司可触及的市场空间。目前全球量产DDR5第一子代内存接口芯片的厂商共有三家,分别为公司、瑞萨电子和Rambus,量产DDR5第一子代SPD和TS的厂商共有两家,分别为公司和瑞萨电子,公司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。公司凭借在DDR4内存接口芯片上积累的技术优势,建立了新一代DDR5高速内存接口产品所需的关键设计技术,研发出高速高精度自动化测试技术与测试平台,为研发DDR5新一代系列产品奠定了坚实的基础。公司将在DDR5内存接口芯片及内存模组配套芯片上继续投入研发,持续进行产品迭代,巩固公司的竞争优势及市场份额,保持技术领先性、产品可靠性及稳定性是在激烈的市场竞争中立足的根本。同时,公司密切关注DDR相关技术的发展动态,并将在时钟驱动芯片以及MCRRCD/DB芯片领域进行研发布局。

  2、从整个互连类芯片领域来看,公司认为,互连是当今云计算和数据中心最关键、发展最快的技术之一,它与计算和存储三足鼎立,是支撑互联网运行的硬件基础。公司持续挖掘互连芯片领域的相关市场机会,不断扩充产品线,为公司的持续发展寻找新的业务增长点。公司已经量产PCIe4.0Retimer系列芯片,进一步扩充了公司在云计算和数据中心领域的产品布局,标志着公司在巩固内存接口产品领先地位的同时,又向数据中心的互连领域迈出了重要一步。公司在报告期内加大投入对PCIe5.0Retimer系列芯片的研发,并开始布局PCIe6.0Retimer系列芯片。随着CXL技术的发展,CXL的行业生态呈现蓬勃发展的趋势,协会的会员数量迅速超过100多家,而且涵盖了业内著名的处理器厂商、设备芯片厂商、服务器系统厂商、云服务供应商等上下游企业,在近期还合并了Gen-Z联盟,在整个服务器领域特别是占据主流的x86服务器市场中是最具广阔前景的技术,在互连芯片领域将产生许多新的芯片机会,比如公司将布局研发的MXC芯片就是基于CXL接口标准的设备,支持CXL相关协议,未来将应用于大数据、AI、云服务等场景中的内存扩展和内存池化。

  3、在服务器CPU及内存模组行业领域,市场规模大,行业门槛高,客户验证周期长,行业主要玩家相对较为集中,具有比较成熟的生态系统。公司作为该行业的新进入者,采取差异化竞争的策略,公司的津逮服务器平台产品相较于传统的CPU及内存模组,具备高性能及高安全性两大突出优势,其一方面兼容X86架构,另一方面增加了芯片层面的硬件安全保证,提升了数据的安全性。由于该产品的独创性,公司需要与服务器OEM厂商以及终端客户进行大量的测试及验证工作,经过两年多的市场推广和客户培育,在2021年津逮CPU业务呈现爆发式增长,体现了该产品的优势和市场前景。随着信息安全及供应链安全问题越来越受到客户关注,我们认为津逮服务器产品有广阔的市场空间,公司将结合客户需求持续升级津逮服务器平台产品,争取占据更多的市场份额。

  4、在AI芯片领域,随着AI技术的日趋成熟以及AI应用场景的不断增加,作为核心硬件基础的AI芯片在技术架构上不断推陈出新,在技术指标上不断迭代升级,以满足不断增长及变化的业务需求,AI芯片整体市场规模也不断扩大。根据IDC发布2021年上半年《全球人工智能市场半年度追踪报告》数据显示:2021上半年全球人工智能服务器市场规模达66.6亿美元(421亿人民币),这是全球半年度人工智能服务器市场首次突破400亿元人民币,同比2020上半年增速达28.9%。IDC预测未来五年,AI服务器将继续高速增长,预计在2025年全球AI服务器市场规模将达到277亿美元,五年复合增长率为20.3%。

  根据应用领域,AI芯片可用于训练和推理两种场景。根据中国国际金融有限公司研究报告的预测,全球云端AI芯片市场2020-2025年复合增长率将达到28%,2025年将达到261亿美元规模:其中云端训练芯片2025年将达到129亿美元市场规模,2020-2025年复合增长率为25%;云端推断芯片2025年将达到132亿美元市场规模,2020-2025年复合增长率为32%。

  公司研发的AI芯片正是面向云端的大数据推理应用场景,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。该芯片采用了近内存计算架构,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,在技术产业化方面具有首创性。目前国内暂未发现有类似技术架构的量产产品。公司将尽快完成AI芯片的研发工作并推出相关产品,完善软件生态的建设工作,并逐步导入客户,目标是在相关应用场景下为客户提供更具性价比、更具效率的AI计算解决方案。

  公司将专注于集成电路设计领域的科技创新,围绕云计算及人工智能领域,不断满足客户对高性能芯片的需求,在持续积累中实现企业的跨越式发展,为股东创造良好回报,为社会贡献有益价值。

  公司未来三年的发展目标是通过持续不断的研发创新,提升公司在细分行业的市场地位和影响力,同时开拓新的业务增长点。其中:

  1、在互连类芯片领域,一方面公司将继续巩固在DDR5世代相关业务的市场领先地。