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澜起科技全球内存接口芯片龙头,围绕互连 [复制链接]

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(报告出品方/作者:中信证券,徐涛,王子源)

公司概述:数据处理及互连芯片国际领先厂商

历史沿革:内存芯片领域全球领先,快速成长,拓宽产品线

公司为内存接口芯片领域全球龙头,布局“互连+计算”领域,创始人杨崇和博士技术背景深厚。澜起科技于年5月成立,目前是国际领先的云计算互连类芯片和数据处理类芯片设计(Fabless)公司,主要产品包括互连类芯片如内存接口芯片、PCIeRetimer芯片、内存模组配套芯片等以及数据处理类业务津逮服务器平台。公司创始人杨崇和博士是国内较早从事集成电路设计的专家,为美国俄勒冈州立大学电子工程学硕士及博士,年至年曾在美国国家半导体等公司从事设计研发工作,年至年任上海贝岭新产品研发部负责人,年参与创建中国首家硅谷模式集成电路设计公司新涛科技,该公司于年被美国IDT公司收购。杨崇和博士曾担任IDT公司副总裁,后于年创办澜起科技。澜起科技经过15年的快速发展,在内存接口芯片领域耕耘十多年,已成为全球从DDR2到DDR5内存全缓冲/半缓冲完整解决方案的主要供应商之一,其相关产品也已成功进入国际主流内存、服务器领域,年已量产DDR5第一代内存接口及内存模组芯片。当前澜起科技为服务器内存接口芯片领域全球三家核心玩家之一,市占率约40%。同时,公司陆续布局拓展津逮服务器CPU以及混合安全内存模组、PCIeRetimer芯片、内存模组配套芯片等业务。

公司原境外母公司MontageGroup曾于年在纳斯达克上市,并于年由浦东科投和中电投资联合私有化。年9月26日,MontageGroup登陆美国纳斯达克市场。年3月10日,MontageGroup宣布接到浦东科投初步的非约束性私有化要约。年6月11日,公司宣布与浦东科投达成并购协议。年11月,浦东科投和中电投资通过联合设立的MontageHoldings完成对澜起科技的收购。年4月,MontageHoldings向IntelCapital和SVICNo.28Investment分别发行了A类优先股。年5月,公司完成了境外架构的拆除。年4月,公司申报科创板上市获得上交所受理。年7月,公司作为科创板首批25家公司之一首发上市。

为优化业务运营,公司曾于年转让消费电子业务给成都澜至及其相关方。年7月,公司管理层及股东为优化资源配置、提高运营效率以及提高团队自主性积极性,决定将体系内的消费电子芯片业务相关资产转让给成都澜至及其关联方。自年8月起澜起科技聚焦于服务器芯片领域,成都澜至聚焦于消费电子芯片领域——不同业务在不同的主体内独立发展。

公司第一大股东为国资背景的中国电子,亦获英特尔、三星战略投资。公司股东众多,持股结构较为分散,不存在实际控制人。截至年4月28日,公司第一大股东为中国电子投资控股有限公司(中国电子信息产业集团之参股子公司),持股比例14.32%。第二大股东为IntelCapital,即英特尔公司管理企业风险投资和全球投资的机构,持股比例为9.01%。IntelCapital亦曾在公司的早期融资中参与投资,因而澜起科技自成立早期便拥有英特尔股权投资背景。根据公司招股说明书,三星公司旗下的SVICNo.28Investment在IPO前亦认购了公司1.%股份,截至年4月28日持有约1%股份。

财务投资者包括但不限于临芯投资、中国互联网投资基金、云锋基金、光大投资等。管理层亦有间接持股。根据公司公告,公司前十大股东持股比例及部分关联关系如下:

业绩提升+新品研发,立体目标激励下公司短中长期动能兼备。随着AI云处理、服务器高性能内存访问等需求的逐渐增加,公司也积极开展了新产品的研发工作。基于在发展内存接口芯片过程中积累的技术经验和对客户需求的了解,公司在年启动了三大新型互连类芯片产品研发,包括CKD芯片、MCRRCD/DB芯片和MXC芯片,目标于年底前完成三种芯片工程样片的流片;年5月已发布首款MXC芯片,新品进展顺利。公司也为此对制定了新一轮限制性股票激励计划(草案)。激励对象为公司技术(业务)骨干,共计人,占年年底公司员工总数人的40.99%。股权激励有望更好的激励公司员工完成新产品研发,为公司不断拓展发展新动能打下良好基础。

主营业务:围绕云计算领域互连与计算环节提供芯片解决方案

聚焦内存接口芯片主业,拓展津逮服务器平台、PCIeRetimer芯片已贡献营收。公司业务主要由互连类、计算类两板块组成。

其中,互连类芯片包括:

①内存接口芯片为公司传统主业,协助中央处理器存取内存数据,作为核心逻辑器件提升内存数据访问速度及稳定性,其下游主要为服务器及其内存模组厂商;

②内存模组配套芯片,DDR5标准升级下成为产品标配,通过与聚辰股份、GMT合作布局,其下游主要为服务器及其内存模组厂商,并有望随DDR5升级应用于PC领域;

③PCIeRetimer芯片,用于提升PCIe链路信号完整性,增强高速信号传输距离。

计算类芯片主要指津逮服务器CPU以及混合安全内存模组,可以为云计算数据中心提供更为安全可靠的运算平台,并为大数据及人工智能时代的各种应用提供强大的综合数据处理及计算力支撑。公司自行研发、设计ASIC芯片,并由英特尔公司在CPU生产过程中统一封装,最后由公司销售给服务器厂商,主要聚焦国内商业端服务器。

公司收入呈现稳健提升趋势,年津逮服务器突破成为增长新动能。其中互连类芯片业务为主,~年收入占比分别为66.1%、76.1%、99.5%、99.1%、98.4%、67.0%。年7月公司转让消费电子芯片业务资产,优化资源配置,聚焦服务器芯片领域。经过前期的客户验证与市场推广,年津逮服务器CPU及混合安全内存模组业务取得突破性进展,收入占比升至33.0%,同比+31.4pcts。同时,公司正在加速研发人工智能芯片,定位大数据吞吐和算法赛道,瞄准未来以大数据处理需求为基础的AI芯片市场。

——互连类芯片:内存接口芯片起家,延伸布局内存模组配套芯片及PCIeRetimer芯片,行业升级、需求景气、新品放量下料收入将重回增长快车道。公司由互连类芯片起家,该业务仍为当前公司核心业务;、年互连类芯片业务营收分别同比+67.41%、+87.09%,成长快速;-年,受内存市场景气度及DDR4渗透率趋高影响,该业务营收平稳;该部分业务年营收17.17亿元,占公司总营收达67.02%。-年,公司互连类芯片产品只有内存接口芯片一项,占公司营业收入的比例为99.49%。基于高速接口芯片经验,公司积极拓展互连类芯片新产品,目前贡献收入较少,但有望成为未来新的增长点。

1)内存接口芯片及内存模组配套芯片:将深度受益服务器需求回暖及DDR5迭代带来量价齐升机遇。公司专注于内存接口芯片的设计。内存接口芯片应用于服务器内存条,是协助中央处理器存取内存数据,提升内存数据访问速度及稳定性的核心逻辑器件。目前公司在全球市场份额全球前二,稳定在约40%。DDR5时代公司布局内存模组配套芯片增量市场,DDR5内存接口芯片及内存模组配套芯片已于21Q4量产,我们预计未来公司内存接口芯片份额稳定,配套芯片市场份额有望稳步增长,服务器需求回暖及DDR5升级有望带动该板块收入重回增长快车道。

2)PCIeRetimer芯片:用于提升PCIe链路信号完整性,年9月公司实现PCIe4.0Retimer芯片量产。PCIe接口用于CPU与高速外设(如GPU、AI加速卡、固态硬盘、网卡等)通信,Retimer芯片采用先进的信号调理技术来补偿信道损耗并消除各种抖动源的影响,从而提升信号完整性,增加高速信号的有效传输距离。公司产品于年9月实现量产,符合PCIe4.0基本规范,功耗和传输延时等关键性能指标达到国际先进水平,并已与CPU、网卡、固态硬盘、GPU和PCIe交换芯片等进行了广泛的互操作测试。公司年PCIe4.0Retimer芯片的实际销售额万元,同时公司对PCIe5.0提前布局,预计年可以实现量产。

——津逮系列服务器平台:与清华大学及英特尔合作研发,包含津逮服务器CPU及混合安全内存模组,进入业绩放量期。年开始研发的津逮CPU是公司推出的一系列具有预检测和动态安全监控功能的x86架构处理器,适用于津逮或其他通用的服务器平台。津逮CPU在英特尔x86处理器的基础上集成了清华大学的动态安全监控(DSC)技术,可与公司具有自主知识产权的混合安全内存模组(HSDIMM)搭配而组成津逮服务器平台,为云计算服务器提供芯片级的动态安全监控功能。此平台还融合了先进的异构计算与互联技术,可为大数据及人工智能时代的各种应用提供强大的综合数据处理及计算力支撑。第一代津逮服务器CPU及其平台于年底研发成功,目前已推出第三代产品。该平台在~年期间处于推广阶段,其中和年少量营收主要为销售样品所得,年实现批量供货。~年营收分别为.2/.62/.01万元。年,津逮CPU业务取得了突破性进展,实现营业收入8.45亿元,同比+2,.92%。随着前期的客户验证与市场推广完成,津逮系列服务器平台收入快速增长,并逐步迎来业绩释放,为公司注入增长新动能。

——未来拓展:布局前沿技术+拓展产品组合,公司有望成长为服务器连接及计算芯片平台型设计公司。公司积极布局CXL、SerDes等前沿技术,保持技术及产品标准先进性,同时围绕“连接、计算”两条主线持续拓展新品,有望成长为服务器连接及计算芯片平台型设计公司。(1)连接类:公司对标国际巨擎,立足高速接口芯片领先优势,布局全互连芯片的新赛道。公司将分别针对DDR5世代的UDIMM、SODIMM、高带宽内存接口芯片两大方向布局拓展CKD芯片、MCRRCD/DB芯片,并针对服务器内存扩展及池化所产生的CXL技术布局PCIeRetimer和MXC芯片,目前公司全球首款CXLMXC芯片已于5月发布,预计CKD/MCR芯片将于年底前流片,年量产出货;(2)计算类:公司看准AI应用对算力要求不断提高,拓展布局AI芯片。公司定位大数据吞吐和算法赛道,在科创板IPO的募投项目中提出开发用于云端数据中心的AI处理器芯片和SoC芯片。目前在人工智能芯片方面,公司与产业合作伙伴进行了原型适配,并已开始相关芯片及其算法的研发设计工作,公司预计22年底实现AI芯片产品化,未来持续看好。

财务分析:主业随DDR产品周期成长,毛利率随产品结构调整

内存接口芯片业务在DDR4后期营收稳定在17~18亿元,DDR5时代有望开启新一轮量价齐升,同时扩品类开启第二成长曲线。

1)-年快速增长期:公司年积极拓展内存接口芯片业务,年通过转让电子业务资产,调整产品结构,集中资源至优势业务,受益于全球内存接口芯片市场需求持续增长,叠加产品竞争优势日趋明显,公司内存接口芯片产品出货量和销售额均快速上升,-年营收分别为8.45/12.28/17.58亿元(CAGR=44%)。

2)-年营收平稳期:DDR4渗透率趋于高位,同时年全球内存行业景气度下行,公司内存接口芯片销量收敛但ASP仍提升,全年营收同比-1%;年全球服务器市场回暖下,公司产品销量有所回升带动全年营收同比+5%至18.24亿元。

3)年起营收加速增长:公司年营业收入为25.62亿元,同比+40%,主要系内存接口芯片业务稳健,同时津逮CPU业务突破性贡献营收8.45亿元,同比+27.5倍。年起,公司市场份额稳定在约40%,此后其季度收入与服务器市场季度销售情况基本同向变化。伴随全球服务器市场的快速增长势头,尤其是中国市场的强劲表现,叠加DDR5内存接口芯片量产出货及津逮CPU业务持续发展,Q4公司实现营业收入9.69亿元,同比+%。往后看,公司DDR5内存接口相关芯片放量在即,同时津逮CPU服务器业务步入放量期、拓品类成效显著,受益下游服务器需求景气,22Q1营收同比+.61%,我们预计公司未来三年营收有望保持高增长(CAGR=49%)。

ASP方面,~年内存接口芯片ASP分别为15.39/17.44/18.14/21.33/17.69元。其中-年ASP有所下降,源于公司DDR4内存接口芯片处于产品生命周期末期。DDR5内存接口芯片及其配套芯片ASP较高,21Q4比重贡献仍然较低,预计其大量出货后ASP有望回升。

毛利率方面,~年公司毛利率分别为51.20%/53.49%/70.54%/73.96%/72.27%/48.08%,其中年毛利率同比+3.42pcts,主要源于:1)内存接口芯片产品内部结构升级,年互连类芯片毛利率同比+4pcts;2)~年高毛利的互连类芯片营收占比分别为66%/76%/99%/99%/67%,维持高位。年毛利率同比-1.69pcts,年毛利率同比-24.19pcts,主要系津逮系列服务器平台起量摊薄整体毛利率,且公司主要利润来源DDR4内存接口芯片进入产品生命周期后期,产品价格有所回调,同时DDR5相关产品在21Q4才正式量产出货,贡献仍低。

——分产品来看,以内存接口芯片为主的互连类芯片作为公司的核心产品,使公司毛利率保持高位。由于澜起科技在该领域的领先地位和产品的高技术壁垒,~年该项业务毛利率分别为63.00%/65.84%/70.82%74.82%/73.22%/66.72%,我们预计DDR5将带来ASP及盈利水平回暖,未来毛利率料将保持70%+。年,公司津逮系列服务器平台业务进入放量期,占营收比重提升至33.45%,同比+31.82pcts,成为公司收入重要组成部分。津逮服务器平台仍处于产品初期,~年该项业务毛利率分别为-17.23%/14.83%/10.22%,22Q1毛利率为12%。我们预计短期公司服务器平台产品仍将以性价比优势快速提升市场份额,未来其市场地位及产品升级有望推升毛利率水平,我们预计毛利率将逐步提升至15%。

——与可比公司比较来看,集成电路设计行业国内A股上市公司中,尚无公司与澜起科技研发销售相同产品。可选取模拟和数模混合芯片设计公司兆易创新、圣邦股份、思瑞浦、卓胜微作为同行业可比公司,尽管其在产品应用、上下游细分市场、竞争状况存在一定差异,但其经营规模、业务模式和盈利能力与公司具有可比性。公司近四年毛利率显著高于可比公司水平,主要是由于各公司销售产品不同,澜起科技的内存接口芯片技术全球领先,在市场竞争中处于优势地位,利润空间较大。年由于内存接口芯片产品周期性原因毛利率略低于平均水平。

费用率来看,~年公司期间费用率为25%/27%/19%/28%/22%,年期间费用中管理费用同比+97.31%,主要系新增股份支付费用所致,年期间费用率已回落至22%。研发费用率来看,公司注重创新,研发支出占营业收入比重高于可比公司平均值。公司和年研发费用率均高于可比公司平均值,主要由于公司注重研发的持续高投入。-年,公司研发人员增长至人,研发人员占比由64.07%提升至71%。公司重视自主知识产权,突破关键技术壁垒,已形成有策略的专利布局。截至年,公司累计获得专利项,其中国内外发明专利达项,布图设计权63项。且相关投入仍在稳定增加,这有助于确保公司在市场竞争的优势地位。

管理层重视人才引进与培养,推动公司产品创新,研发技术人员占比70%以上。公司董事长杨崇和博士曾在美国国家半导体公司等企业任职,并于年与同仁共同创建硅谷模式的集成电路设计公司新涛科技。杨崇和博士于年当选美国电气和电子工程师协会院士(IEEEFellow),积累了丰富的设计、研发和管理经验。公司总经理StephenKuong-IoTai先生曾参与创建Marvell科技集团并就任该公司的工程研发总监,拥有逾25年的半导体架构、设计和工程管理经验。公司核心团队多毕业于国内外著名高校,在技术研发、市场销售、工程管理等领域均有着丰富的阅历和实战经验。公司年名员工中71%为研发技术人员,同比+2pcts,且研发技术人员中65%以上拥有硕士及以上学位,为公司持续的产品创新提供了重要的人才基础。公司新产品的研发常常基于内存接口芯片向外拓展,因此研发人员可以根据已有经验迁移开发新产品,具有较强的灵活性。

产品周期影响下,年以来扣非净利润有所回调,22Q1企稳回升。-年,公司内存接口芯片业务拓展顺利,出货量价齐升带动净利润迅速提升至7.37亿元。年公司营收回调,但受益于产品ASP及毛利率提升,净利润同比+27%至9.33亿元。年以来,DDR4内存接口芯片进入产品生命周期后期,价格有所下降,公司盈利水平回调,扣非净利润有所回落。我们预计受益于DDR5内存接口芯片及内存模组配套芯片ASP及盈利水平提升,年公司净利率将企稳回升,22Q1净利率提升至34%。此外,公司-年净利润持续增长至11亿元,非经常性损益年显著增长主要系*府补助及交易性金融资产负债的变动损益和投资收益增长。年净利润有所下降主要由于DDR4内存接口芯片产品生命周期原因、公允价值变动收益及投资收益之和有所减少以及公司持续加大研发投入。(报告来源:未来智库)

内存接口及配套芯片:随DDR5升级进入新一轮产品周期

行业概览:用于内存模组,配合高性能服务器内存条日益增长的性能需求

澜起科技内存模组相关芯片目前包括1)内存接口芯片和2)内存模组配套芯片。

1)内存接口芯片(包括RCD芯片、DB芯片)是服务器内存模组上除内存颗粒外的重要芯片,当前均用于服务器端。内存接口芯片是存在于DRAM内存模块与内存控制器之间的寄存器,可解决大容量内存与CPU通信的信号控制、数据匹配问题,满足服务器CPU对内存模组日益增长的高性能及大容量需求。内存接口芯片可减少内存控制器上的负载,让使用多个内存模块的单个系统更加稳定,从DDR到DDR5世代只用在对可扩展性和稳定性需求高的服务器端,PC端暂未应用。

2)内存模组配套芯片是内存模组上负责电源管理(PMIC)、配置信息存储(SPD,模组存在的串行检测)、温度传感(TS)的配套芯片,可用于服务器或PC。年7月15日,JEDEC协会正式公布DDR5标准,DDR5与DDR4相比,将原来位于主板上的PMIC芯片转移至内存模组上,使得内存模组配套芯片在SPD和TS基础之上增加了PMIC。

内存接口芯片的应用种类或数量,视内存模组(内存条)的类型而定,常见内存模组主要分为四种类型:RDIMM、LRDIMM、UDIMM、SODIMM。按应用领域不同,内存模组可以划分为服务器内存模组及普通台式机、笔记本内存模组。服务器内存模组主要类型为RDIMM和LRDIMM,采用内存接口芯片和配套芯片,是服务器应用主流。与其他类型内存模组相比,服务器内存模组由于服务器数据存储和处理的负载能力持续提升,对内存模组的稳定性、纠错能力以及低功耗均提出了较高要求。普通台式机、笔记本内存模组主要类型为UDIMM、SODIMM,不采用内存接口芯片,但会采用配套芯片,UDIMM也少量应用于低端服务器。

DDR5标准下,RDIMM内存对应1颗RCD芯片、1颗PMIC、1颗SPD、2颗TS,LRDIMM内存在RDIMM内存基础上增加10颗DB芯片。RCD芯片、DB芯片、PMIC、SPD、TS芯片均为公司产品。根据JEDEC组织的定义,在DDR5世代,服务器内存模组RDIMM/LRDIMM搭配一颗寄存时钟驱动器(RCD)、一颗串行检测芯片(SPD)、一颗电源管理芯片(PMIC)及两颗温度传感器(TS),此外LRDIMM还需要配置10颗数据缓冲器(DB);普通台式机及笔记本电脑常用的内存模组UDIMM/SODIMM搭配一颗SPD及一颗PMIC。

(1)RDIMM(寄存式双列直插内存模组):CPU和内存条间增加一个寄存时钟驱动器(RegisteredClockDriver,RCD)进行转发,减少了并行传输的距离,密度和频率提高。目前RDIMM是较为主流的服务器内存条,单条容量可达到GB,频率较高,价格低于LRDIMM;

(2)LRDIMM(减载双列直插内存模组)是目前较为高端的内存类型,在RDIMM基础上增加了10颗数据缓存(DataBuffer,DB),降低内存控制器负载,可保证服务器上内存通道插满内存条。LRDIMM目前单条容量可达GB,价格最高。随着云端AI处理逐渐增多,高吞吐、低延迟、高密度的处理需求催生了对更高带宽、更快速度、更高容量内存模组的需求,对此,JEDEC正在制定服务器MCR内存模组相关技术标准。MCR内存模组(多路合并阵列双列直插内存模组)是一种更高带宽的内存模组,采用了DDR5LRDIMM“1+10”的基础架构,需要搭配1颗MCRRCD芯片及10颗MCRDB芯片,与普通的RCD和DB芯片相比,设计更复杂,速率更高。与LRDIMM相比,MCR内存模组可以同时访问内存模组上的两个阵列,提供双倍带宽,第一代产品最高支持MT/s速率,预计在DDR5世代有两至三代更高速率产品;

(3)UDIMM(无缓冲双列直插内存模块):CPU和内存之间无缓存芯片,时间延迟小,但对于内存颗粒需要极高的制造工艺,极难做到高密度、高频率,常见的单条容量仅2GB/4GB/8GB,最高主频较低,除少量服务器应用外,常见的PC内存也属于UDIMM类型;

(4)SODIMM(小型双列直插内存模组):内存传输速率高达MT/s,小尺寸设计适用于有空间限制的系统,通常用于笔记本电脑等小尺寸应用,兼具高效能、高稳定性与高兼容性。

LRDIMM适用高容量需求,目前渗透率5%~10%,渗透率提升有望扩展DB芯片市场空间。LRDIMM内存相较于RDIMM内存,一方面降低了内存总线的负载和功耗,另一方面又提供了内存的最大支持容量,随单台服务器对内存容量需求的增加,LRDIMM方案有望获得更多采用。具体而言,LRDIMM可以支持插满服务器内存插槽情况下的高速率运转,RDIMM在内存数量超过一定数目后传输有效性和频率会大大下降。目前主流中高端服务器单台具有24~48个内存插槽(目前一颗CPU通常对应12个内存插槽,常见2U服务器即对应24个内存插槽)。英特尔下一代CPU有望一颗CPU支持16个内存插槽。在实际使用中,服务器内存插槽上插有的内存数量由用户自行决定,在内存数量较少情况下,RDIMM与LRDIMM无明显差别,当内存数量较多时,LRDIMM可支持更大容量以及稳定高速的运行频率。实际运用当中RDIMM仍为市场主流,LRDIMM定位于小众高端,价格稍贵,但随着市场对于视频等大容量数据处理需求升级,LDRIMM渗透率仍有望提升。目前LRDIMM渗透率约为5%~10%,由于LRDIMM相较于RDIMM新增10颗DB芯片,公司有望受益LRDIMM渗透率提升。英特尔公司主推的3DXPoint新型存储器同样也将搭载DB芯片,若未来3DXPoint方案得到推广普及,也有望提升DB芯片使用率。

未来趋势:内存接口芯片技术随着DDR标准的不断换代而升级,DDR5相比DDR4内存接口芯片带宽和传输速率升级,公司DDR5产品已于21Q4量产。DDR是DoubleDataRate的英文缩写,意指双倍速率,是内存模块中用于使输出增加一倍的技术,是21世纪初主流内存规范,各大芯片组厂商的主流产品均支持DDR标准规范。根据JEDEC制定的标准,DDR技术可具体划分为DDR、DDR2、DDR3、DDR4、DDR5等世代。从当前DDR技术的发展情况来看,DDR5标准DRAM产品已经成熟,年四季度公司DDR5内存接口芯片量产出货,逐步进入规模化商用。随着DDR的不断升级换代,内存接口芯片的技术也随之不断升级,内存接口芯片公司先后推出了DDR2高级内存缓冲器、DDR3寄存缓冲器及内存缓冲器、DDR4寄存时钟驱动器及数据缓冲器、DDR5第一子代内存接口芯片等一系列内存接口芯片,分别应用于DDR2FBDIMM(全缓冲双列直插内存模组)、DDR3、DDR4RDIMM(寄存式双列直插内存模组)及LRDIMM(减载双列直插内存模组)和DDR5RDIMM及LRDIMM。公司也凭借自身技术推出了DDR2、DDR3、DDR4、DDR5全系列内存接口芯片。目前,公司的DDR4及DDR5内存接口芯片已成功进入国际主流内存、服务器和云计算领域,并占据全球市场的重要份额。

业务逻辑:服务器需求回暖及DDR5行业标准迭代升级带来量价齐升

DDR4回顾:公司~年营收增长受益于DDR4推广。年起,DDR4标准开始普及,DDR4标准中公司贡献了“1+9”的全缓冲架构方案,为公司获得了一定的先发优势。同年,公司DDR4内存接口芯片产品大规模出货,年内存接口芯片收入同比增长超过%。借由DDR4标准普及,公司该产品收入获得了大幅成长,到年公司DDR4收入占比超过95%。DDR4标准中内存接口芯片分为4个子代,每2年左右公司更新一个子代,整个DDR4周期约8年,~年已是DDR4时代末尾。

内存接口芯片年静态市场规模约6.6亿美元。我们根据IDT和Rambus定期报告公开披露数据和澜起科技相关收入推算,年内存接口芯片的市场规模为3.88亿美元,同比增速34.08%,年内存接口芯片的市场规模达5.71亿美元,同比增速47%,市场规模大幅增长。年由于全球服务器市场处于景气度底部区间,服务器出货量同比略有下滑,导致内存接口芯片市场同比增速降至约5%,市场规模约6亿美元。我们预计年内存接口芯片市场同比+1.88%,市场规模达到6.6亿美元。一方面源于全球数据中心投入加大,服务器出货量增长;另一方面源于服务器数据存储和处理的负载能力不断提升,平均单台服务器中配置内存数量也随之增长。

DDR5时代展望:DDR5升级带来三方面拉动作用:(1)DDR4升级为DDR5将带来新一轮内存更新需求,由于两代之间不能通用,新更新的服务器平台将必须采购DDR5内存模组,不存在二手复用等情况,行业出货量有望增加。(2)DDR5的频率较DDR4有大幅提升,DDR4最高速率支持3MT/s,而从目前JEDEC已经公布的相关信息来看,DDR5内存接口芯片已经规划了三个子代,支持速率分别是Mbps、Mbps、Mbps,不排除后续可能还会有1~2个子代,最高速率可能支持到Mbps,相应带动各个子代间内存接口芯片价值量的提升。(3)DDR5中LRDIMM模组从9颗DB升级至10颗DB芯片,同时DDR5各类模组均新增一颗PMIC芯片,扩大整体芯片需求。

DDR5渗透率方面,参照DDR4内存接口芯片的渗透节奏,通常每一子代产品在上量后的12个月末渗透率可达到20%~30%,24个月末渗透率可达到50%~70%,36个月末该子代基本完成绝大部分的市场渗透。公司DDR5第一子代相关芯片已于21Q4开始量产,目前正在按计划推进DDR5第二子代内存接口芯片的研发工作。我们预计到年底左右,DDR5渗透率有望达到20%左右,到年底有望达到60%。

年内存接口芯片及内存模组配套芯片市场空间有望达.41亿元,~年CAGR高达42%。公司布局内存接口芯片规模可拆分为量*价来看,整体来看,未来服务器需求回暖叠加DDR5迭代升级将带来量价齐升机遇。我们预计内存接口芯片及内存模组配套芯片市场空间将从年的44.29亿元增长为年的.41亿元,CAGR达42%:1)内存接口芯片领域,年DDR4为市场主流,渗透率为%,年新旧技术世代交替,我们预计DDR4/DDR5渗透率分别为90%/10%,预计~年服务器端市场空间将从42.76亿元快速上涨为97.93亿元,CAGR为23%,PC端不需要用到内存接口芯片。2)内存模组配套芯片领域,我们假设~年DDR5服务器渗透率从10%提升为95%,PC端渗透速度快于服务器端,渗透率从年的5%快速提升至年的95%。DDR5将带来广阔增量空间,预计DDR5内存模组配套芯片规模将从年的1.53亿元快速增长到年的82.48亿元,其中年服务器端内存模组配套芯片市场空间为53.41亿元,PC端市场空间为29.07亿元。

——量的维度1:服务器内存条数增加、LRDIMM渗透率提升、内存标准升级带来单台服务器内存接口芯片及配套芯片数量提升。

1)内存接口芯片销量与服务器内存条出货量线性相关,而服务器内存条出货量与服务器出货量密切相关,同时受益单台服务器中内存条数量的提升。根据IDC数据,~年全球服务器出货量CAGR为5.7%,年Q3开始全球服务器市场再度复苏,年全球服务器出货量增长11.0%,我们预计年全球服务器出货量为万台,同比+6.0%。同时单台服务器中内存条用量大幅提升,内存插槽数由过去每路最多8个提升至目前每路最多12个,后续随新一代CPU升级,内存插槽上限有望升级至每路16个。目前主流的2路CPU服务器平均内存条数量在11个左右,随着内存插槽上限提升和实际应用需求提升,单机内存用量亦有望提升。

2)升级到DDR5世代后,由于RDIMM仅采用1颗RCD+1颗SPD+2颗TS+1颗PMIC芯片,而LRDIMM采用1颗RCD+10颗DB+1颗SPD+2颗TS+1颗PMIC芯片,大大增加了内存模组配套芯片需求量,同时LRDIMM渗透率提升大大增加了内存接口芯片的用量。我们预计年服务器搭载的SPD/PMIC/TS芯片价格分别7.5/13.5/2.5元,从DDR4到DDR5,内存模组配套芯片价值量增加26元。我们预计年RCD芯片价格在21.45元,而DB芯片单颗在15.60元左右。从RDIMM到LRDIMM,单片内存条中内存接口芯片价值量由21.45元提升至.45元。当前LRDIMM渗透率约5%~10%,随着服务器内存消耗量加大,未来大容量内存需求具有较大的提升空间。

3)DDR5带动内存模组配套芯片成为标配,预计年DDR5渗透率超50%。与DDR4内存模组相比,DDR5内存模组进行了架构革新,除了配置内存颗粒和内存接口芯片之外,专用的内存模组配套芯片成为标配。具体来说,SPD芯片在DDR5服务器内存模组中成为标配,为了降低电压和能耗,提高供电品质,PMIC芯片从主板转移到内存模组上,TS芯片也转移到DIMM上,用来实时监测DDR5内存模组温度。这些配套芯片可为DDR5内存模组提供多通道电源及管理、多点温度检测、I3C串行总线及路由等辅助功能,与内存接口芯片一起共同提升DDR5内存模组在速度、容量、节能及可靠性等方面的性能,满足新一代服务器、台式机及便携式电脑对内存系统的更高要求。我们预计年末,DDR5有望完成对整个市场的渗透,取代DDR4成为市场主流,进而拉动内存接口芯片和配套芯片数量需求。

——量的维度2:下游资本开支回暖,服务器进入景气周期拉动需求。6年Google率先推出云计算服务,8年底,英特尔发布支持虚拟化技术的Nehalem处理器,随后十年,云计算技术开始迎来大规模应用并蓬勃发展。年,为消化前期过度投资造成的库存积压,海内外云厂商开始控制资本支出,带动服务器量价涨势走弱。年第二季度,北美头部五家云厂商(Facebook、Microsoft、Apple、Amazon、Google)资本开支开始复苏,全球云基础设施和光网络建设进入新一轮周期,年北美五大云厂商资本开支持续保持高增长,第一季度到第四季度整体资本支出分别为///亿美元,MAGA合计同比+39%/47%/36%/19%。据IDC数据,年全球服务器市场出货量为万台,同比+11%。展望未来,疫情催化加速全球企业数字化转型进程,据Gartner预测,年全球云收入将从年的亿美元增长至亿美元,同比+16%,年超过85%的企业机构将接受云优先原则。云计算业务发展将推动数据中心的建设需求,企业处理和存储数据量的爆发式增长更将直接带动服务器设备的采购。我们预计下游应用市场需求强劲将带动上游服务器等核心器件进入景气周期。

——价的维度:DDR5升级有望带动内存接口芯片ASP提升60%,配套芯片价值量也同步增加。1)DDR5在功耗、传输速率、容量等多性能方面均优于DDR4。与DDR4标准相比,DDR5标准工作电压从1.2V下降至1.1V,产品功耗更低;数据传输起步传输速率MT/s比DDR4的最高速率3MT/s提升50%,最高速率MT/s则提升近2.6倍,数据传输速度更快;支持的容量最高达64Gb,为DDR4最高容量的四倍;此外,由于搭载3个配套芯片,DDR5在电源管理框架、通道架构、温度控制等方面性能也显著提升。2)DDR5的技术难度带来研发成本大幅提升,技术升级带动内存芯片接口价格提升有迹可循,DDR4Gen2.0plus比Gen2.0价格提升60%以上。DDR5从DDR4“1+9”架构升级为“1+10”架构,叠加三类内存模组配套芯片,整个DDR5相关芯片的价值量高于DDR4世代,成本也显著增高。服务器端通常需要搭载1颗SPD+2颗TS+1颗PMIC配套芯片,新增整套配套芯片价值量约为26元。-年公司内存接口芯片ASP分别为15.4/17.4/18.1/21.3/20.7/17.69元,受益于产品性能和相关成本提升,我们预计DDR5有望带动内存接口芯片ASP提升60%,内存模组配套芯片价值量也同步增加。

竞争格局:三分天下格局已定,公司技术领先头部厂商地位料将巩固

1、内存接口芯片:全球仅三家厂商,澜起、IDT份额接近

目前全球仅三家厂商从事内存接口芯片业务,IDT、澜起及Rambus,澜起份额接近持平于IDT。由于市场空间总量有限,研发内存接口芯片除攻克内存缓冲的核心技术,还要突破服务器生态系统的高准入门槛,全球范围内,量产此类芯片的厂商仅有3家:IDT、澜起科技和Rambus。年,IDT、澜起科技、Rambus市占率分别为67%/29%/4%,IDT占有绝对优势。年澜起科技互连类芯片营收为2.66亿美元,~年,澜起科技市占率从29%逐步提升至40%,IDT市占率为35%~40%,两者份额相当。IDT为通信、计算机和消费类行业提供组合信号半导体解决方案的公司,内存接口芯片领域收入约占其总收入比例为30%。年初IDT被日本瑞萨电子收购,旨在增强瑞萨电子在自动驾驶和5G领域的市场地位,内存接口芯片业务战略地位或有下降,IDT市场份额从年的67%下降至年的35%~40%。Rambus公司约60%收入来自专利技术授权,内存接口芯片量产业务收购自Inphi公司,年该部分收入约占其总收入的33%。年~年,Rambus的市场份额从4%提升至20%~25%。

随内存世代进步,行业玩家数目递减,公司份额有望稳定全球前二。内存接口芯片具有良好的发展前景,在行业初期吸引了大量的行业主要厂商进入,DDR2阶段的行业参与者超过10家。随着内存接口芯片技术的发展和行业精细化分工要求的提高,行业集中度逐步提升,到DDR3阶段,行业主要参与者数量明显减少至5家左右。而进入DDR4阶段,TI公司未跟进,Inphi被Rambus收购,内存接口芯片量产厂商仅有3家公司。DDR5阶段基本维持目前3家厂商格局,由于高技术门槛及认证门槛,难有新厂商进入。年初IDT被瑞萨电子收购,由于瑞萨电子主要看重IDT的汽车、工业物联网业务,长期来看IDT业务重心未来有可能发生转移。而Rambus产品品质在DDR4时代与IDT、澜起科技存在一定差距,主要出货产品为RCD芯片,其DB芯片未通过英特尔认证,未进行批量出货;在IDT被收购后,原IDT负责内存接口芯片业务的副总裁核心成员SeanFan离职加入Rambus担任首席运营官,Rambus在DDR5时代开始发力,我们预计未来澜起和Rambus有望逐步获取原IDT的市场份额。

2、内存模组配套芯片:SPD、TS两家为主,PMIC竞争者众多

SPD和TS芯片主要由澜起科技和IDT供应,竞争格局优于内存接口芯片。1)~年,瑞萨电子相继研发出适用于DDR5服务器内存模组的SPD和TS芯片。年3月,IDT推出业内首款用于DDR5服务器内存模块的SPDHubIC。年05月,瑞萨电子推出首款服务DDR5JEDEC标准的温度传感器TS。目前,瑞萨电子能够为DDR5应用提供SPD集线器、电源管理IC(PMIC)、温度传感器和控制MCU,在内存接口领域拥有完整的IC系列产品,包括高性能DDR5RDIMM、LRDIMM、NVDIMM、UDIMM、SODIMM、游戏DIMM以及用于服务器和客户端主板级解决方案的内存接口产品。2)年,澜起科技启动DDR5第一子代内存接口芯片和配套芯片的工程版芯片研发项目,与其他公司合作开发SPD和TS芯片。年,完成工程样片的流片,送样给内存模组厂商评估;年完成送样测试,并根据反馈结果设计优化;年,澜起科技宣布实现DDR5SPD和TS芯片量产;年,启动第二子代内存模组配套芯片相关技术讨论和标准制定;按照公司规划,未来将进行第三子代相关产品的研发工作。

PMIC配套芯片行业目前有5家竞争者,初期竞争或较激烈。目前行业内有5家厂商能够供应适用于DDR5内存模组的PMIC芯片,分别为澜起科技、瑞萨电子、三星电子、德州仪器、芯源。年10月,IDT发布DDR5服务器PMIC,年10月,DDR5PCPMIC面世。年5月,三星推出业内首批面向DDR5DIMM的PMIC芯片,并将PMIC从以前的主板端集成到内存模组,这是三星首次公开用于动态随机存储器(DRAM)的电源管理芯片。同年9月,德州仪器推出两款适用于DDR5的PMIC产品,10月澜起科技宣布实现DDR5PMIC量产。

展望未来,国产替代趋势下,公司内存接口芯片及配套芯片整体解决方案的头部厂商地位料将巩固。公司是内存接口芯片领域全球前二的企业,凭借技术优势积极布局内存模组配套芯片业务,拓宽产品矩阵,成为目前亚洲唯一能够提供DDR5内存接口芯片和内存模组配套芯片整体解决方案的企业,客户服务能力与产品附加值提升。同时,在性能和价格满足基本要求的情况下,国产化产品有望被国内客户优先考虑,公司有望随存储芯片及模组国产化提升市场份额。公司与国内DRAM龙头厂商合肥长鑫保持紧密合作关系,其年正式量产19nm工艺的DDR4、LPDDR4内存产品,年推出第一个消费级DRAM芯片,产能稳步释放。我们认为DRAM领域国产替代下,澜起科技有望优先受益,其内存接口芯片及配套芯片整体解决方案的头部厂商地位有望巩固。

公司优势:积极参与标准制订,获权威客户认证,产品行业领先

澜起提供DDR2至DDR5完整解决方案,获Intel、Samsung、SKhynix权威认证,竞争对手Rambus、IDT部分产品类别未获认证。内存接口芯片需与内存厂商生产的各种内存颗粒和内存模组进行配套,并通过服务器CPU、内存和OEM厂商针对其功能和性能(如稳定性、运行速度和功耗等)的全方位严格认证,才能进入大规模商用阶段。公司是全球可提供从DDR2到DDR5内存全缓冲/半缓冲完整解决方案的主要供应商,是全球唯一在DDR3和DDR4代内存全缓冲解决方案上得到Intel认证的公司。公司发明的DDR4全缓冲“1+9”架构被JEDEC国际标准采纳,该架构将在DDR5世代演化为“1+10”框架,继续作为LRDIMM的国际标准。公司发明的DDR4全缓冲“1+9”架构被JEDEC国际标准采纳,该架构在DDR5世代演化为“1+10”框架,继续作为LRDIMM的国际标准。相比之下,Rambus未获得DDR4LRDIMM的DataBuffer芯片认证,IDT未获得DDR3LRDIMM的iMB芯片认证,TI仅获得了DDR3芯片认证,未跟进DDR4芯片产品。澜起科技产品功耗低,可靠性强,支持速率高,可与IDT、Rambus芯片混用,在市场竞争中保持优势地位。

专注技术研发和产品创新,技术优势明显,DDR5第一子代已量产。公司自成立以来,专注于持续的技术研发和产品创新,拥有领先的技术优势。公司具备自有的集成电路设计平台,包括数字信号处理技术、内存管理与数据缓冲技术、模拟电路设计技术、高速逻辑与接口电路设计技术以及低功耗设计技术,方案集成度高,可有效提高系统能效和产品性能。公司提出的内存接口校准算法,发明了新型高速、低抖动收发器,解决了多点通讯、突发模式下内存总线的信号完整性问题。在服务器内存最大负载情况下,该技术可支持DDR4内存实现最高速率(3Mbps),达到国际领先水平。此外,公司还提出一种先进的内存子系统的低功耗设计技术,发明了新型自适应电源管理电路,并采用动态时钟分配等创新技术,显著降低了相关内存接口芯片产品的功耗。在DDR5内存接口芯片的研发过程中,公司的核心技术在原有基础上经过持续不断技术创新与积累,建立了新一代DDR5高速内存接口产品所需的关键设计技术,研发出高速高精度自动化测试技术与测试平台,加快了产品设计、全面评估与迭代速度,为DDR5新一代系列产品的研发奠定了坚实的基础。年10月,公司DDR5第一子代内存接口芯片及内存模组配套芯片已成功实现量产,支持的最高速率达Mbps,是DDR4最高速率的1.5倍;接口电压低至1.1V,能耗更低;采用创新的信号校准协议及均衡技术,大幅提高了内存信号完整性。目前,公司已完成DDR5第二子代内存接口芯片工程样片的流片,开始在主要内存模组厂商和主流服务器平台进行测试评估,相关研发进度处于行业领先。

积极参与、引领行业国际JEDEC标准制定,具备细分行业内重要话语权。由公司发明的“1+9”分布式缓冲内存子系统框架,突破了DDR2、DDR3的集中式架构设计,创新性采用1颗寄存缓冲控制器为核心、9颗数据缓冲控制器芯片的分布结构布局,大幅减少了CPU与DRAM颗粒间的负载,降低了信号传输损耗,解决了内存子系统大容量与高速度之间的矛盾,该技术架构最终被JEDEC国际标准采纳。该架构在DDR5世代演化为“1+10”框架,继续作为LRDIMM的国际标准。公司牵头制定DDR5第一子代、第二子代内存接口芯片(RCD/DB)的标准,并积极参与DDR5内存模组配套芯片标准制定。公司是全球可提供从DDR2到DDR5内存全缓冲/半缓冲完整解决方案的主要供应商之一,在该领域拥有重要话语权。

客户分析:客户为DRAM市场国际龙头企业,集中度较高,业务模式稳定

公司下游主要为DRAM模组厂商,其中包括自有模组业务的DRAM厂商三星电子、SK海力士、美光科技,也包括独立内存模组厂商如金士顿和国内内存模组厂商如合肥长鑫等,以及服务器OEM厂。-年,公司前五名客户的销售收入占比分别为70.18%/83.69%/90.10%/90.67%/82.22%/86.52%,相对集中,而内存接口芯片下游应用——DRAM内存模组市场集中度高,根据TrendForce统计,年第四季度三星电子、海力士、美光科技的DRAM市场占有率合计超过94%。

公司毛利率高且稳定,不受客户内存价格影响。公司内存接口芯片业务毛利率由年63%持续提升至年66.72%,毛利率高且较为稳定。公司毛利率并不明显受到内存价格波动的影响,例如年内存价格下跌期间,公司毛利率仍然持续增长,并且突破70%,年内存价格持续下跌,公司Q3毛利率达到75.34%。这主要源于公司以产品品质取胜,持续迭代开发,具有高性能、高稳定性,并非通过降价或价格战方式获取市场。年公司DDR4内存接口芯片进入产品生命周期后期,价格有所下降,同时年第四季度DDR5相关产品才正式量产出货,从而造成互连类芯片产品线的毛利率从年的73.08%下降至年度的66.72%,同比-6.36pcts。

公司客户资源丰富稳定,销售区域覆盖多地,具有较好分散性。公司经过多年的发展,在行业内建立了良好口碑,积累了较为丰富的客户资源,直接服务于DRAM市场中的主要参与者,终端客户涵盖众多知名的国内外互联网企业及服务器厂商,同全球主流的处理器供应商、服务器厂商、内存模组厂商及软件系统提供商,建立了长期稳定的合作关系。销售区域覆盖中国大陆、亚洲、欧洲、美洲等地,其中年公司在韩国、中国大陆和新加坡的销售收入占比较高,分别为51.17%、32.10%和8.96%;年公司在中国大陆、韩国和新加坡的销售收入占比较高,分别为40.26%、23.57%和22.58%;年公司在中国大陆、韩国和新加坡的销售收入占比较高,分别为32.32%、29.31%和21.28%;//年公司在境外地区销售收入占比分别为85%/89%/62%。

公司下游内存模组客户的市场份额集中度高,业务模式稳定。内存接口芯片下游内存模组主要参与者包括DRAM厂商和独立内存模组厂商,市场集中度均较高。根据TrendForce统计,年第四季度,三星电子、海力士、美光科技位居DRAM行业前三名,市场占比分别为42.3%/29.7%/22.3%,合计94.3%,属于高度寡头垄断行业。较高的市场集中度使得该业务模式稳定,公司潜在的业绩波动性较小。

品类拓展:合作研发布局,形成内存模组完整解决方案

业务布局:顺势而为发展内存模组配套芯片业务,拓宽产品矩阵。公司深耕内存接口芯片市场十余载,从市场追随者一路成长为行业领跑者,产品受到市场和行业的广泛认可。在此趋势下,公司拓展布局内存模组配套芯片业务,与合作伙伴共同研发量产相关产品,力争为客户提供一站式的综合解决方案,增强核心竞争力。据年报披露,公司计划在新一代内存接口芯片研发及产业化项目中投资10.2亿元,用于研发符合JEDEC标准的DDR5RCD、DB、SPD、TS、PMIC全套芯片并持续进行技术迭代,同时在产品研发后实现产业化。截至年12月31日,该项目已累计投入4.1亿美元,与合作伙伴已完成3类配套芯片的工程研发和前期质量认证。年10月DDR5SPD、TS、PMIC芯片量产落地,目前公司正在积极参与第二子代内存模组配套芯片的相关技术讨论和标准制定工作。

合作模式:采取联合开发模式,与聚辰股份合作开发DDR5SPD芯片,与GMT合作开发DDR5PMIC和TS芯片。1)聚辰股份为国内排名第一的EEPROM公司。聚辰半导体股份有限公司9年成立于上海张江高科技园区,年于科创板上市,公司目前拥有EEPROM、音圈马达驱动芯片和智能卡芯片三条主要产品线。根据赛迪顾问、Web-FeetResearch等机构统计,公司已成为全球排名第三的EEPROM产品供应商,市场份额在国内EEPROM企业中排名第一,年起在智能手机摄像头EEPROM细分领域奠定了全球第一的领先地位。聚辰股份一方面巩固EEPROM产品在智能手机摄像头等传统应用领域的竞争优势,另一方面积极向汽车电子、DDR5内存条等更高附加值的市场拓展。年1月8日,聚辰股份与澜起科技境外全资子公司MontageTechnologyMacaoCommercialOffshoreLimited签署《合作协议》,合作期限为4年,约定双方合作开发GIANTECSPD产品,聚辰上海生产和向澜起提供带有Montage标识的GIANTECSPD产品。合作期间,聚辰全程参与JEDEC组织对DDR5内存模组用SPD5EEPROM、SPD5+TSEEPROM芯片产品的规格定义,在该细分市场奠定了领先优势。年,产品顺利通过三星、海力士等内存模组厂商的测试认证,年10月实现量产。2)GMT(GlobalMixed-ModeTechnology中文名为致新科技股份有限公司,简称为GMT)致力于为国内外厂商提供关键IC解决方案,年成立于中国台湾新竹,年于中国台湾上市,专注于为国际知名集成电路厂商提供IC设计和专业服务,产品通过ISO国际品质认证,稳定性和可靠性高,主要应用于3C产品,如手机、宽屏网络、LCG屏幕、PDA等消费性产品及笔记本电脑、服务器、工作站等领域。年,公司与GMT合作开发PMIC和TS芯片,按照协议规定,双方各自享有在开发过程中各自独立开发的技术和知识产权,合作开发费用由双方各承担50%。

公司优势:提供全套DDR5内存接口产品解决方案,有望在内存模组配套芯片行业做到全球第一。内存接口芯片行业中,公司主要竞争者为Rambus和IDT,但Rambus目前只供应RCD和DB芯片,并不涉足相关的内存模组配套芯片业务,因而不存在竞争关系。目前,全球范围内只有澜起科技和IDT拥有量产DDR5SPD和TS芯片的能力,澜起科技、瑞萨电子、三星电子、德州仪器、芯源五家厂商能够供应DDR5PMIC芯片。澜起科技和IDT成为全球唯二两家能够提供全套芯片的企业,市场呈现双寡头格局。但是,IDT由于被收购后业务重点调整、核心团队成员离职等风险因素影响,企业竞争力正逐步走弱,未来市占率预计有所下滑。凭借先进的技术优势和全品类产业布局,澜起科技有望成为市占率第一的内存模组配套芯片企业。(报告来源:未来智库)

PCIeRetimer芯片:基于高速连接芯片经验,拓展产品品类

行业概览:PCIe5.0标准应用在即,Retimer芯片扩展市场空间

PCIeRetimer芯片是位于主板或Riser转接卡的配合接口的芯片,用于减少线路信号损耗。其通常在走线较长的线路中间位置布设,作为信号接收再发送的中继。随速率提升,该芯片用量显著增加。PCIe由英特尔在年提出,是CPU和高速外设(如SSD存储、AI加速卡、显卡、网卡等)之间的通用接口,是服务器主板上除了内存接口外另一个重要接口,旨在替代旧的PCI,PCI-X和AGP总线标准。

目前,市场主流的PCIe技术标准已经发展到了第四代,即将迈入第五代。该技术作为取代PCI总线的第三代I/O技术,于年由Intel首次提出,并在2年经过审核后正式改名为PCIExpress。近年来,高速数据传输协议已由PCIe3.0(数据速率为8GT/S)发展为PCIe5.0(数据速率为32GT/S),PCIe4.0正逐步成为目前市场主流技术。年AMD率先推出支持PCIe4.0的第二代EPYC服务器处理器,其I/O性能为此前PCIe3.0的两倍。年Intel推出的14nm工艺的CooperLake和年一季度推出的10nm工艺的IceLake-SP,两代也均开始推广PCIe4.0。支持PCIe4.0的主流服务器CPU于21Q2正式上市,因此PCIe4.0渗透率仍低,生态完善下预计年将加速渗透。下一代PCIe5.0的速率较PCIe4.0再次翻倍,年10月,英特尔发布的基于AlderLake的处理器12代酷睿,使用PCIe5.0标准,其面向数据中心的下一代处理器SapphireRapids也增加PCIe5.0。AMD在年开年发布会上也表示AMD计划在年下半年发布的Zen4架构和AM5平台也将支持PCIe5.0,后续渗透率有望逐步提升。

随着PCIe代际的更新迭代,信号传输速率不断提升,信号的损耗敏感度随之增大,PCIeRetimer凭借自身优势正在成为主流的链路扩展解决方案。

——信号传输速率增大导致损耗问题加重,PCIeRetimer成为解决方法。从PCIe4.0到PCIe5.0的升级使带宽从16GT/s翻倍到32GT/s,但单位距离的衰减也更大,通道插入损耗(IL)引起的信号衰减是PCIe5.0技术系统设计的最大挑战。以典型的系统基板加AIC应用为例,PCIe5.0架构(32gt/s)插损预算除去CPU9dB、AIC9.5dB和CEM连接器1.5dB后,系统基板只有16dB。在剩余的预算中,温度和湿度引起的板损变化也会造成损耗。Retimer是带有数位信号处理(DSP)能力的高速串列/解串列(SERDES)。当收到与杂讯耦合的PCIe信号后,Retimer可以借助DSP功能重建干净的PCIe信号,并发送该信号的副本。例如,双连接器“Riser卡”通常会超过28dB的PCIe4.0损耗预算,Retimer的使用使得RC和EP之间可靠、无错误的通信成为可能。

——主流解决方案中,Retimer性价比优势助力渗透率提升。对于信号传输过程中的损耗问题,除了加装PCIeRetimer芯片,还可以增加服务器主板(PCB)层数,前者更有利于成本控制。增加服务器主板(PCB)层数可以直接降低信号传输过程中的损耗,但高速PCB成本相对高昂,且随着PCIe代际发展,所需PCB的主要原料覆铜板(CCL)的质量要求也逐渐升级,进一步增加其使用成本。对于PCIe3.0接口来说,信号传输速率为8Gbps,8~12层PCB即可满足要求。而随着信号传输速度的增加,信号损耗问题愈发严重。以目前主流的PCIe4.0接口为例,为了满足16Gbps的传输速率,PCB层数需要提高至12~16层,且覆铜板(CCL)也需要从M2标准提升至M4标准(M2/4/6均为松下旗下CCL产品型号)。根据产业调研数据,Q1覆铜板平均价格约为28美元/张,则仅在PCB原材料方面,PCIe4.0/5.0世代服务器就至少需要付出成本/美元。与此相比,加装PCIeRetimer芯片则以将数据完全恢复并重新发出的方式避免数据损耗,其价格也远低进行通过增加PCB层数来进行主板升级。该芯片价格与链路(Lane)数量有关,一般每链路1~2美元。PCIe接口按照链路数可分为x1、x4、x8、x16等,而带宽和可通过数据量随接口链路数增大而增大,主流PCIe4.0/5.0世代服务器消费级服务器大都使用16/24条链路规格,因此服务器加装该芯片平均所需成本仅为19.2/36美元,解决信号传输损耗问题的成本低于替代方案的十分之一。

目前,PCIeRetimer芯片主要有两大典型应用场景:保证AI服务器中CPU与GPU,以及存储服务器中CPU与NVMeSSD的稳定互联。(1)AI服务器领域:伴随大数据、机器学习的发展,企业的数据处理需求不断提升。目前CPU和GPU之间往往通过PCIE总线进行连接,因此PCIeRetimer芯片可以在AI服务器的CPU与GPU的数据传输之间保证信号的稳定性,避免信号损耗。(2)存储服务器领域,为了实现多盘位NVMeSSD配置,存储服务器的系统拓扑结构通常都会包含PCIe扩展卡。对于Gen3标准的NVMeSSD,全系统最多能支持12个NVMeSSD。而Gen4标准的NVMeSSD可以提供最高8GB/s的频宽,是Gen3的两倍。与此同时,其配置比Gen3更加复杂,总插入损耗也会超过28dB,突破PCI-SIG的规定,因此需要PCIeRetimer减小损耗。

市场空间:Retimer细分市场在5.0时代有望达5~6亿美元

下游全球服务器市场近五年取得6%的高年复合增速,为PCIeRetimer芯片提供稳定需求。据IDC统计数据,-年,全球服务器出货量由万台增长至万台,国内出货量由万台增长至万台,CAGR分别达到6%和9%。其中,年中国服务器市场销售额.9亿美元,同比增长12.7%,在全球市场占比25.3%,同比提升1.4个百分点,互联网、金融和制造业对服务器需求增长尤其明显。

PCIeRetimer4.0时代Retimer芯片全球市场空间约2~3亿美元,随着5.0标准的应用全球市场空间有望达到5~6亿美元。目前,主流消费级服务器大都使用16条链路。假设Gen4世代,按照每台服务器平均16链路,每条链路芯片价格1.2美元,全球服务器出货量1万台计算,对应PCIeRetimer芯片市场空间约2~3亿美元。而下一代PCIe5.0的速率将较PCIe4.0再翻倍,信号损耗敏感度增大,对Retimer芯片需求增加。据PCI-SIG预测,第五代标准获得大规模应用时,每链路芯片价格和全球服务器出货量将分别达到1.5美元和万台,对应单台服务器平均链路数变为24条,由此推算Gen5世代PCIeRetimer芯片市场空间有望达到5~6亿美元。

竞争格局:背靠大陆庞大市场,国际竞争者众,国内独树一帜,类似内存接口市场早期格局

第四代PCIeRetimer芯片进入门槛较高,澜起科技为唯一一家中国企业。Gen3Retimer市场的主要参与者为IDT、TI。进入到Gen4,IDT落后于后起者,参与者变化为谱瑞(Parade,台股上市公司)、TI、澜起、AsteraLabs,目前份额较高的是谱瑞,进展较快的是AsteraLabs。(1)AsteraLabs目前是PCIeRetimer的行业龙头,产品主要包括PCIeretimer芯片、智能电缆模块和CXL内存加速器,其在PCIeRetimer芯片的赛道中处于领先地位,年首先量产PCIe4.0Retimer芯片,年率先实现PCIe5.0Retimer芯片和CXL2.0的量产,客户覆盖英特尔、台积电、亚马逊云服务等公司。(2)谱瑞科技在信号衰减解决方向布局较早,在PCIe3.0时代就已经成为主流供货商。产品涵盖高速接口产品、显示及触控整合产品、车用芯片等。在解决PCIe信号衰减方面,谱瑞科技相关产品涵盖Gen3.0和4.0世代。其在PCIe3.0世代主要解决方案为Redriver芯片。随着PCIe4.0标准的普及,其对应产品也转变为布置更加方便,信号噪声影响更小的Retimer芯片。目前其相关产品已经供应英特尔、AMD等服务器厂商。(3)与竞争对手相比,澜起科技虽然起步较晚,但胜在于市场未成形时及时启动研发,依靠自身强大的研发实力在年9月成功实现PCIe4.0Retimer系列芯片量产,仅落后竞争对手一个季度,并对IDT、TI等厂商实现后发先至的超越。展望Gen5时代,初期布局厂商仍多,但我们认为随产品技术、供货能力要求提升,市场份额将向龙头集中。

公司聚焦:后发而迎头赶上,研发实力强,发展后劲足

公司起步较晚,但后发而迎头赶上,实现量产,起贡献营收。虽然在年才启动PCIeRetimer芯片的研发,但强大的研发实力使公司用两年就实现了跨越式发展,公司Gen4.0产品目标年产业化,实际于年9月宣布实现量产PCIe4.0Retimer系列芯片(包括8通道及16通道产品)且完成了与主流的CPU及高速外设(包括NVMeSSD、网卡、GPU和PCIe交换芯片等)广泛的互操作测试和成品质量认证,年实现量产级别出货,营收万元,该业务初始毛利率至少50~60%,后续逐步提升,该业务成熟后预计毛利率有望提升至接近内存接口芯片当前的水平。

持续布局PCIeRetimer芯片迭代升级,加倍产品优势。公司借助量产PCIe4.0Retimer芯片的相关的技术储备和研发能力,进一步布局研发PCIe5.0/6.0Retimer芯片。年12月公司发布《关于使用超募资金投资建设项目的公告》,计划将超募资金用于新一代PCIe重定时器芯片研发及产业化项目,研发PCIe5.0Retimer芯片并实现产业化,然后进一步研发PCIe6.0Retimer芯片;Gen5.0产品预计年实现量产。目前,公司PCIe5.0Retimer已完成流片并开始送样,作为大陆地区唯一的PCIeRetimer芯片供应商,随该芯片成为PCIe5.0、6.0时代的主流解决方案,公司有望优先受益。

津逮服务器平台:立足垂直行业需求,开拓芯片级安全防护蓝海

业务概览:顺应安全可控需求,加强硬件信息安全

顺应安全可控需求而生,年落地,年起营收逐步爬升。为满足国内服务器对芯片级安全可控的需求,公司年开始研发的津逮服务器平台,首次在业内实现芯片级实时安全监控功能,可在信息安全领域发挥重要作用,为云计算数据中心提供更为安全、可靠的运算平台,同时可用于人工智能领域。从产品组成来看,津逮服务器平台包括津逮CPU和混合安全内存模组,其中:

1)津逮CPU:年公司与清华大学及英特尔合作研发出津逮CPU,适用于津逮或其他通用的服务器平台。津逮CPU是在英特尔x86处理器的基础上集成了清华大学的DSC技术,相当于在IntelCPU基础上集成两颗ASIC,在保持Intel处理器高性能特点同时通过ASIC对芯片运算过程进行动态安全监控,将数据安全下沉至芯片层面。

2)混合安全内存模组:采用公司具有自主知识产权的Mont-ICMT(Montage,InspectionControlonMemoryTraffic)内存监控技术,可为高端服务器平台提供更为安全、可靠的内存解决方案。目前,公司推出两大系列混合安全内存模组:标准版混合安全内存模组(HSDIMM)和精简版混合安全内存模组(HSDIMM-Lite),可为不同应用场景提供不同级别的数据安全解决方案。

公司发布的津逮服务器平台主要针对数据中心市场,于年研发成功并进入推广阶段,年津逮CPU宣布量产,贡献样品收入,年实现对东方证券等下游客户的规模出货,为应用于金融行业提供了良好开端。年8月、年4月公司相继发布第二代、第三代津逮服务器平台,内核、线程、主频、缓存全面提升带动产品性能持续升级,成功应用于*务、金融、高科技企业等领域。年,津逮服务器CPU以及混合安全内存模组实现营业收入8.45亿元,成为公司营业收入重要组成部分和新增长点。

市场空间:面向国内万台商业端服务器的安全可控需求

服务器市场增长势头迅猛,互联网仍是x86服务器最大下游领域。当前科技产业正从“互联网+”向“AI+”不断演进,对利用云计算、大数据、AI等技术创新的产品和服务需求高涨,带动服务器市场需求旺盛。根据IDC,年,中国X86服务器出货量.93万台,市场规模.23亿美元,同比增长17.7%;年上半年中国X86服务器市场出货量为.2万台,市场规模为.9亿美元,均占总市场的90%以上。IDC预测,在中国”十四五”计划和新基建的推进下,年,中国服务器出货量将突破万台;市场规模将升至.7亿美元,-年保持12.7%的年复合增长率;其中X86服务器市场规模预计达到.1亿美元,-年达到13.0%的年复合增长率。从x86服务器下游来看,互联网是体量最大、增速最高的细分行业,主要推动力来自阿里、腾讯、百度等互联网巨头对超大规模数据中心的投资。与此同时,受益于行业数字化转型,电信、*府、交通等领域需求也高于市场平均水平。展望未来,随着“AI+”的产业化进程不断加快,传统及新兴领域均产生海量AI计算需求,促进国内服务器需求持续增长。

年国内服务器CPU市场约亿元,公司重点定位国内商业端万台的服务器市场,约对应亿元市场空间。据IDC,年中国服务器出货量为万台,每台服务器搭载2个CPU,我们假设CPU单价为0元,则国内服务器CPU市场空间约亿元。目前安全可控服务器市场主要可分为*府端与商业端。1)*府端:下游主要包括**多个部门,由于保密属性,其安全可控渗透率远高于商业端。根据产业调研,**市场的安全可控服务器占中国总体服务器市场比例约10%,芯片端主要供应商包括龙芯、海光、兆芯。2)商业端:合计市场金额占比超90%,下游包括互联网、银行、电信、电力等广泛行业,我们估算年市场空间接近万台,对应空间约亿元。当前安全可控渗透率较低处于快速成长阶段,蓝海市场特征显著。公司津逮服务器平台定位商业端市场,产品凭借英特尔核心具备主流CPU高性能优势,同时从硬件底层增加安全可控功能,较传统服务器CPU具有相同性能以及更高安全性。往后看,我们假设~年国内服务器出货量CAGR为10%,则年对应CPU需求量约万颗,假设ASP提升至5元/颗,则对应市场规模为亿元,商业端市场空间约亿元(CAGR=12.7%)。

业务逻辑:年业绩突破步入放量期,未来将实现稳健成长

公司业绩21年取得突破,未来成长从量*价综合分析。经过前期的市场推广和客户培育,年津逮CPU业务取得了突破性进展,全年实现销售收入8.45亿元,同比增长2,.92%。未来公司在CPU国产化进程加快叠加国内市占率提升的驱动下,预计业务将稳健成长。从量的角度来看,我们预计国产CPU在国产化进程推进下保持10%的增长率,年可以实现出货量万台,预计商业端等安全可控服务器市场容量将达到万台,在导入市场策略的引导下,我们预计公司市占率将从年的4.4%快速提升,预计年达到14%,因此我们预测25年公司津逮服务器出货量将突破36万台,对应72万颗CPU。价的角度,参考Intel服务器CPU平均售价为~美金,公司毛利率为10%左右,我们预计公司ASP短期将维持在元左右,未来将随产品升级缓步提升。综合来看,预计公司年该业务营收将达到50.50亿元,-年CAGR达到56%。

从成本端看,公司未来营收可以从成本*毛利率综合考虑。成本方面,根据公司年报,年公司与关联方英特尔公司日常关联交易额度为15.84亿元,实际金额为10.90亿元(指实际收货金额,不含已下单但未收货金额),并计划进一步提升采购额度,公司预计年与Intel交易额度将达到25亿元。毛利率方面,公司产品正处快速导入期,提升市占为首,我们预计随公司市场地位提升、新品迭代产品附加值提升,津逮服务器平台毛利率将逐步提升至15%。

竞争格局:国产CPU性能、生态存在不足,公司模式优势突出

国产CPU自主可控从底层研发开始,与英特尔主流性能、生态存在明显差距。公司借他山之石,产品拥有英特尔主流性能+高安全可控性,优势突出。CPU架构主要有X86、ARM、MIPS、Power、Alpha、RISC等种类。根据IDC年9月发布的数据,X86服务器收入占全球服务器收入的90.3%,非X86服务器收入仅占9.7%。在国产CPU项目中,龙芯、北京君正采用MIPS架构(龙芯自主研发,兼容MIPS架构),申威处理器采用Alpha架构(用于超级计算机,如神威·太湖之光),上海兆芯、天津海光采用x86架构(分别授权自VIA、AMD)。受益于良好的生态系统支持,目前约99%的服务器均采用x86架构,根据MercuryResearch,21Q4X86架构CPU中英特尔占74.4%市场份额,AMD占约25.6%。由于国产CPU项目在技术研发上起步较晚,实际产品性能较目前英特尔的主流产品仍有一定差距。例如,目前国内较为领先的上海兆芯最新的PC及服务器产品开先KX-和开胜KH-0,均基于16nm工艺,4/8核配置,主频3.0GHz。根据快科技网站测试数据,兆芯KX-UA的单核性能相当于i5-的44%,多核性能约为其82%。单从主频角度看,目前英特尔、AMD主流CPU主频达4.9GHz以上,实际仍有较大差距。澜起凭借在英特尔核心基础之上叠加安全监控芯片的方案打入国内服务器CPU市场,一方面可发挥英特尔先进性能,与普通市售版CPU无异,另一方面实现信息安全需求,产品较传统国产CPU优势突出。

国内x86服务器厂商份额较为平均,公司与主要厂商均开展合作。根据IDC数据,上半年国内x86服务器市场销售额前五名分别为浪潮、新华三、华为、戴尔和联想,份额分别为30.5%、17.1%、11.2%、8.4%、8.0%,其他企业占比合计为24.70%,相对分散。澜起科技的津逮生态系统合作伙伴中包括联想、新华三、宝德、长城等厂商。

产业*策:国家支持信息安全及自主可控,东数西算助力服务器产业

国家*策长期支持引导发展信息安全及自主可控。年8月,国务院在《“十三五”国家科技创新规划》中突出强调要在CPU等信息化核心技术领域实现自主可控。年6月,《网络安全法》实施,信息安全上升到国家战略层面。国家对于信息安全重视程度逐渐加强,根据工信部《网络安全产业高质量发展三年行动计划(-年)(征求意见稿)》,到年,网络安全产业规模将超过0亿元,-年复合增长率超过15%。年2月17日,国家发改委获悉,国家发改委、中央网信办、工业和信息化部、国家能源局联合印发通知,同意在8地启动建设国家算力枢纽节点,并规划了10个国家数据中心集群,“东数西算”工程正式全面启动。8个国家算力枢纽节点将作为我国算力网络的骨干连接点,发展数据中心集群,开展数据中心与网络、云计算、大数据之间的协同建设。

公司优势:借力合作伙伴资源,打造行业生态系统

公司与中国电子信息产业集团在网络安全和信息化产业领域具有显著的协同效应。1)集团长期构筑自主可控计算机产业生态,旗下飞腾系列CPU主打ARM架构,面向高安全的***需求。澜起科技主打x86架构,丰富业务布局,适用于更广泛的商业市场。2)集团旗下的长城计算机自主研发基于国产处理器的服务器、台式机等整机产品,信息安全与自主可控产品居国内领先地位。公司产品入围多个国家部委、省市*府采购清单。公司旗下服务器产品包括长城至翔X,S,E,R四个系列。3)集团旗下的中标软件作为国家规划布局内重点软件企业,获得*、民两方面的相关企业与产品资质,是国产操作系统旗舰企业,拥有中标麒麟操作系统、中标普华办公软件、中标凌巧移动终端操作系统系列产品。

公司充分借力合作伙伴及客户资源,打造行业生态系统。年4月,澜起科技成立“子晋联盟”,力图打造中国服务器第一芯,合作伙伴包括联想、浪潮、惠普、戴尔、百敖软件、三星电子、SK海力士、美光科技、记忆科技等。英特尔作为公司战略投资者,为公司提供x86架构CPU核心。三星电子、海力士、美光科技为公司内存接口芯片主要客户,公司向其反向采购安全内存模组。联想、新华三、宝德、长城等为公司下游服务器整机厂商客户,与公司共同受益津逮服务器CPU及平台的推广。同时,在围绕津逮服务器平台的软硬件生态建设方面,澜起科技也与中标软件、百敖软件等保持合作关系,实现针对津逮平台应用的BIOS与BMC固件产品开发与量产。

研发扩展品类:基于细分市场领先经验打开发展空间

公司定位:布局计算、连接两大类别,双轮驱动成长

公司定位服务器相关产品,围绕计算芯片和连接芯片布局,国家科技安全需要和大数据吞吐的高算力需求双因素驱动未来成长。公司产品所定位的国内自主可控商业端服务器以及AI芯片、全球内存接口以及PCIeRetimer4.0/5.0,预计到年合计市场规模将达到约亿美金(我们预计内存接口及内存模组配套芯片市场规模约28亿美金,Retimer芯片约6亿美金,国内自主可控商业端服务器CPU约97亿美金,AI芯片约亿美金)。服务器由处理器CPU、硬盘、内存系统总线等软硬件构成,公司围绕服务器相已在计算芯片和连接芯片细分领域获得突破,开始布局AI芯片等新品类。一方面,国家科技安全需要增加服务器国产化需求,我们预测中国服务器市场规模未来五年CAGR达12.7%,给公司津逮服务器及其配套的混合安全内存模组带来良好的市场外驱力。另一方面,“数字时代”大数据吞吐对数据传输量、处理速度和算力提出更高要求,公司DDR5内存接口芯片及内存模组配套芯片已于21Q4量产,DDR5相关芯片价值量远高于DDR4,加之高性能高容量内存条渗透率提高,将带来量价齐升机遇;公司已成功量产PCIe4.0Retimer系列芯片,在研PCIe5.0Retimer芯片符合PCIe5.0和CXL2.0协议规范,可实现PCIe/CXL双模工作,未来PCIe5.0量产和渗透以及CXL技术的应用将带来数亿美金市场增量;此外,服务器子市场,AI技术拥有广泛的驱动力和发展前景,公司面向云端的大数据推理应用场景,针对算力系统的更高要求,布局研发AI处理器芯片和SoC芯片。

沉淀优势产品,扩展细分赛道,实现“储备-研发-量产”正向循环。(1)量产:公司以内存接口芯片起家,经过十余年的积累处于行业领先地位,与IDT、Rambus三分天下,21年Q4实现DDR5量产;继续在互联方面积极丰富连接芯片领域产品线,布局PCIeRetimer芯片并在技术上领先,成为大陆唯一一家量产PCIe4.0Retimer芯片的企业;拓展计算芯片赛道,完成第三代津逮CPU的研发,年步入放量期,业务取得了突破性进展,全年实现销售收入8.45亿元。(2)研发:在全互连芯片领域,公司在已有研发基础上持续投入下一代产品的研发,推进DDR5第二子代内存接口芯片及内存模组配套芯片、PCIe5.0retimer芯片的研发工作,通过产品迭代升级进一步巩固市场领先地位。在计算类芯片领域,公司在第三代的基础上进一步研发津逮第四代津逮CPU;利用开发津逮CPU时数据处理能力的积累和部分客户需求,公司布局研发AI芯片,年主要子系统完成逻辑设计、系统集成和验证,完成典型应用场景的主要功能验证和性能评估。(3)储备:公司持续挖掘全互连芯片领域的相关市场机会,寻找新的业务增长点,22年公司将分别针对DDR5世代的UDIMM、SODIMM、高带宽内存接口芯片两大方向布局拓展CKD芯片、MCR芯片,并针对服务器内存扩展及池化所产生的CXL技术布局PCIeRetimer和MXC芯片(目前首款MXC芯片已发布);同时,在计算芯片领域,公司将对第二代AI芯片进行技术储备。

互连类:持续拓展新品,布局CXL技术,成为服务器连接平台公司

1、拓展品类:对标海外大厂,拓展CKD、MCR、MXC三大产品

对标全球巨擎Rambus、IDT全互联布局模式,积极拓宽互联细分赛道。公司对标全球巨擎Rambus、IDT全互联布局模式,积极拓宽互联细分赛道,利用自身在内存接口芯片和PCIe相关芯片积累的技术优势,结合互连类芯片领域新的芯片需求和市场机会,计划在年启动CKD(ClockDriver高速时钟驱动)芯片、MCR(MultiplexerCombinedRanksDIMM多路合并阵列双列直插内存模组)中配套的RCD/DB芯片、MXC(MemoryExpanderController内存扩展控制器)芯片三大新产品的研发工作,目前首款MXC已发布。公司年限制性股票激励计划(草案)摘要公告涉及到三个新产品研发指标,即在年底完成三种新品第一代工程样片的流片,并于年实现量产出货。

——MCRRCD/DB芯片:为了满足服务器系统及数据中心对内存子系统带宽的更高要求,公司计划研发新一代MCRRCD/DB芯片。公司计划研发的MCRRCD/DB芯片用于MCR内存模组,MCR(多路合并阵列双列直插内存模组)是一种更高带宽的内存模组,采用DDR5LRDIMM“1+10”的基础架构(即需要搭配1颗MCRRCD芯片及10颗MCRDB芯片)。与LRDIMM相比,MCR内存模组可将CPU的内存通道的带宽从MT/s提升到MT/s,实现高带宽、低功耗和高可靠性。市场空间:以量*价拆分,从量上看,未来云端AI处理的快速增长,将带动对更高容量,更高速度,更高宽带模组需求,给MCR内存模组的发展带来极大的市场潜力。MCR架构标配10个DB芯片,未来随在DDR5中后期渗透率逐渐提高,DB芯片需求量将逐渐提升。从价格来看,由技术升级将带来MCRRCD/DB芯片相较于普通RCD/DB芯片价值量的提升。竞争格局:全球来看JEDEC组织目前正在制定服务器MCR内存模组相关技术标准,公司的技术研发领跑技术标准,未来瑞萨和Rambus或将参与其中。公司计划年底前完成DDR5第一代MCRRCD/DB芯片工程样片的流片。

——CKD芯片:针对DDR5中期UDIMM、SODIMM信号完整性问题,公司布局研发新一代CKD芯片。随着DDR5传输速率持续提升,UDIMM、SODIMM(主要用于台式机和笔记本电脑)的时钟信号会遇到信号完整性的瓶颈。公司所布局研发的高速时钟驱动芯片(ClockDriver)(“CKD芯片”)可对DDR5UDIMM和SODIMM的时钟信号进行缓冲再驱动,从而提高时钟信号的完整性和可靠性,支持最高MT/s速率。未来市场空间:可拆分为量*价,从量上看,预计CKD芯片将在DDR5中期成为台式机和笔记本电脑UDIMM、SODIMM标配,一个UDIMM/SODIMM需要用到一颗CKD芯片,未来发展取决于台式机和笔记本上的UDIMM、SODIMM数量,一般意义上讲,消费端内存模组是服务器端内存模组需求两倍以上;从价格来看,由于基于台式机和笔记本电脑内存条,因此其功能将会更加简单,价格预计将低于RCD。竞争格局:CKD芯片需要一定技术和商业积累,具有较高的进入壁垒,未来瑞萨和Rambus或将参与其中。公司目标于年底前完成DDR5第一代CKD芯片工程样片的流片。

2、CXL:Intel引领潮流,公司MXC、PCIeRetimer芯片积极布局

CXL技术概览:旨在提供CPU和专用加速器、高性能存储系统之间的高效、高速、低延时接口,凭借优势在多种互联技术中确立领先地位。CXL(ComputeExpressLink)是一种开放式互连新标准,年初由英特尔公司牵头提出,CXL解决的重要问题是消除了专有的内存互连,以满足资源共享、内存池化和高效运算调度的需求。在高性能计算对延迟、带宽要求越来越高的情况下,出现CXL、CAPI(OpenCAPI)、CCIX、Gen-Z、InfinityFabric、NVLink等一系列互联技术。CXL在各种技术中优势明显:1)CXL联盟董事会成员包括Intel、Google、IBM、Facebook等科技巨擘,发起者Intel拥有80%服务器CPU市场份额,他们是推动内存等半导体组件市场需求的重要力量;2)CXL的I/O基于PCIe5.0,可以充分利用它在速度和带宽上的优势。年11月10日,Gen-Z联盟与CXL联盟正式发布公告,将把所有Gen-Z规范和资产转移给CXL联盟,双方联盟成员将专注于CXL这唯一的互联标准,CXL的领先地位已经基本确立。

自协议问世以来,CXL已经推出年3月公布的CXL1.0以及同年6月问世的1.1版,目前演进到CXL2.0版。CXL2.0建立在PCIe5.0的物理和电气接口之上,其协议建立一致性、简化软件堆栈并保持与现有标准的兼容性。具体来说,CXL利用PCIe5功能,允许备用协议使用物理PCIe层,当启用CXL的加速器插入x16插槽时,设备以默认的PCIExpress1.0传输速率与主机处理器的端口协商,CXL协议在双方都支持时激活。

支持CXL的服务器产品相继上市,AI/ML新型任务等刺激CXL发展。英特尔、AMD等巨擎相继推出了支持CXL的服务器产品。Intel公布的SapphireRapids将支持PCIeGen5、CXL1.1和八通道DDR5内存;Arm的NeoverseN2平台已经提供了对CCIX2.0和CXL2.0的支持,同时宣布下一代Poseidon平台将支持下一代CCIX与CXL标准。以Intel为首的CPU巨擎是推动内存等半导体组件市场需求的重要力量,他们对CXL协议的推广和使用将会带动相关软硬件设备商跟进,从而完成自上而下的统合,例如一些存储器原厂规划支持CXL的产品方案,其中三星宣布将推出支持CXL的DDR5模块,用以扩张服务器存储器容量,满足AI运算需要的庞大存储器需求。

CXL技术未来的发展逻辑:支持CXL的服务器产品相继上市、AI/ML新型任务等将刺激CXL的发展。1)以Intel为首的CPU巨擎对CXL协议的推广和支持将会带动相关软硬件设备商跟进,从而完成自上而下的统合:Intel公布的SapphireRapids将支持PCIeGen5、CXL1.1和八通道DDR5内存;Arm的NeoverseN2平台已经提供了对CCIX2.0和CXL2.0的支持,同时宣布下一代Poseidon平台将支持下一代CCIX与CXL标准。一些存储器原厂紧随其后规划支持CXL的产品方案,其中三星宣布将推出支持CXL的DDR5模块,用以扩张服务器存储器容量,满足AI运算需要的庞大存储器需求。2)快速成长的人工智能(AI)与机器学习(ML)新兴任务,持续激增的云端运算以及网络和边缘的“云端化”将成为推动CXL发展的重要因素之一:CXL消除专有的内存互联使得不同的处理器能够共享内存池,对于通常使用CPU、GPU和TPU的AI神经网络、机器学习和深度机器学习系统尤其重要。根据TrendForce,CXL导入将随着未来CPU内建CXL功能而普及化,同时CXL建立数据高速互联性的优点,有助于扩展AI算力,未来AI服务器将能见到更多采用CXL的设计。

聚焦公司:公司顺应CXL发展新趋势,推出首款支持CXL的MXC芯片并研发支持CXL的PCIeRetimer芯片。未来随着支持CXL处理器的推广及其生态持续完善下,公司有望持续受益。

——MXC芯片:公司发布全球首款CXLMXC芯片,满足内存容量及带宽扩展需求。MXC(内存扩展控制器)芯片是一款CXLDRAM内存控制器,可驱动DDR4/DDR5内存模组,亦符合CXL2.0规范并支持PCIe5.0的速率。该芯片是基于CXL协议的高带宽、高容量内存扩展模组的核心芯片,可为CPU及基于CXL协议的设备提供高带宽、低延迟的高速互连解决方案,实现其间内存共享,有利于数据中心灵活配置内存空间,大幅提升性能同时有效降低总拥有成本(TCO)及软件堆栈复杂性。公司已于年5月6日发布全球首款CXLMXC芯片,该芯片专为内存AIC扩展卡、背板及EDSFF内存模组而设计,可大幅扩张内存容量及带宽,我们预计在大数据、AI、云服务等数据密集型应用需求提升下,MXC芯片有望打开市场空间,公司作为领跑者将率先受益。

——Retimer芯片:据公司公告,计划使用超募资金研发符合CXL协议规范的PCIe5.0Retimer和PCIe6.0Retimer芯片。其中PCIe5.0Retimer芯片符合PCIe5.0和CXL2.0协议规范,具备双向16路高速通道,每通道传输速率达32GT/s,并可根据系统需求实现PCIe/CXL双模工作;PCIe6.0Retimer芯片是在PCIe5.0Retimer芯片基础上的迭代升级,每通道传输速率进一步提升至64GT/s,支持PCIe/CXL双模工作,并符合制定中的PCIe6.0及CXL3.0协议规范。从CXL整体的推广进度来看,基于PCIe4.0的服务器和存储系统刚刚在21Q2上市,支持PCIe5.0服务器将于年发布,建立在其基础上的CXL2.0料将随之渗透,公司顺应CXL趋势抢先布局,有望获得先发优势并助力后续PCIeRetimer芯片提升市占。

计算类:围绕数据中心服务器市场,中长期布局人工智能芯片研发

布局云端推理芯片,面向未来亿美金市场。公司研发的AI芯片面向云端的大数据推理应用场景,主要用于解决AI计算在大数据吞吐下推理应用场景中存在的CPU带宽、性能瓶颈及GPU内存容量瓶颈问题,为客户提供低延时、高效率的AI计算解决方案。目前数据中心的AI硬件部署目前仍然以GPU为主,但近两年来各类AI专用的训练、推理硬件已经开始规模部署,并在相应场景下展现出功耗、性能、成本等方面的优势。全球人工智产业处于高速发展中,根据IDC,预计全球AI市场规模将达到.7亿美元,并在年增至2,.7亿美元,五年复合增长率约26.2%。预计年中国约占全球总规模的8.3%,市场规模达到.3亿美元。同时,由AI应用所带动的AI硬件市场也在不断增长,IDC预计-年,半数以上的AI相关支出将流向硬件市场,五年GAGR保持在18.5%左右,年硬件支出占比将达到54.37%。公司所研发的AI芯片面向中国人工智能市场,属于硬件范畴,因此,年面向的市场规模将达到.2亿美元。

公司AI芯片定位互联网大数据吞吐、医疗领域大图片流处理等应用场景,先进技术提供高效解决方案。公司所研发的AI芯片定位互联网大数据吞吐下的推荐系统、医疗领域大图片流处理以及人工智能物联网的大数据等典型应用场景,通过消除数据传输的接口带宽和内存限制,提升内存容量和接口效率,提供相较于传统方案将提供更有效率、更具性价比的解决方案。公司在研AI芯片解决方案由AI芯片等硬件及相应的适配软件构成,作为核心硬件的AI芯片,集成了AI高性能计算、异构计算、CXL高速接口技术、DDR内存控制技术等相关技术;软件配合方面,公司的AI芯片解决方案将支持完善的AI软件生态,可支持业内主流的各类神经网络模型,有利于后续软硬件生态建设及市场推广工作。

业务进展:年研发进展顺利,预计年完成第一代工程样片的流片。公司目前已经完成了AI芯片主要子系统的逻辑设计、系统集成和验证;同时推进AI和大数据软件生态的建设工作,在各类仿真平台的功能验证和性能评估符合预期;针对典型应用场景,在FPGA原型平台上完成主要功能验证和性能评估。年,公司申请AI芯片相关发明专利14项。经过几年的研发和积累,公司在AI芯片方面已累计申请发明专利28项,其中3项已获授权。展望未来,公司计划在年完成第一代AI芯片工程样片的流片,利用在内存和高速连接领域的技术优势推出差异化解决方案,有望打开新一条成长赛道。

盈利预测

收入及毛利率假设:考虑到公司业务差异较大,分业务进行收入增速预测。综合判断公司~年营业收入增长率为56.30%、49.77%、42.13%。津逮服务器平台业务营收占比快速提升下,对公司整体毛利率有所摊薄,我们预计公司~年综合毛利率分别为47.10%、45.08%、43.81%。

——内存接口芯片:受益DDR5升级及服务器景气回暖,公司内存接口芯片有望迎量价齐升机遇,我们预计~年营收增速分别为24.26%、31.46%、23.71%,同时毛利率有望保持在73%~75%;

——津逮服务器平台:面向国内商业端服务器自主可控需求,年营收增长迅猛,目前步入放量期,市场份额有望持续提升,我们预计~年营收增速分别为98.79%、56.51%、45.36%;未来公司市场地位提升同时新品推出助力产品附加值提升之下,毛利率有望稳中有增,预计年提升至14%。

——内存模组配套芯片:预计DDR5时代成为标配,应用领域从服务器延伸至PC端,市场增量大,公司DDR5内存模组配套芯片已于21Q4量产,我们预计年起随DDR5渗透开始显著贡献营收,同时市场份额提升,我们预计~年营收分别为0.73/3.10/6.96亿元,毛利率有望由37%提升至42%;

——PCIeRetimer芯片:公司PCIe4.0芯片年起贡献营收,年起有望加速放量,PCIe5.0时代公司相应产品有望获得更大弹性,我们预计~年营收增速分别为.02%、.98%、.31%,毛利有望逐步提升至70%。

费用率假设:从实际经营角度,由于公司销售收入快速成长带来的规模效应,预计将在一定程度上摊薄销售费用率、管理费用率及研发费用率。

公司为内存接口芯片领域的全球领先企业,内存接口芯片迎量价齐升,津逮服务器进入放量期,未来产品竞争优势显著叠加扩品类成效渐显,有望加速业绩增长。我们对公司~年净利润预测为14.36/20.14/26.65亿元,对应EPS预测为1.27/1.78/2.35元。

(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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