寒武纪边缘运算芯片及智能集群系统加速迭代

  寒武纪于4/15日公布符合预期的2021年营业收入7.21亿,同比增57%,归母净损8.25亿,比2020年净损4.35亿扩大近倍,扣非归母净损11.1亿,也比2020年扣分净损6.59亿扩大。

国金证券对此分析评论为:

  公司2021年营收增长动能主要来自思元220边缘AI芯片及加速卡,其营收占比从2020年的5%,到2021年的24%,营收同比增加达741%,智能集群系统的40%同比增长也有相当的贡献,主要系成功中标昆山智能计算中心的项目(占寒武纪2021年营收62.5%)。但云端芯片、加速卡、整机训练业务于2021年小幅衰退,我们认为主要是因为7nm思元370芯片及MLU370-S4/X4/X8还未大量出货,仅小批量销售所致。

  公司综合毛利率为62.4%,小幅低于2020年的65.4%,主要系云端及边缘运算AI芯片及加速卡毛利率下滑从2020年的76.3%/49.0%,下滑到2021年的58.5%/41.3%,云端产品线毛利率下滑主要是因为训练整机比重增加,其中搭载服务器硬件,单位成本较高,毛利率较芯片及加速卡来得低。就季度而言,因四季度高毛利率的智能集群系统(70.6%)营收认列,所以四季度毛利率有明显回升到67.6%,高于三季度的47.1%,及2020年四季度的65.7%。

  为了持续投入研发推出新产品竞争及吸引员工,公司研发费用及管理费用持续大幅增加,营业费用率从2020年的212%,增加到2021年的220%。研发费用增加是因为持续提升研发人员数量及平均薪资,增加IP,EDA工具采购的折旧摊销费用。管理费用增加系实施股权激励计划。

根据寒武纪的2021年财报显示:

一、边缘产品线较上年同期显著增长 741.10%

在边缘端,公司抓住人工智能技术开始进入各传统行业的战略机遇期,通过高质量的产品和优质的服务取得了突破。报告期内,公司的思元 220 智能芯片及加速卡实现出货量快速增长,实现收入 1.75 亿元,较上年同期显著增长 741.10%,公司的思元 220 智能芯片及加速卡广泛运用于多家头部企业,成为了公司第一款年度出货量近百万片的产品。

边缘产品线:为快速导入头部企业占领市场,MLU220 芯片及板卡的毛利率较其他产品线低,本报告期内该产品线销售规模迅速提升,本期收入占主营业务收入的 24.35%,影响了总体毛利率;

本报告期量产的智能芯片及加速卡产品生产量较上年增长 463.37%,主要是由于公司产品受到市场认可,产品推广取得一定突破,特别是边缘产品的销售量显著增加,使得生产量增加。

二、云计算、大数据、5G、IoT 等新兴产业驱动智能芯片需求持续增长

云计算分为 IaaS(“云”的基础设施)、PaaS(“云”的操作系统)和 SaaS(“云”的应用服务)三层。IaaS 公司提供存储、服务器、网络硬件,IoT 提供了大量的端口用于数据收集。人工智能的信息来源由大数据来提供,物理载体通过云计算提供,5G 降低了数据传输和处理的延时性。在 5G、IoT、云计算和大数据等新兴技术日益成熟的背景下,无论数据储存在云端还是边缘,未来搭载智能芯片的计算载体数量都会迅速增长。

近年来,基于虚拟现实(VR)、增强现实(AR)、混合现实(MR)等技术的元宇宙受到业界重视,越来越多的高科技企业投入到元宇宙产业中。元宇宙连接了现实世界和虚拟世界,其中需要大量的智能算力用于生成逼真的虚拟场景和内容。在未来,随着元宇宙产业的进一步爆发,智能芯片作为元宇宙的重要计算平台,在云端、边缘还和终端都将快速增长。

三、智能芯片形成云边端车一体化的生态

各类人工智能应用厂商如能在云、边、端三个领域进行协同开发和部署,将大幅节省开发成本并提升研发效率。从硬件及开发工具角度而言,低效的软硬件生态最终会被逐步淘汰,人工智能软件生态在云端、边缘端和终端将走向一体化,同时具备云、边、端芯片产品和生态开发能力的智能芯片企业会获得更显著的协同优势。

智能芯片企业会获得更显著的协同优势。随着人工智能与新能源汽车技术的发展,智能网联汽车行业正在快速崛起,汽车将逐渐演变成日常生活中常用的智能移动终端,需要搭载智能芯片来实现自动驾驶等智能化功能。在云端,智能计算集群将处理车端收集的海量数据,训练更高效的自动驾驶模型,再部署至车端。在边缘端,各类路侧单元通过各类传感器将采集到的数据推送到车端,帮助车辆获取更全面的周边环境信息。而在车端,高性能车载智能芯片基于车身传感器和路侧单元提供的数据,利用云端训练的高精度模型进行推理,帮助车辆进行实时的感知、融合、预测和规划控制,以实现更可靠、更安全的智能驾驶。未来,围绕着智能驾驶的云端、边缘和车端智能算力需求都将持续快速增长,云边端车也将互相促进,互相融合,并形成统一的生态。

目前,寒武纪的竞争力,不仅在技术上以及团队优势上,还有客户资源和品牌优势。同时,寒武纪的竞争力优势还体现为公司已推出的产品体系覆盖了云端、边缘端的智能芯片及其加速卡、训练整机、处理器 IP 及软件,可满足云、边、端不同规模的人工智能计算需求。公司的智能芯片和处理器产品可高效支持机器视觉(图像和视频的智能处理)、语音处理(语音识别与合成)、自然语言处理以及推荐系统等多样化的人工智能任务,高效支持视觉、语音和自然语言处理等技术相互协作融合的多模态人工智能任务,可辐射智慧互联网、智能制造、智能教育、智慧金融、智能家居、智慧医疗等“智能+”产业。

基于前期的技术积累和产品优势,公司成立了控股子公司行歌科技,研发车载智能芯片。智能驾驶是一个复杂的系统性任务,除了车载智能芯片外,还需要在云端处理复杂的训练及推理任务,也需要边缘端智能芯片在路侧实时处理车路协同相关任务,在统一的基础软件协同下,能够实现更高的效率。公司是行业内少数能为智能驾驶场景提供“云边端车”系列产品的企业之一,有望在智能驾驶领域实现规模应用。

面对市场竞争,在云端智能计算市场和边缘智能计算市场中,目前市场份额主要由英伟达等企业所占据;在智能计算集群系统市场,基于英伟达 GPU 产品的集群占据市场优势地位。与英伟达等集成电路行业巨头相比,公司存在一定竞争劣势。

1、在产业链生态架构方面,公司自主研发的基础系统软件平台的生态完善程度与英伟达相比仍有一定差距;

2、在产品落地能力方面,公司的销售网络尚未全面铺开,业务覆盖规模及客户覆盖领域需进一步拓展。未来,公司将加强研发管理,提升研发效率,以应对行业风险。

四、面向未来,云边端联动

未来公司将围绕自身的核心优势、提升核心技术,结合内外部资源,以自主创新为驱动,不断推动企业发展,围绕人工智能核心驱动力——计算能力,坚持“云边端车”一体化,坚持软硬件协同,为智能云计算、智能边缘、智能终端、智能驾驶等场景提供芯片及加速卡产品,矢志成为国际领先的人工智能芯片设计公司,服务全球客户。

在边缘端,公司将稳固思元 220 芯片及加速卡在 2021 年取得的商业化成就,丰富不同场景的产品类型,抓住人工智能技术开始进入各传统行业的战略机遇期,通过研发技术和产品设计上的长期积累,以优质的产品、高质量的服务在边缘计算市场中再创佳绩。

公司将持续研发投入。在硬件上,公司一方面将在原有技术之上升级迭代新一代智能芯片产品,丰富公司产品矩阵,以适应不同的人工智能应用场景;另一方面,控股子公司行歌科技将继续开展智能驾驶芯片的研发和产品化工作,以期在应用场景上与公司既有的云边端产品线紧密联动,在全球汽车市场电动化、智能化的深刻变革之中赢得一席之地。

在软件上,公司将继续优化、迭代基础系统软件平台,加强“云边端车”软件生态的协同,减少客户的学习成本、开发成本和迁移成本,实现更广泛的编译环境,为客户提供跨平台、通用、易用的硬件产品做好全方位支持。

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