江南体育AI芯片专题：以CPU业务为基，横向拓展AI芯片业务，国产AI芯片迎历史机遇期
公司为国产高端处理器领导者，产品主要为 CPU 和 DCU。公司成立于 2014 年，主 要从事高端处理器、加速器等计算芯片产品和系统的研究、开发，是少数几家具 备高端处理器研发能力的企业之一。公司产品以海光通用处理器（CPU）和海光协 处理器（DCU）为主，产品覆盖企业计算、云计算数据中心、大数据分析、人工智 能、边缘计算等众多领域，满足互联网、电信、金融、交通、能源、中小企业等行业的广泛需求。目前，CPU 和 DCU 产品均已实现量产，产品快速迭代，为中国 提供核心计算引擎。
1）研发：公司于 2016 年和 2017 年分别启动海光一号、海光二号产品研发，定位国产高端处理器；
追赶期（2018-2023 年）：CPU 和 DCU 产品实现量产，逐步缩小与国际先进 水平的差距。
1）CPU 产品：2018 年海光一号实现量产，随后产品快速迭代， 22 年海光三号已经实现商业化，海光四号在研，产品迭代顺利；
2）DCU 产品： 2018 年启动深算一号产品的研发，2021 年深算一号实现量产，2023 年深算 二号实现商业化，在 AI 计算领域，逐步缩小与海外领先厂商的差距。
竞争期（24 年后）：产品快速迭代，市场份额逐步提升。公司 24 年有望发 布新一代 CPU 产品（海光四号、海光五号）和 DCU 产品（深算三号），产品 迭代加速。未来，公司将通过产品持续迭代，有望逐步达到并超越海外先进 产品水平，市场份额逐步提升。
同 AMD 合资成立子公司，开启自主研发之路。公司同 AMD 合资设立海光微电子JN SPORTS、 海光集成两家子公司JN SPORTS，获取 x86 相关技术授权。目前，公司已在 AMD 授权技术的 基础上实现了产品的迭代发展。
1）合资公司：公司同 AMD 合资成立海光微电子、海光集成两家子公司，为避免 x86 交叉授权潜在纠纷，AMD 向海光微电子（海光持股 49%，AMD 持股 51%）授权 x86 处理器核相关技术，向海光集成（海光持股 70%，AMD 持股 30%）授权 x86 处 理器外围相关技术。
2）业务分工：海光微电子主要负责 x86 处理器核开发，处理器制造、封装及测试 的外协工作；海光集成负责处理器整体设计，及处理器产品的推广和应用。海光 微电子定位为生产成本中心，产品只能销售给海光集成。
3）自主研发：公司海光一号主要系对 AMD 授权源代码的消化和吸收；从海光二号 开始，公司自主研发 CPU 产品，自研海光二号相较于上一代产品性能提升 22.71%-24.24%，随后公司发布海光三号，且在研海光四号等新一代 CPU 产品，公 司已经具备自主研发能力，实现产品持续迭代发展。
公司以 CPU 产品为基，横向拓展 DCU 产品。公司以 CPU 业务起家，2016 年启动海 光一号（公司第一代 CPU 产品）研发工作，实现高端（7000 系列）、中端（5000 系列）、低端（3000 系列）全覆盖，于 2018 年实现量产，随后 CPU 产品持续迭代，海光二号、海光三号逐步发布并实现商业化。公司于 2018 年启动深算一号（公 司第一代 DCU 产品）研发工作，2021 年实现量产，23 年发布新一代 DCU 产品深算二号，性能大幅提升。未来，公司将持续迭代 CPU 和 DCU 产品，细化产品矩阵， 市场份额逐步提升。
下游客户：电信、金融、互联网客户收入占比快速提升。随着海光二号、深算一 号实现商业化，公司的产品矩阵进一步完善，逐步形成了较为完善的基于海光处 理器的产业生态环境，下游覆盖客户范围进一步拓展。同时，公司加大市场开拓 力度，以及产品逐步通过客户的前期测试，电信、金融、互联网客户收入快速增 长。根据招股书说明书披露数据，2021 年公司电信、金融、互联网客户合计实现 收入 8.46 亿元，占比 45.22%，同比+11.01pct。
1）营业收入：CPU 业务 收入快速增长，DCU 业务开始贡献增量业绩。根据招股说明书披露数据，公司 21 年 CPU 业务实现收入 20.71 亿元，同比+103%，19-21 年 CAGR 达 134%，CPU 业务 快速增长；公司第一代 DCU 产品（深算一号）于 2021 年开始放量，21 年实现收 入 2.39 亿元，贡献增量业绩。
2）毛利率：CPU 业务毛利率持续提升。根据招股 说明书披露数据，21 年 CPU 业务毛利率达 58.39%，同比+7.89pct，19-21 年毛利 率持续提升。21 年公司 DCU 业务毛利率为 34.84%，未来随着规模效应以及产品迭 代，DCU 业务毛利率有望进一步提升。
高端处理器（7000 系列）收入快速增长，贡献公司主要收入。从产品营收来看， 根据公司招股说明书披露数据，2021 年公司高端处理器（7000 系列）实现收入 15.02 亿元，同比+91%，19-21 年 CAGR 为 115%，高端处理器（7000 系列）收入快 速增长；从产品收入结构来看，2021 年公司高端处理器（7000 系列）收入占比达 65.01%，贡献公司主要收入，环比略有下滑，主要原因：
1）2021 年市场对国产 工作站 CPU 需求大幅增长，公司 3000 系列产品收入大幅增长（同比+254%）；
2） 2021 年上半年公司 DCU 产品（8000 系列）实现小规模量产，客户反馈良好，贡献增量收入。
CPU 产品：兼容国际主流 x86 处理器架构。公司 CPU 产品主要面向复杂逻辑计算、 多任务调度等通用处理器应用场景需求，兼容国际主流 x86 处理器架构和技术路线，具有优异的系统架构、丰富的软硬件生态等优势。同时，公司 CPU 产品支持 国密算法，扩充了安全算法指令，集成了安全算法专用加速电路，支持可信计算， 大幅度地提升了高端处理器的安全性，可以在数据处理过程中为用户提供更高效 的安全保障。目前，公司海光一号、海光二号、海光三号产品已实现商业化应用， 海光四号、海光五号在研，产品迭代顺利，性能将进一步提升。
新产品快速迭代旧产品，拉动业务毛利率提升。海光二号 2020 年实现量产，21 年实现营业收入 17.80 亿元，同比+248%；海光一号（上一代产品）21 年实现收 入 2.92 亿元，同比-43%，新产品发布后快速迭代旧产品，收入体量快速增长。21 年海光二号产品毛利率为 62%，显著高于海光一号，随着海光二号收入占比持续提升，拉动公司 CPU 业务整体毛利率稳步增长。
DCU 产品：兼容“类 CUDA”生态。公司 DCU 产品属于 GPGPU 的一种，全面兼容 ROCm GPU 计算生态（AMD 的自建生态），由于 ROCm 和 CUDA 在生态、编程环境等方面具 备高度相似性，CUDA 用户可以以较低代价快速迁移至 ROCm 平台，因此 ROCm 也被称为“类 CUDA”。公司兼容“类 CUDA”环境，可以较好地适配、适应国际主流商 业计算软件和人工智能软件，软硬件生态丰富，可广泛应用于大数据处理、人工智能、商业计算等计算密集类应用领域，主要部署在服务器集群或数据中心。目前，公司深算一号、深算二号已经实现商业化应用，深算三号在研，预计 24 年发 布，市场份额有望逐步提升。
盈利模式：Fabless 模式为主，专注高端处理器的研发、设计和销售。公司是典 型的 Fabless 模式企业，主要负责制定芯片的规格参数与方案、进行芯片的设计 和验证、交付芯片设计版图等；芯片的晶圆加工、封装测试通过委外方式完成。 公司向晶圆制造厂采购定制加工生产的晶圆，向封装测试厂采购封装测试服务， 期间公司辅以工艺管理和测试支持。
历史业绩持续高增，毛利率不断提升。公司 22 年实现营业收入 51.25 亿元，同比 +122%，18-22 年 CAGR 为 221%；22 年实现归母净利润 8.04 亿元，同比+146%，历 史业绩持续高增。23 年受信创行业不景气影响，公司 CPU 业务下游需求疲软，23 年前三季度实现营业收入 39.43 亿元（同比+3%），实现归母净利润 9.02 亿元（同 比+38%），公司业绩增速放缓。随着宏观经济复苏JN SPORTS，信创行业逐步回暖，以及公 司新一代 DCU 产品（深算二号）逐步放量，未来几年业绩有望重回增长快车道。 过去几年，公司产品结构持续优化，带动整体毛利率不断提升。23 年前三季度公 司毛利率为 61%，相较于 2019 年提升 23 个 pct。
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