澜起科技2022年年度董事会经营评述

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发布时间:2024-06-08 07:23

澜起科技2022年年度董事会经营评述内容如下:

  一、经营情况讨论与分析

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。2022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。一方面积极推进新产品研发,报告期内多款新产品实现全球首发,公司的技术能力及综合竞争实力得到进一步巩固和提升;另一方面公司把握内存模组行业迭代升级的市场机遇,DDR5相关产品出货量稳步提升,实现营业收入、净利润大幅增长。具体经营情况如下:

(一)取得良好经营成果,主要财务指标再创历史新高

DDR5世代,随着技术难度的提升,内存接口芯片价值量较DDR4世代有明显提升,同时内存模组上新增若干配套芯片,进一步增加行业市场规模。作为行业领跑者,公司凭借自身的技术领先地位及竞争优势,受益于内存模组市场由DDR4向DDR5迭代升级带来的成长红利,2022年度经营业绩实现大幅增长。

2022年度公司营业收入、净利润再创历史新高。2022年度公司实现营业收入36.72亿元,较上年度增长43.33%;实现归属于母公司所有者的净利润12.99亿元,较上年度增长56.71%;实现归属于母公司所有者的扣除非经常性损益的净利润8.83亿元,较上年度增长43.04%。净利润增长的主要原因包括以下两方面:

(1)公司营业收入较上年度增长43.33%,特别是互连类芯片销售收入较上年度增长59.30%;

(2)基于公司前期围绕产业链进行的投资布局,公司2022年因投资产生的投资收益及公允价值变动收益较上年度实现大幅增长。

截至2022年12月31日,公司总资产106.86亿元,较年初增长19.28%;归属于母公司的所有者权益99.12亿元,较年初增长18.13%。总资产及归属于母公司的所有者权益均创下公司历史新高。

(二)持续受益于DDR5迭代升级,互连类产品线多产品布局取得里程碑突破

公司互连类芯片产品线包括内存接口芯片、内存模组配套芯片、PCIeRetimer芯片、MXC芯片、CKD芯片等。

报告期内,公司核心产品内存接口芯片及内存模组配套芯片持续受益于行业迭代升级。2022年底至2023年初,随着支持DDR5的主流CPU陆续量产上市,内存模组市场由DDR4向DDR5迭代升级,DDR5的渗透率逐步提升,由此带动相关芯片的需求。公司作为相关细分领域的行业领跑者,把握行业迭代升级带来机遇,享受市场空间拓展带来的红利。互连类芯片产品线2022年度销售收入创下历史新高,实现27.35亿元,较上年度增长59.30%,毛利率为58.72%。

同时,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DDR5世代多款芯片标准的制定,提前布局相关产品,巩固了公司在该领域的技术领先地位。2022年度,公司牵头制定DDR5第二子代、第三子代内存接口芯片及第一子代高带宽内存接口芯片MDB等产品的国际标准,并积极参与DDR5第一子代CKD和DDR5内存模组配套芯片标准制定。

(三)津逮服务器平台产品线持续拓展市场,营业收入稳健增长

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。经过前期的市场拓展,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。

报告期内,公司持续拓展津逮服务器平台产品线的市场,营业收入稳健增长。津逮服务器平台产品线2022年度实现销售收入9.37亿元,较上年度增长10.80%,毛利率为10.54%。

报告期内,公司一方面不断提升津逮CPU的兼容性水平,第三代津逮CPU系列产品通过VMware兼容性认证,达到VMwareESXi7.0U3虚拟化平台的通用兼容性及性能、可靠性要求,满足用户的关键应用需要;另一方面,公司重点关注可信计算领域,公司和合作伙伴的“多云下基于硬件信任根的可信解决方案”方案获评“2022年度首届安全可信优秀解决方案”,未来公司也将在可信计算领域持续耕耘。

(四)引领CXL技术发展浪潮,全球首发MXC芯片

CXL是目前全球高速互连领域热门和前沿的技术之一。随着CXL技术及生态日益成熟,以及CXL技术在下一代内存架构中的应用的扩大,CXL内存有望成为未来计算结构的关键节点,进而大幅推进人工智能(AI)和大数据服务。

公司引领该项全球前沿技术,结合自身优势,抢先进行了相关产品的布局。特别是在上海特殊时期,项目技术团队通过成立应急小组,克服诸多不利影响,保障MXC芯片的研发进度,2022年5月,公司成功发布全球首款CXL内存扩展控制器芯片(MXC)。

公司的MXC芯片实现全球首发,体现了公司的战略眼光、前瞻性布局能力以及技术实力,公司相关技术水平处于国际领先地位,有望在未来的市场竞争中抢得先机。公司发布MXC芯片后,全球多家顶级云计算厂商、内存模组厂商主动寻求合作,三星电子和SK海力士两大内存龙头相继推出了采用澜起科技MXC芯片的CXL内存模组及板卡。未来公司也在进一步与更多合作伙伴一起探索CXL内存扩展和内存池化在实际业务场景中的应用和落地,保持在相关领域的技术领先地位。

(五)在关键技术领域加大研发投入,新品研发硕果累累

2022年度,公司持续在关键技术领域加大研发投入,全年研发费用为5.63亿元,同比增长52.36%,研发费用占营业收入的比例为15.34%。2022年度,公司共获得18项授权发明专利,新申请了47项发明专利;新申请并获得11项集成电路布图设计;新获得2项软件著作权登记。截至2022年底,公司研发技术人员为468人,较2021年底净增95人,占公司总人数的比例为73%,具有硕士及以上学历的占比为63%。

随着持续的研发投入以及核心技术的积累,报告期内公司新品研发硕果累累,公司的技术护城河越来越巩固,产品组合也越来越丰富。

1、在内存接口相关产品领域,公司在业界率先试产DDR5第二子代RCD芯片,发布业界首款DDR5第三子代RCD芯片工程样片及DDR5第一子代CKD芯片工程样片;

2、在CXL及PCIe两个重要技术领域,公司相关产品的研发均取得重要进展,公司发布了全球首款CXL内存扩展控制器芯片(MXC),并成功研发PCIe5.0/CXL2.0Retimer芯片;

3、在津逮服务器平台产品线领域,报告期内公司完成第四代津逮CPU产品的研发;

4、在AI芯片领域,公司已完成第一代AI芯片工程样片的流片并成功点亮。

(六)载誉满满,深得客户及行业的认可和信任

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。公司获得美光科技“杰出性能奖(半导体元器件)”和“杰出质量奖(封装&测试材料半导体元器件)”两项大奖。公司作为客户美光科技长期稳定的合作伙伴之一,从其众多供应商合作伙伴中脱颖而出,荣获此次十二项供应商奖中的两项大奖,这充分表明客户美光科技对公司产品质量及各项服务的高度认可,公司是全球三家内存接口芯片供应商中唯一获此殊荣的企业。公司获得中国半导体行业协会、中国电子信息产业发展研究院等部门主办的世界半导体大会两项荣誉——“2021-2022年度中国高速互连芯片技术领军企业奖”和“ICFuture2022十大芯势力产品”。公司董事长兼首席执行官杨崇和博士被授予IEEE终身院士(IEEELifeFeow)称号,以表彰他多年来在集成电路设计领域做出的杰出贡献。

(七)持续提升ESG绩效,投身公益事业传递正能量

公司坚守对利益相关方的责任,将恪守商业道德、遵守法律法规作为企业经营的基本准则,致力于构建合规、和谐的运营环境,持续强化业务风险管理,助力公司业务健康长久地发展。同时,我们践行社会责任,积极回馈社会,努力实现公司与社会、环境协同可持续发展。

2022年,我们基于绿色发展理念,注意控制运营过程中的温室气体排放,促进绿色低碳的可持续发展。公司从自身集成电路设计企业的特色出发,通过研发创新降低行业能源消耗,助力全球“绿色地球”目标的实现。

2022年,公司持续关注并投身公益事业。公司组织一年一度员工无偿献血活动,公司总经理StephenTai带头参与,多位公司同仁积极加入。公司联合员工家属成立上海市慈善基金会“澜起文化教育专项基金”,该基金承诺向云南石屏县宝秀镇凤山小学捐资150万元,用于建设学校综合楼。在上海特殊时期,公司向徐汇区街道捐赠了一批宝贵的防疫物资,支持一线疫情防控工作。公司还特别关注员工的心理健康,正式启动了“EAP员工关爱项目”,以专业的身心关爱服务为员工心理健康保驾护航。校企合作也进一步深化,公司与上海交通大学共建的“集成电路设计前沿技术联合实验室”,相关芯片设计合作项目目前正在有序推进。报告期内,公司总经理StephenTai代表公司受邀参与北京2022年冬奥会火炬传递,奥林匹克“更高、更快、更强”的理念与公司精益求精、创新跨越的工匠精神完美契合。

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

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、MXC芯片、CKD芯片等,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,公司正在研发基于“近内存计算架构”的AI芯片。

互连类芯片产品线

1、内存接口芯片

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、时钟、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、时钟、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、时钟、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、时钟、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超过6400MT/S,是DDR4最高速率的2倍以上。

(1)DDR5第一子代RCD芯片支持双通道内存架构,命令、地址、时钟和控制信号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

端多核服务器提供更大容量、更高带宽和更强性能的内存解决方案。

(3)2022年5月,公司在业界率先试产DDR5第二子代RCD芯片。DDR5第二子代RCD芯片支持双通道内存架构,命令、地址、时钟和控制信号1:2缓冲,并提供奇偶校验功能。该芯片符合JEDEC标准,支持DDR5-5600速率,采用1.1V工作电压,更为节能。

(4)2022年12月,公司在业界率先推出DDR5第三子代RCD芯片工程样片。DDR5第三子代RCD芯片支持的数据速率高达6400MT/s,与第二子代相比,最高支持速率提升14.3%,与第一子代相比,提升33.3%。

2、DDR5内存模组配套芯片

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)。

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总线上最多可连接8个集线器(8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,适用于DDR5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,适用于DDR5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。

3、PCIeRetimer芯片

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),再至PCIe5.0(数据速率为32GT/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。PCIe4.0/5.0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。

公司的PCIeRetimer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。其中,PCIe4.0Retimer芯片符合PCIe4.0基本规范,PCIe5.0/CXL2.0Retimer符合PCIe5.0和CXL2.0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、PCIe交换芯片、固态硬盘、GPU及网卡等进行了广泛的互操作测试。

报告期内,公司PCIe5.0/CXL2.0Retimer芯片完成量产版本的研发,并于2023年1月实现量产。

公司的PCIe4.0/5.0Retimer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。PCIe4.0/5.0Retimer芯片的典型应用场景图示如下:

4、MXC芯片

MXC芯片是一款CXL内存扩展控制器芯片,属于CXL协议所定义的第三种设备类型。该芯片支持JEDECDDR4和DDR5标准,同时也符合CXL2.0规范,支持PCIe5.0的速率。该芯片可为CPU及基于CXL协议的设备提供高带宽、低延迟的高速互连解决方案,从而实现CPU与各CXL设备之间的内存共享,在大幅提升系统性能的同时,显著降低软件堆栈复杂性和数据中心总体拥有成本(TCO)。

该MXC芯片专主要用于内存扩展及内存池化领域,为内存AIC扩展卡、背板及EDSFF内存模组而设计,可大幅扩展内存容量和带宽,满足高性能计算、人工智能等数据密集型应用日益增长的需求,典型应用场景如下:

5、CKD芯片

长久以来,时钟驱动功能集成于寄存时钟驱动器(RegisterCockDriver)芯片,在服务器RDIMM或LRDIMM模组上面使用,并未部署到PC端。随着DDR5传输速率持续提升,时钟信号频率越来越高,时钟信号的完整性问题变得日益突出。当DDR5数据速率达到6400MT/s及以上时,PC端内存如台式机及笔记本电脑的UDIMM、SODIMM模组,须采用一颗专用的时钟驱动芯片来对内存模组上的时钟信号进行缓冲再驱动,才能满足高速时钟信号的完整性和可靠性要求。

公司已于2022年9月发布业界首款DDR5第一子代时钟驱动器(CKD)工程样片,并已送样给业界主流内存厂商,该产品将用于新一代台式机和笔记本电脑内存。该芯片的主要功能是缓冲来自台式机和笔记本电脑中央处理器的高速内存时钟信号,并将之输出驱动到UDIMM、SODIMM模组上的多个DRAM内存颗粒。该时钟驱动芯片符合JEDEC标准,支持数据速率高达6400MT/s,并支持低功耗管理模式。

津逮服务器平台产品线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。

1、津逮CPU

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。公司先后推出了第一代、第二代、第三代及第四代津逮CPU,以更好满足用户对安全可靠算力日益提升的需求。

2019年5月,公司发布第一代津逮CPU;2020年8月,公司发布第二代津逮CPU;2021年4月,公司发布第三代津逮CPU。2022年10月,公司第三代津逮CPU系列产品通过了VMware公司的产品兼容性认证,达到VMwareESXi7.0U3虚拟化平台的通用兼容性及性能、可靠性要求,满足用户的关键应用需要。

2023年1月12日,公司发布全新第四代津逮CPU,旨在以卓越性能为云计算、企业应用、人工智能及高性能计算提供算力支持。公司第四代津逮CPU以英特尔第四代至强可扩展处理器(代号:SapphireRapids)为内核,通过了澜起科技安全预检测(PrC)测试,是面向本土市场的x86架构服务器处理器。相较上一代产品,第四代津逮CPU采用先进的Inte7制程工艺,其最大核心数为48核,最高睿频频率为4.2GHz,最大共享缓存为105MB,关键性能指标大幅提升。同时,在带宽、吞吐、延时等互连性能方面,第四代津逮CPU也实现了一系列重大突破或升级:支持UPI2.0,CPU之间支持4路互连,速率高达16GT/s;内存类型升级为8通道DDR5,速率高达4800MT/s,较DDR4提升50%,单插槽支持16根内存条;支持PCIe5.0,单CPU支持最大80路PCIe通道,传输速率高达32GT/s,较上一代实现翻倍,可支持更高速的网卡、GPGPU卡和存储设备;引入CXL1.1,可支持各类加速卡和内存扩展,在提升系统性能的同时,降低数据中心总体拥有成本。

混合安全内存模组采用公司具有自主知识产权的Mont-ICMT(Montage,Inspection&ControonMemoryTraffic)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。

1、AI芯片解决方案概述

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。

2、AI芯片未来典型应用场景

公司在研的AI芯片未来的典型应用场景如下:

(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)NLP(自然语言处理)的应用场景

近期,NLP(自然语言处理模型)的参数量呈现出指数级增加的趋势,对AI芯片的内存容量提出越来越高的要求。针对NLP大模型的相应需求,公司研发的AI芯片在大容量内存和高速互连方面具有业界领先优势。同时具备高稳定性,能高效灵活地支持NLP应用的不断发展。

此外,在医疗领域生物医学/医疗大图片流处理、人工智能物联网领域的大数据应用场景也是公司AI芯片未来的目标市场之一。

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。

3、AI芯片的技术先进性

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。

(二)主要经营模式

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。

(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

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、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。根据中国半导体行业协会的统计数据,2022年度,集成电路设计行业销售5,345.70亿元,同比增长16.50%。

(1)服务器市场行业情况

公司主要产品内存接口及模组配套芯片、PCIeRetimer芯片、MXC芯片、津逮CPU以及混合安全内存模组主要应用于服务器,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。

(2)内存模组行业情况

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,2021年DDR5第一子代相关产品已开始量产,内存模组正在从DDR4世代开始向DDR5世代切换,同时JEDEC已初步完成DDR5第二子代、第三子代产品标准制定。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。支持DDR5的主流桌面级CPU已于2021年正式发布,普通台式机/笔记本电脑DDR5内存模组逐渐上量;支持DDR5的主流服务器CPU于2022年底至2023年初正式发布,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及内存模组配套芯片主要的下游客户。

(3)内存接口芯片及内存模组配套芯片行业情况

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1~4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,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,报告期内,SPD和TS主要的两家供应商是公司和瑞萨电子;PMIC的竞争对手更多,竞争态势更复杂。

为了满足不断增长的AI处理对更高带宽、更高容量内存模组需求,JEDEC组织目前正在制定服务器MRDIMM(MutipexedRankDIMM)内存模组相关技术标准。MRDIMM内存模组采用了LRDIMM“1+10”的基础架构,与普通LRDIMM相比,MRDIMM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MRCD芯片和MDB芯片,与普通的RCD芯片、DB芯片相比,设计更为复杂、速率更高。

在桌面端,随着DDR5传输速率持续提升,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组织正在制定CUDIMM和CSODIMM内存模组相关标准,包括其中的CKD芯片相关标准,将应用于支持6400MT/S及以上速率的台式机和笔记本电脑。

关于MRCD/MDB芯片和CKD芯片,公司正积极参与国际标准制定和产品研发。

(4)时钟芯片行业情况

时钟芯片是为电子系统提供其必要的时钟脉冲的芯片。在数字系统中,时钟脉冲是集成电路运转的节拍器,在电子系统中扮演着“心脏”的重要角色。高频/高性能数字模块的正确运行需要时钟芯片提供精准的时钟脉冲(节拍)来同步运算操作和数据传输交互。时钟脉冲的性能决定了系统是否能运行到目标速度,时钟芯片不达标有可能导致模块或设备无法运作。

因此,时钟芯片提供的输出时钟需要具备极高的可靠性、宽广的输出频率范围、优良的抖动特性以及扩频功能。

目前,时钟芯片种类主要包括时钟发生器、去抖时钟芯片和时钟缓冲芯片等细分产品。时钟发生器是根据参考时钟来合成多个不同频率时钟的芯片,它是时钟芯片的一个重要类别,是数据中心、工业控制、新能源汽车等领域的基础芯片;去抖时钟芯片是为其他芯片提供低抖动低噪声的参考时钟的芯片;时钟缓冲芯片是用于时钟脉冲复制、格式转换、电平转化等功能的芯片。

根据MarketDataForecast的数据,2021年时钟芯片的市场规模合计为18.82亿美元,预计到2027年可达到30.19亿美元。由于时钟芯片在电子系统中广泛且重要的作用,同时其设计难度较大、技术水平要求较高,因此该类产品的主要市场份额长期被少数几家美日厂商占据。

(5)PCIe及PCIeRetimer芯片行业情况

PCIe协议是一种高速串行计算机扩展总线标准,自2003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协议已由PCIe4.0发展为PCIe5.0,传输速率已从16GT/s提升到32GT/s,到PCIe6.0,传输速率将进一步提升到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。

(6)AI芯片行业情况

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。

近年来人工智能的发展呈现出数据体量爆发式增长态势,算法模型的参数量指数级增加,以加速计算为核心的算力中心对AI芯片的需求不断扩大。除了传统的监控和计算机视觉等业务,AI在向量检索、搜索推荐广告上的应用快速发展,在自然语言处理(NLP)上,特别是LLM(argeanguagemodes)方向,更是于近期达到了里程碑式的进展,以ChatGPT为首的生成类模型已经成为了人工智能的新热点。ChatGPT等AI大模型已经呈现初步的商业规模,技术服务底座加速成型,关注度和行业应用渗透度上呈现很强活力。多模态大模型在模型参数和榜单准确率上持续突破,微软、百度、阿里等企业都在持续增加投入引领行业发展。

以ChatGPT为代表的基于海量多源数据的大模型,对算力的需求非常高,随着AI模型和应用的进一步发展和规模化,算力需求将持续释放,大算力芯片的市场规模持续增长,将快速推动AI芯片的性能升级。

基于AI应用未来巨大的应用潜力,国内外知名科技企业都在持续加大相关领域的投入。根据IDC《全球人工智能支出指南》做出最新预测,全球AI支出(包括以AI为中心的各类系统的软件、硬件与服务支出),在2023年将达到1540亿美元,较2022年同比增长26.9%。同时,IDC预测,到2026年AI相关产业规模支出超过3000亿美元,2022至2026年的复合增长率达到27%。

2.公司所处的行业地位分析及其变化情况

(1)内存接口芯片及内存模组配套芯片

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,公司牵头制定多款DDR5内存接口芯片标准,包括第一子代、第二子代、第三子代内存接口芯片及第一子代高带宽内存接口芯片MDB等,并积极参与DDR5第一子代CKD芯片和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,并进一步作为基础架构衍生出MRDIMM国际标准。在DDR5世代,公司在内存接口芯片领域继续全球领跑,进一步巩固了在该领域的优势。2022年5月,公司在业界率先试产DDR5第二子代RCD芯片。2022年9月,公司发布业界首款DDR5第一子代CKD芯片工程样片。2022年12月,公司发布业界首款DDR5第三子代RCD芯片工程样片。

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。

(2)PCIeRetimer芯片

在PCIe4.0时代,公司是全球能够提供PCIe4.0Retimer芯片的三家企业之一;在PCIe5.0时代,2023年1月,公司已量产PCIe5.0/CXL2.0Retimer芯片,是全球第二家宣布量产该产品的厂家。作为PCIe相关的底层技术,公司的SerdesIP已实现突破,相关IP已应用到公司PCIe5.0/CXL2.0Retimer芯片上。

(3)MXC芯片

2022年5月,公司发布全球首款CXL内存扩展控制器芯片(MXC)。该MXC芯片专为内存AIC扩展卡、背板及EDSFF内存模组而设计,可大幅扩展内存容量和带宽,满足高性能计算、人工智能等数据密集型应用日益增长的需求。

MXC芯片推出以来,公司迅速和国内外主要的模组厂商,服务器系统厂商和云服务厂商展开合作,积极推进基于MXC芯片的模组项目设计。目前已经有多家客户在年内就推出了采用澜起科技MXC芯片的CXL内存模组及板卡,并在最新发布的x86服务器平台上通过基本功能验证。公司也在进一步与更多合作伙伴一起探索CXL内存扩展和池化在实际业务场景中的应用和落地,保持在这一市场中的领先优势。

(4)津逮服务器平台

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,持续的更新迭代提高了津逮CPU的产品竞争力,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。津逮服务器平台产品线2022年实现销售9.37亿元,较上年度增长10.80%。

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

(1)报告期内与公司及行业相关的新政策

2022年1月,国务院发布的《国务院关于印发“十四五”数字经济发展规划的通知》指出:“(一)增强关键技术创新能力。瞄准传感器、量子信息、网络通信、集成电路、关键软件、大数据、人工智能、区块链、新材料等战略性前瞻性领域,提高数字技术基础研发能力。

(二)提升核心产业竞争力。着力提升基础软硬件、核心电子元器件、关键基础材料和生产装备的供给水平,强化关键产品自给保障能力。

(2)报告期内行业的新技术及未来发展趋势内存接口相关技术

内存接口相关技术主要跟随主流CPU及内存模组相关生态系统的发展而演进。报告期内,内存模组由DDR4世代向DDR5世代迁移。从技术层面上,演进路径主要分为两类:一是现有架构沿着既定技术升级路径更新迭代,比如内存接口芯片速率不断提升,向DDR5第二子代内存接口芯片(支持5600MT/s)、DDR5第三子代内存接口芯片(支持6400MT/s)升级,未来DDR5还将规划1~4个子代;二是基于新的市场需求产生的新技术路线。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组织正在制定服务器MRDIMM相关技术标准,MRDIMM采用了LRDIMM“1+10”的基础架构,与LRDIMM相比,MRDIMM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。MRDIMM需要搭配的内存接口芯片为MRCD芯片和MDB芯片,与普通的RCD芯片、DB芯片相比,设计更为复杂、速率更高。

时钟驱动器相关技术在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,当DDR5数据速率达到6400MT/s及以上时,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(CKD)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正在制定CKD芯片的标准。同时,JEDEC也在制定需要配备CKD芯片的CUDIMM、CSODIMM标准。

CXL互连技术及CXL协议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CXL.memory)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。

2022年8月,CXL联盟发布了CXL3.0的规范。CXL3.0规范在三个关键领域进行重大改进:一是作为物理接口的PCIe协议由PCIe5.0上升到PCIe6.0,传输速率由32GT/s提升至64GT/s。同时借鉴了PCIe6.0的技术,通过将PCIe从使用二进制(NRZ)信号转换为四态(PAM4)信号并结合固定数据包(FLIT)接口,提高有效数据传输效率,减轻了通常情况下高速率带来的高时延等缺点。

二是CXL3.0可以支持更加灵活的Switch拓扑。相比CXL2.0定义的单级树型switch结构,CXL3.0可以支持多级switch互联以及非树型拓扑,比如环形,网状等等结构,并且每个节点可以是主机或者设备,对类型没有任何限制,这就极大增加了CXL网络拓扑的灵活性和复杂性。同时CXL3.0还可以支持switch下的设备点对点的数据传输而不用经过主机,并解决缓存一致性的问题。

三是CXL3.0除了支持内存池化,还可以进一步支持内存共享。设备的内存可以被多个主机共享,提高数据传输的效率和内存的利用率。利用新的增强一致性语义,共享内存段的数据可以在多个主机的缓存中保持一致性。这种能力突破了某一个物理内存只能属于某一台服务器的限制,在硬件上实现了多机共同访问同样内存地址的能力。

随着CXL技术的不断演进,未来数据中心各个计算节点和内存节点的互联将更加快速,更加高效,更加灵活。公司也会根据CXL和DDR规范的路线图,规划后续产品的更新迭代。

PCIe技术2022年1月PCI-SIG推出PCIe6.0标准。PCIe6.0传输速率再次翻倍,提升到64GT/s,意味着PCIe6.0可满足对可靠、高速、低延迟I/O互连的需求,路线图涵盖了数据密集型应用和市场,包括800G以太网、人工智能(AI)和机器学习(ML)、高性能计算(HPC)、量子计算、超大规模数据中心和云端应用等。

AI技术人工智能是引领新一轮科技革命和产业革命的战略性技术,是全球科技竞争的战略制高点。报告期内,ChatGPT的横空出世引爆了全球人工智能市场,也显示出其巨大的市场应用潜力。以ChatGPT为代表的“大算力+强算法”结合的AIGC大模型架构在未来很长一段时间都将成为人工智能发展的趋势。这类大模型架构将带动AI服务器的需求,包含CPU、GPU、内存等。相较于普通服务器,AI服务器对CPU、GPU、内存等器件的要求更高,具体主要表现在:

1、需要算力的更高;

2、需要算力满足低延迟低功耗的特性;

3、需要内存的容量更大、带宽更高、速率更快。同时,各行业与人工智能技术的深度结合及应用场景的不断成熟与落地,使人工智能芯片朝着多元化的方向发展,服务器的类型也将越来越丰富,并适用越来越多的行业应用场景,各种类型的AI加速卡会有更多的发展空间。

(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

(1)核心技术及其先进性

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DDR5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颗粒间的负载效应,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。该架构已在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,公司正在持续投入研发,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(光缆或铜缆),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是相关重要高速传输技术(比如PCIe、USB、以太网等)的物理层基础,广泛应用于服务器、汽车电子、通信等领域的高速互连。

(2)核心技术在报告期内的变化情况

2022年,公司在DDR5内存接口芯片技术方面持续投入研发,保持在该领域核心技术的领先性,相关技术成果已经在DDR5第二子代、第三子代内存接口芯片上得以应用。同时,公司在PCIeSerDesIP研发上取得重大进展,相关IP已应用在公司PCIe5.0/CXL2.0Retimer产品中。

1.报告期内获得的研发成果

2022年,公司在多项产品的研发上取得重大进展,在业内首发多款产品。其中2022年5月公司发布全球首款CXL内存扩展控制器芯片(MXC),并在业界率先试产DDR5第二子代RCD芯片,2022年9月发布业界首款DDR5第一子代时钟驱动器(CKD)工程样片,2022年12月在业界率先推出DDR5第三子代RCD芯片的工程样片。

公司各项产品研发的具体进展如下:

(1)互连类芯片

Ⅰ.DDR5内存接口芯片

2022年5月,公司在业界率先试产DDR5第二子代RCD芯片。2022年12月,公司率先推出DDR5第三子代RCD芯片的工程样片,目前正积极推进质量认证及下一代服务器平台的整机测试工作。

Ⅱ.MRCD/MDB芯片

2022年,公司完成DDR5第一子代MRCD/MDB芯片工程样片的研发,工程样片已送客户进行系统级测试,目前正基于客户反馈意见及相关标准的更新,进行样品制备和试产前的质量评估工作。

Ⅲ.CKD芯片

2022年,公司已完成DDR5第一子代CKD芯片工程样片的研发,工程样片已送客户进行系统级测试,目前正根据客户反馈意见及相关标准的更新,开展量产版本的研发工作。

Ⅳ.PCIeRetimer芯片

2022年,公司完成PCIe5.0/CXL2.0Retimer量产版本芯片的研发工作,并于2023年1月实现量产。

Ⅴ.MXC芯片

2022年,公司完成第一代MXC芯片工程样片的研发,并已送样给客户及合作伙伴进行系统验证,目前正在开展量产版本的研发工作。

(2)津逮服务器平台

2022年,公司完成第四代津逮CPU产品的研发,并于2023年1月正式发布相关产品。

(3)AI芯片

2022年,公司持续推进AI芯片的软硬件协同及性能优化设计,已完成第一代AI芯片工程样片的流片并成功点亮。

除此之外,公司还与多家合作伙伴共同申请了8项中国专利(实审中,尚未获授权)。

2.研发投入情况表研发投入总额较上年发生重大变化的原因

随着布局的新产品越来越多,公司持续加大研发投入,2022年度公司研发费用为5.63亿元,同比增长52.36%,研发费用占营业收入的比例为15.34%。

2.在研项目情况

情况说明:

1、“互连类芯片研发项目”的子产品包括内存接口芯片、内存模组配套芯片、MXC芯片、CKD芯片、MRCD/MDB芯片、PCIeRetimer芯片等。

2、“互连类芯片研发项目”的“预计总投资规模”为募集资金投资项目“新一代内存接口芯片研发及产业化项目”、“PCIeRetimer芯片研发项目”的预计投资金额汇总。

3.研发人员情况

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;

2、研发人员平均薪酬指研发人员薪酬合计除以报告期末研发人员人数。

4.其他说明:

三、报告期内核心竞争力分析

(一)核心竞争力分析

1、持续的创新研发能力与领先的技术优势

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。

在内存接口技术领域,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,公司牵头制定DDR5第一子代、第二子代、第三子代内存接口芯片国际标准,巩固了公司在该领域的技术领先地位。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。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。报告期内,公司在业界率先试产DDR5第二子代RCD芯片,并在业界率先推出DDR5第三子代RCD芯片工程样片、DDR5第一子代CKD芯片工程样片,再次体现了公司在内存接口技术领域的全球领先地位。DDR5世代,公司继续领跑,内存接口芯片的市场份额保持稳定,同时,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厂商之一。

在PCIe技术领域,公司是全球能够提供PCIe4.0Retimer芯片的三家厂商之一,是全球第二家宣布量产PCIe5.0/CXL2.0Retimer芯片的厂家。作为PCIe相关的底层技术,公司的SerdesIP已实现突破,相关IP已应用到公司PCIe5.0/CXL2.0Retimer芯片上。

在CXL技术领域,公司提前进行战略布局,并于2022年5月发布全球首款CXL内存扩展控制器芯片(MXC),相关技术处于国际领先水平。MXC芯片专为内存AIC扩展卡、背板及EDSFF内存模组而设计,可大幅扩展内存容量和带宽,满足高性能计算、人工智能等数据密集型应用日益增长的需求。MXC芯片推出以来,公司迅速和国内外主要的模组厂商,服务器系统厂商和云服务厂商展开合作,积极推进基于MXC芯片的模组项目设计。目前已经有多家客户在年内就推出了采用澜起科技MXC芯片的CXL内存模组及板卡,并在最新发布的x86服务器平台上通过基本功能验证。公司也在进一步与更多合作伙伴一起探索CXL内存扩展和池化在实际业务场景中的应用和落地,保持在这一市场中的领先优势。

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144项。

2、领先的市场地位和品牌优势

经过19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”。2022年4月,公司荣获“第二十三届中国专利优秀奖”。2022年8月,公司荣获中国半导体行业协会、中国电子信息产业发展研究院等部门主办的世界半导体大会“2021-2022年度中国高速互连芯片技术领军企业”、“十大‘芯势力’产品”两项荣誉。2022年11月,公司获得全球领先的内存和存储厂商美光科技的肯定,荣膺美光科技“杰出性能奖(半导体元器件)”和“杰出质量奖(封装&测试材料半导体元器件)”。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。

3、全球化的产业布局

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。

4、人才优势

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。2022年11月,杨博士被授予IEEE终身院士(IEEELifeFeow)称号,以表彰他多年来在集成电路设计领域做出的杰出贡献。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73%为研发技术人员,且研发技术人员中约63%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。

5、显著的行业生态优势

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

四、风险因素

(一)尚未盈利的风险

(二)业绩大幅下滑或亏损的风险

(三)核心竞争力风险

1、产品研发风险

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。

2、人才流失风险

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。

3、技术泄密风险

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。

(四)经营风险

1、客户集中风险

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。

2、供应商风险

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91.90%,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。

3、津逮服务器平台业务波动的风险

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,经过前期的市场推广和客户培育,报告期内公司的津逮CPU稳步发展,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业务在其发展初期需求并不稳定,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,2022年下半年开始,受宏观环境及行业去库存等因素影响,津逮服务器平台产品线需求下降,后续如果上述影响未能消除,可能会对公司未来营业收入造成一定的扰动。

4、产品质量风险

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。

5、存货跌价风险

公司存货主要由原材料、委托加工物资、库存商品构成。截至2022年12月31日,公司存货账面余额7.90亿元,存货跌价准备余额0.51亿元,占同期存货账面余额的比例为6.51%。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。

6、知识产权风险

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。

(五)财务风险汇兑损益风险

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。

2022年,公司外汇汇兑收益为人民币126.01万元。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。

(六)行业风险

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。

受宏观环境影响,2023年上半年服务器及计算机行业需求下滑,相关芯片领域目前处于去库存阶段,公司亦面临下游客户去库存的压力,可能对公司全年经营业绩造成不利影响。

(七)宏观环境风险

1、全球贸易摩擦风险

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。

2022年美国出台一系列半导体出口管制政策,根据在此领域的专业美国律师事务所的分析,截至目前相关规则对公司业务及相关人员均无直接影响。如果相关半导体出口管制政策持续加码,不排除未来对公司业务及相关人员产生不利影响。公司将持续关注相关规则的更新并积极做好应对措施。

2、税收优惠政策风险

根据《财政部税务总局发展改革委工业和信息化部关于促进集成电路产业和软件产业高质量发展企业所得税政策的公告》(财政部税务总局发展改革委工业和信息化部公告2020年第45号)及《国家发展改革委等部门关于做好2023年享受税收优惠政策的集成电路企业或项目、软件企业清单制定工作有关要求的通知》(发改高技〔2023〕287号),母公司符合国家鼓励的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。

根据《财政部税务总局发展改革委工业和信息化部关于促进集成电路产业和软件产业高质量发展企业所得税政策的公告》(财政部税务总局发展改革委工业和信息化部公告2020年第45号)及《国家鼓励的集成电路设计、装备、材料、封装、测试企业条件公告》(工业和信息化部公告2021年第9号)的规定,国家鼓励的集成电路设计企业,可自获利年度起第一年至第二年免征企业所得税,第三年至第五年按照25%的法定税率减半征收企业所得税,澜起电子科技(昆山)有限公司(以下简称“澜起昆山”)符合国家鼓励的集成电路设计企业的认定标准,可自2022年度起享受上述税收优惠,2022年度免征企业所得税。

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鼓励的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2022年将增加798.17万元所得税费用,减少798.17万元净利润;假设母公司不再符合国家鼓励的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2022年将增加2394.52万元所得税费用,减少2394.52万元净利润。

假设澜起昆山不再符合国家鼓励的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2022年将增加6197.84万元所得税费用,减少6197.84万元净利润;假设澜起昆山不再符合国家鼓励的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2022年将增加10329.74万元所得税费用,减少10329.74万元净利润。

(八)存托凭证相关风险

(九)其他重大风险

五、报告期内主要经营情况

报告期内,公司经营业绩大幅增长。公司实现营业收入36.72亿元,较上年度增长43.33%;实现归属于母公司所有者的净利润12.99亿元,较上年度增长56.71%。

六、公司关于公司未来发展的讨论与分析

(一)行业格局和趋势

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DDR内存接口及模组配套芯片领域,随着支持DDR5的主流服务器CPU的陆续量产发布,DDR5第一子代内存接口及模组配套芯片已经进入批量出货阶段;DDR5第二子代内存接口芯片也正在开展量产前的质量认证工作;DDR5第三子代内存接口芯片正在进行量产版本的研发。目前DDR5内存接口技术愈加成熟,产品迭代加快。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,预计后续还将规划1~4个子代,可见通过持续的技术创新,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UDIMM和SODIMM(用于台式机和笔记本电脑)上,需要搭配一颗SPD和一颗PMIC,进一步扩大了DDR5相关芯片的市场规模和公司可触及的市场空间。目前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。公司是DDR5第一子代、第二子代、第三子代内存接口芯片国际标准的牵头制定者,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。

在DDR5内存接口新技术方面:

(1)在服务器端,JEDEC组织目前正在制定MRDIMM相关技术标准,以应对行业对更高带宽、更快速度、更高容量内存模组的需求。MRDIMM采用了LRDIMM“1+10”的基础架构,与LRDIMM相比,MRDIMM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。MRDIMM需要搭配的内存接口芯片为MRCD芯片和MDB芯片,与普通的RCD芯片、DB芯片相比,设计更为复杂、速率更高。

(2)在PC端,当DDR5数据速率达到6400MT/s及以上时,台式机及笔记本电脑的UDIMM、SODIMM模组,须采用一颗专用的时钟驱动芯片(CKD)来对内存模组上的时钟信号进行缓冲再驱动,才能满足高速时钟信号的完整性和可靠性要求。

针对上述两个新的技术方向,公司均提前进行了研发布局,并于报告期内在业界率先推出DDR5第一子代CKD芯片工程样片,并基本完成DDR5第一子代MRCD/MDB芯片工程样片的研发。根据JEDEC的规划,这两款芯片也将持续升级迭代,公司在研发和技术方面具有先发优势,有望在相关领域奠定市场领先地位。

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。

在CXL互连技术领域,CXL的行业生态呈现蓬勃发展的趋势,CXL联盟的成员数量迅速超过100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,行业认为,CXL互连技术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之一。公司于2022年5月发布全球首款CXL内存扩展控制器芯片(MXC),该MXC芯片专为内存AIC扩展卡、背板及EDSFF内存模组而设计,可大幅扩展内存容量和带宽,满足高性能计算、人工智能等数据密集型应用日益增长的需求。公司的MXC芯片推出以来,公司迅速和国内外主要的模组厂商,服务器系统厂商和云服务厂商展开合作,积极推进基于MXC芯片的模组项目设计。目前已经有多家客户在年内就推出了采用澜起科技MXC芯片的CXL内存模组及板卡,并在最新发布的x86服务器平台上通过基本功能验证。公司也在进一步与更多合作伙伴一起探索CXL内存扩展和池化在实际业务场景中的应用和落地,保持在这一市场中的领先优势。

在PCIe技术领域,PCI-SIG已于2022年发布了PCIe6.0协议,传输速率持续翻倍。随着传输速率从PCIe4.0的16GT/s到PCIe5.0的32GT/S,再次实现翻倍,在解决PCIe信号链路的插损问题,提高PCIe信号传输距离重要问题。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。公司在报告期内完成PCIe5.0/CXLRetimer芯片量产版本的研发工作,并于2023年1月正式量产相关产品。随着支持PCIe5.0的服务器平台于2022年底及2023年初陆续上市,PCIe5.0的生态正逐步完善,公司作为全球第二家宣布量产PCIe5.0Retimer芯片的公司,有望在相关领域抢重要市场份额。同时,公司正在研发PCIe6.0Retimer系列芯片,将持续投入对该产品的迭代升级。

3、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。AI应用领域,大模型在搜索、对话、推荐等基础功能的商业应用已初步实现规模化商业。2022年底,ChatGPT上线即引爆全球,仅2个月用户就破亿,成为用户增长速度最快的消费级应用程序。以ChatGPT为代表的生成类模型需要在海量的训练数据中进行学习,推动了巨大的算力需求。根据相关机构的研究报告,ChatGPT将拉动千亿级ICT硬件投资需求。

AI芯片主要用于训练和推理两种场景。根据IDC的研究报告,2021年,用于推理工作负载的加速服务器已经达到57.6%,预计到2026年将提升至62.2%。

公司研发的第一款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、内存控制技术等相关技术。公司已经于2022年底前如期完成工程样片的流片,正在开展一系列测试、验证。

同时运行AIGC相关模型的AI服务器还需要大容量、高速率的内存模组给予支持,这为MRDIMM的发展带来机遇。

(二)公司发展战略

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,一方面公司持续投入内存接口及模组配套芯片、MXC芯片以及PCIeRetimer芯片新子代产品的迭代研发,继续巩固在相关领域的市场领先地位;另一方面,公司将持续关注互连芯片领域新增市场机会,适时进行战略布局,进一步丰富公司产品种类。

2、在数据中心业务领域,持续升级津逮服务器CPU及其平台,为数据中心提供高性能、高安全、高可靠性的CPU、混合安全内存模组等产品,持续提升市场份额。

3、在人工智能芯片领域,公司将聚焦客户需求,挖掘潜在商机,研发有竞争力的芯片解决方案,为公司的可持续发展提供新的业务增长点。

4、公司将持续关注行业发展动态,利用自身资源,寻找合适的产业链投资及并购机会。

(三)经营计划

2023年公司经营计划和重点工作包括以下几方面:

1、加强市场拓展,推动新产品客户导入

(1)互连芯片产品线:一方面,做好量产产品的质量控制和运营服务,加强市场沟通,保持市场领先地位;另一方面,加大对新产品的市场推广力度,积极开展客户导入工作,为公司贡献新的收入增长点。

(2)津逮服务器平台产品线:公司将持续加大市场推广和销售力度,争取将津逮CPU导入到更多的终端用户及应用领域,积累典型案例,努力实现该产品线营业收入稳健增长。

2、持续投入研发创新,积极开展新产品研发工作

(1)稳步推进新产品的量产及新产品的迭代升级

互连类芯片:完成DDR5第二子代内存接口芯片、第一子代MRCD/MDB芯片、第一子代CKD芯片、第一代MXC芯片量产版本的研发,做好量产前的质量认证等准备工作。推进DDR5第三子代内存接口芯片、第二子代MRCD/MDB芯片、第二子代CKD芯片、PCIe6.0Retimer芯片、第二代MXC芯片的研发。

津逮服务器平台:开展第五代津逮CPU产品研发工作。

AI芯片:完成第一代AI芯片工程样品的验证和测试工作,根据测试结果和客户反馈意见,进行设计更新和样品制备,积极推进客户端设计导入,完善相关应用场景的应用配套,推进下一代AI芯片的设计及研发工作。

(2)启动时钟发生器的研发设计工作

报告期内,公司对时钟芯片进行了市场调研,进行了可行性研究并开展了初步设计工作,决定在2023年启动时钟发生器的研发。

公司拟研发的时钟发生器是时钟芯片的一种,用于产生时钟信号,目前主要应用于企业级存储设备等领域。公司目标是在2023年底之前完成第一代时钟发生器工程样片的研发。

3、加强优秀研发技术人才的招聘与培训,支撑公司发展的人才基础

作为一家集成电路设计公司,人才是公司发展的基石。2023年,公司依旧秉承“人才优选、优培”的方针,吸引、招募优秀人才加入公司,保持公司研发人才的持续、稳定发展,以满足日以渐进的研发需求。人才培养上,公司将围绕战略目标,持续打磨“四位一体”的培训体系,精心开发专项研发技术人才培养项目,为公司培养人才、留住人才奠定扎实的基础。

4、持续优化ESG相关工作,提升公司ESG管理水平

公司将进一步完善ESG管治架构体系,在原有企业社会责任工作管理架构的基础上,按照ESG管治的要求,在职能划分、议事规则、工作流程等方面持续优化。公司将持续开展系统化的ESG风险识别,加强ESG工作韧性,进一步夯实ESG管治相关基础工作,包括梳理公司ESG相关政策,强化ESG底层数据质量等。公司也将通过ESG培训,系统提升管理团队及员工在ESG领域的认知水平。

同时,公司将对标全球先进实践经验,系统性梳理公司各部门ESG工作现状,识别其ESG提升方向,并开展针对性改善提升。