寒武纪(688256)首次覆盖：AI芯片开拓者，软硬件协同构筑核心竞争力

公司深度研究|寒武纪 AI芯片开拓者，软硬件协同构筑核心竞争力 寒武纪（688256.SH）首次覆盖 核心结论 证券研究报告 2024年07月23日 公司评级增持 股票代码688256.SH 核心结论：我们预测公司有望在2024年-2026年分别实现营业总收入13.44 亿元、22.44亿元、33.48亿元，对应当前PS为77.2x、46.2x、31.0x。首次覆盖给予“增持”评级。 公司成立以来，专注于人工智能芯片产品的研发与技术创新。公司向客户提供云边端一体、软硬件协同、训练推理融合、具备统一生态的系列化AI芯 前次评级-- 评级变动首次 当前价格248.46 近一年股价走势 寒武纪数字芯片设计 片产品，先后推出了用于终端场景的寒武纪1A、寒武纪1H、寒武纪1M系沪深300 60% 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，以及基于思元220芯片的边缘智能加速卡。此外，公 司新一代的云端智能芯片思元590芯片也正在快速迭代中。公司相关产品多次中标各地智能算力基础设施项目。 公司作为芯片公司，重视软件平台生态的打造。在芯片设计日趋成熟的情况下，与AI芯片相匹配的软件平台，是各厂商竞争的关键领域。公司推出CambriconNeuWare软件开发平台和MagicMind推理加速引擎等配套软件，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，帮助客户以较低的开发成本将模型部署到公司产品上。公司对软件平台开发持续投入，有望提升实际计算性能，强化在AI芯片领域的核心竞争力。 以运营商和国内互联网厂商为代表的需求端正在加速建设AI算力，有望推动国产加速卡在推理场景率先放量。我们认为：运营商和国内互联网厂商的持续部署，有助于支撑生成式AI应用落地，从而在实际运用中不断对国产加速卡的推理性能迭代升级，促进推理场景下国产加速卡加速放量。在这一过程中，公司作为AI芯片设计领域的开拓者，有望在软硬件的协同发展下塑造自身的核心竞争力，实现新的突破。 风险提示：下游需求不及预期；人工智能技术落地和商业化不及预期；产业政策转变；宏观经济不及预期。 核心数据 2022 2023 2024E 2025E 2026E 营业收入（百万元） 729 709 1,344 2,244 3,348 增长率 1.1% -2.7% 89.4% 67.0% 49.2% 归母净利润(百万元) (1,257) (848) (510) (165) 224 增长率 -52.3% 32.5% 39.9% 67.6% 235.7% 每股收益（EPS） (3.01) (2.03) (1.22) (0.40) 0.54 市盈率（P/E） (82.5) (122.2) (203.4) (628.5) 463.1 市净率（P/B） 21.4 18.4 19.7 20.3 19.4 数据来源：公司财务报表，西部证券研发中心 46% 32% 18% 4% -10% -24% -38% 2023-072023-112024-03 分析师 郑宏达S0800524020001 13918906471 zhenghongda@research.xbmail.com.cn 相关研究 索引 内容目录 投资要点4 关键假设4 区别于市场的观点4 股价上涨催化剂4 估值与目标价4 寒武纪核心指标概览5 一、国产AI芯片龙头，生成式AI引领需求上升6 1.1深耕算力领域，长期布局AI芯片研发6 1.2生成式AI驱动，国产加速卡有望在推理场景率先放量8 二、云边端产品体系完善，软硬件协同形成竞争优势10 2.1产品体系不断扩增，满足不同应用场景需求10 2.2重视软件平台开发，软硬件协同创造竞争力11 三、盈利预测与估值分析12 四、风险提示14 图表目录 图1：寒武纪核心指标概览图5 图2：公司成立以来专注人工智能领域6 图3：公司长期深耕AI芯片和基础系统软件领域7 图4：公司在多个专业技术领域进行专利布局7 图5：公司智能计算集群系统营收稳步增长（单位：亿元）8 图6：公司自2021年以来营收保持稳健8 图7：公司2023年亏损实现收窄8 图8：公司长期重视研发投入8 图9：面向生成式AI模型的训练和推理场景的算力或将持续上升9 图10：量化技术有助于降低模型的推理算力成本9 图11：公司于2019年推出边缘侧计算产品思元22010 图12：公司于2021年推出云侧计算产品思元37010 图13：公司在云端和边缘端均有产品布局11 图14：面向生成式AI模型的训练和推理场景的算力或将持续上升11 图15：公司于2019年推出边缘侧计算产品思元22012 图16：公司开发了完善的调试调优工具12 表1：公司多次中标智算基础设施建设项目6 表2：2023年以来运营商加速采购AI服务器10 表3：公司2024年-2026年营业收入预测（单位：百万元）13 表4：可比公司估值一览（单位：亿元）14 投资要点 关键假设 （1）智能计算集群系统：将公司自研的加速卡或训练整机产品与合作伙伴提供的服务器设备、网络设备与存储设备结合，并配备公司的集群管理软件组成数据中心集群。考虑到国内智算中心建设不断推进，预计2024年-2026年收入增速分别为95%、70%、50%；考虑到智能计算集群系统业务的主要产品为AI芯片及加速卡，存在一定的壁垒，而且随着规模的扩大，部分零部件的采购价有望下降，因此或使得毛利率有望相对上升，预计2024年-2026年毛利率分别为71.5%、71.9%、72.2%。 （2）云端产品线：包括云端智能芯片及加速卡和训练整机产品。我们认为：随着互联网厂商加速投入生成式AI，来自互联网厂商的需求有望增加，从而带动云端产品线持续增长。预计2024年-2026年收入增速分别为65%、50%、45%；考虑到云端产品线以AI芯片及加速卡的形式交付，与智能计算集群系统业务类似，存在壁垒且随着出货量增加，成本有望降低，预计2024年-2026年毛利率分别为61.8%、62.3%、62.8%。 （3）边缘产品线：公司边缘计算产品主要在智能制造、智能零售、智能教育、智能家居、智能电网等场景落地，预计2024年-2026年收入增速分别为8%、6%、4%；边缘侧公司的竞争壁垒不如云端明显，同赛道厂商较多，因此在竞争格局恶化的情况下，毛利率或有小幅下降，预计2024年-2026年毛利率分别为55.1%、54.2%、53.3%。 区别于市场的观点 市场的观点是：在海外高性能算力暂时满足需求的情况下，国产推理芯片会以更稳健的方式提高渗透率。 我们认为： （1）需求端：随着国内生成式AI模型训练算力的逐步提高，模型参数量会持续上升，八卡消费级GPU服务器或将无法满足生成式AI模型的推理需求。在存量高性能算力有限，增量高性能算力优先满足训练需求的情况下，模型厂商有望在推理场景增加对国产推理芯片的使用。 （2）供给端：先进的海外高性能算力供给存在一定的限制，为国产推理芯片的放量提供了可能性。 股价上涨催化剂 国内AI算力基础设施投入超预期；生成式AI训练和推理算力需求超预期。 估值与目标价 我们预计：公司有望在2024年-2026年分别实现营业总收入13.44亿元、22.44亿元、 33.48亿元，对应当前PS为77.2x、46.2x、31.0x。根据前瞻产业研究院的数据，预计2024年国内人工智能芯片市场规模将突破1000亿元，2027年市场规模将达到2881.9亿元。我们认为：考虑到公司作为国产AI芯片供应商所具有的稀缺性，以及国内生成式AI算力需求的可持续增长，公司可享受一定的估值溢价。首次覆盖给予“增持”评级。 公司深度研究|寒武纪 西部证券 2024年07月23日 寒武纪核心指标概览 图1：寒武纪核心指标概览图 资料来源：iFinD，寒武纪官网，腾讯新闻，IT之家资讯，西部证券研发中心 一、国产AI芯片龙头，生成式AI引领需求上升 1.1深耕算力领域，长期布局AI芯片研发 中科寒武纪科技股份有限公司成立于2016年，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。公司向客户提供云边端一体、软硬件协同、训练推理融合、具备统一生态的系列化AI芯片产品和平台化基础系统软件，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。 图2：公司成立以来专注人工智能领域 资料来源：寒武纪官网，中国科学院，中国科学院计算技术研究所，证券时报，澎湃新闻，融中财经，西部证券研发中心 公司成立以来，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，以及基于思元220芯片的边缘智能加速卡。同时，公司也先后中标南京智能计算中心项目 （一期）智能计算设备、沈阳市汽车城新型基础设施建设项目、浙东南数字经济产业园数字基础设施提升工程（一期）项目等智能算力基础设施项目。此外，公司与阿里巴巴等头部互联网企业在搜索推荐等领域展开合作，与浪潮信息等服务器厂商建立了合作关系。 表1：公司多次中标智算基础设施建设项目 公告时间项目名称合同金额服务内容 2020年12月22日 南京智能计算中心项目（一期）智能计算设备 3.00亿元 提供智能硬件系统、人工智能算力平台 ） 2021年12月14日智能计算中心基础设施建设项目5.09亿元 提供智能计算设备、人工智能算力平台软件等产品 2022年11月21日 南京智能计算中心项目（二、三期智能计算设备（二期） 5.01亿元 提供计算服务器、智能计算单元、人工智能算力平台等产品 2023年8月18日 浙东南数字经济产业园数字基础7.53亿元（公司所占金额负责智算硬件部分的供货、安装 设施提升工程项目（一期） 为5.28亿元） 和后续服务 提供人工智能算力及软硬件一体 沈阳市汽车城新型基础设施建设 化的解决方案，面向不同应用提 2023年6月30日1.55亿元 项目-智能计算中心供AI算力支撑服务，并提供AI 模型和算法快速服务化等能力 资料来源：《中科寒武纪科技股份有限公司关于签署中标合同的公告》，辽宁省公共资源交易网，西部证券研发中心 通用型智能芯片（AI芯片）及其基础系统软件的研发是复杂的系统工程，其中处理器微架 构与指令集两大类技术属于底层核心技术。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。 图3：公司长期深耕AI芯片和基础系统软件领域 资料来源：《中科寒武纪科技股份有限公司2023年年度报告》,西部证券研发中心 公司重视智能芯片和基础系统软件领域的专利布局，在智能处理器微架构、编程框架适配与优化等领域均取得了多项专利。截至2023年12月31日，公司共取得专利1164项， 其中发明专利1092项。 图4：公司在多个专业技术领域进行专利布局 已取得的专利（项）2023年内新增加的专利（项） 600 500 400 300 200 100 0 资料来源：《中科寒武纪科技股份有限公司2023年年度报告》,西部证券研发中心 公司自2021年以来营业收入保持稳健，2023年实现营业收入7.09亿元，同比减少2.70%，归母净利润-8.48亿元，亏损同比收窄32.47%，利润情况有所改善。2024年一季度，受到市场波动的影响，公司营业收入为0.26亿元，同比下降65.91%，归母净利润-2.27亿元，亏损同比收窄11.12%。 图5：公司智能计算集群系统营收稳步增长（单位：亿元）图6：公司自20