1.1 多年 IP 持续积累,复用技术资产和全流程服务能力缔造龙头企业
IP 授权龙头企业,多年积累 IP 种类全面。芯原股份是一家依托自主半导体IP,为客户提供平台化、全方位、一站式芯片定制服务和半导体IP 授权服务的企业。公司业务收入主要源于 IP 授权和包含量产在内的一站式芯片定制。公司在IP授权领域地位领先,根据 IPnest 在 2024 年 5 月的统计,2023 年,芯原半导体IP授权业务市场占有率位列中国第一,全球第八;2023 年,芯原的知识产权授权使用费收入排名全球第六。根据 IPnest 的 IP 分类和各企业公开信息,公司IP 种类在全球排名前十的 IP 企业中排名前二。规模化运营的芯片设计服务提供商或是半导体IP提供商基本都集中在海外,公司是我国企业中极少数能与全球知名公司直接竞争并不断扩大市场占有率的公司。 SiPaaS 模式可帮助客户快速开发定制化芯片,并保障质量和效率。公司采用“芯片设计平台即服务”(Silicon Platform as a Service, SiPaaS)模式,通过复用技术资产和全流程服务能力,帮助客户快速开发定制化芯片,同时降低设计风险与成本。在 SiPaaS 模式下,以自主拥有的 IP 为核心,基于公司先进的芯片设计能力和量产服务经验,打造了多种经过硅验证的芯片设计平台,可大幅降低客户的芯片设计周期和设计风险,并为服务质量和效率提供了保证。
公司有丰富的 IP 储备。公司拥有自主可控的图形处理器IP(GPU IP)、神经网络处理器 IP(NPU IP)、视频处理器 IP(VPU IP)、数字信号处理器IP(DSPIP)、图像信号处理器 IP(ISP IP)和显示处理器 IP(Display Processing IP)这六类处理器 IP,以及 1500 多个数模混合 IP 和射频 IP。

重视技术积淀,逆周期加大研发投入。芯原股份长期将研发投入作为核心战略,2023年研发投入达 9.54 亿元,占营收 40.82%,2024 年进一步增至12.5 亿元(占营收53.7%)。公司通过“逆周期人才储备”策略,2024 年招聘200 余名应届生(985/211硕士占比 97%),截至 2025 年 6 月末,公司研发人员合计1,805 人,研发人员的占比为 89.31%,研发人员中硕士及以上学历人员占比达88.76%。随着公司芯片设计业务订单增加,2024 年芯片设计业务收入同比大幅增加约47%,研发资源已逐步投入至客户项目中,公司预计未来研发投入比重将会下降,恢复到正常水平。目前公司已积累了充分的技术和人力资源,技术能力业界领先,并持续获得全球优质客户的认可。
提早布局 Chiplet 及其在 AI 和智驾上的应用,前瞻开发眼镜专用芯片。公司潜心投入关键应用领域技术研发,如五年前开始布局 Chiplet 技术及其在生成式人工智能和智慧驾驶上的应用。公司在三年前就开始研发超轻量、超低功耗的AI/AR眼镜芯片设计平台,为全球知名的互联网企业定制了AR 眼镜专用芯片,还与其始终在线的开源项目展开深度合作,形成了完整的技术平台。
1.2 IP 授权和芯片定制业务符合行业趋势,在手订单提升明显
IP 授权业务符合 AI 行业发展需求,授权次数大幅增加。公司处理器IP系列产品能够满足多样的人工智能计算需求,2024 年,公司半导体IP 授权次数216次,较2023 年增加 82 次,与 AI 算力相关的知识产权授权使用费收入为2.56亿元,占比约 40%。 GPU、NPU、VPU 三类 IP 收入占比较高。在芯原的核心处理器IP 相关营业收入中,图形处理器 IP、神经网络处理器 IP 和视频处理器IP 收入占比较高,这三类IP在2024 年度半导体 IP 授权业务收入(包括知识产权授权使用费收入、特许权使用费收入)中占比合计约七成,上述 IP 已获得国内外众多知名企业的广泛采用,在各应用领域发挥了重要作用。
芯原图形处理器(GPU)IP 已经耕耘嵌入式市场近20 年,在多个市场领域中获得了客户的采用,包括数据中心、汽车电子、可穿戴设备、PC等,内置芯原 GPU 的客户芯片已在全球范围内出货近 20 亿颗。
芯原神经网络处理器(NPU)IP 已被 82 家客户用于其142 款人工智能芯片中,集成了芯原 NPU IP 的人工智能(AI)类芯片已在全球范围内出货超过1亿颗,这些内置芯原 NPU 的芯片主要应用于物联网、可穿戴设备、智慧电视、智慧家居、安防监控、服务器、汽车电子、智能手机、平板电脑、智慧医疗等10余个市场领域,奠定了芯原在人工智能领域全球领先的根基。
芯原视频处理器(VPU)IP 已被中国前 5 大互联网企业中的3 家,以及全球前20 大云平台解决方案提供商中的 12 家所采用。通过引入超分辨率、高清图像增强处理,以及视频去抖动方案,芯原正在进一步增强和扩展其数据中心智能像素处理 IP 平台的能力。
一站式芯片定制服务解决 AI 工作负载多样化需求。公司的一站式芯片定制服务分为芯片设计业务和芯片量产业务两大环节:
芯片设计业务: 根据客户需求定义芯片规格,完成从架构设计、IP 选型、硬件/软件协同设计到工程样片验证的全流程。服务涵盖功能定义、算法优化、系统集成及验证,支持RISC-V、Arm 等架构,并提供 FreeRTOS、Linux 等软件适配。
芯片量产业务: 委托晶圆厂制造、封装厂测试,并提供生产管理服务,最终交付晶圆或成品芯片。芯原通过规模化采购和工艺优化降低客户成本,2024 年量产业务收入占比约37%。公司下游应用领域广泛,客户分布于 Fabless、IDM、CSP 等。公司主营业务的应用领域广泛包括消费电子、汽车电子、计算机及周边、工业、数据处理、物联网等,主要客户包括芯片设计公司、IDM、系统厂商、大型互联网公司、云服务提供商等。公司在手订单连续高位,2024 年末单季度提升 13%。截至2024 年末,公司订单情况良好,在手订单 24.06 亿元,较三季度末的 21.38 亿元进一步提升近13%,在手订单已连续五季度保持高位。从新签订单角度,2024 年第四季度公司新签订单超10.8 亿元,2024 年下半年新签订单总额较 2024 年上半年提升超50%,较2023年下半年同比提升超 48%,较半导体行业周期下行及去库存影响下的2023 年上半年大幅提升超 80%,对公司未来的业务拓展及业绩转化奠定坚实基础。
公司拥有多种工艺节点的流片经验。芯原在传统CMOS、先进FinFET 和FD-SOI等全球主流半导体工艺节点上都具有优秀的设计能力。在先进半导体工艺节点方面,公司已拥有 14nm/10nm/7nm/6nm/5nmFinFET 和 28nm/22nmFD-SOI 工艺节点芯片的成功流片经验。
1.3 财务:AI 爆发带来行业机遇,业绩有望底部反转
AI 及 Chiplet 布局提供中长期增长动力,公司有望迎来底部反转。受到部分下游客户去库存周期影响,公司 2024 年营收持平。受逆势扩招研发人员导致研发费用高企(占营收超 53%)及行业周期影响,净亏损扩大至6.01 亿元。后续AI及Chiplet布局(如生成式 AI 芯片设计)有望为公司提供中长期增长动力,2025Q2公司在手订单金额 30.25 亿元,再创历史新高,显示复苏迹象。芯片设计业务、AI 相关 IP 收入潜力显著。分业务结构来看,2024 年,一站式芯片定制业务收入 15.81 亿元,同比增长 1.09%,贡献主要增长动力;IP 授权业务收入7.36 亿元,同比下降 3.80%,但 AI 相关 IP 收入2.56 亿元(占40%)潜力显著。

逆势加大研发投入,充分积累技术和人力资源。2024 年期间费用率64.43%,同比上升 13.63 个百分点,主要因为公司逆势加大研发投入。2025 年第一季度研发费率77.12%,研发费用同增 4.53%,凸显对 AI、Chiplet 等前沿领域的持续投入。公司潜心投入关键应用领域技术研发,五年前开始布局Chiplet 技术及其在生成式人工智能和智慧驾驶上的应用,三年前开始研发超轻量、超低功耗的AI/AR眼镜芯片设计平台,为全球知名的互联网企业定制了 AR 眼镜专用芯片,与其始终在线的开源项目展开深度合作,形成了完整的技术平台。
1.4 股权架构稳定,绑定核心人才构建技术壁垒
芯原股份的股权结构呈现分散化、多元化特征。其中第一大股东VeriSiliconLimited 持股 11.40%,国家集成电路产业投资基金(6.61%)及富策控股(6.55%)分列二三位。控股股东持股集中度较低,国家集成电路产业投资基金等战略投资者的长期布局强化了产业协同潜力,尤其是 AI 算力、Chiplet 等核心领域的技术研发支持。
技术主导+股权稳定,公司成功构建技术壁垒。公司核心管理层具备深厚的技术积累与产业经验,董事长戴伟民深耕半导体行业 30 余年。尽管研发投入强度高达53.7%(2024 年研发费用 12.47 亿元),但股权结构未因融资稀释出现重大变动,2023年定增募资 18.07 亿元主要用于 Chiplet 和 AI-ISP 研发,进一步巩固技术壁垒。
2.1 传统通用计算芯片无法满足 AI 多样化需求,定制计算出现更多市场机会
全球 AI 算力需求正以前所未有的速度增长。根据Marvell 数据显示,2025年美国前四大超大规模云服务商(Hyperscaler)的资本支出预计达3270 亿美元,全部数据中心资本支出预计达 5930 亿美元,并以年均 20%的复合增长率扩张,有望推动数据中心市场规模于 2028 年突破 1 万亿美元,其中定制计算芯片(CustomCompute)与附加组件(XPU Attach)成为核心增长引擎,定制化芯片将成为企业决胜AI时代的“胜负手”。
传统通用计算芯片已无法满足 AI 工作负载的多样化需求。算法快速迭代:AI算法(如 Transformer 架构)每几个月即更新,通用芯片难以动态适配新算法需求。场景碎片化:AI 应用覆盖云端训练、边缘推理、实时分析等场景,通用芯片无法兼顾灵活性与性能。从训练到推理、从大语言模型到实时数据分析,AI 任务对算力效率、能效比和灵活性提出更高要求,尤其是在面对复杂的神经网络以及大规模数据处理的时候,传统硬件的瓶颈日益显现。通用处理器虽然灵活,但在性能和功耗的优化上无法与专用 NPU(神经网络处理器)竞争。
AI 驱动的加速计算需求不断上修。总体有效市场(TAM)分解为计算、互连、交换等细分领域,根据 650 Group、CignalAI、Dell’Oro、LightCounting等数据,公司对数据中心的 TAM 进行上修,去年预计 2023-2028 年从210 亿美金增长到750亿美金,今年上修到 940 亿美金,增长近 30%。2028 年数据中心TAM 达940亿美元,较 2023 年 210 亿美元大幅增长,年均增速达 35%。其中,AI 定制芯片业务和互联芯片业务上修幅度较大,AI 定制芯片从 430 亿美金上升到550 亿美金以上,增长125 亿美金;互联芯片增长 37%。

Marvell 指出,定制 XPU 市场(如专用 AI 加速芯片)将以47%的CAGR 增长(2023-2028年),而 XPU 附加组件市场(如高速接口、内存池化芯片)更将以90%的CAGR增长,两者合计贡献超 550 亿美元 TAM。
芯片全定制服务是指公司根据客户对于芯片功能、性能、功耗、面积、应用适应性等要求,借助自身全面的芯片定制能力及丰富的设计经验,根据客户需求完成芯片定义、IP 及工艺选型、架构设计、前端设计和验证、数字后端设计和验证、可测性设计、模拟电路设计和版图设计、设计数据校验、流片方案设计等设计环节,并根据客户需求提供量产服务。芯片定制业务确认收入时分为芯片设计业务和芯片量产业务。
芯片设计业务(NRE)系公司根据客户需求提供定制化集成电路设计服务,公司将验证过的样片或其他客户认可的成果交付给客户的时候,确认设计业务收入。
芯片量产业务是客户向公司提交订单后,公司根据采购订单中约定型号和标准向供应商采购,并由供应商直接发货给客户,交付条件结合实际情况,一般在客户收到或产品发出时作为收入实现条件。
2.2 定制芯片在云端终端同步推进,市场规模有望持续攀升
芯片定制需求涉及数据中心云计算、汽车电子、智能家居和物联网等诸多行业。AIASIC 市场表现出显著扩容,Marvell 预计,2023 年AI ASIC 市场规模约为66亿美元,预计 2028 年达到 554 亿美元,2023-2028 年CAGR 为53%;2023 年定制芯片市场规模约为 210 亿美元,其中包括定制化加速芯片(ASIC/XPU)、交换、互联和存储等,预计 2028 年定制芯片市场规模将达到 940 亿美元,2023-2028 年CAGR为35%。博通则预计 2027 年定制化 AI 芯片市场规模可达600-900 亿美元。
##1:云端
博通芯片定制业务快速成长,Marvell 和联发科加快相关业务布局。定制芯片在云端计算领域正从辅助角色转变为战略核心,主要驱动因素包括AI 工作负载的爆炸式增长、对能效和成本优化的需求,以及全球 GPU 供应链的限制。美国芯片制造商Marvell 和中国台湾联发科技均加快在定制 AI 芯片领域的布局,部分业务已对博通构成压力。
##2:终端
端侧边缘计算解决传统云计算三大痛点。边缘计算的本质是将数据处理从集中式的云计算中心,迁移到数据产生源头附近。根据 IDC 报告,到2025 年,全球边缘计算市场规模将达到 2500 亿美元。这种分布式架构解决了传统云计算的三大痛点:时延敏感型应用:自动驾驶需要<10ms 的响应时间。数据隐私需求:医疗影像等敏感数据本地处理。带宽成本压力:4K 视频监控数据无需全部上传。尽管边缘 AI 发展迅猛,仍需突破算力功耗、数据碎片和部署复杂等瓶颈:算力功耗限制,当前边缘设备平均功耗仅 5W,难以支撑7nm 以下先进制程芯片散热,需探索 RISC-V 架构与光电芯片融合方案;数据碎片化,长尾场景的样本稀缺问题;部署复杂,异构硬件环境的适配成本,传统 AI 框架对异构硬件的适配效率不足,需构建端到端编译器(如 MLIR)实现自动优化。 随着 AI 推理下沉至边缘端,低延迟、高能效的定制芯片需求激增。比如:5G-A与卫星通信场景,定制化射频芯片与基带处理单元(BBU)支持高频段、大带宽通信需求。
2.3 Chiplet 工艺推动芯片定制发展,芯原前瞻布局多年
Chiplet 具备灵活、可扩展、成本低等优势。Chiplet 是通过先进封装技术(如2.5D/3D 堆叠、硅中介层)将多个独立功能的小芯片(Die)集成到同一系统中,是预先在工艺线上生产好的实现特定功能的芯片裸片,是半导体IP 在硅级别的实现,以提升性能、降低功耗并优化成本的半导体设计方法。如同搭积木一样,把一些预先在工艺线上生产好的实现特定功能的芯片裸片,通过先进的封装技术(如2.5D、3D 封装技术等)集成封装在一起,从而形成一个系统芯片。核心优势在于:灵活,允许混合搭配不同工艺节点的芯片(如逻辑芯片+存储芯片);可扩展,通过迭代升级单个 Die,延长产品生命周期;成本效益,分摊先进制程(如3nm/2nm)的研发成本。
Chiplet 定制 HBM 显著提升计算面积、降低功耗。Marvell 展示的有I/Ochiplet的定制 HBM 相较标准 HBM,有多种优势:具备 1.7 倍的可用计算面积,HBM上的计算面积更大,内存 I/O 功耗降低 75%。
多家行业领导企业共同布局 Chiplet,芯原已成为首批加入联盟的企业之一。以AMD、英特尔、台积电等为代表的多家集成电路领导厂商已先后发布了相关Chiplet解决方案、接口协议或封装技术。2022 年 3 月 2 日,英特尔、AMD、ARM、高通、台积电、三星、日月光、Google 云、Meta(Facebook)、微软这十家行业领导企业共同成立了Chiplet 标准联盟,正式推出了通用 Chiplet 的高速互联标准,芯原已经成为中国大陆首批加入 UCIe 联盟的企业之一。研究机构 Omdia 的报告显示,2024年,采用Chiplet 的处理器芯片的全球市场规模预计达 58 亿美元,到2035 年将达到570亿美元。 公司前瞻布局 Chiplet 技术,在生成式 AI 和智驾占据领跑地位。Chiplet技术及产业化是芯原股份的发展战略之一,公司已于五年前开始布局Chiplet技术的研发,从接口 IP、Chiplet 芯片架构、先进封装技术、面向AIGC 和智慧出行的解决方案等方面入手推进公司 Chiplet 技术。公司的 Chiplet 技术在生成式人工智能大数据处理和高端智驾两大赛道占据领跑地位。目前的相关产品:
Chrome book 芯片:帮助客户设计了基于 Chiplet 架构的Chromebook芯片,采用了 SiP(System in Package)先进封装技术,将高性能SoC和多颗IPM内存合封; 2.5D CoWos 封装:帮助客户的 AIGC 芯片设计了2.5D CoWos 封装; Die to Die 连接的 UCIe 物理层接口:已设计研发了针对Die toDie连接的UCIe 物理层接口,相关测试芯片已流片,即将返回进行封装和测试; GPGPU、NPU 和 VPU 在内的多款芯原自有处理器IP:已和Chiplet芯片解决方案的行业领导者合作,为其提供包括 GPGPU、NPU 和VPU 在内的多款芯原自有处理器 IP,帮助其部署基于 Chiplet 架构的高性能人工智能芯片,该芯片面向数据中心、高性能计算、汽车等应用领域; 面板级封装:针对新一代面板级封装(Panel level package)技术进行了先行设计开发,为接下来的规模量产做好了准备。
3.1 IP 授权模式助力厂家大幅节约时间和资金成本半导体
IP(Intellectual Property Core)是指经过验证的、可重复使用的集成电路设计模块,涵盖处理器、接口、存储等功能单元,是集成电路产业金字塔顶端的价值节点。此模式是将半导体领域当中可复制、可标准化的模块交由专业公司设计,通过知识产权授权或者版税模式提供给制造、设计、封装各个环节去使用,以降低集成电路研发成本。 小支点撬动大杠杆,帮厂家大幅节约时间和资金成本。从集成电路产业销售额来看,半导体 IP 的销售占比不到 2%,但它是非常典型的用小支点撬动大杠杆的产业。相较于传统芯片研发模式,半导体 IP 授权模式可以帮助厂家节约时间和资金成本达到 50%以上。 IP 市场规模增长迅猛,国内需求占比高、自给率低、成长空间广阔。2024年全球半导体 IP 市场规模达到 84.9 亿美元,近五年年均复合增长率高达16.78%,据中国经济信息社预测,到 2029 年全球半导体 IP 市场规模将攀升至143.5 亿美元,目前全球半导体 IP 市场仍以 ARM、Synopsys 等国际巨头主导,尽管中国市场半导体IP需求占比近 30%,但本土 IP 自给率仅为 8.52%,自给水平较低。2024 年公司市占率1.3%,成长空间广阔。 2024 年 IP 市场 20%的增速,主要是 HPC 与移动计算两大引擎驱动。HPC:PCIe/CXL、UCIe、HBM 控制器等有线接口IP 同比增长23.5%,Synopsys、Cadence、Alphawave 三家市占率突破 58%; 移动计算:ARM 凭借智能手机 CPU/GPU IP 实现26%增长,但份额从2016年48.1%萎缩至 44%;
3.2 公司 IP 种类齐全,在多种产品中验证IP 组合
芯原是 2024 年中国排名第一、全球排名第八的半导体IP 授权服务提供商。根据IPnest 在 2025 年对 IP 收入的统计,芯原是 2024 年中国排名第一、全球排名第八的半导体 IP 授权服务提供商;在全球排名前十的企业中,IP 种类排名前二。2023年,芯原的知识产权授权使用费收入排名全球第六。随着后续客户产品的逐步量产,公司将进一步提升特许权使用费收入,公司 IP 授权业务的规模效应将进一步扩大。
公司不断打造丰富 IP 组合。芯原保持高研发投入以打造丰富的IP 组合,拥有许多第三方 IP 合作伙伴,共同合作研发先进的 IP 解决方案。公司的IP 组合业经硅验证、量产验证和应用验证,致力于为客户的成功不断升级IP 质量。 自主可控的图形处理器 IP、神经网络处理器IP、显示处理器IP、视频处理器IP、数字信号处理器 IP 和图像信号处理器 IP ; 丰富的模拟半导体 IP 产品涵盖了从 180 纳米到7 纳米工艺的多种模拟IP,同时提供先进的超低功耗模拟 IP 解决方案;从 250 纳米到 5 纳米工艺的多种数模混合接口IP 核,包括MIPI,USB,PCIE等; 多款超低功耗的射频 IP,含低功耗蓝牙(BLE)IP 和窄带物联网(NB-IoT)IP; 面向代工厂工艺的定制化的标准单元库。
公司面向不同下游布局 IP 产品,已有多种终端产品使用公司IP。公司在蓝牙耳机、智能手表/手环和基于虚拟现实技术的智能眼镜等领域都有IP 产品布局,已在芯片和终端产品中验证了面向低功耗应用所打造的 nano 和pico 系列低功耗IP组合,拥有面向 AR/VR 领域的极低功耗高性能芯片设计平台,可以打造适应不同功率模式的产品,满足超轻量实时在线、低功耗以及全性能的全场景应用。截至2024年底,已有多种终端产品使用公司产品:
智能手表:超过 20 家核心智能手表芯片客户采用了芯原的IP,应用于市面在售的各类主流智能手表品牌中。专注于提供图形用户界面(GUI)软件服务的趣戴科技(QDayTechnology)宣布加入芯原的全球手表GUI 生态系统,双方共同开发适用于各种应用的智能手表 GUI 解决方案。
AI/AR 眼镜:芯原正在着力 AI/AR 眼镜的技术平台优化和产业化,除了已为某知名国际互联网企业提供 AR 眼镜的芯片一站式定制服务之外,还有数家全球领先的 AI/AR/VR 眼镜客户正在与芯原进行合作。
可穿戴在大健康领域应用:芯原以自有的低功耗IP 为核心基础,结合自身的软件和系统平台设计能力,推出了一系列从芯片设计到参考应用的一体化可穿戴式健康监测平台级解决方案,可为客户提供含BLE 协议栈、软件SDK、算法、智能硬件和应用程序等在内的不同层级的授权和定制设计服务,以期推动可穿戴设备在大健康领域的广泛应用,正在全面搭建基于芯原技术的可穿戴系统生态。
手机、TWS 耳机、蓝牙音箱:低功耗蓝牙整体IP 解决方案已全面支持蓝牙技术联盟(BluetoothSIG)发布的 LEAudio 规范,其中包括通过了LEAudio协议栈和 LC3 编解码器的认证,该方案适用于手机、包括真无线立体声(TWS)耳机在内的蓝牙耳机、音箱及其他广泛的音频应用场景。
车规级:芯原的芯片设计流程已获得 ISO 26262 汽车功能安全管理体系认证,可从芯片和 IP 的设计实现、软件开发等方面,为全球客户满足功能安全要求的车载芯片提供一站式定制服务。结合公司自有的丰富的车规级IP组合,以及完整的智慧驾驶软件平台框架,芯原可为客户提供从芯片设计、验证到车规认证的全流程支持,包括安全需求分析、架构设计和认证支持等。
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