《金基研》森海/作者 楊起超 時風/編審
集成電路是信息技術產業高速發展的基礎和源動力，下游市場覆蓋物聯網、人工智能、消費電子、工業控制、數據中心、高速存儲等眾多領域。2023年下半年以來，在消費電子終端市場溫和回暖、生成式AI賦能、汽車智電化升級等因素帶動下，全球集成電路產業鏈逐步復蘇，國內集成電路產業亦實現了快速發展。其中，國內集成電路設計行業表現尤為突出，對芯片設計服務的需求不斷上升。
作為全球IC設計服務行業頭部廠商，燦芯半導體（上海）股份有限公司（以下簡稱“燦芯股份”）專注于一站式芯片定制業務，致力于為客戶提供高價值、差異化的解決方案。經歷多年的發展，燦芯股份與較多產業鏈上的知名客戶與眾多對于國內集成電路產業有著重要意義的芯片設計企業建立了密切的合作關系，積累了豐富的客戶資源。
經過十余年的技術積累和研發投入，燦芯股份形成了大型SoC定制設計技術與半導體IP開發技術兩大類核心技術體系。近年來，燦芯股份研發投入及占營收比例均呈逐年上漲趨勢。2024年1-9月，燦芯股份研發投入同比增長47.56%，占營收比例達12.83%。此外，燦芯股份募投建設的三大研發項目將持續助力技術升級迭代，并助力國內集成電路產業發展。
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一、下游應用空間廣闊IC產業回暖，國內集成電路設計市場規模穩增
集成電路（IC）自出現以來，促進了全球信息、電子等產業快速發展，其下游市場覆蓋物聯網、人工智能、消費電子、工業控制、汽車電子、數據中心、高速存儲等眾多領域。
近年來，伴隨著物聯網、可穿戴設備、人工智能、虛擬現實等新技術和新興應用領域的出現和發展，以及場景需求的差異化、個性化發展趨勢，全球集成電路市場規模波動上升。
據世界半導體貿易統計機構（WSTS）數據，全球集成電路市場規模從2021年的4,630億美元增長至2023年的5,269億美元。WSTS預計全球集成電路市場在2024年將保持增長，預計市場規模將達到6,112億美元。
展開來看，消費電子是集成電路行業下游需求的基本盤。2023年二季度以來，各大消費電子廠商庫存水位下降并持續推出新品，三季度全球智能手機市場迎來觸底復蘇。IDC數據顯示，2024年全球智能機第三季度出貨量達到3.16億部，同比增長4.0%，實現連續五個季度增長。
據中研網數據，2023年全球消費電子市場規模為7,734億美元，預計2024年將增長至8,151.6億美元，并于2032年達到14,679.4億美元，預測期內復合年增長率為7.63%。
同時，2023年，ChatGPT這類生成式AI工具問世，迅速引爆新一輪人工智能浪潮，頭部廠商陸續推出針對PC端AI場景的芯片產品，為AI技術在消費電子場景落地打下良好基礎，有望帶動消費電子及集成電路行業持續改善。據群智咨詢預測，全球AI PC出貨量將從無到有，實現快速增長，2027年出貨量達1.5億臺。
此外，汽車智能化、電動化的趨勢推動汽車芯片需求量大幅增長。一方面自動駕駛級別升級帶動智能芯片搭載量不斷上升，另一方面電動汽車對傳統燃油汽車的持續滲透，大幅推高功率半導體的用量。
據IC Insights數據，全球汽車芯片出貨量從2018年的410億顆增長至2022年的585億顆。結合全球汽車芯片的出貨量增速以及市場前景，前瞻研究院初步估計2023年全球汽車芯片出貨量或超655億顆。
視線回到國內，受益于國內有利的產業政策環境、強勁的市場需求以及全球集成電路產能轉移等趨勢，國內集成電路產業實現了快速發展。
據中國半導體行業協會數據，2019-2023年，國內集成電路產業銷售額分別為0.76萬億元、0.89萬億元、1.05萬億元、1.22萬億元、1.26萬億元。中商產業研究院預測，2024年國內集成電路產業銷售收入將達到1.30萬億元。
其中，國內集成電路設計行業表現尤為突出，市場規模呈逐年上升的趨勢。
據中國半導體協會數據，2019-2023年，國內集成電路設計行業銷售規模分別為3,049億元、3,819億元、4,587億元、5,346億元、5,774億元，年均復合增長率為17.31%。
另據工信部數據，2023年國內集成電路設計領域規模以上企業合計實現收入為3,069億元，同比增長6.4%；2024年1-6月實現收入1,642億元，同比增長15.1%。
隨著芯片產業在制程工藝方面的發展、芯片生命周期的縮短與設計企業數量的增加，芯片設計企業在市場競爭、開發成本、設計難度與流片風險等方面面臨的挑戰大幅加劇，芯片設計效率與一次流片成功率成為芯片設計公司在激烈的市場競爭中保持競爭優勢的關鍵因素。在此背景下，芯片設計公司與系統廠商等客戶對芯片設計服務的需求不斷上升。
綜上，集成電路下游市場如智能汽車、消費電子等領域應用空間廣闊，需求上升，帶動集成電路產業回暖。同時，國內集成電路產業市場規模逐年上漲。其中，國內集成電路設計行業表現尤為突出，行業競爭大幅加劇，對芯片設計服務的需求不斷上升。
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二、與中芯國際開展戰略合作，服務多領域境內外知名客戶
作為全球集成電路設計服務行業頭部廠商，燦芯股份結合不同工藝節點、IP特性與客戶差異化需求，為客戶挑選與其應用場景和特定需求更為契合的工藝及IP組合并為客戶提供一站式芯片定制服務，持續幫助客戶高質量、高效率、低成本、低風險地完成芯片設計開發與量產上市。
燦芯股份為典型的采用Fabless經營模式的集成電路設計服務企業，專注于為客戶提供一站式芯片定制服務，對于芯片產業鏈的生產制造、封裝及測試等生產環節采用委托第三方企業代工的方式完成。
基于對自身發展戰略、客戶需求、行業發展趨勢等因素的綜合考慮，燦芯股份選擇與中國內地技術最先進、規模最大的晶圓代工廠中芯國際建立了戰略合作伙伴關系。
多年來，燦芯股份積極參與全球競爭，吸引并幫助了不同行業領域、技術稟賦與需求的客戶在中芯國際不同制程工藝上高效、低風險地實現芯片定制及量產。
同時，晶圓代工廠在新工藝的研發與客戶導入過程中，往往需要設計服務公司在芯片設計過程中幫助分析基礎設計文件與工藝庫特性，從而不斷提升工藝良率與適用范圍。在不斷反饋與優化的過程中，設計服務公司對于代工廠工藝的理解持續加深，并能夠為其客戶提供更優的工藝選型與設計服務。
在國內市場，燦芯股份憑借優秀的芯片設計能力及豐富的設計服務經驗不斷滿足下游客戶的國產化需求，為物聯網、工業控制、消費電子、網絡通信、高性能計算、智慧城市等領域具有重要產業影響力的境內企業提供了優質、可靠的服務。
同時，燦芯股份亦不斷拓展境外客戶，以中國設計打造國際品牌，為能源、工業控制等領域知名境外客戶提供服務。
現階段，燦芯股份已于與較多產業鏈上的知名客戶與眾多對于國內集成電路產業有著重要意義的芯片設計企業建立了密切的合作關系，重要客戶遍布各個行業，相關設計服務的配套定制化芯片產品大部分在量產出貨中，在全球集成電路設計服務產業競爭中占據了重要位置。2024年5月，燦芯股份榮登上海專精特新“小巨人”企業品牌價值榜。
燦芯股份在多領域擁有知名客戶的成功案例，對其他有相似芯片設計服務需求的企業有良好的示范效應，使得愈來愈多的潛在客戶主動與其溝通合作意向。
截至2024年6月30日，燦芯股份在手訂單合計金額為9.64億元（含稅，下同），其中芯片設計業務在手訂單3.77億元，芯片量產業務在手訂單5.87億元。
簡言之，燦芯股份在芯片量產方面與中芯國際建立了戰略合作伙伴關系，吸引并服務了眾多境內外知名客戶，重要客戶遍布各個行業，在全球集成電路設計服務產業競爭中占據了重要位置。
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三、聚焦一站式芯片定制服務，持續優化產品結構提升毛利率
多年來，燦芯股份聚焦主營業務，持續為客戶提供高質量的一站式芯片定制服務，包括芯片定義、IP選型及授權、架構設計、邏輯設計、物理設計、設計數據校驗、流片方案設計等全流程芯片設計服務。在為客戶提供芯片設計服務后，燦芯股份根據客戶需求可繼續為其提供芯片量產服務。
在芯片設計方面，燦芯股份深耕對不同制程工藝的研究，并不斷將芯片設計方法學與物理結構相結合進行芯片設計，為客戶提供在性能、功耗、成本等方面達到平衡的芯片定制方案，其芯片設計能力受到客戶的廣泛認可。
在芯片量產方面，燦芯股份擁有覆蓋本土自主的先進邏輯工藝與主流特色工藝的設計服務能力，以優質的設計服務降低客戶的芯片開發難度和成本。
在不斷反饋與優化的過程中，燦芯股份對代工廠不同制程工藝的理解持續加深，并能夠為其客戶提供更優的工藝選型與設計服務，極大地提高了客戶的流片成功率。
從服務類型來看，燦芯股份為客戶提供的一站式芯片定制服務主要可分為芯片全定制服務與芯片工程定制服務。
在芯片全定制服務中，燦芯股份需要從系統層面進行整體架構設計并綜合應用大規模SoC快速設計及驗證技術、大規模芯片快速物理設計技術、系統性能評估及優化技術與工程服務技術。
在芯片工程定制服務中，燦芯股份主要應用工程服務技術與系統性能評估及優化技術幫助客戶降低設計風險并保障芯片產品功能可靠實現。
由于客戶技術稟賦不同以及燦芯股份介入環節不同導致的工作量和承擔的風險不同，燦芯股份芯片全定制服務毛利率整體高于芯片工程定制服務毛利率。
近年來，燦芯股份持續優化產品結構，其芯片全定制服務收入占比逐年提高，綜合毛利率上升明顯。
2021-2022年，燦芯股份芯片全定制服務收入占主營業務收入比例分別為31.45%、37.12%、。2023年，燦芯股份芯片全定制服務收入占當年營業收入比例約57%。2023年，燦芯股份芯片全定制服務收入同比增長約60%，占比較2022年快速提高。2024年1-6月，燦芯股份芯片全定制服務收入占營業收入的比例達71.94%。
據東方財富choice數據，2021-2023年及2024年1-9月，燦芯股份毛利率分別為17.10%、19.63%、26.17%、28.13%。
總的來說，燦芯股份聚焦主業，持續為客戶提供高質量的一站式芯片定制服務。同時，燦芯股份持續優化產品結構，芯片全定制服務收入占比逐年上漲，推動毛利率上升，其盈利能力增強。
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四、兩大類核心技術體系創新顯效，2024年前三季度研發投入同比上漲47.56%
身處技術密集型行業，燦芯股份憑借全面的技術服務體系和成熟的系統級芯片設計平臺，不斷吸引面向不同場景的眾多芯片設計公司、系統廠商等客戶。
在終端應用市場快速發展、芯片定制需求持續增長的產業背景下，為滿足客戶差異化需求，頭部設計服務公司往往需要同時具備IP開發能力及大型SoC定制設計能力。
經過十余年的技術積累和研發投入，燦芯股份已自主研發形成了以大型SoC定制設計技術與半導體IP開發技術為核心的全方位芯片設計技術服務體系，并積累了豐富的技術儲備。
燦芯股份大型SoC定制設計技術包括大規模SoC快速設計及驗證技術、大規模芯片快速物理設計技術、系統性能評估及優化技術與工程服務技術。其中前兩項技術主要應用于芯片前道設計環節中，在幫助客戶提高芯片性能、縮小芯片面積的同時提升設計效率；后兩項技術應用于芯片后道設計環節中，幫助客戶降低設計風險及設計成本。
燦芯股份半導體IP開發技術主要聚焦于在大型SoC設計中復用率較高的接口IP及模數轉換類模擬IP的研發，支撐了燦芯股份自研IP平臺的擴展迭代并使得其能夠在芯片定制項目中快速滿足客戶IP定制需求，提升了燦芯股份一站式芯片定制服務的綜合競爭力。
值得關注的是，燦芯股份自主研發了包含DDR、Serdes、PCIe、MIPI、USB、ONFI等一系列高性能接口IP，在數據傳輸速率、帶寬、兼容性等關鍵性能方面實現了國內領先水平；自主研發了逐次逼近寄存器型（SAR）ADC與流水線型（PIPELINE）ADC等一系列高性能ADC IP，在轉換精度、轉換速率等方面實現了國內領先水平。
芯片設計平臺方面，燦芯股份不斷捕捉并分析不同領域客戶的共性需求，自主研發了一系列高性能IP（YouIP），并基于此形成了一系列可復用的行業SoC解決方案，最終建立了成熟且不斷擴展的系統級芯片設計平臺（YouSiP）。借助該平臺，燦芯股份可針對客戶定制化需求快速實現差異化設計，大大提高了芯片設計效率并降低了項目設計及量產風險。
同時，燦芯股份圍繞核心技術申請并獲得了一系列專利、著作權等知識產權，是其核心競爭力的重要組成部分。截至2024年6月30日，燦芯股份共有發明專利85項，實用新型專利30項，軟件著作權31項，集成電路布圖設計專有權14項。
近年來，燦芯股份高度重視技術的迭代和更新，持續加大研發資金及人員投入。
2021-2023年及2024年1-9月，燦芯股份研發投入資金分別為6,598.62萬元、8,522.81萬元、10,822.87萬元、11,064.58萬元，占當期營業收入的比例分別為6.91%、6.54%、8.07%、12.83%，研發投入占比維持在較高水平且呈逐年上漲趨勢。其中，2024年1-9月，燦芯股份研發投入同比上漲47.56%。
截至2024年6月30日，燦芯股份共有研發人員130人，較上年同期末研發人員增加35.42%，占全部員工人數的比重達41.27%。燦芯股份核心技術人員均取得了國內外一流大學博士或碩士學位，并曾供職于國內外知名的芯片設計公司，具備扎實的研發功底、前瞻的戰略眼光和敏銳的市場嗅覺。
憑借技術和服務的優異表現，燦芯股份獲得了“中國半導體創新產品和技術獎”、“中國半導體市場最佳設計企業獎”、“上海市浦東新區科學技術獎”、“2021年度最具影響力IC設計企業”等多項榮譽獎項，并被權威媒體《電子工程專輯》（EETimes）評選為“全球60家最受關注的半導體初創公司”。
此外，燦芯股份是國家級專精特新“小巨人”企業，并入選建議支持的國家級專精特新“小巨人”企業名單（第二批第一年）。
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五、募集資金投向三大研發項目，助力技術升級迭代
2024年4月11日，燦芯股份在上交所科創板上市，發行募集資金主要投資于網絡通信與計算芯片定制化解決方案平臺、工業互聯網與智慧城市的定制化芯片平臺及高性能模擬IP建設平臺建設上。
其中，“網絡通信與計算芯片定制化解決方案平臺”項目具體建設內容主要包括：高速接口IP研發；搭建針對高帶寬存儲和超高速網絡等應用的SoC平臺，開發配套固件、軟件以及板卡，并進行芯片驗證，產生多個能快速交付的參考設計。
在計算芯片方面，人工智能與云計算大數據中心的融合為計算芯片帶來新的增長驅動力。在網絡通信芯片方面，隨著5G時代的到來，通信業迎來新的高速發展時期，網絡通信設備的蓬勃發展將進一步帶動網絡通信芯片的市場需求。
該項目建設完成后，有利于燦芯股份為下游客戶提供更優質的產品及服務，及時滿足下游應用需求，抓住行業發展機遇，鞏固市場地位。
“工業互聯網與智慧城市的定制化芯片平臺”項目將發展工業互聯網及智慧城市的定制化芯片平臺，開發相關應用領域IP，加大對用于工業互聯網與智慧城市領域芯片技術的研發和投入力度，實現數模轉換芯片技術、工業互聯網AP芯片技術、網絡芯片技術的設計服務產業化。
為實現新舊動能轉換，搭建工業互聯網和建設智慧城市已經成為了全球產業界焦點。“十四五”時期將是工業互聯網結合5G、大數據、人工智能等新一代信息技術，加速推進制造業轉型升級的關鍵階段。同時，隨著國家級關于促進智慧城市建設發展的政府文件下發，各地開始涌現出建設智慧城市的需求。
大量的工業互聯網以及智慧城市建設需求為針對該領域的芯片設計服務產業發展提供了機會。
該平臺將推動新型工業網絡、工業大數據、邊緣計算、安全保障等技術的研發以及平臺標準化。同時，該平臺還將大幅加快相關核心技術以及國內工業互聯網核心軟硬件產品的研發與試驗驗證，從而為工業互聯網核心技術的芯片設計服務產業化推廣創造良好的基礎。
“高性能模擬IP建設平臺”項目建設高性能模擬IP平臺，持續進行產品的改進和完善，提高系統整體性能，豐富的IP將更好的為燦芯股份一站式芯片設計服務提供支持。
在當前半導體相關產業國產化替代的大背景下，上述三大募投項目的實施將持續助力國內集成電路產業高質量發展。
未來，燦芯股份將繼續堅持技術創新進步，持續建設高效的技術、平臺及應用的研發體系，加強對新技術的研發，不斷夯實核心技術基礎，致力于為客戶提供高價值、差異化的解決方案。
