國芯科技會議交流紀要20220113

公司介紹: 公司的願景是創造一顆真正屬于我們自己的嵌入式CPU。成立于2001

年的蘇州國芯是國内較早聚焦國産自主可控嵌入式CPU技術研發和産業 化應用的晶片設計核心企業之一，緻力于服務安全自主可控的國家戰略, 持續為國家重大需求和市場客戶提供IP授權、晶片定制服務，推出自主 晶片及模組産品。 嵌入式CPU為SoC晶片的控制和運算核心，其技術實作難度高，同時強 調邏輯控制、計算速度和低功耗，為SoC晶片中最關鍵的技術之一，長 期以來為國外企業所壟斷其國産化對于國家戰略安全與産業安全具有重 要意義。 蘇州國芯不斷通過國際合作實作CPU設計與世界主流技術接軌，與摩托 羅拉、IBM等著名企業簽署了多項技術轉讓和合作協定，獲得國際領先 的CPU架構指令系統技術與授權。曆經近二十年的持續研發創新，最終 形成了以C*Core系列嵌入式CPU、外圍IP和SoC的設計平台、C*SoC 晶片設計平台為主的産品陣列，廣泛應用于資訊安全、汽車電子和工業控 制、邊緣計算和網絡通信三大關鍵技術領域。 公司要根據客戶具體需求，基于自主嵌入式CPU和豐富的外圍IP面向關 鍵領域不斷優化公司的SoC設計平台為客戶提供IP授權和更優的服務。 公司持續聚焦于"雲"到"端"的安全應用，産品覆寫雲計算、大資料、 物聯網、智能存儲、工業控制和金融電子 等關鍵領域，以及伺服器、汽車和智能終端等重要産品。公司已成功實作

基于三種指令集的8大系列、40餘款CPU核心，形成了深厚的嵌入式

CPUIP儲備，成功推出一系列安全晶片，多個産品打破國外壟斷，性能

名額打至個夕蔔知名品牌的同類水準為實作三大應用領域的安全自主可控

和國産化替代提供關鍵技術支撐。

公司累計為超過90家客戶提供超過120次的CPUIP授權，為超過70

家客戶提供超過140此的晶片定制服務。公司的嵌入式CPUIP于2006

年實作累計上百萬顆應用，于2008年實作累計上千萬顆應用，于2015

年實作累計上億顆應用。公司自主晶片及模組産品于2013年實作了累計

上百萬顆應用，于2015年實作了累計上千萬顆應用。

備閱聽人多政府機構、大型企業、科研院所和金融機構的青睐。公司始終将

技術創新作為品牌騰飛的保障讓每一個奇妙的想法都成為實作夢想的進

程。持續卓越的疊代創新能力讓公司在專利、軟體著作權、內建電路布局

設計方面均取得了行業矚目的成就。

公司主動承擔了國家十一五、十二五、核高基等一系列重大專項科技攻關

工作，多次榮獲國家、中國電子學會科技進步獎，這是蘇州國芯引領行業

發展，擁有核心競争優勢的力證。科技的福祉屬于全人類，更屬于每一個

敢拼敢闖用于擔當的企業。公司将持續推動從"雲"到"端"資訊安全芯 片産業化 持續發展高性能C*Core系列CPU及基于RISC-V架構的CPU

核心設計，成為我國嵌入式CPU領域具備國際競争力的企業。 公司持續專注于國産嵌入式CPU的研發與産業化應用，高度重視研發投 入與技術創新。報告期内，公司累計研發投入2.52億元，占營業收入的 比重為30.40%。截至2021年6月30日，擁有已獲授權專利116項(其

中發明專利111項),擁有126項軟體著作權和33項內建電路布圖設 2

計。公司是江蘇省內建電路設計産業聯盟副理事長機關，2021年擔任蘇

州市半導體産業聯盟理事長機關。承擔了 5項"核高基"國家科技重大

專項，以及數十項重大科研項目。榮獲國家科學技術進步二等獎、電子信 息科學技術一等獎、"十年中國芯"等榮譽和證書。

未來，公司将立足國家重大需求和市場需求領域客戶，持續發展我國自主 可控高端嵌入式CPU系列，實作國産化替代，為解決我國高端晶片核心 技術受制于人的問題作出重要貢獻，緻力于成為我國嵌入式CPU領域具 備國際競争力的企業。

問答環節

Q :股東情況 A:截至目前，公司國有股東為國家內建電路産業投資基金股份有限公司，

占比;8.63%。

Q:公司研發費用情況

A : 2018年、2019年、2020年和2021年1-6月,占收入的比例分别 為33.09%、28.68%、32.08%和26.34%。公司研發費用整體投入較大，

占收入比例較高。公司研發費用主要由職工薪酬、折舊與攤銷、外協試驗 費構成。報告期内，公司研發費用持續増 長，主要原因一方面為保持整體研發水準，公司研發人員數量有所增加、 薪資水準有所増長;另一方面公司持續購進IP等無形資産用于研發，因 此折舊與攤銷支出持續增長。

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Q:公司主要産品與服務之間的協同性

A :公司三大類業務以自主可控的嵌入式CPU技術為基礎，業務之間具

有較強的協同效應。

(1) IP授權與晶片定制服務、自主晶片産品之間的協同性

公司自主可控的CPU核心是保證晶片自主可控的重要因素，同時也決定 了晶片的配套軟體開發和應用生态等要求。公司基于近二十年的IP授權

與定制服務經驗，圍繞自主研發的CPU核心和相關IP建立了面向資訊安 全、汽車電子和工業控制、邊緣計算和網絡通信三個領域應用的SoC芯 片設計平台并以此為基礎為客戶提供晶片定制服務或進行自主晶片産品 的研發，有效縮短了設計周期，提高了晶片的設計成功率。 同時，公司在自主研發晶片或為客戶提供晶片定制服務的過程中，能及時 了解行業應用需求，持續對CPU核心進行更新，并為新型号CPU的設 計研發提供方向，進而進一步豐富公司的嵌入式CPUIP儲備，進一步優 化公司的SoC晶片設計平台。

(2) 晶片定制服務與自主晶片産品之間的協同性 基于公司自主可控的CPU核心以及相應的SoC晶片設計平台，自主晶片 産品主要依據公司對市場的了解及下遊客戶的需求進行自主晶片設計與 量産晶片定制服務主要依據客戶的定制化需求進行定制設計與産品量産 兩者之間在工程經驗、品質管理和産品可靠成熟度等方面可以互相借鑒和 印證，進而保證晶片設計的成功率、技術穩定性與可靠性。

Q :雲-端資訊安全晶片設計及産業化項目的基本情況 A:在公司現有資訊安全晶片及模組産品的基礎上，基于市場應用情況與

需求情況進行産品疊代更新，推出新一代"雲"到〃端"應用的系列安全 晶片。

(1)高性能雲安全晶片 本項目将在現有的雲計算與伺服器安全晶片系列産品的基礎上進行研發 更新，通過改進工藝，優化設計方案，提升密碼晶片的內建度，降低客戶 雲安全産品實作的難度和複雜度，同時實作PCIE3.0資料傳輸接口和更 高加解密性能，滿足客戶對雲端密碼晶片的功能、性能及功耗等方面的需 求。新一代高性能雲安全晶片可廣泛應用 于金融、電力、交通、通信、視訊監控、工業控制和資料安全存儲等雲應 用安全領域。

(2 )生物特征識别安全晶片系列本項目将在現有的指紋識别及金融電子 安全晶片的基礎上，研發生物特征識别安全晶片和具備人工智能功能的生 物特征識別安全晶片，主要應用于指紋、指靜脈以及人臉識别産品。

(3 )低功耗低成本IoT安全晶片系列 本項目将在現有低成本安全晶片的基礎上，針對物聯網端類低成本低功耗 的需求，采用22nm及MRAM先進半導體制造及存儲工藝技術，專門 研制開發的應用範圍廣泛、通用性強的低功耗、低成本IoT安全系列芯 片産品，可廣泛應用于智能家居、智慧城市、環境監測、智能電網、公共 安全等各個端應用安全領域。

Q:公司的核心技術情況

A :公司的核心技術為嵌入式CPU技術與晶片設計技術，主要包括自主 可控嵌入式CPU微架構設計技術、面向應用的SoC晶片設計平台技術、

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安全可信系統架構及晶片實作技術和高可靠晶片設計技術等。

Q:公司競争優勢有哪些

A: (1)關鍵技術自主可控的核心優勢 公司為國内少數幾家全面掌握自主可控嵌入式CPU核心技術且具有豐富 産業化應用經驗的企業。

自創立以來，公司始終堅持"國際主流相容和自主創新發展"相結合的原 則，先後獲得摩托羅拉的"M*Core指令集"、IBM的n PowerPC指令 集"授權，并以"M*Core指令集"、"PowerPC指令集"和"RISC-V 指令集。為基礎，高起點建立具有自主知識産權的高性能低功耗嵌入式 CPU技術和基于自主可控CPU的SoC晶片設計平台。

(2 )關鍵領域高端SoC定制晶片設計服務的成熟優勢 基于自主研發的嵌入式CPU核、積累的豐富外圍IP應用子產品與設計經驗,

公司面向資訊安全、汽車電子和工業控制、邊緣計算和網絡通信三大關鍵 領域建立了可複用、易拓展的SoC晶片設計平台。公司的SoC晶片設計

平台已承擔多個重點産品項目設計研發且已為多家客戶提供了定制化設 計服務并經過大量的量産驗證，如資訊安全系列晶片、汽車電子和工業控 制系列晶片等，具有成熟、可靠的優勢。

(3)資訊安全晶片及模組産品優勢 公司基于多年從事嵌入式CPU研發與産業化的經驗，成功在資訊安全領 ±或實作突破。公司的資訊安全晶片及模組具有較高的技術含量，且在國密 算法子產品、高性能安全加密引擎、可重構對稱密碼算法處理器技術、抗側 信道攻擊技術、防實體操縱技術、防故障利用技術等多方面具有創新優勢。

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如針對高安全等級應用場景，公司通過國密算法子產品設計，實作在物聯網

等極低成本、極低功耗的場景下，晶片仍 然具有同等強度的抗攻擊能力;針對雲端伺服器等高性能應用場景，通過

高性能安全加密引擎技術，實作晶片中的密碼運算加速以及IPSec等網 絡協定應用加速，支撐了萬兆網等高速接口的資料加解密應用;針對客戶 自定義加解密算法的應用場景,公司研制了哈佛體系結構可重構對稱密碼 算法處理器(RSCP ),實作較高處理性能下的分組密碼算法、流密碼算

法以及雜湊密碼算法。 此外，公司資訊安全晶片産品的工藝涵蓋

14nm/40nm/65nm/90nm/130nm/180nm等不同規格的産線，且經過 成功驗證，能滿足客戶不同應用場景的差異化需求。

(4)可持續研發與創新優勢 汽車電子和工業控制晶片領域長期被英飛淩、意法半導體和恩智浦等國際

巨頭所占據，公司基于自主可控的嵌入式CPU核推出的發動機控制晶片 CCFC2003PT已在柴油重型發動機中獲得實際應用，在關鍵領域打破國 際壟斷，實作了自主可控和國産化替代，産品性能達到國際巨頭同類産品 的水準，可廣泛應用于直噴發動機、柴油發動機、變速器、汽油發動機和 混合動力汽車(HEV)等發動機控制領域，實作了該型号器件的國産化替 代并為公司未來進軍自主可控的汽車電子和工業控制高端晶片領域奠定 了基礎; 在邊緣計算和網絡通信領域,公司已建立基于多核應用的高端SoC晶片 設計平台，并成功研制了 RAID控制晶片，為公司後續在該領域的晶片産 品突破提供寶貴經驗。

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(5)面向國家重大需求和關鍵領域的産業化應用優勢 公司先後與國家電網、南方電網的下屬機關合作，成功研制應用于智能電

表、采集終端、配電終端和移動裝置上的資訊安全晶片，客戶的晶片年出 貨量達到3,000萬顆以上，并呈逐年遞増的趨勢;公司與濰柴動力合作, 成功研制柴油重型發動機控制晶片，可廣泛應用于直噴發動機、柴油發動 機、變速器、汽油發動機和混合動力汽車等發動機控制領域;公司與中科 院下屬機關合作，将自主可控嵌入式CPU成功應用于新型基站通信與控 制晶片中。 截至2021年6月30日，公司累計為超過90家客戶提供超過130次的 CPUIP授權，累計為超過70家客戶提供超過140次的晶片定制服務。

自主可控嵌入式CPU産業化應用客戶主要包括國家電網、南方電網和中 國電子等大型央企集團的下屬機關，中國科學院、公安部、國家核心密碼 研究機關和清華大學等機構的下屬研究院所，以及聯想、比亞迪和濰柴動

力等衆多國内知名企業。 自主晶片及模組産品的主要使用者包括中雲信安、大華股份、蘇州科達、南

瑞集團、深信服、新大陸、中孚資訊和天喻資訊等主要資訊安全系統與設 備廠商。

Q:公司未來發展戰略

A :公司的戰略目标是成為我國嵌入式CPU領域具備國際競争力的企業,

立足國家重大需求和市場需求領域客戶，持續發展我國自主可控高端嵌入 式CPU系列。

在嵌入式CPU層面,公司對标全球一流嵌入式CPU廠商的前沿技術， 8

基于開源或已獲授權的指令集,設計研發自主可控的面向關鍵領域應用的 高性能低功耗CPU核心，成為中國國産嵌入式CPU的核心供應商之一。

在自主晶片産品層面，公司将在資訊安全、 汽車電子和工業控制、邊緣計算和網絡通信等關鍵領域持續突破，其中在

資訊安全領域，公司将基于自主可控嵌入式CPU的核心技術和新一代高

性能可重構密碼處理技術，緊密圍繞"雲"到"端"的安全需求，開發全

系列的晶片、模組和解決方案，覆寫雲計算、大資料、邊緣計算、終端計

算和網絡通信等領域，以及金融電子、工業控制、智能電網、智能網聯汽

車和智能家居等行業成為中國資訊安全晶片及模組産品的領先供應商之一。 I■

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在汽車電子和工業控制、邊緣計算和網絡通信領域，公司将基于發動機控 制晶片、車身控制晶片、新型網關處理晶片和RAID控制晶片等産品中積 累的設計技術和經驗，持續研發關鍵領域急需的晶片與模組産品，為解決

國家在特定領域的無"芯"之痛提供助力，打造公司的重要増長極。

Q :嵌入式CPUIP授權行業市場競争晴況? 在嵌入式CPUIP授權領域，ARM占據絕對領先地位，基于ARM架構的 晶片已累計出貨1,800億顆。2018年全球基于ARM授權的晶片出貨量 約為229億顆,2018年中國基于ARM授權的晶片出貨量約為100億顆, 95%中國設計的SoC晶片都是基于ARM的CPU技術。ARM架構處理 器在智能手機應用處理器和物聯網微控制器等領域占據全球90%市場份 額。美國SiFive公司是近年來嵌入式CPU技術的新軍，基于開源RISC-V 指令系統推出了一系列的嵌入式CPU核心，受到行業内高度關注，有望

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打破ARM的壟斷地位。 在資訊安全領域，國産的嵌入式CPUIP技術占據了一定市場地位; 在汽車電子領域,ARM架構處理器在車載娛樂和ADAS系統領域占據全 球75%市場佔有率，但在車身和發動機控制領域中占比尚小，市場主要被

PowerPC架構和Tricore架構占據;

Q:公司在資訊安全晶片及模組行業的市場地位和相關技術先進性

A :公司為國内主要的雲安全晶片、金融POS安全晶片供應商之一，國

家重大需求安全晶片主要供應商之一,在雲安全晶片、金融POS安全芯

片和國家重大需求安全晶片的研發和市場銷售在國内處于先進水準。國芯

科技公司基于自主可控的嵌入式CPU ,成功研發了資訊安全晶片及模組

産品，為國内少數可提供"雲"到"端"系列化安全晶片及模組産品的廠

商,滿足了國家重大需求和關鍵應用領域對自主可控的資訊安全晶片及模

組的需求，逐漸實作了國産化替代。

公司資訊安全晶片産品的工藝涵蓋 14nrn/40nm/65nm/90nrn/130nm/180nm等不同規格的産線且經過

成功驗證，能滿足客戶不同應用場景的差 異化需求。公司已擁有14nmFinFET成功流片經驗和 40nmeFlash/RRAM等工藝節點晶片的規模量産經驗，并已開展新一代 工藝節點晶片的設計預研公司在先進制程工藝節點的技術已達到國内同 行業廠商的領先水準。 其中在"雲"安全晶片領域，公司的CCP903T系列雲安全晶片對稱算法 的加解密性能達到7Gbps ;新一代CCP908T系列雲安全晶片對稱算法

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的加解密性能達到30Gbps，綜合性能達到國際龍頭企業同類産品的技術 名額，可滿足高端雲裝置的安全需求; 在"端"安全晶片領域，公司是國内首家通過銀行卡檢測中心國際PCI5.1 标準測評的金融終端安全主要晶片的企業，産業化應用位居國内前列;公 司開發的車規級安全晶片，符合AEC-Q100标準，為國内少數可為汽車

及車聯網通信安全提供安全晶片的廠商之一。

Q :C*CoreCPU核的SoC晶片設計平台設計及産業化項目相關産品的市 場?

1汽車電子和工業控制應用

汽車電子是目前SoC晶片設計平台需求強烈的應用領域，目前已逐漸步 入穩定増長領域。2018年汽車相關電子系統的銷售額從2017年的1,420 億美元増加至約1,520億美元，預計2019年将増至1,620億美元。預 計2017年到2021年間，汽車電子系統将實作6.4%的年均複合増長率。 我國動機控制晶片進口替代需求強烈政府大力支援國内廠商自主研發芯 片，實作進口替代。工業控制是SoC晶片應用的另一主要領域，重要的 工業資料安全及大資料的處理需要高性能的CPU和SoC晶片支援。是以 SoC晶片巨大的市場空間。

2物聯網應用 2019年全球物聯網連接配接數達到110億台，預測2025年全球物聯網連接配接 數年将達到250億台，未來年均複合増長率将達到15.66% 物聯網最大的特點就是海量的互聯裝置和豐富應用場景，由此帶來了海量 的晶片需求。SoC主要晶片、安全晶片等均需要使用嵌入式CPU技術。

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同時，物聯網碎片化、多樣化、個性化等 特點，很難使用一款通用晶片平台來滿足不同應用場景的需求。具備較強 微架構定制化設計技術實力的本土廠商将迎來極大的發展機遇。 2邊緣計算和人工智能應用 2022年全球邊緣計算市場規模将達到67.2億美元。