深耕嵌入式CPU技术，自主可控迎来新发展

国芯科技基于三种指令集架构开发了8大系列40余款面向信息安全、汽车电子与工业控制、边缘计算和网络通信三大领域的嵌入式CPU内核。作为嵌入式CPUIP稀缺企业，我们认为，公司凭借前期的技术与产品积累，有望迎来业绩的快速增长。 嵌入式CPU国内龙头，技术兑现进入业绩收获期 经过二十余年的技术积累与沉淀，公司已经形成了深厚的嵌入式CPU IP储备，围绕嵌入式CPU内核，开展IP授权、芯片定制服务和自主芯片及模组三大业务。2018-2021年营业收入从1.95亿元增长至4.07亿元，3年CAGR为27.8%，在国产替代的大背景下，公司进入快速发展阶段。 立足重大需求领域，坚持开源实现自主可控 公司以国家重大需求和关键领域的自主可控需求为切入点，将嵌入式CPU内核及芯片产品推向市场。PowerPC和RISC-V指令集架构开源后，公司将重心转向基于这两种架构的嵌入式CPU内核的开发；2021年基于RISC-V研发了32位CPU核CRV4E，基于PowerPC研发了64位CPU核C10000，两款内核已经通过完整验证，可以对客户进行授权。 把握汽车电子替代机遇，积极布局打开长期成长空间 根据IC Insights数据，2021年全球MCU市场规模为196亿美元，预计2026年为272亿美元，2022-2026年CAGR为6.8%，公司新一代动力总成控制芯片、车身/网关控制芯片处于流片阶段，域控制器和BMS控制器芯片进展顺利，同时还构建了以潍柴动力、科世达、埃泰克等企业为主的客户群，我们认为布局汽车领域将会成为公司第二增长曲线。 盈利预测、估值与评级 预计公司2022-24年收入分别为9.53/16.62/26.24亿元，同比增速分别为133.9%/74.4%/57.9%，3年CAGR为86.12%； 归母净利润分别为1.60/2.74/3.88亿元，同比增速分别为128.5%/70.6%/41.8%，3年CAGR为77%；EPS分别为0.67/1.14/1.62元，对应盈利预测PE分别为71/41/29倍。 DCF估值法测得每股价值为57.9元，可比公司平均PE为140倍，考虑到公司技术兑现进入快速成长阶段，综合绝对和相对估值法，给予公司22年85倍PE，目标价56.95元，首次覆盖，给予“买入”评级。 风险提示：市场竞争加剧、经营业绩波动、技术迭代升级不及预期、核心技术泄密和人才流失 投资聚焦核心逻辑 国芯科技是致力于嵌入式CPU内核研发的半导体设计企业，公司以M*Core、开源的PowerPC和RISC-V指令集架构为基础，建立了具有自主知识产权的高性能低功耗32位RISC嵌入式CPU技术。公司自主芯片及模组聚焦“云”+“端”设备的信息安全，产品在国密算法模块、高性能安全加密引擎、可重构对称密码算法处理器技术、抗侧信道攻击技术、防物理操纵技术、防故障利用技术等方面具有优势，信息安全芯片工艺涵盖 14nm/40nm/65nm/90nm/130nm/180nm 等不同规格，能满足客户不同应用场景的差异化需求；同时积极布局汽车电子领域，新一代动力总成控制芯片、车身/网关控制芯片处于流片阶段，域控制器和BMS控制器芯片进展顺利，已经构建了以潍柴动力、科世达、埃泰克等为主的客户群，我们认为布局汽车电子芯片将会为公司的第二增长曲线。 不同于市场的观点 市场认为：公司的IP授权和芯片定制服务业务定制化程度高，尽管毛利率相对高，但收入增长主要取决于新客户的开拓速度，这两项业务的收入增长相对稳定。 我们认为：在国内集成电路自主可控需求日益强烈的大背景下，公司自主研发的嵌入式CPU IP为国内半导体设计企业提供性价比更高的替代方案，有利于保障供应链的安全，公司的IP授权业务和芯片定制服务业务具备广阔的市场前景。 核心假设 1）自主芯片及模组产品：2019-2021营业收入分别为0.94亿元、0.85亿元和2.21亿元，考虑到公司持续推出新产品，积极导入市场客户，预计2022-2024年该业务营业收入增速分别为210%、90%和65%，毛利率分别为38%、37%和35%； 2）芯片定制服务：2019-2021年营业收入分别为0.84亿元、1.06亿元和0.93亿元，考虑到公司的定制服务业务向市场领域客户推广增强营收韧性， 预计2022-2024年该业务增速分别为50%、40%和35%，毛利率分别为50%、48%和47%； 3）IP授权：2019-2021年营业收入分别为0.52亿元、0.67亿元和0.88亿元，考虑到IP授权属于高毛利核心业务，营收主要取决于新客户的开拓速度，收入增长比较稳定，预计2022-2024年营业收入增速分别为40%、30%和30%。 盈利预测与估值 预计公司2022-24年收入分别为9.53/16.62/26.24亿元，同比增速分别为133.9%/74.4%/57.9%，3年CAGR为86.12%；归母净利润分别为1.60/2.74/3.88亿元，同比增速分别为128.5%/70.6%/41.8%，3年CAGR为77%；EPS分别为0.67/1.14/1.62元，对应盈利预测PE分别为71/41/29倍。根据绝对估值法，永续增长率为3%，WACC为7.5%时，股票价格为57.90元，对应2022年盈利预测PE为86.42倍。采用相对估值法进行估值，选取A股半导体IP企业芯原股份和龙芯中科作为可比公司，确定可比公司平均PE为140倍，考虑到公司技术兑现进入快速成长阶段，综合绝对估值法和相对估值法，给予公司22年85倍PE，目标价56.95元，首次覆盖，给予“买入”评级。 1.坚持创新与兼容，嵌入式CPU积累深厚 1.1深耕嵌入式CPU，致力实现自主可控 国内领先的嵌入式CPU厂商。国芯科技（全称苏州国芯科技股份有限公司）成立于2001年，2022年在上交所科创板挂牌上市，是一家专注于国产自主可控嵌入式CPU技术研发和产业化应用的芯片设计公司。自成立以来，公司坚持“国际主流兼容和自主创新发展”相结合的原则，以摩托罗拉授权的“M*Core指令集”、IBM授权的“PowerPC指令集”和开源的“RISC-V指令集”为基础，高起点建立具有自主知识产权的高性能低功耗32位RISC嵌入式CPU技术。经过二十余年的研发、创新与沉淀，公司已经实现基于上述三种指令集的8大系列40余款CPU内核，形成了深厚的嵌入式CPU IP储备。 图表1：国芯科技嵌入式CPU技术研发历程 嵌入式CPU技术主要涉及CPU指令集、CPU内核和SoC芯片。指令集架构（Instruction Set Architecture）是一种类型CPU中用来计算和控制系统的一套指令的集合，根据复杂程度可以分为复杂指令集架构（CISC，Instruction Set Architecture）和精简指令集架构（RISC，Reduced Instruction Set Architecture），嵌入式CPU指令集主要为ARM、PowerPC、MIPS、RISC-V等精简指令集架构。实现指令集架构的物理电路成为处理器的微架构，微架构设计为嵌入式CPU最核心的技术之一，决定了CPU内核的性能、功耗等核心指标，嵌入式CPU内核通常以知识产权（IP，Intellectual Property）的方式提供给下游芯片设计企业使用。SoC（片上系统，System on Chip）芯片是芯片产品的最终体现，典型的SoC芯片除了CPU内核外，还集成了某些专用功能电路、外围设备接口电路、存储器接口电路等。 图表2：嵌入式CPU相关技术 贯彻自主可控，对指令集授权不存在重大依赖。指令集架构是嵌入式CPU技术的基础，公司分别于2002年从摩托罗拉获得“M*Core指令集”，于2010年从IBM获得“PowerPC指令集”授权，于2017年开始研究开源的“RISC-V指令集”。伴随着“PowerPC指令集”和“RISC-V指令集”架构的相继开源，公司基于上述两种架构开发嵌入式CPU不再受限于指令架构的授权。未来，公司将进一步投入RISC-V指令集CPU技术研发，形成系列化基于“RISC-V指令集”的嵌入式CPU，在现有安全产品的基础上支持生物特征识别及人工智能的拓展功能，以实现“RISC-V指令集”CPU对物联网节点、金融安全及端安全应用芯片产品的全面覆盖。 图表3：国芯科技所获指令集授权情况 1.2业务结构清晰，经营规模逐步提升 围绕自研CPU内核，构建三大业务板块。公司致力于服务安全自主可控的国家战略，为国家重大需求和市场需求领域客户提供IP授权、芯片定制服务和自主芯片及模组产品： 1）IP授权：IP授权业务主要是指将自主可控的嵌入式CPU内核及其SoC芯片设计平台授权给客户使用。目前公司已经基于M*Core、PowerPC和RISC-V三大指令集，设计了具有自主知识产权的8大系列40余款CPU内核，同时基于自主的嵌入式内核和丰富的外围IP建立了面向信息安全、汽车电子和工业控制、边缘计算和网络通信三大SoC芯片设计平台。截至2021年12月31日，公司已累计为超过98家客户提供超过141次的CPU IP授权； 图表4：国芯科技八大系列CPU内核 图表5：国芯科技三大SoC设计平台 2）芯片定制服务：芯片定制服务主要是指公司基于自主可控的CPU内核和面向应用的SoC芯片设计平台，为客户提供定制芯片设计服务与定制芯片量产服务。其中定制芯片设计服务是指根据客户在芯片功能、性能、功耗、成本等方面的定制化需求，进行芯片定义与芯片设计，形成版图后由公司或者客户委托晶圆厂、封装测试厂进行晶圆生产与封装测试，并最终向客户交付通过测试、验证的样片；定制芯片量产服务是指公司根据客户的需求，依据公司为客户提供的定制芯片设计服务的版图数据或者客户设计提供的版图或者样片，为其提供量产服务，并向其交付合格的晶圆或芯片产品。截至2021年12月31日，公司已累计为超过74家客户提供超过152次的芯片定制服务； 3）自主芯片及模组产品：自主芯片及模组产品以信息安全类产品为主，聚焦于“云”到“端”的安全应用，覆盖云计算、大数据、物联网、智能存储、工业控制和金融电子等关键领域，以及服务器、汽车和智能终端等重要产品。 图表6：国芯科技自主芯片及模组产品技术研发历程 以CPU内核为基础，三大业务协同发展。自主可控的CPU内核是保证芯片自主可控的重要因素，同时也决定了芯片的配套软件开发和应用生态等要求。公司围绕自主研发的CPU内核IP建立了SoC芯片设计平台，并以此为基础为客户提供芯片定制服务或进行自主芯片产品的研发，有效缩短了设计周期，提高了芯片的设计成功率。在自主研发芯片或为客户提供芯片定制服务的过程中，又帮助公司及时了解行业应用需求，持续对CPU内核进行升级，并为新型号CPU的设计研发提供方向，进而进一步丰富公司的嵌入式CPU IP储备，进一步优化SoC芯片设计平台。自主芯片产品主要依据公司对市场的理解及下游客户的需求进行设计与量产，芯片定制服务主要依据客户的定制化需求进行设计与量产，两者之间在工程经验、质量管理和产品成熟度等方面可以相互借鉴和印证，从而保证了芯片设计的成功率、技术稳定性和可靠性。 拥有高质量客户群体，收入确认有保障。公司的主要客户涵盖大型央企、上市公司、高校、科研院所和大型金融单位等，产品与服务已经受到了客户的广泛认可。其中IP授权、芯片定制服务的应用客户包括国家电网、南方电网和中国电子等大型央企的下属单位，中国科学院、公安部、国家核心密码研究单位和清华大学等机构的下属研究院所；自主芯片及模组产品的用户包括中云信安、大华股份、苏州科达、南瑞集团、深信服、新大陆、中孚信息和天喻信息等知名的信息安全系统与设备厂商。 国产替代背景下经营规模稳步提升。华为、中兴事件后，集成电路产业“造不如买”的产业逻辑已经被打破，国内集成电路供应链安全受到严重威胁，我国越来越意识到集成电路产业自主可控的重要性。尤其是对于信息安全、汽车电子与工业控制、边缘