2024年科德教育研究报告:手握国产AI芯片独角兽股权,价值亟待重估

1. 从油墨制造切入教育领域,重绘成长曲线

由传统油墨制造赛道转型,聚焦现代教育。公司前身成立于2003年,原名为苏州科斯 伍德油墨股份有限公司,专注于环保胶印油墨制造业务。2011年,公司成功登录创业板上 市,其旗下品牌“东吴牌”和“Kingswood”油墨销量多年位居国内胶印油墨市场的头部。 但由于油墨行业的发展高度依赖于传统印刷,随着新媒体、互联网的高速发展,商业印刷 行业整体承压,公司开始谋求转型。2017年,公司以7.5亿元现金收购龙门教育49.76% 的股权,切入教育行业,2020年3月公司进一步花费8.2亿元收购龙门教育剩余股权,完 成了对龙门教育 100%的控股。同年,公司正式由“科斯伍德”更名为“科德教育”。目 前公司除传统油墨业务外,在教育领域已经形成了包括中等职业学校、全日制复读学校和 职业技能培训服务等的业务布局。

实控人立身油墨,转型教育,着眼新兴。公司实际控制人为吴贤良,担任公司董事长 兼总经理,截至2023年第三季度,持有公司25.57%的股权;第二大股东为马良铭,为龙 门教育创始人,持股9%。从公司产业布局看,公司控股及持股公司业务同时涉及油墨、教 育和AI:1)油墨业务:业务公司包括江苏科斯伍德化学科技以及苏州科斯伍德色彩科技; 2)教育业务:业务公司包括陕西龙门教育科技(中高考复读+学历类职业教育)、天津市 旅外职业高中(学历类职业教育)、鹤壁市毛坦高级中学(全日制普通高中+高考复读)以 及职业技能培训业务为主的智链嘉磊科技(北京)和信创启赋科技(北京);3)AI:公司 持有国产AI芯片独角兽中昊芯英7.8%的股权。

“油墨+教育”双轮驱动,教育业务是公司利润主要来源。油墨和教育是公司当前的主 营业务,2019至2023年上半年,因公共事件和教育政策负贝塔冲击,教育业务营收占比 逐渐下降,随着2022年公司正式剥离旗下K12业务,教育板块短期营收占比触及低点, 2023 年上半年,公司油墨产品和教育业务营收占比分别为53.08%和 45.81%。从毛利率 来看,油墨业务毛利率基本维持在20%左右,仅2021~2022年因原材料成本上行,毛利 率短暂下跌至10%,职校和复读业务毛利率基本维持在50~60%,约为油墨业务毛利率的 2~3 倍,近两年毛利率有所下行主要是因为公司收购了两所新学校,未来随着新增学校的 业务成熟,毛利率有望回归前期水平。整体而言,油墨类产品和教育业务的营收各占半壁 江山,但教育业务因为毛利率较高,为公司贡献了近7成的毛利润,是公司利润的主要来 源。

“公共事件+教育政策”导致教育转型一波三折,后续扩张进度及毛利率有望回归常态。 复盘来看,公司传统油墨业务相对比较平稳但成长性不足,直至进军教育板块后收入才实 现跃升,但过去三年先后受到公共事件和教育政策负贝塔冲击,公司教育业务扩张节奏受 挫,营收和利润同步萎缩,其中,2021年公司计提了5.16亿元的资产减值损失,导致归 母净利发生大幅度的下滑,同比下跌491.35%。但随着2023年开始国内公共事件影响解 除以及直接受到教育政策影响的K12业务剥离,公司在教育赛道上的布局逐渐恢复常态化, 2023 年前三季度,公司实现营业收入5.61亿元,同比小幅下降4.80%,实现归母净利润 1.00 亿元,同比大幅增长87.70%。我们预计,2024年起随着教育板块的稳步扩张及毛利 率修复,公司将重回常态化增长。

2. 手握国产TPU核心资产,中昊芯英股权价值亟待 重估

2023 年4月,公司出资1.3亿元人民币参股中昊芯英(当前持股比例7.8%),通过 持股形式将业务领域渗透至AI芯片,但我们认为,相对于市场更加关注的AI与教育领域 的产业合作,中昊芯英的股权价值和行业地位被大家所忽视,股权价值亟待重估。

2.1 DSA(TPU、NPU)或是AI芯片更适合我国的打开方式

AI 芯片技术路线开始向DSA演进,未来或成主流。AI芯片有多个技术路径,广义上 讲,只要能运行人工智能算法的芯片都叫做AI芯片,但针对AI计算进行了特殊加速设计 的专用芯片效果会更好。目前,市场上的芯片趋于两个极端,一端是通用性为主,极端的 例子即是CPU;另一端是专用性为主,极端的例子是专用于挖矿的ASIC挖矿芯片。但随 着AI技术的突破和明朗化,AI芯片的技术方向开始由两个极端向DSA演进。DSA(Domain Specific Architecture,领域特定架构)是指为特定领域或应用定制的计算机架构。与通用 计算架构相比,DSA专注于解决某一特定领域或应用的需求,通过定制化硬件和软件设计 来提供更高的性能和效率。DSA的设计目标是针对特定领域的特定需求进行优化,以提供 更高的计算性能、能效和资源利用率。DSA通常会针对特定领域的算法、数据结构和操作 模式进行优化,以实现更高效的数据处理和计算,对于涉及到大量矩阵运算的人工智能领 域,DSA或更加合适。

英伟达 GPU 架构持续改进,顺应 AI 时代的背后是向专用化的靠拢。英伟达的GPU 是目前最广为人知的AI芯片,卓越的性能和完善的生态推升近年来英伟达的业绩和股价不 断跃升。不可否认的是GPU设计之初是用做图形处理,而非专用于人工智能场景,从这点 上看GPU的契合度是有先天缺陷的。当下GPU之所以成为主流,一方面是其并行计算的 特点适用于大语言模型的多维张量计算,另一方面则是其通过“改良式创新”来逐步解决 GPU跟人工智能场景的不匹配问题。这些问题包括但不限于功耗、内存墙、带宽瓶颈、低 精度计算、高速连接、特定模型优化等,其中最明显的专用化优化是英伟达在架构上加入 了越来越多适合矩阵运算的 Tensor Core,并不断升级。具体而言,英伟达 GPU 在 2008-2022 年内,架构迭代调整了8次,在2017年Volta架构中首次推出加速深度学习 算法矩阵计算的Tensor Core,并在后续推出的Turing、Ampere、Hopper架构上不断 优化、加强。拥有Tensor核心的V100相比于P100其混合精度运算速度提高了9倍,而 英伟达推出的第四代Tensor核心,其FP8性能较Ampere提高16倍,在AI大型语言模 型推理方面,性能比Ampere高出30倍。

谷歌TPU专为AI而生,在制程劣势背景下已在集群算力、能耗等方面展现出自身优 势。谷歌研发AI芯片其实比英伟达更早,2016年Google凭借AlphaGo战胜围棋冠军惊艳世界,随后推出自研的专为AI而生的芯片TPU(Tensor Processing Unit),中文名叫做 “张量处理单元”——“张量”即神经网络的基本单元,从芯片结构上专为AI大模型训练 设计。如果说英伟达GPU 是“魔改”版的AI 芯片,那么TPU 则是从根本上舍弃了传统 CPU 和 GPU 使用的技术,如缓存、乱序执行、多线程、多任务处理、预取等,其确定性 执行的方式更加符合神经网络的执行要求,有助于提高计算吞吐量(GPU主要是降低数据 和计算延迟)。

具体而言,神经网络运算需要进行大量矩阵运算,GPU只能按部就班将矩 阵计算拆解成多个向量的计算,每完成一组都需访问内存,保存这一层的结果,直到完成 所有向量计算,再将每层结果组合得到输出值。而TPU最大的创新点在于引入了专门用于 矩阵运算的矩阵乘法单元(Matrix Multiply Unit, MXU),在TPU中,成千上万个计算 单元被直接连接起来形成矩阵乘法阵列,作为计算核心,可以直接进行矩阵计算,除了最 开始的加载数据和函数外无需再访问存储单元。这大大降低了访问频率,使得TPU的计算 速度大大加快,能耗和物理空间占用也大大降低。具体来看,在MLPerf标准测试中,A100 的能耗是TPUv4的1.33~1.93倍。

此外,在第四代TPU——TPUv4的架构更新上,Google 采用了3D torus互联方式+光电路交换机的方式大幅度提升了芯片互联集群的能力,最多 能将4096个计算核心相互连接,而最新一代的TPUv5p的互联数量再次翻倍,达到了8960 个,远超英伟达NVLink + NVSwitch所提供的256个计算核心互联能力。因此即使制程 原因导致TPU单卡性能较英伟达差距较大,但在大规模集群算力方面已然大幅超越英伟达, 以TPUv5p为例,其最大集群算力达到8.2ExaFLOPS,是H200集群的8倍。

受制于制程和生态,国内GPU路径厂商赶超难度大,产品性能较海外头部厂商差距明 显。制程方面,先进的芯片制程能够在更小的芯片面积内放入更多的晶体管,从而提升性 能,目前海外芯片制程均升级至7nm以下,英伟达甚至已经迈入4nm的行列,而我国厂 商暂时受制于美国封锁,仅能够提供7nm制程以上芯片,对整体芯片算力提升影响极大。 生态方面,英伟达最大的护城河是其CUDA生态,从产品导入的角度来看,如果其他厂家推出的GPU产品能够兼容CUDA,那么原先在英伟达GPU上的程序就能够直接运行,无 缝衔接,可惜CUDA并不开源,因此其他厂家无法做到真正的100%兼容,实际算力的发 挥将打折扣,这也是GPU发展路径除了硬件制程以外的重大阻碍。以摩尔线程为例,其与 AMD采用类似路径,通过MUSIFY工具,将CUDA代码转译至MUSA平台;通过MUSA-X 计算库来实现CUDA API的一对一替换;通过MUSA Toolkit进行编译、调用MUSA程 序后端,实现对CUDA代码的兼容,但其仍然难以规避兼容性性能损耗,我们认为,当前 国内厂商想从GPU路径实现追赶难度是极大的。

美国出口管制的背景下,DSA(TPU、NPU)设计思路或是我国破局口,华为(NPU) 已经先行一步。对于GPU而言,通用并行算法的广泛支持是软件生态的核心优势(如CUDA 生态),但是对于AI专用的DSA芯片(如谷歌TPU、华为NPU)而言,其本身的硬件架 构就决定了其难以真正全面支持并行计算的需求,因此此类芯片的重点在于实现对AI框架 的支持(软件开发难度更低),发挥其在 AI 领域的高效性。以华为的昇腾系列芯片为例: 1)软件生态层面,华为采用自主开发的CANN软件体系,其作用类似于CUDA,但主要 针对AI领域进行适配,具体来看,其适配的计算库主要是AI领域常用的神经网络库、线 性代数计算库,这两类库主要以矩阵类运算为主,与华为NPU硬件架构相契合,而其余非 AI 领域的计算库,如向量计算库等,支持相对欠缺。但整体来看,如果仅限于AI专用领域, 华为昇腾系列芯片仍然可以提供相对完善的支持,因为目前大部分AI程序都使用了相对成 熟的AI框架(PyTorch 等),因此只需针对成熟的AI框架进行完善支持,该类芯片仍然 是人工智能领域的可选项之一;2)芯片架构层面,昇腾系列处理器主要是基于达芬奇架构, 是一个主要面向AI计算设计的架构,其通过独创的3D Cube设计,每周期可以进行4096 个16位半精度浮点MAC运算,为人工智能提供算力支持。同时,为了提升AI计算的完 备性和不同场景的计算效率,达芬奇架构还集成了向量、标量、硬件加速器等多种计算单 元。

2.2 国产TPU核心资产,股权价值亟待重估

AI 芯片独角兽公司,团队阵容豪华。中昊芯英成立于2020年,主营业务为应用于各 类云服务器、数据中心等人工智能芯片的研发、设计和销售,其主要产品包括推理芯片、 训练芯片以及相配套的基础系统软件平台。公司团队整容豪华,根据36氯创投平台信息, 创始人杨龚轶凡曾在甲骨文参与SPARC T8/M8 服务器 CPU 设计生产应用的全过程,在 Google 参与 TPUv2、TPUv3、TPUv4芯片的主要设计、流片和应用的全过程。除此之外, 公司核心技术团队多数曾经就职于谷歌、苹果、甲骨文、三星、亚马逊等国际头部公司, 均拥有芯片设计一线公司十年以上的产业化经验。

国产TPU核心资产,有望助力AI芯片国产替代。根据中昊芯英公众号及公开信息, 中昊芯英的“刹那TM”AI训练芯片,单片算力可达204TFLOPS(FP16)/396TOPS(INT8)。 按照INT8算力对比,其性能介于Google TPUv4和TPUv5p之间。除此之外,“刹那TM” 也拥有TPU芯片能够大规模互联的能力,中昊芯英通过自主研发设计,“刹那TM”支持 多至1024 片的片间互联构架,理想情况下,芯片大规模集群算力能够达到0.4ExaFLOPS (INT8)的算力,有望为我国大模型训练提供支撑。

中昊芯英已获得青海“丝绸云谷”绿色算力项目订单,首批订单超9亿元。根据中昊 芯英官方公众号信息,“丝绸云谷”低碳算力产业园项目以打造西北数据云谷为终极目标, 总投资约230亿元,分两期建设,总体规划用地面积约100公顷,将建设400MW液冷加 余热回收型集装箱数据机房,建成后容纳约20万台高性能AI服务器运行。园区建成后, 将有望成为国内最大规模零碳数据中心余热回收利用一体化项目,也是国内首个完全定位 于“大算力+大模型”形态的大型人工智能计算中心。该项目计划分批采购中昊芯英自研 AI 训练服务器及计算集群产品以搭建AI计算底座,首批规划订单需求超9亿元。

中昊芯英存在国产替代想象力及稀缺性,股权价值亟待重估。根据科德教育公告,2022 年中昊芯英实现营业收入8169万元,2023、2024年销售收入目标为26000万元和50000 万元,并且自2023年开始,“自研AI芯片及系统”的收入占比将超过90%。按照公司与 中昊芯英签订的对赌协议,中昊芯英2023-2024年两年合计销售总收入不得低于7.6亿元 (其中2023 年销售总收入不得低于2.08 亿元),此外,还要求中昊芯英在2026 年12 月31日前完成IPO或被收购。参照已上市芯片公司中行业定位和业务结构类似的寒武纪, 截至2024年3月27日,其PS为99倍,我们假设以相同PS估值定价中昊芯英,并按照 对赌协议期内2024年目标收入5个亿测算,公司今年潜在二级市值约497亿元,仅公司 7.8%股权参考市值约39亿元,已经超过公司市值。

3. 教育赛道贝塔逐步转正,“复读+职校”驱动稳 健增长

剥离 K12 课外培训业务后,公司的教育业务核心资产主要包括:1)复读学校:由陕 西龙门教育科技公司负责,目前主要以一年制高考复读班为主,在西安有三个校区;2)普 通高中:系 2021 年收购的普通高中-河南毛坦高中,同时亦开展高三复读培训;3)中职 院校:由西安培英育才和天津旅外负责,是三年制职校,但与传统以就业导向为目的的中 职学习不同,公司主营的中职院校以升学为导向。

3.1 复读市场刚需性强,龙门模式具备可复制性

公办学校复读政策持续收紧,生源逐步向民办外溢。2002年,教育局颁布《教育部关 于加强基础教育办学管理若干问题的通知》,要求从2003年秋季开学起,各地公办学校不 得占用学校正常的教育资源举办高中毕业生复读班,也不得招收高中毕业生插班复读。随 后各省份对复读政策做出相应调整,2007~2023年,多地教育厅相继发布“公办高中不得 招收复读生”的相关规定,未来复读生源将会持续向民办复读机构转移。

2023 年高考复读+中职生培训市场空间中枢约300亿元。高考报名人员主要为当届普 通高中毕业生及复读、中职生报名,因此我们按照“复读+中职考生报名人数 = 高考报名 人数 – 当年普通高中毕业生”计算得出2023年复读+中职考生报名人数约为431万人, 占当年高考报名人数的33%。我们假设人均培训单价 2.5 万元,复读+中职考生参与培训 的比例为30%,测算可得,2023年高考复读+中职生培训市场空间约323亿元。

公司的全日制学校业务依托全资子公司龙门教育和控股子公司毛坦中学开展。1)龙门 教育,成立于2003年6月,2016年新三板上市,2020年全面并入科德教育。公司差异 化定位“中西部、中等生、中高考”,主营业务包括中等职业学校、全日制复读学校以及 职业技能培训服务。其中西安龙门补习学校定位全日制中高考补习学校,2015-2019年龙 门在西安全封闭校区达5所,2020年6月新开拓莲湖校区;公共事件影响期间为了降本增 效,缩减至3个校区,包括莲湖校区、长安南路校区以及东关校区。龙门面向陕西省全省 招生,中等生规模较大,同时专注偏刚需的中高考复读,办学结果导向性强;2)河南毛坦 中学,是一所全日制全封闭寄宿制普通高级中学,成立于2020年4月,全资控股人为厦 门智造云教育科技有限公司。2021 年科德教育收购毛坦中学并持股 60%,杭州潮林教育 科技有限公司持股剩余40%,毛坦中学主营业务为全日制高中教育以及高三复读培训。

“五加”教学模式+差异化定位造就高本科率,保障可持续生源,商业模式可复制。1) 龙门教育首创“五加”教学模式,即“导师+讲师+专业班主任+分层次滚动式教学+军事 化管理”,在导师、讲师、专业班主任合作下,强调教学和管理质量,全面保证了学生的 提分成效。学校长期保持本科升学率90%+,2023年龙门教育重点班本科上线率100%; 平行班本科上线率 86.8%,艺术生文化课冲刺班全部上线,全校高考生平均净增 80~120 分,最高净增分 201 分;2)龙门教育差异化定位“中高考、中西部、中等生”,中高考 即龙门业务为中高考补习,属于长期刚性需求,市场稳定,客户均以考试提分为核心目标, 结果导向性强,高度可量化成果。中西部即龙门所处的我国中西部地区,本科录取率偏低 且升学路径选择偏少,导致地区复读比例高,保障了充足的生源。中等生即成绩处于中部 的学生,该类客户群体基数最大(全国高考中有约50%的考生属于中等生),同时也是提 分需求和提升空间最大的学生类型。龙门教育的教学模式和差异化定位相结合保证了其生 源的可持续性,同时也保证了其商业模式的高度可复制性。龙门标准化的流程管理和效果 监控体系降低对名师的依赖、推动商业模式的复制,其教学模式的内核在于“三分靠教、 七分靠管和学”,强化班主任角色的同时降低对名牌导师和讲师的依赖;分层次教学和全 封闭管理的根本是通过全时段管控和实时效果监控进行针对性和系统性培训。

异地布局毛坦中学,充分利用商业模式“可复制”优势。公司收购毛坦中学后开始推 行全日制全封闭TMS教管学系统及5+办学模式,包括专家导师保驾护航、专职名师把关 执教、专业班主任全程跟踪、分层次滚动式教学以及“全封闭准军事化管理”特色教管办 学模式,为学生保驾护航。2022年毛坦中学收入/净利为65/-60万元,23H1收入为74 万元,同比增长13.85%;归母净利-300万元。目前学生人数已达400余人,学费为6000 元/学期,住宿费 900 元/学期。预计随着公司在学校持续推行“五加”教学模式,将有望 提升学校升学率并持续吸引生源。

3.2 职教升学率优势明显,规模有望稳步提升

政策力度持续加大,学历职业教育备受重视。2019年,国务院印发《国家职业教育改 革实施方案》,首次提出“职教高考”制度,明确开展本科职业教育试点,中职毕业生享 有和普通高中生相同的高考权利;2022年,最新修订的《职业教育法》出台,旨在建立健 全各级各类学校教育和职业培训学分、资历以及其他学习成果的认证、积累和转换机制, 促进职业教育和普通教育的学习成果互认。随着职业教育相关领域政策和规范的完善,以 及《关于推动现代职业教育高质量发展的意见》提出的“到2025年,职业本科教育招生规 模不低于高等职业教育招生规模的10%”目标,未来职业教育发展空间显著提升。

中等职业学校数量逐步稳定,民办中职占比逐步提升。民办学校整体机制相对灵活, 能够快速顺应市场做出改变,而公办中职收入来源主要依靠政府补贴,学费收入较少,因 此在课程设计、技能训练等软硬件投入方面相对民办学校有一定差距。从整体来看,虽然 中职学校数量由2003年的11712所大幅减少至2022年的7201所,减幅接近40%,但 近年降幅正逐步收窄,中职学校数量逐步稳定在7000所左右。从结构来看,民办中职学校 因其自身特点+校企合作优势,保持着较高的盈利能力,占比持续提升,由2003年的11.80% 逐步提升至2022年的28.79%。

中期中等教育适龄人口有保障,升学率是择校的重要指标。中等职业学校入学年龄一 般为15至17岁,对应未来10年适龄人口的出生时间为2008~2018年,从出生人口数 量来看,2008~2018年每年出生人口均超过1500万人,平均出生人口达1643万人,中 职教育市场空间有充足的人口基数保障。从择校方面来看,根据教育财政科学研究所对 2 万名中职生进行调查,发现2022年仅有35%的中职生毕业后直接就业,而约65%的中职 生升入高等院校,其中55%的学生升入大专,10%的学生升入本科。可以看出,升学已是 目前中职生的重要毕业去向,因此学校的升学率是学生择校时重要的参考指标。

公司中职学校差异化定位,充分利用自身优势。公司紧抓国家战略推动职业教育及职 业教育产业升级带来的新机遇,自2019年以来已完成对西安培英育才和天津旅外2所民 办盈利性职业高中的并购,二者学制均为三年。公司职校差异化定位,以职教升学和艺体 专业培养为特色,将全日制学校的封闭式管理和教学模式与职业学校相结合,兼顾专业课 程和文化课程,强化了学生参加普通高考或职业高考的能力,受到了客户的广泛认可。

西安培英育才+天津旅外升学率优秀,招生规模稳步提升。2023年西安育才和天津旅 外两所中职学生参加普通高考的比例约为80-90%,剩余10-20%参加技能高考,参加普通 高考学生约有60%达到本科录取分数线。根据北京大学中国教育财政科学研究所2020年 全国中职毕业生抽样调查,选择升学的中职学生仅有约 10%升入本科院校。2022 年全国 高考普通高中本科录取率为39.86%,公司的两所中职学校升学率甚至优于大部分普通高中。 当前,公司的中职招生情况稳步向好,中职学生在校人数为7600人左右,其中西安地区学 生人数约5000人,已较为饱和;天津旅外自2021年并购以来招生逐步改善,目前在校生 约2600人,其中2023年新招学生为1300人,占比接近50%。公司未来仍然将聚焦职业 教育主业,一方面稳步推进西安、天津地区新校区事宜,另一方面积极寻找优质的营利性 中职院校资源,计划通过新增校区实现学生人数的增长,成长性可期。

4. 盈利预测

营收增速假设:1)油墨产品:2023年由于产品原材料成本降低,推动公司油墨产品 价格下降,预计公司营收将有所下降,假设2023-2025营收增速为-6.4%/3.3%/0.8%;2) 职校&复读:公司专注布局运营职校与复读业务,预计该业务营收将步入增长快车道,假 设2023-2025营收增速为29%/32%/30%。 毛利率假设:1)油墨产品:2023年公司油墨产品主要原材料均价较2022年同比下 降约20%,因此毛利率将恢复至前期正常水平,假设2023-2025毛利率为 23.89%/24.87%/25.47%;2)职校&复读:公司学费每年稳定提价500~1000元,对应 毛利率每年提升1pct,假设2023-2025毛利率为53.16%/54.16%/55.16%。

我们预计公司2023-2025年归母净利润1.30、1.72、2.26亿元,对应EPS为0.40、 0.52、0.69元,目前股价对应23-25年PE分别为26、20、15倍,可比教育公司23-25 年平均PE分别为38、25、19倍,公司估值存在一定折价。此外,公司持有中昊芯英7.8% 的股权,参照已上市芯片公司中行业定位和业务结构类似的寒武纪,截至2024年3月27 日,其PS为99倍,我们假设以相同PS估值定价中昊芯英,并按照对赌协议盈利底线测 算,中昊今年潜在二级市值约497亿元,仅公司7.8%股权参考市值约39亿元,已经超过 当前公司市值,考虑中昊芯英股权的潜在重估价值及稀缺性。

 


(本文仅供参考,不代表我们的任何投资建议。如需使用相关信息,请参阅报告原文。)

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