?寒武紀：AI芯片的扛把子到底是印鈔機還是碎鈔機

編者按：本文來自微信公眾號“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.寒武紀是AI芯片行業(yè)的扛把子公司，團隊為中科院出身，產(chǎn)品先進，技術(shù)力量雄厚。公司拿下了華為等一線客戶，實力受到市場認可。

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.寒武紀客戶集中度較高，大客戶依賴嚴重，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)性存在較高風險。

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

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，一級市場的AI芯片龍頭公司寒武紀的科創(chuàng)板上市申請獲準受理。如果順利登陸資本市場，寒武紀將成為科創(chuàng)板AI芯片第一股。

自寒武紀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代表的金融資本也對寒武紀下了重注。那么，寒武紀到底是什么來歷呢？

寒武紀是中科院計算所下孵化的AI芯片研發(fā)單位，團隊曾參與研發(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)計論文，多篇論文獲取學界頂級獎項，技術(shù)儲備雄厚。2018年5月，CompassIetelligence發(fā)布了一份AI芯片排行榜單，對全球100多家AI芯片企業(yè)進行了排名。其中三家中國企業(yè)上榜，分別為華為海思（第12名），寒武紀（第23名），地平線（第24名）。

周金濤有云："人生發(fā)財靠康波。"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)動下，成長起來。截至2018年，全球集成電路行業(yè)規(guī)模已達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)膶崿F(xiàn)，而AI則對上述大數(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，有賴于硬件性能的提升。這個在AI行業(yè)也一樣適用。

AI賦的能行業(yè)不斷增加，場景化落地加速，會進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2020年將達到44ZB；中國屆時將占全球總量的18%，達到7.9ZB（1ZB約等于1012^4GB），人均6204GB。因而對運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，由于其計算單元并不多，無法滿足深度學習對于算力的需求。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)計芯片時，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)域的計算負載特征，進而設(shè)計專門的處理器芯片架構(gòu)，從而大幅度地提高芯片的計算效率。而這樣的芯片被稱之為AI芯片。

寒武紀主營業(yè)務(wù)是應(yīng)用于各類云服務(wù)器、邊緣計算設(shè)備、終端設(shè)備的AI芯片研發(fā)、設(shè)計與銷售，公司產(chǎn)品可以用于消費電子、數(shù)據(jù)中心與云計算等多種場景。公司是國際上少數(shù)能夠為云端、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)同時具備人工智能推理及訓練的企業(yè)之一。

公司研發(fā)的寒武紀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芯片時中國首款高峰值云端智能芯片。公司推出了用于終端場景的寒武紀1A、1H、1M系列芯片，其中寒武紀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等手機上，出貨量過億。

寒武紀的團隊成員，有深厚的中科院計的背景，曾參與"龍芯"的研發(fā)與設(shè)計工作?？梢哉f是名門正派，功力深厚。

二、寒武紀的商業(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)計公司將自己設(shè)計的芯片功能單元，授權(quán)給其他的IC設(shè)計公司，被授權(quán)方將會向授權(quán)方支付一筆授權(quán)費來獲得IP，并在最終芯片產(chǎn)品銷售中，以芯片最終售價的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，資金占用相對小、風險較低。

流片生產(chǎn)模式，則是寒武紀在完成芯片設(shè)計的一系列復(fù)雜流程后，最終將芯片交付臺積電進行代工，并委托日月光等廠商進行芯片的封裝測試，在進一步加工后，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)品將會使公司獲得豐厚的利潤。一般芯片產(chǎn)品定價，硬件成本：最終產(chǎn)品售價=8：20，一款成功的芯片銷售毛利應(yīng)在60%以上。同時，公司是否能夠最終實現(xiàn)盈利，還需要在毛利中進一步扣除前期研發(fā)費用。

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用，對資金占用極大，需要芯片銷售達到一定量級才能分攤掉前期巨額投入實現(xiàn)盈利。若期間出現(xiàn)流片失?。戳髌催_設(shè)計期望性能指標）或者市場推廣失利等情況，芯片設(shè)計廠商需要承擔前期巨額的研發(fā)和制造投入、費用損失。

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認可，并擁有較長的產(chǎn)品生命周期，實現(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。

對寒武紀而言，寒武紀的終端智能處理器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NPU的IP授權(quán)。IP授權(quán)模式下，寒武紀的終端智能處理器IP業(yè)務(wù)收費分成兩塊，一部分是固定收費，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)計方案與設(shè)計版圖中，并收取固定費用；另一部分則是提成收費，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用。

IP授權(quán)模式下，成本及費用端支出僅為研發(fā)支出。在由于芯片研發(fā)設(shè)計所需的軟硬件支出無法歸集到某個特定項目中，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)支出都計入了當期研發(fā)費用中。

寒武紀的云端智能芯片及加速卡業(yè)務(wù)和智能計算集群系統(tǒng)業(yè)務(wù)，則是流片模式。公司設(shè)計好芯片后，交付警員制造廠商、測試廠商及封裝設(shè)計廠商進行芯片制造與封裝測試。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)品或者智能計算集群系統(tǒng)交付客戶驗收后獲得銷售收入。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，還有會大額的流片費用。其中，研發(fā)支出會全額計入公司的研發(fā)費用，而流片費用部分會計入營業(yè)成本，部分計入研發(fā)費用的測試化驗加工費項目中。

三、寒武紀營業(yè)收入難言穩(wěn)定

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

寒武紀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%，成長性極為強悍。而寒武紀銷售收入提供勞務(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)量其實還可以。

但是，我們按產(chǎn)品和客戶維度拆分一下寒武紀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)，寒武紀的客戶集中度很高。2017年到2019年，寒武紀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。

能進入華為供應(yīng)鏈，為華為旗艦機提供芯片，確實側(cè)面印證了寒武紀技術(shù)實力強大。

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)該進一步地分析寒武紀對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，如果對粘性不夠強，當年客戶拿你當小甜甜，恐怕今后就稱你為牛夫人了。

寒武紀的實力毋庸置疑，上面已經(jīng)論述過了。寒武紀強，但是他競爭對手也并非無名之輩。

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處理器--麒麟810，這是首款采用華為自研達芬奇架構(gòu)的手機AI芯片，而不是過去的合作伙伴寒武紀。而年底的旗艦平臺麒麟990，依然采用的是達芬奇架構(gòu)。而這，也直接造成了招股說明書中，華為2019年對寒武紀的采購?fù)认陆盗?4.28%，僅占公司當年營收的14.34%。寒武紀當年是華為的小甜甜，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為，遍觀全國終端市場，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通過IP進入終端市場的天花板。

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

另一方面對，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，則是寒武紀的關(guān)聯(lián)方。因此寒武紀對公司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，寒武紀的客戶集中度問題較為嚴重。

2019年寒武紀對第1、2、5大客戶的智能計算機集群系統(tǒng)業(yè)務(wù)銷售收入，合計占66.72%。2019年第3大客戶公司B，則是寒武紀的關(guān)聯(lián)方，占寒武紀當年營收14.38%。此前2017、2018年的單一大客戶華為，因為自營戰(zhàn)略收縮對寒武紀的終端芯片采購規(guī)模，在2019年下降44%，占2019年營收的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年對華為單一大客戶依賴超過95%，而這個重要的大客戶，正逐步自研產(chǎn)品形成對寒武紀的替代。而因此，寒武紀的營業(yè)收入可持續(xù)性，難言穩(wěn)定。

四、寒武紀，印鈔機還是碎鈔機

2017-2019年之間，寒武紀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，寒武紀毛利率這么高，似乎是印鈔機級別的賺錢能力。

實際上，上述毛利率不能當真。寒武紀的終端智能處理器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、封裝測試等流片成本開支，計入當期的營業(yè)成本。因此，考察寒武紀的盈利能力，我們需要進一步分析其期間費用。若算上研發(fā)費用與管理費用，現(xiàn)階段的寒武紀倒不如說是一臺碎鈔機。

若我們把寒武紀的收入、成本及各項經(jīng)常性費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，寒武紀與其說是印鈔機倒不如說是碎鈔機。

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

2017-2019年，研發(fā)費用中的研發(fā)費用占比分別為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)習慣了只要砸錢就行。但是芯片砸錢不行，得砸數(shù)學家、物理學家、化學家……"芯片設(shè)計企業(yè)對于研發(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研發(fā)人員的人均薪資，但是橫向?qū)Ρ热A為，顯然寒武紀也不會太低。

另一方面，寒武紀研發(fā)費用中的測試化驗加工費，主要是流片費用，2018年增長較快主要是因為公司2018年開始流片。如艾瑞咨詢測算，16nm制程工藝下一款芯片的流片成本大概是4,800,000元。若寒武紀不能擴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，則是寒武紀的管理費用。2017-2019年，寒武紀的管理費用達3.7億元、0.4億元和10.5億元，占寒武紀的營業(yè)收入分別為47倍、0.37倍、2.37倍。其中，絕大部分是公司對高管股份支付的股權(quán)激勵開支，在2017與2019年，占當期的管理費用支出的97.83%與89.37%。2017與2019股份支付金額較大，主要是因為當期授予的股權(quán)總額較高。由于股權(quán)激勵開支不會給寒武紀帶來現(xiàn)金壓力，因此本項導(dǎo)致的費用開支財務(wù)風險較低。

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

綜上所述，寒武紀雖然在一條擁有廣闊前景的賽道，擁有強大的研發(fā)團隊、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其產(chǎn)品依賴，營業(yè)收入可持續(xù)性存較大風險。而成本及費用端剛性的職工薪酬及流片開支極大的打壓寒武紀的利潤空間。短期內(nèi)寒武紀若不能夠及時開拓客戶，降低單位芯片的研發(fā)支出及流片費用，則寒武紀難言盈利。短時間之內(nèi)，這位AI芯片的扛把子公司可謂貨真價實的碎鈔機了。