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16天进入“已问询”状态,上市进程神速,这家芯片设计企业凭什么?

木阳 数据猿 2022-04-25

数据智能产业创新服务媒体

——聚焦数智 · 改变商业




继复旦微电、安路科技2021年上市后,又一家可编程逻辑器件的芯片设计企业谋求上市。

3月25日,成都华微电子科技股份有限公司(以下简称“成都华微”)拟科创板上市申请获上交所受理。仅过去16天,成都华微审核状态就更新到了“已问询”。

IPO问询是企业上市申请获得受理之后的第二个环节,问询一般需要6个月,一些企业在问询阶段甚至要经过首轮和二轮问询,时间远超6个月,而成都华微仅用16天就进入了这一阶段,不可谓不“神速”。

那么,成都华微究竟是一家怎样的半导体公司?众多同业务公司密集上市的背后,是否预示着国产可编程逻辑器件PLD步入快速发展阶段?带着问题,我们先来认识下成都华微。

需求强劲,营收复合增长超65%


成都华微成立于2000年,深耕集成电路领域20余年,公司作为国家“909”工程集成电路设计公司和国家首批认证的集成电路设计企业,产品包括可编程逻辑器件(CPLD/FPGA)、高速高精度ADC/DAC、存储器、电源管理芯片、接口与驱动芯片以及高性能低功耗MCU等。

招股书中,成都华微的可编程逻辑器件(CPLD/FPGA)业务收入占总营收比重超过50%,是公司第一大业务,同时随着毛利率的不断提高,也是公司利润的主要来源之一。而可编程逻辑器件PLD市场包括FPGA和CPLD,FPGA占据85%以上的PLD市场份额。从全球范围来看,相对于其他芯片而言,可编程逻辑器件PLD是一个十分小众的市场,仅占整体份额的1.33%。(注:Gartner数据,2021年半导体行业销售额5559亿美元,FPGA销售额为63亿美元)

市场虽小,但成长势头却十分迅猛。

这是由于FPGA特殊的物理特性及其可无限次编程的特点迎合了航空航天、消费电子、工业、通信多行业的需求,随着这些计算性能要求高、产品迭代周期快的行业的发展,加之工艺不断演进导致的成本下降,FPGA/CPLD 产品得到快速发展,全球市场规模快速增长。

根据华经产业研究院数据预计,全球 FPGA 市场规模将从2021年的68.60 亿美元增长至2025年的125.80亿美元,年均复合增长率约为16.4%,位列所有芯片种类复合年均增长率第一。


图表:全球FPGA芯片市场规模(亿美元) 资料来源:成都华微招股书

FPGA 芯片在中国亦拥有巨大的市场潜力,但瓦森纳协议、美国商务部管制清单要求高性能 FPGA、AD/DA产品对华禁运,导致国内“无芯可用”,极大阻碍了我国科技、国防等行业的快速发展。比如全球 FPGA 第一大厂商赛灵思,就因众所周知的禁令原因,无法将 FPGA 芯片卖给华为(注:美国赛灵思 FPGA 占华为采购比例超过95%)。

由于高端 FPGA、高端AD/DA等产品的发展在一定程度上决定或影响着下游及终端产业的发展与进步,因此实现以高端 FPGA、高端AD/DA为代表的核心关键部件的国产化替代,打破禁运,是近些年 FPGA 芯片公司力争实现的目标。

成都华微从设立初期便立足于可编程逻辑器件的产品研发与设计,连续承接国家“十一五”、“十二五”、“十三五” FPGA 国家科技重大专项,“十三五”高速高精度 ADC 国家科技重大专项、高速高精度 ADC 国家重点研发计划,智能异构可编程 SoC 国家重点研发计划。在特种 CPLD 和 FPGA、高速高精度 ADC 领域不断取得技术突破。

目前公司最先进的奇衍系列为采用28nm制程7000万门级的 FPGA 产品,处于国内领先地位。在模拟芯片领域,公司自2012年起陆续推出多款产品,目前在24-31位超高精度 ADC 产品领域处于国内领先地位。


图表:成都华微PLD产品系列

在需求日益增长以及国产化替代趋势加深的背景下,成都华微 HWD2V 系列、HWD4V 系列 FPGA 产品已在逐步实现规模化销售,性能更先进的7000 万门级奇衍系列产品也于2021年实现销售收入,公司 FPGA 产品整体呈现量价齐升的良好态势。

招股书显示,成都华微从2018年到2021年的前三季度 FPGA 销量从1.05万颗增至2.41万颗,而高端型号产品销量的提升,也使得公司 FPGA 销售均价从2509.66元提升至3489.77元。与此同时,以 FPGA/CPLD 为代表的逻辑芯片业务收入连年创出新高,在2018年-2021年1-9月各报告期内,营业收入分别为6807万元、7796万元、1.54亿元、2.08亿元。

除逻辑芯片外,公司模拟芯片业务各产品线销售收入实现了全线增长,带动模拟芯片收入从2018年的2719万元跃升至2020年的11006万元,2021年1-9月模拟芯片收入较2020年全年增长了38%,业务收入占总营收比重亦从2018年的23.45%升至37.03%。

值得注意的是,在公司总收入增长的趋势下,逻辑芯片下的数据转换收入占比份额提升,贡献了较多营收。这主要是由于公司自2020年起采样精度为 16 位及 24 位等高精度 ADC 产品逐步实现规模化销售,高精度 ADC 等高端产品销售占比逐步提升,数据转换类产品报告期内销售单价总体呈现上涨趋势。


图表:公司各业务收入占比(2018年-2021年1-9月)

整体来看,2018年、2019年、2020年及2021年1-9月期间,公司各期营业收入分别为1.16亿元、1.42亿元、3.16亿元以及4.11亿元,2018-2020年营业收入复合增长率达65.08%;同期归属母公司股东净利润为420万元、亏损1287万元、6088万元以及15990万元。2020年公司实现扭亏为盈,2021年1-9月净利润突破1亿元,较2020年全年增长163%。

现金流“紧巴巴”


据了解,成都华微的特种集成电路产品主要面向军工、航天等领域,其下游多为大型集团化客户,这类客户对产品稳定性、可靠性有极高要求,因此公司产品有较高的技术壁垒,且客户稳定性强,一经录用后期可保持长期合作关系。

招股书中,公司前五大合并口径客户分别为中国电子科技集团有限公司、中国航空工业集团公司、中国航天科技集团有限公司、不具名D公司以及中国航天科工集团有限公司,2018年-2021年1-9月期间,前五大客户按采购金额排名虽有位次变化,但基本维持稳定,且采购金额逐年增长,报告期内公司前五大合并口径客户的合计收入金额分别为9302.37万元、11704.27万元、24039.94万元和31489.73万元,占当期营业收入比例分别为80.19%、82.27%、76.04%和76.65%。

随着营收规模的不断扩大,公司应收账款和应收票据也在持续增加。2018年至2021年1-9月,公司应收账款分别为6593万元、7945万元、12893万元和32974万元,应收票据账面价值分别为3719万元、6332万元、15789万元和15360万元,合计占各期末流动资产的比例分别为30.88%、23.83%、39.53%和61.31%。这主要是由于,公司对下游客户话语权较弱,导致销售收入中“赊销”占了大头。

而对照同行业可比公司应收账款周转率,可以发现,报告期内公司应收账款周转率明显低于同行业可比公司,下游客户付款周期相对较长,导致期末应收账款余额较高,进而应收账款周转率相对较低。


图表:特种集成电路厂商应收账款周转率对比(2018年至2021年1-9月)来源:各公司财务报告

除了下游客户,公司对供货商也无法“硬气”。

成都华微是芯片设计公司,芯片制造封装等环节采取委外加工的模式。受缺芯影响,代工厂景气度上行,产能供给日趋紧张,并不能满足上游芯片设计厂商的所有订单。

在这种情况下,成都华微一方面对部分供应商采用预付款方式结算,另一方面提前备货,因此增加了存货规模,占用了资金。报告期各期末,公司存货账面价值从2018年的6018万元提升至2021年1-9月的18591万元,占2021年1-9月期末流动资产的比例达23.58%。

除此之外,数据猿发现成都华微为提高研发实力,近些年成都华微一直在扩招研发人员,2018年公司研发人员数量还是149人,到2021年9月末公司研发人员达到321人。与人数一同增长的还有公司支付的员工薪酬,我们看到2018年支付研发人员工资薪金为2748万元,到2021年1-9月则需要支付8353万元,研发人数翻倍的同时薪酬也倍数级增长。

下游回款周期长、上游预付结算、库存占用资金额较大以及员工薪酬支出倍增等因素影响,报告期内成都华微经营活动现金流量净额分别为3099.42 万元、-1992.18万元、-3641.05万元和-9533.16万元,2019年以来公司经营活动现金流量净额持续为负。

对任何一家企业来说,经营活动现金流是衡量其营运健康程度的重要指标,若未来成都华微业务规模增长,经营活动现金流量净额为负的情况不能得到有效改善,公司整体资金周转都将面临一定的风险。

技术仍有差距


芯片研发烧钱,特种芯片研发更是如此。

成都华微每年几乎拿出营业收入50%以上的资金投入研发。招股书显示,2018年至2021年1-9月公司自筹及国拨研发项目合计研发投入分别为 6773.21万元、10679.83万元、17179.30万元和20646.20万元,占同期营业收入的比例为58.39%、75.07%、54.34%和50.25%。不过,历年研发投入中,国拨研发项目专项款占比六成以上,这也就也意味着公司研发投入更多地依赖国家拨款。

当然,在国拨研发项目专项资金的支持下,公司技术不断突破,产品品类也逐渐丰富,形成了部分核心技术及知识产权。

但从全球视角看,公司技术水平仍与头部公司存在较大差距。

以 FPGA 市场为例, FPGA 市场主要被美国赛灵思(Xilinx,现已被AMD收购)和Altera(已被Intel收购)两家公司所垄断,二者合计市占率在85%以上。此外,美国的Lattice、和Microsemi也占有少量的市场份额。近年来,包括紫光国微、复旦微电、成都华微等在内国内企业也纷纷研发生产 FPGA ,但是目前我国 FPGA 的国产化率仍不足3%,且产品偏中低端,与美国高端 FPGA 差距巨大。


资料来源:Bloomberg

技术方面,衡量 FPGA 芯片的一个重要指标即其工艺和逻辑门密度,制程越小则芯片性能越高、功耗越低,而逻辑门的密度越高,意味着相同条件下可以实现更多的逻辑运算,即计算能力更强。同时,亦有助于通过 IC 设计进一步优化架构,提升可编程逻辑器件的可靠性,以满足特种领域对复杂环境下高强度并行计算能力的要求。

目前,国际最先进的 FPGA 由Xilinx设计,采用7nm工艺,逻辑门密度达亿门级,而国内企业还是以40nm和55nm产品为主,部分企业可以达到28nm量产级别,逻辑门密度在千万门级,存在代际差。

专利方面,Xilinx和Altera两大国际巨头在 FPGA 领域的专利数超过6000个,较国内企业存在量级上的优势,技术壁垒极高。国产 FPGA 在技术和专利数量都与国际龙头有显著差距。


图表:FPGA芯片国内外技术对比 资料来源:各公司招股书及年报披露数据,数据猿整理(注:28nm及以内属于先进制程,逻辑单元是由很多逻辑门构成的更复杂的逻辑电路,由于各家产品和各类FPAG芯片性能需求的不同,逻辑单元内没有固定的逻辑门数)

此外,随着摩尔定律越来越接近瓶颈,独立 FPGA 芯片已不能满足多样化的需求,从而延伸出SoC FPGA(FPGA+)的新产品形态。这里SoC FPGA是指通过单芯片高度集成了电子信息设备所需的 CPU、FPGA、存储接口、IO 外设接口甚至人工智能专用引擎等所有模块,从而形成复杂片上系统(SoC),目前Xilinx的Versal系列产品已实现复杂的SoC架构,而国内厂商仍在研发中。

事实上,无论 FPGA 芯片还是逻辑芯片,成都华微都还有很长的一段路要追赶。

回看成都华微成长路径,是一部国家主导的特种集成电路自主研发的奋进史,二十年的风雨兼程才取得如今的些许成绩。面向全球市场,公司在技术、产品、客户各方面的积累还远远不足,可能无法实现短期的弯道超车。但从国内特种芯片地位来看,成都华微已经是国内在PLD、高性能ADC、智能SoC领域的先行者,处于我国特种集成电路领域的第一梯队。若成都华微本次能够成功上市,将能够扩大自身的融资渠道,加速芯片研发及产业化,对保障我国高性能特种芯片供应链安全意义深远。

文:木阳 / 数据猿

《2022中国企业数智化转型升级服务全景图/产业图谱1.0版》

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《2021中国企业数智化转型升级发展研究报告》

《2021中国数据智能产业发展研究报告》


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