《金基研》森海/作者 杨起超 时风/编审
集成电路是信息技术产业高速发展的基础和源动力，下游市场覆盖物联网、人工智能、消费电子、工业控制、数据中心、高速存储等众多领域。2023年下半年以来，在消费电子终端市场温和回暖、生成式AI赋能、汽车智电化升级等因素带动下，全球集成电路产业链逐步复苏，国内集成电路产业亦实现了快速发展。
作为全球IC设计服务行业头部厂商，灿芯半导体（上海）股份有限公司（以下简称“灿芯股份”）专注于一站式芯片定制业务，致力于为客户提供高价值、差异化的解决方案。近年来，灿芯股份研发投入及占营收比例均呈逐年上涨趋势。2024年1-9月，灿芯股份研发投入同比增长47.56%，占营收比例达12.83%。
一、下游应用空间广阔IC产业回暖，国内集成电路设计市场规模稳增
集成电路（IC）自出现以来，促进了全球信息、电子等产业快速发展，其下游市场覆盖物联网、人工智能、消费电子、工业控制、汽车电子、数据中心、高速存储等众多领域。
近年来，伴随着物联网、可穿戴设备、人工智能、虚拟现实等新技术和新兴应用领域的出现和发展，以及场景需求的差异化、个性化发展趋势，全球集成电路市场规模波动上升。
据世界半导体贸易统计机构（WSTS）数据，全球集成电路市场规模从2021年的4,630亿美元增长至2023年的5,269亿美元。WSTS预计全球集成电路市场在2024年将保持增长，预计市场规模将达到6,112亿美元。
展开来看，消费电子是集成电路行业下游需求的基本盘。2023年二季度以来，各大消费电子厂商库存水位下降并持续推出新品，三季度全球智能手机市场迎来触底复苏。IDC数据显示，2024年全球智能机第三季度出货量达到3.16亿部，同比增长4.0%，实现连续五个季度增长。
据中研网数据，2023年全球消费电子市场规模为7,734亿美元，预计2024年将增长至8,151.6亿美元，并于2032年达到14,679.4亿美元，预测期内复合年增长率为7.63%。
同时，2023年，ChatGPT这类生成式AI工具问世，迅速引起新一轮人工智能浪潮，头部厂商陆续推出针对PC端AI场景的芯片产品，为AI技术在消费电子场景落地打下良好基础，有望带动消费电子及集成电路行业持续改善。据群智咨询预测，全球AI PC出货量将从无到有，实现快速增长，2027年出货量达1.5亿台。
此外，汽车智能化、电动化的趋势推动汽车芯片需求量大幅增长。一方面自动驾驶级别升级带动智能芯片搭载量不断上升，另一方面电动汽车对传统燃油汽车的持续渗透，大幅推高功率半导体的用量。
据IC Insights数据，全球汽车芯片出货量从2018年的410亿颗增长至2022年的585亿颗。结合全球汽车芯片的出货量增速以及市场前景，前瞻研究院初步估计2023年全球汽车芯片出货量或超655亿颗。
视线回到国内，受益于国内有利的产业政策环境、强劲的市场需求以及全球集成电路产能转移等趋势，国内集成电路产业实现了快速发展。
据中国半导体行业协会数据，2019-2023年，国内集成电路产业销售额分别为0.76万亿元、0.89万亿元、1.05万亿元、1.22万亿元、1.26万亿元。中商产业研究院预测，2024年国内集成电路产业销售收入将达到1.30万亿元。
其中，国内集成电路设计行业表现尤为突出，市场规模呈逐年上升的趋势。
据中国半导体协会数据，2019-2023年，国内集成电路设计行业销售规模分别为3,049亿元、3,819亿元、4,587亿元、5,346亿元、5,774亿元，年均复合增长率为17.31%。
另据工信部数据，2023年国内集成电路设计领域规模以上企业合计实现收入为3,069亿元，同比增长6.4%；2024年1-6月实现收入1,642亿元，同比增长15.1%。
随着芯片产业在制程工艺方面的发展、芯片生命周期的缩短与设计企业数量的增加，芯片设计企业在市场竞争、开发成本、设计难度与流片风险等方面面临的挑战大幅加剧，芯片设计效率与一次流片成功率成为芯片设计公司在激烈的市场竞争中保持竞争优势的关键因素。在此背景下，芯片设计公司与系统厂商等客户对芯片设计服务的需求不断上升。
二、与中芯国际开展战略合作，服务多领域境内外知名客户
作为全球集成电路设计服务行业头部厂商，灿芯股份结合不同工艺节点、IP特性与客户差异化需求，为客户挑选与其应用场景和特定需求更为契合的工艺及IP组合并为客户提供一站式芯片定制服务。
以灿芯股份采用Fabless经营模式的集成电路设计服务企业，为客户提供一站式芯片定制服务，对于芯片产业链的生产制造、封装及测试等生产环节采用委托第三方企业代工的方式完成。
基于对自身发展战略、客户需求、行业发展趋势等因素的综合考虑，灿芯股份选择与中国内地技术最先进、规模最大的晶圆代工厂中芯国际建立了战略合作伙伴关系。
多年来，灿芯股份积极参与全球竞争，吸引并帮助了不同行业领域、技术禀赋与需求的客户在中芯国际不同制程工艺上高效、低风险地实现芯片定制及量产。
在国内市场，灿芯股份凭借优秀的芯片设计能力及丰富的设计服务经验不断满足下游客户的国产化需求，为物联网、工业控制、消费电子、网络通信、高性能计算、智慧城市等领域具有重要产业影响力的境内企业提供了优质、可靠的服务。
现阶段，灿芯股份已于与较多产业链上的知名客户与众多对于国内集成电路产业有着重要意义的芯片设计企业建立了密切的合作关系。
截至2024年6月30日，灿芯股份在手订单合计金额为9.64亿元（含税，下同），其中芯片设计业务在手订单3.77亿元，芯片量产业务在手订单5.87亿元。
三、聚焦一站式芯片定制服务，持续优化产品结构提升毛利率
多年来，灿芯股份聚焦主营业务，为客户提供高质量的一站式芯片定制服务，包括芯片定义、IP选型及授权、架构设计、逻辑设计、物理设计、设计数据校验、流片方案设计等全流程芯片设计服务。
在芯片设计方面，灿芯股份深耕对不同制程工艺的研究，并不断将芯片设计方法学与物理结构相结合进行芯片设计，为客户提供在性能、功耗、成本等方面达到平衡的芯片定制方案，其芯片设计能力受到客户的认可。
在芯片量产方面，灿芯股份拥有覆盖本土自主的先进逻辑工艺与主流特色工艺的设计服务能力，以优质的设计服务降低客户的芯片开发难度和成本。从服务类型来看，灿芯股份为客户提供的一站式芯片定制服务主要可分为芯片全定制服务与芯片工程定制服务。
在芯片全定制服务中，灿芯股份需要从系统层面进行整体架构设计并综合应用大规模SoC快速设计及验证技术、大规模芯片快速物理设计技术、系统性能评估及优化技术与工程服务技术。
在芯片工程定制服务中，灿芯股份主要应用工程服务技术与系统性能评估及优化技术帮助客户降低设计风险并保障芯片产品功能可靠实现。
由于客户技术禀赋不同以及灿芯股份介入环节不同导致的工作量和承担的风险不同，灿芯股份芯片全定制服务毛利率整体高于芯片工程定制服务毛利率。
近年来，灿芯股份持续优化产品结构，其芯片全定制服务收入占比逐年提高，综合毛利率上升明显。
2021-2022年，灿芯股份芯片全定制服务收入占主营业务收入比例分别为31.45%、37.12%、。2023年，灿芯股份芯片全定制服务收入占当年营业收入比例约57%。2023年，灿芯股份芯片全定制服务收入同比增长约60%，占比较2022年快速提高。2024年1-6月，灿芯股份芯片全定制服务收入占营业收入的比例达71.94%。
据东方财富choice数据，2021-2023年及2024年1-9月，灿芯股份毛利率分别为17.10%、19.63%、26.17%、28.13%。
四、募集资金投向三大研发项目，助力技术升级迭代
2024年4月11日，灿芯股份在上交所科创板上市，发行募集资金主要投资于网络通信与计算芯片定制化解决方案平台、工业互联网与智慧城市的定制化芯片平台及高性能模拟IP建设平台建设上。
其中，“网络通信与计算芯片定制化解决方案平台”项目具体建设内容主要包括：高速接口IP研发；搭建针对高带宽存储和超高速网络等应用的SoC平台，开发配套固件、软件以及板卡，并进行芯片验证，产生多个能快速交付的参考设计。在计算芯片方面，人工智能与云计算大数据中心的融合为计算芯片带来新的增长驱动力。在网络通信芯片方面，随着5G时代的到来，通信业迎来新的高速发展时期，网络通信设备的蓬勃发展将进一步带动网络通信芯片的市场需求。
“工业互联网与智慧城市的定制化芯片平台”项目将发展工业互联网及智慧城市的定制化芯片平台，开发相关应用领域IP，加大对用于工业互联网与智慧城市领域芯片技术的研发和投入力度，实现数模转换芯片技术、工业互联网AP芯片技术、网络芯片技术的设计服务产业化。大量的工业互联网以及智慧城市建设需求为针对该领域的芯片设计服务产业发展提供了机会。
“高性能模拟IP建设平台”项目建设高性能模拟IP平台，持续进行产品的改进和完善，提高系统整体性能，丰富的IP将更好的为灿芯股份一站式芯片设计服务提供支持。
在当前半导体相关产业国产化替代的大背景下，上述三大募投项目的实施将持续助力国内集成电路产业高质量发展。
