?寒武紀(jì)：AI芯片的扛把子到底是印鈔機(jī)還是碎鈔機(jī)

編者按：本文來自微信公眾號(hào)“格隆匯探雷區(qū)”（ID:glh-tlq），36氪經(jīng)授權(quán)發(fā)布。

作者 | 大G獸

數(shù)據(jù)支持|勾股大數(shù)據(jù)

摘要：

1.寒武紀(jì)是AI芯片行業(yè)的扛把子公司，團(tuán)隊(duì)為中科院出身，產(chǎn)品先進(jìn)，技術(shù)力量雄厚。公司拿下了華為等一線客戶，實(shí)力受到市場(chǎng)認(rèn)可。

2.5G、物聯(lián)網(wǎng)及AI的加持下，AI芯片賽道將是星辰大海。

3.寒武紀(jì)客戶集中度較高，大客戶依賴嚴(yán)重，第一大客戶華為正逐步退出其業(yè)務(wù)體系，收入增長的可持續(xù)性存在較高風(fēng)險(xiǎn)。

4.寒武紀(jì)的業(yè)務(wù)成本、研發(fā)費(fèi)用與管理費(fèi)用中，剛性的職工薪酬及流片費(fèi)用較高。若不能及時(shí)開拓客戶，降低單位芯片成本費(fèi)用，短期內(nèi)寒武紀(jì)難言盈利。

一、5G和物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)浪潮下的AI芯片扛把子公司

3月26日，一級(jí)市場(chǎng)的AI芯片龍頭公司寒武紀(jì)的科創(chuàng)板上市申請(qǐng)獲準(zhǔn)受理。如果順利登陸資本市場(chǎng)，寒武紀(jì)將成為科創(chuàng)板AI芯片第一股。

自寒武紀(jì)2016年成立以來，就拿到了阿里巴巴、科大訊飛、聯(lián)想以及TCL的產(chǎn)業(yè)投資，而中科院計(jì)算技術(shù)研究所和國務(wù)院代表的政府資本，中金中信以及元禾原點(diǎn)代表的金融資本也對(duì)寒武紀(jì)下了重注。那么，寒武紀(jì)到底是什么來歷呢？

寒武紀(jì)是中科院計(jì)算所下孵化的AI芯片研發(fā)單位，團(tuán)隊(duì)曾參與研發(fā)國產(chǎn)"龍芯"芯片，在AI芯片領(lǐng)域發(fā)表了多篇領(lǐng)先業(yè)界的芯片架構(gòu)及指令集設(shè)計(jì)論文，多篇論文獲取學(xué)界頂級(jí)獎(jiǎng)項(xiàng)，技術(shù)儲(chǔ)備雄厚。2018年5月，CompassIetelligence發(fā)布了一份AI芯片排行榜單，對(duì)全球100多家AI芯片企業(yè)進(jìn)行了排名。其中三家中國企業(yè)上榜，分別為華為海思（第12名），寒武紀(jì)（第23名），地平線（第24名）。

周金濤有云："人生發(fā)財(cái)靠康波。"所謂康波，其本質(zhì)指的是技術(shù)更新?lián)Q代的周期。半導(dǎo)體行業(yè)也是在一波又一波的技術(shù)浪潮驅(qū)動(dòng)下，成長起來。截至2018年，全球集成電路行業(yè)規(guī)模已達(dá)4016.3億美元的規(guī)模。

物聯(lián)網(wǎng)和5G帶來數(shù)據(jù)量的暴增以及傳輸?shù)膶?shí)現(xiàn)，而AI則對(duì)上述大數(shù)據(jù)帶來了分析的能力。但是，正如安迪-比爾定理（AndyandBill'sLaw）所揭示的，軟件升級(jí)，有賴于硬件性能的提升。這個(gè)在AI行業(yè)也一樣適用。

AI賦的能行業(yè)不斷增加，場(chǎng)景化落地加速，會(huì)進(jìn)一步地造成未來待處理的數(shù)據(jù)量暴增，IDC估算，全球數(shù)據(jù)總量預(yù)計(jì)2020年將達(dá)到44ZB；中國屆時(shí)將占全球總量的18%，達(dá)到7.9ZB（1ZB約等于1012^4GB），人均6204GB。因而對(duì)運(yùn)算能力提出更高的要求。

傳統(tǒng)的邏輯芯片架構(gòu)，如：ARM、X86等CPU，由于其計(jì)算單元并不多，無法滿足深度學(xué)習(xí)對(duì)于算力的需求。摩爾定律隨著制程工藝接近極限而逐漸失效，為了滿足AI算法的算力要求，AI行業(yè)在設(shè)計(jì)芯片時(shí)，需要放棄人工智能以外的應(yīng)用領(lǐng)域，完全聚焦于人工智能領(lǐng)域的計(jì)算負(fù)載特征，進(jìn)而設(shè)計(jì)專門的處理器芯片架構(gòu)，從而大幅度地提高芯片的計(jì)算效率。而這樣的芯片被稱之為AI芯片。

寒武紀(jì)主營業(yè)務(wù)是應(yīng)用于各類云服務(wù)器、邊緣計(jì)算設(shè)備、終端設(shè)備的AI芯片研發(fā)、設(shè)計(jì)與銷售，公司產(chǎn)品可以用于消費(fèi)電子、數(shù)據(jù)中心與云計(jì)算等多種場(chǎng)景。公司是國際上少數(shù)能夠?yàn)樵贫?、邊緣端、終端提供全品類系列化智能芯片和處理器產(chǎn)品的企業(yè)之一、國際上少數(shù)同時(shí)具備人工智能推理及訓(xùn)練的企業(yè)之一。

公司研發(fā)的寒武紀(jì)1A處理器是全球首款商用終端智能處理器IP產(chǎn)品，思元100芯片時(shí)中國首款高峰值云端智能芯片。公司推出了用于終端場(chǎng)景的寒武紀(jì)1A、1H、1M系列芯片，其中寒武紀(jì)1A、1H芯片分別搭載在華為海思的麒麟970、980芯片上，并集成于華為P20Pro、Mate20Pro、Mate20X等手機(jī)上，出貨量過億。

寒武紀(jì)的團(tuán)隊(duì)成員，有深厚的中科院計(jì)的背景，曾參與"龍芯"的研發(fā)與設(shè)計(jì)工作?？梢哉f是名門正派，功力深厚。

二、寒武紀(jì)的商業(yè)模式及利潤表結(jié)構(gòu)

芯片行業(yè)主要存在兩種商業(yè)模式IP授權(quán)模式和流片模式。

在IP授權(quán)模式中，IP設(shè)計(jì)公司將自己設(shè)計(jì)的芯片功能單元，授權(quán)給其他的IC設(shè)計(jì)公司，被授權(quán)方將會(huì)向授權(quán)方支付一筆授權(quán)費(fèi)來獲得IP，并在最終芯片產(chǎn)品銷售中，以芯片最終售價(jià)的1%~3%向授權(quán)方支付版稅。相較于流片模式，IP授權(quán)由于不涉及芯片制造，僅需要考慮研發(fā)投入，資金占用相對(duì)小、風(fēng)險(xiǎn)較低。

流片生產(chǎn)模式，則是寒武紀(jì)在完成芯片設(shè)計(jì)的一系列復(fù)雜流程后，最終將芯片交付臺(tái)積電進(jìn)行代工，并委托日月光等廠商進(jìn)行芯片的封裝測(cè)試，在進(jìn)一步加工后，最終將產(chǎn)成品銷售給客戶。

流片生產(chǎn)模式雖然前期投入較大，但一款成功的產(chǎn)品將會(huì)使公司獲得豐厚的利潤。一般芯片產(chǎn)品定價(jià)，硬件成本：最終產(chǎn)品售價(jià)=8：20，一款成功的芯片銷售毛利應(yīng)在60%以上。同時(shí)，公司是否能夠最終實(shí)現(xiàn)盈利，還需要在毛利中進(jìn)一步扣除前期研發(fā)費(fèi)用。

流片模式除了研發(fā)投入以外，還需要向代工廠支付巨額的代工費(fèi)用，對(duì)資金占用極大，需要芯片銷售達(dá)到一定量級(jí)才能分?jǐn)偟羟捌诰揞~投入實(shí)現(xiàn)盈利。若期間出現(xiàn)流片失?。戳髌催_(dá)設(shè)計(jì)期望性能指標(biāo)）或者市場(chǎng)推廣失利等情況，芯片設(shè)計(jì)廠商需要承擔(dān)前期巨額的研發(fā)和制造投入、費(fèi)用損失。

根據(jù)艾瑞咨詢估算，16nm制程工藝下一款芯片的流片成本大概是4,800,000元。芯片單位硬件成本隨芯片面積、產(chǎn)量上升逐漸下降。因此，一款芯片能否獲得廣大的市場(chǎng)認(rèn)可，并擁有較長的產(chǎn)品生命周期，實(shí)現(xiàn)芯片產(chǎn)品的規(guī)模銷售和生產(chǎn)顯著決定了企業(yè)的盈虧情況。

對(duì)寒武紀(jì)而言，寒武紀(jì)的終端智能處理器IP業(yè)務(wù)為IP授權(quán)模式。華為海思麒麟970、980芯片獲得了寒武紀(jì)NPU的IP授權(quán)。IP授權(quán)模式下，寒武紀(jì)的終端智能處理器IP業(yè)務(wù)收費(fèi)分成兩塊，一部分是固定收費(fèi)，授權(quán)協(xié)議生效后，公司向客戶交付終端智能處理器IP并支持客戶將其集成至芯片的設(shè)計(jì)方案與設(shè)計(jì)版圖中，并收取固定費(fèi)用；另一部分則是提成收費(fèi)，在客戶芯片量產(chǎn)銷售階段，公司按合同約定的芯片銷量向客戶收取固定費(fèi)用。

IP授權(quán)模式下，成本及費(fèi)用端支出僅為研發(fā)支出。在由于芯片研發(fā)設(shè)計(jì)所需的軟硬件支出無法歸集到某個(gè)特定項(xiàng)目中，而且有關(guān)支出能否產(chǎn)生收益存在較大的不確定性，因此終端智能處理器IP的主要研發(fā)支出都計(jì)入了當(dāng)期研發(fā)費(fèi)用中。

寒武紀(jì)的云端智能芯片及加速卡業(yè)務(wù)和智能計(jì)算集群系統(tǒng)業(yè)務(wù)，則是流片模式。公司設(shè)計(jì)好芯片后，交付警員制造廠商、測(cè)試廠商及封裝設(shè)計(jì)廠商進(jìn)行芯片制造與封裝測(cè)試。獲得產(chǎn)成品芯片后，將其集成至公司的加速卡產(chǎn)品與配套服務(wù)器相關(guān)系統(tǒng)中。將加速卡產(chǎn)品或者智能計(jì)算集群系統(tǒng)交付客戶驗(yàn)收后獲得銷售收入。流片模式下，公司可以獲得的整體的芯片銷售收入及后續(xù)集成產(chǎn)品的附加值收入，但是除了研發(fā)支出外，還有會(huì)大額的流片費(fèi)用。其中，研發(fā)支出會(huì)全額計(jì)入公司的研發(fā)費(fèi)用，而流片費(fèi)用部分會(huì)計(jì)入營業(yè)成本，部分計(jì)入研發(fā)費(fèi)用的測(cè)試化驗(yàn)加工費(fèi)項(xiàng)目中。

三、寒武紀(jì)營業(yè)收入難言穩(wěn)定

前面說了寒武紀(jì)的高貴血統(tǒng)，明星團(tuán)隊(duì)，業(yè)務(wù)前景的星辰大海以及商業(yè)模式，那么現(xiàn)在我們來實(shí)事求是地看看寒武紀(jì)的業(yè)務(wù)能力如何。首先，我們來看看寒武紀(jì)的營收及其質(zhì)量。

寒武紀(jì)2017至2019年收入分別為0.08億元、1.17億元與4.43億元，2018、2019年同比增速分別為1392.73%與279.34%，成長性極為強(qiáng)悍。而寒武紀(jì)銷售收入提供勞務(wù)的現(xiàn)金流入與營業(yè)收入相比，這三年也在100%上下，說明他的收入質(zhì)量其實(shí)還可以。

但是，我們按產(chǎn)品和客戶維度拆分一下寒武紀(jì)2017至2018年的銷售收入，神奇的一幕，就出現(xiàn)了。我們可以發(fā)現(xiàn)，寒武紀(jì)的客戶集中度很高。2017年到2019年，寒武紀(jì)前五大客戶銷售收入占其總營業(yè)收入都超過了95%，客戶集中度極高。甚至2017年和2018年，幾乎全部的營業(yè)收入都來源于智能終端處理器IP對(duì)公司A的銷售。那么，這家神秘的公司A，到底是誰呢？

由上文可以，寒武紀(jì)1A、1H芯片分別搭載在華為海思的麒麟970、980芯片上，并集成于華為P20Pro、Mate20Pro、Mate20X等手機(jī)上，出貨量過億，而這是公司17、18年最大的營業(yè)收入來源。因此，這家公司A顯然就是華為了。

能進(jìn)入華為供應(yīng)鏈，為華為旗艦機(jī)提供芯片，確實(shí)側(cè)面印證了寒武紀(jì)技術(shù)實(shí)力強(qiáng)大。

但是，這也帶來了隱患，如果營收集中于下游單一大客戶，則單一大客戶把你換了咋辦？一般情況下，我們應(yīng)該進(jìn)一步地分析寒武紀(jì)對(duì)于下游大客戶的粘性，一般而言，如果自身業(yè)務(wù)壁壘足夠高，那么別的供應(yīng)商進(jìn)不來，大客戶沒法換了自己，也就可以安心跟著大客戶成長了。反之，如果對(duì)粘性不夠強(qiáng)，當(dāng)年客戶拿你當(dāng)小甜甜，恐怕今后就稱你為牛夫人了。

寒武紀(jì)的實(shí)力毋庸置疑，上面已經(jīng)論述過了。寒武紀(jì)強(qiáng)，但是他競(jìng)爭對(duì)手也并非無名之輩。

根據(jù)DigitimesResearch發(fā)布的2018十大Fabless集成電路設(shè)計(jì)公司排名中，華為海思排名全球第五。2019年的6月，華為發(fā)布的nova5搭載了華為最新的中端移動(dòng)處理器--麒麟810，這是首款采用華為自研達(dá)芬奇架構(gòu)的手機(jī)AI芯片，而不是過去的合作伙伴寒武紀(jì)。而年底的旗艦平臺(tái)麒麟990，依然采用的是達(dá)芬奇架構(gòu)。而這，也直接造成了招股說明書中，華為2019年對(duì)寒武紀(jì)的采購?fù)认陆盗?4.28%，僅占公司當(dāng)年?duì)I收的14.34%。寒武紀(jì)當(dāng)年是華為的小甜甜，現(xiàn)在就成牛夫人了。

半導(dǎo)體行業(yè)資深分析師王樹一認(rèn)為，遍觀全國終端市場(chǎng)，幾乎很難再找到第二家像華為這么大出貨量的客戶。據(jù)業(yè)內(nèi)人士透露，光是麒麟970芯片的出貨量就已經(jīng)超過3000萬片，業(yè)內(nèi)媒體器之心了解到，這幾乎是目前安防智能芯片市場(chǎng)總量的兩倍。華為如果逐步采用自研芯片模式，將很大程度地降低寒武紀(jì)通過IP進(jìn)入終端市場(chǎng)的天花板。

為了擺脫對(duì)華為的單一大客戶依賴，寒武紀(jì)除了IP授權(quán)模式下對(duì)華為的IP授權(quán)，還拓展了流片模式對(duì)其他客戶的銷售。一方面，2019年，寒武紀(jì)分別于西安灃東儀享科技服務(wù)有限公司、上海腦科學(xué)與腦類研究中心和珠海市橫琴新區(qū)管理委員會(huì)商務(wù)局，達(dá)成了智能計(jì)算集群系統(tǒng)的合作，實(shí)現(xiàn)營收29618.15萬元，占19年?duì)I收比重的66.72%。

另一方面對(duì)，公司B完成了6384.43萬云端智能芯片及加速卡的銷售，占公司營業(yè)收入的14.38%。公司B，則是寒武紀(jì)的關(guān)聯(lián)方。因此寒武紀(jì)對(duì)公司B的銷售收入，很難說是其銷售及產(chǎn)品能力的體現(xiàn)。

在這里，我們總結(jié)一下，寒武紀(jì)的客戶集中度問題較為嚴(yán)重。

2019年寒武紀(jì)對(duì)第1、2、5大客戶的智能計(jì)算機(jī)集群系統(tǒng)業(yè)務(wù)銷售收入，合計(jì)占66.72%。2019年第3大客戶公司B，則是寒武紀(jì)的關(guān)聯(lián)方，占寒武紀(jì)當(dāng)年?duì)I收14.38%。此前2017、2018年的單一大客戶華為，因?yàn)樽誀I戰(zhàn)略收縮對(duì)寒武紀(jì)的終端芯片采購規(guī)模，在2019年下降44%，占2019年?duì)I收的14.34%。

在2017-2019年前五大客戶銷售收入占總收入均超過95%，甚至2017-2018年對(duì)華為單一大客戶依賴超過95%，而這個(gè)重要的大客戶，正逐步自研產(chǎn)品形成對(duì)寒武紀(jì)的替代。而因此，寒武紀(jì)的營業(yè)收入可持續(xù)性，難言穩(wěn)定。

四、寒武紀(jì)，印鈔機(jī)還是碎鈔機(jī)

2017-2019年之間，寒武紀(jì)的毛利率保持了較高水平，分別為99.96%、99.90%與68.19%。乍眼一看，寒武紀(jì)毛利率這么高，似乎是印鈔機(jī)級(jí)別的賺錢能力。

實(shí)際上，上述毛利率不能當(dāng)真。寒武紀(jì)的終端智能處理器IP業(yè)務(wù)的支出僅有研發(fā)支出。直至2019年流片模式的云端智能芯片及加速卡業(yè)務(wù)和智能計(jì)算集群系統(tǒng)業(yè)務(wù)，才有了晶圓、各類電子元器件、硬件設(shè)備、封裝測(cè)試等流片成本開支，計(jì)入當(dāng)期的營業(yè)成本。因此，考察寒武紀(jì)的盈利能力，我們需要進(jìn)一步分析其期間費(fèi)用。若算上研發(fā)費(fèi)用與管理費(fèi)用，現(xiàn)階段的寒武紀(jì)倒不如說是一臺(tái)碎鈔機(jī)。

若我們把寒武紀(jì)的收入、成本及各項(xiàng)經(jīng)常性費(fèi)用及稅金摘錄出來并作差得到核心利潤，這我們可以得到寒武紀(jì)的核心利潤表。在本表中，我們可以發(fā)現(xiàn)，在現(xiàn)階段，寒武紀(jì)與其說是印鈔機(jī)倒不如說是碎鈔機(jī)。

這其中最主要的體現(xiàn)在其研發(fā)費(fèi)用與管理費(fèi)用中。以公司研發(fā)費(fèi)用為例，2017-2019年，研發(fā)費(fèi)用分別是營業(yè)收入的3.8倍、2.05倍、及1.22倍，分別達(dá)2986萬元、24011萬元與54305萬元。而研發(fā)費(fèi)用中，又以職工薪酬與測(cè)試化驗(yàn)加工費(fèi)最重。

2017-2019年，研發(fā)費(fèi)用中的研發(fā)費(fèi)用占比分別為74.16%、41.21%與52.15%。

如任正非所言："我們國家修橋、修路、修房子……已經(jīng)習(xí)慣了只要砸錢就行。但是芯片砸錢不行，得砸數(shù)學(xué)家、物理學(xué)家、化學(xué)家……"芯片設(shè)計(jì)企業(yè)對(duì)于研發(fā)人員的依賴性較高，公司的薪酬水平若在同行中不具備競(jìng)爭力，難免造成研發(fā)人員大量流失。國內(nèi)資深芯片設(shè)計(jì)工程師年薪一般在50~100萬元之間。招股書中未能找到寒武紀(jì)研發(fā)人員的人均薪資，但是橫向?qū)Ρ热A為，顯然寒武紀(jì)也不會(huì)太低。

另一方面，寒武紀(jì)研發(fā)費(fèi)用中的測(cè)試化驗(yàn)加工費(fèi)，主要是流片費(fèi)用，2018年增長較快主要是因?yàn)楣?018年開始流片。如艾瑞咨詢測(cè)算，16nm制程工藝下一款芯片的流片成本大概是4,800,000元。若寒武紀(jì)不能擴(kuò)張其大客戶銷售渠道，加大流片模式下芯片的生產(chǎn)及銷售量，降低單位芯片流片成本，寒武的利潤將持續(xù)承壓。

最后，則是寒武紀(jì)的管理費(fèi)用。2017-2019年，寒武紀(jì)的管理費(fèi)用達(dá)3.7億元、0.4億元和10.5億元，占寒武紀(jì)的營業(yè)收入分別為47倍、0.37倍、2.37倍。其中，絕大部分是公司對(duì)高管股份支付的股權(quán)激勵(lì)開支，在2017與2019年，占當(dāng)期的管理費(fèi)用支出的97.83%與89.37%。2017與2019股份支付金額較大，主要是因?yàn)楫?dāng)期授予的股權(quán)總額較高。由于股權(quán)激勵(lì)開支不會(huì)給寒武紀(jì)帶來現(xiàn)金壓力，因此本項(xiàng)導(dǎo)致的費(fèi)用開支財(cái)務(wù)風(fēng)險(xiǎn)較低。

因此，從成本及費(fèi)用端看，寒武紀(jì)的研發(fā)人員團(tuán)隊(duì)給寒武紀(jì)帶來了大額的管理費(fèi)用及研發(fā)費(fèi)用開支，為了保持相較于同行的先進(jìn)技術(shù)水平，需要對(duì)此持續(xù)進(jìn)行投入。而流片模式下，云端智能芯片及加速卡業(yè)務(wù)和智能計(jì)算集群系統(tǒng)業(yè)務(wù)若不能及時(shí)擴(kuò)張客戶群體，降低單位芯片的研發(fā)費(fèi)用及流片成本，則將持續(xù)對(duì)寒武紀(jì)的利潤造成壓力。

綜上所述，寒武紀(jì)雖然在一條擁有廣闊前景的賽道，擁有強(qiáng)大的研發(fā)團(tuán)隊(duì)、技術(shù)水平及領(lǐng)先的產(chǎn)品。但是其客戶集中度過高，第一大客戶華為正逐步擺脫對(duì)其產(chǎn)品依賴，營業(yè)收入可持續(xù)性存較大風(fēng)險(xiǎn)。而成本及費(fèi)用端剛性的職工薪酬及流片開支極大的打壓寒武紀(jì)的利潤空間。短期內(nèi)寒武紀(jì)若不能夠及時(shí)開拓客戶，降低單位芯片的研發(fā)支出及流片費(fèi)用，則寒武紀(jì)難言盈利。短時(shí)間之內(nèi)，這位AI芯片的扛把子公司可謂貨真價(jià)實(shí)的碎鈔機(jī)了。