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外延産業布局完畢,三大産線齊頭并進

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集微網報道,北京君正內建電路股份有限公司(證券簡稱北京君正、股票代碼300223)是一家內建電路設計企業,成立于2005年,于2011年5月在深圳創業闆上市。目前,公司已經完成了ISSI(存儲器和模拟産品線)、Lumissil(智能視訊晶片)和Ingenic(微處理器産品線)三大品牌的建設,完成了存儲+模拟+互聯+計算的技術分布,公司擁有了多項重要晶片領域的核心技術。

圖1:北京君正業務線

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北京君正發展第一階段推出了微處理器晶片和智能視訊晶片兩條産品線,并圍繞着這兩條産品線研發了相應的軟硬體平台和解決方案,幫助客戶快速把産品推向市場。微處理器晶片是公司自2005年成立以來延續至今的産品線,主要應用在IOT類智能硬體上,如智能手表、二維碼裝置、智能門鎖、列印機、智能家居、智能音頻等智能硬體産品;智能視訊晶片(IPC)是公司2014年開始拓展的新業務,主要面向安防監控,民用和行業内的攝像頭産品以及一些泛視訊類的産品。經過十幾年的持續投入,公司在以下領域逐漸形成了自主關鍵技術:

(1)嵌入式CPU技術。公司創業團隊多年來從事嵌入式CPU技術的研發,在高性能、低功耗等關鍵名額上獲得了突破。公司基于32位MIPS指令集架構設計了XBurst系列CPU核心,該核心采用了公司創新的微體系結構,其主頻、功耗和面積水準在同等工藝下均領先于業界現有的同類32位RISC微處理器核心。從2014年開始,指令集開源的RISC-V架構獲得了業界的廣泛支援和快速發展,公司積極擁抱這一趨勢,适時展開了基于RISC-V架構的CPU核的研發。

(2)視訊編解碼技術。視訊内容是最核心的多媒體内容,公司自主研發的視訊編解碼器,能夠支援大多數國際上主流的視訊格式,同時具有性能高、功耗低的特點,有利地支援了公司在智能視訊領域的拓展。

(3)影像信号處理技術。公司自主研發的影像信号處理技術,實作了3D降噪、寬動态等圖像信号前沿技術,不斷趕超業界最高水準。

(4)神經網絡處理器技術。随着AI在最近幾年的快速發展和應用,晶片對AI算法提供算力支援成為一個新的需求。公司過去幾年一直在神經網絡處理器的研究上持續投入,結合公司在CPU上自主研發的優勢,把CPU技術和神經網絡處理器技術有機的結合在一起,形成了公司獨特的AI算力引擎。

(5)AI算法技術。公司産品的應用領域對AI存在巨大的需求。公司在最近幾年大力投入AI算法的研究和應用,在人臉識别、車牌識别、哭聲識别、人形檢測等領域已經成熟并走向市場。公司将及時跟進市場的需求,持續在這個領域投入。

北京君正發展第二階段,在2019年通過發行股份及支付現金的方式,向屹唐投資、武嶽峰集電、華創芯原等13名北京矽成股東購買其持有的59.99%股權和上海承裕100%财産份額,2020年正式完成了并購,并于同年6月并表。通過并購北京矽成,擁有了高內建密度、高性能品質、高經濟價值的內建電路存儲晶片、模拟晶片和互聯晶片産品線,主要産品有SRAM、DRAM、FLASH、Analog及Connectivity等晶片産品,産品被廣泛應用于汽車電子、工業與醫療、通訊裝置及消費電子等領域。

圖2:收購北京矽成交易結構

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北京矽成核心資産為ISSI,其為車規級存儲晶片龍頭。ISSI成立于1988年,1995年在美國納斯達克上市,主營存儲晶片(DRAM、Flash、SRAM),随後于1999年切入車規級存儲及模拟晶片市場,目前已成為該細分領域龍頭。ISSI在2015年以7.8億美元被私有化收購并退市。ISSI十餘年間持續穩定增長,1993-2015年其營收從3.02億元持續增長至19.36億元,22年間複合增速達8.8%,私有化後成長提速,營收規模進一步增長至2018年的28.77億元,2015-2018年複合增速達14.1%。私有化ISSI後,北京矽成整合武漢群茂、SigmaDesigns等公司,進入連接配接晶片領域。其後,北京閃勝(北京矽成前身)于2018年收購台灣世紀民生科技旗下的汽車電子業務(Myson公司),Myson公司實際經營主體為武漢群茂,專注于光纖通訊類數模混合晶片的設計,産品包括MCU、LIN總線、CAN總線等。同年,北京矽成收購原SigmaDesigns(以色列)的通訊連接配接技術業務部門ISSI(Israel),ISSI(Israel)主營産品為家庭電力連接配接類晶片,近年來開始往車用連接配接、智能電網方向發展(2018北京矽成營收結構:DRAM收入占58.4%,SRAM收入占19.6%,Flash收入占12.3%,剩餘為模拟與互聯晶片)。而北京君正完成了對北京矽成的資産交割,成為國内唯一在車規級晶片市場具備全球競争力的廠商,進而擁有了以下核心技術:

(1)存儲器技術,包括SRAM、DRAM、NOR Flash、嵌入式Flash等。北京矽成在存儲器領域耕耘三十多年,形成了一套完整的技術體系和工程保障體系,能夠面向汽車電子、工業與醫療等領域提供高品質、高可靠性的各類存儲器産品,同時提供面向通訊産業和高端消費電子産業的晶片。

(2)模拟和互聯技術,包括FxLED驅動和大功率LED驅動、車用MCU、LIN/CAN總線和G.vn網絡傳輸技術等,能夠面向汽車電子、工業制造、通訊裝置和消費電子等領域提供各類晶片産品。公司的內建電路産品根據産品功能和應用領域主要分為四類,存儲晶片、模拟與互聯晶片、微處理器晶片和智能視訊晶片。

北京君正創始人劉強先生畢業于中國科學院計算技術研究所,自2005年至2009年任北京君正內建電路有限公司董事長,上司研發了嵌入式Xburst CPU,現任公司董事長和總經理,君正時代執行董事,香港君正董事,合肥君正執行董事,北京矽成董事長,持股比例8.4%。2019年5月,君正宣布将收購北京矽成的全部股權,而思源電氣通過換股成了君正的股東。

圖3:北京君正股權結構圖

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北京君正自成立以來一直采用Fabless的經營模式,在業務上專注于技術與産品的設計、研發,産品生産環節均委托大型專業內建電路委托加工商進行,具體包括晶圓的生産、測試和晶片的封裝、測試等。公司産品主要面向電子資訊行業的企業客戶,客戶采用公司的晶片後,需進行終端産品設計方案的研發。在銷售模式上,公司采用直銷和經銷相結合的方式,其中對于重點客戶,無論是通過直銷還是經銷的方式,公司均會直接對其提供技術支援與服務,協助客戶解決産品開發過程中的技術問題。

北京矽成的主要客戶均為全球知名的汽車電子經銷商或整機廠商,其中不乏市場認可度頗高的上市公司,前五大客戶分别為 Avnet(安富利集團)、Arrow(艾睿電子)、Hakuto(日本伯東株式會社)、Sertek(建智股份有限公司)、 Delphl ,均為全球知名大型電子元器件經銷商。客戶品質較高,與公司合作時間較長、信用情況良好,北京矽成曆史上較少發生壞賬損失。

北京君正自 2020 年 6 月份起對北京矽成實作并表。由于北京矽成在資産規模、業務規模、人員數量等方面均超過公司原有水準,本次交易完成後,公司的資産和業務規模等都有較大幅度的增長。2020 年 6-12 月實作收入達到 17.44 億元,并入上市公司之後使得北京君正20年收入增長至 21.70 億元,同比增長 539.40%。淨利潤方面,北京矽成7個月貢獻淨利潤 1.18 億元,但公司是以次收購産生了較大的存貨、固定資産和無形資産等資産評估增值,其折舊與攤銷緻使營業成本和經營費用同比大幅增長,一定程度上抵消了公司經營淨利潤的增幅, 合計抵消金額為 1.21 億元,使得公司全年淨利潤為 0.73 億元,同比增長24.79%。2021年公司整體進入到正常的會計年度,公司預報營業總收入52.74億元,比去年同期增長143.07%;實作營業利潤9.39億元,比去年同期增長1168.67%;實作歸屬于上市公司股東的淨利潤9.33億元,比去年同期增長1174.08%;實作扣除非經常性損益後的歸屬于上市公司股東的淨利潤9億元,比去年同期增長4296.02%。

圖4:公司2017-2021年營收和利潤水準(萬)

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并購完成後,公司的存儲類晶片業務占營收比重的70%,産品包括DRAM、SRAM和Flash産品。其中DRAM産品收入約占存儲類晶片收入的60%,主要針對具有較高技術壁壘的專業級應用領域開發。産品包括DDR、DDR2、DDR3、DDR4以及移動型的LPDDR2、LPDDR4等豐富多樣的産品,涵蓋 16M、32M、64M、128M 到1G、 2G、4G、8G、16G等多種容量規格,能夠滿足工業、消費、通訊等級和車規等級産品的要求,具備在極端環境下穩定工作以及節能降耗等特點。公司SRAM産品品類豐富,從傳統的Synch SRAM、Asynch SRAM産品到行業前沿的高速QDR SRAM産品均擁有自主研發的知識産權,報告期内,公司進行了不同種類和容量的SRAM新産品的研發,部分産品正在進行工程樣品方面的工作。通過多年積累,SRAM 産品逐漸赢得客戶的認可,可滿足客戶在高速、低功耗等不同性能上的需求。公司Flash産品線包括了目前全球主流的NOR Flash存儲晶片和NAND Flash存儲晶片,其中,NOR Flash存儲晶片産品具有序列槽型和并口型兩種設計結構,以及從 256K 至 1G 的多種容量規格;NAND Flash存儲晶片主攻 1G-4G 大容量規格。報告期内,公司進行了面向高品質類、不同容量和種類的Flash産品的定義、研發和工程樣片等相關工作;同時,控股子公司上海芯楷完成了面向大衆消費類市場的首款NOR Flash晶片的投片和樣片生産,并進行了産品的各項性能測試,測試結果基本達到預期名額。公司的 Flash産品主要應用于汽車和工業領域。除産品銷售收入外,北京矽成還有少量面向消費市場的專利授權費收入。

模拟與互聯晶片是相對較新的業務線,産品正陸續導入汽車領域。北京君正模拟與互聯産品線包括LED驅動晶片、觸控傳感晶片、DC/DC晶片、車用微處理器晶片、LIN、CAN、G.vn等網絡傳輸晶片,主要面向汽車、工業、醫療及高端消費類市場。近年來,公司不斷豐富車規級、工業級等高品質LED驅動晶片的産品種類。報告期内,公司進行了多款不同工藝、不同種類的LED驅動晶片及汽車DC/DC調節晶片等産品的研發和投片等工作,并繼續進行面向汽車應用的LIN、CAN、G.vn等網絡傳輸産品的研發和測試等工作,部分産品進行了樣品生産和風險試産,部分産品獲得客戶驗證,正在逐漸進行量産。互聯晶片是公司 2018 年收購的新的業務,目前還在投入期,目前銷售産品主要是原有産品,新産品預計可以在22年産生收入。

北京君正原有微處理器産品線和智能視訊産品線與北京矽成市場和銷售等相關部門分别進行了工作對接,利用北京矽成全球化的市場和銷售資源,推動原有業務在全球市場的拓展。微處理器晶片領域,公司進行了面向條碼市場、顯示控制等市場的微處理器新産品的研發和投片,該晶片将綜合考慮該類産品在低功耗、高功能靈活性和擴充性等方面的要求,可滿足AIOT領域多類智能硬體産品的需求,并可涵蓋高端MCU産品市場。在智能視訊領域,公司完成了面向專業安防領域後端裝置的晶片産品的定義和部分設計工作,預計該産品将于2021年下半年完成投片工作;針對AI算力越來越普及的發展趨勢,公司面向智能視覺IOT高端市場的新産品T40系列晶片支援高算力和混合量化技術,報告期内,公司進行了基于T40的方案優化工作,并支援客戶進行新産品的開發,推動客戶新産品的落地。

圖5:公司2021營收結構(分産品)

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圖6: 公司2021年産品營收(分地區)

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從合并前後的盈利能力上來看,北京矽成毛利率在被收購前整體保持在35%,淨利率緩步提升至9%,并表之後毛利率大幅下降主要是受資産攤銷影響。北京君正收購矽成時,ISSI 的存儲器存貨的可辨認公允價值相對于賬面成本有增值,存儲器存貨增值會随着存貨的周轉确認為當期營業成本,直接導緻當期毛利率降低,導緻并表後北京君正存儲晶片業務毛利率下降至 20.7%,同時在完成收購時,北京矽成産生了較大的存貨、固定資産和無形資産等資産評估增值,其折舊與攤銷緻使營業成本和經營費用同比大幅增長,也對毛利率産生負面影響。

圖7:2017-2021Q3毛利率和淨利率水準

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截至2020年末,北京君正完成收購後,公司确認了30.08億元的大額商譽,2019年至2020年,北京矽成對于業績的完成率約超85%。北京矽成被收購雙方簽署協定承諾矽成在 2019 年度、2020 年度和 2021 年度經審計的扣除非經常性損益後歸屬于母公司的淨利潤分别不低于 4900 萬美元、6400 萬美元、7900萬美元。業績承諾期屆滿後,若北京矽成實際淨利潤累計數未達到承諾淨利潤累計數的 85%,即視為未實作業績承諾,則業績承諾方承諾将協定約定的條款和條件,就北京矽成實際淨利潤累計數與承諾淨利潤累計數的差額部分,以股份、現金或股份與現金相結合的方式進行補償。目前從實作情況看,2019 年北京矽成實作扣除非經常性損益後歸屬于母公司的淨利潤為 4725.37 美元,業績承諾完成率為 96.44%,累計業績實作率超過 85%;2020 年年度業績實作金額為 5586.89 萬美元,累計業績完成率為 91.26%,超過85%;2021年年度業績實作金額為9183.5萬美元,超額完成業績對賭。

圖8:北京矽成業績對賭完成情況

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北京君正産品主要面向兩大類市場。第一類是汽車電子、工業制造、醫療裝置、通訊裝置等行業市場,這個市場面臨美光、三星、海力士、英飛淩、華邦等國際半導體企業的競争,競争比較激烈;第二類是智能硬體、智能安防等新興市場,這個市場因空間廣闊、發展迅速而獲得了傳統手機晶片廠商、無線晶片廠商、多媒體晶片廠商、MCU廠商的參與,競争也非常激烈。

汽車終端市場高景氣,汽車晶片業務充分受益。目前北京君正的拳頭産品主要集中在DRAM領域,随着汽車電動化、智能化的趨勢襲來,汽車晶片的市場前景廣闊,美光科技的CEO預計未來三年車載DRAM用量将以超過30%的複合增速上升。智能汽車的存儲需求主要來自車載資訊娛樂系統 (IVI)、進階駕駛輔助系統(ADAS)、車載資訊系統、數位儀表闆等四大領域。其中,IVI 約占總存儲産品用量的80%,ADAS 占約 10%。而随着智能駕駛程度的提升,用于收集車輛運作和周邊情況資料的各種傳感器會越來越多,包括攝像頭、雷達、熱成像裝置、雷射雷達等,而這些傳感器将産生大量的資料處理和存儲需求。

是以電動車的增量需求,對車用DRAM将有強有力的帶動作用。根據中國汽車工程學會編制的《節能與新能源技術路線圖2.0》,到2025年大陸新能源汽車在新車銷量中滲透率将達到20%,而實際上中國汽車工業協會統計的資料表明,2021年大陸新能源汽車整體銷量為350.72萬輛,同比增長165.10%,滲透率從2020年的6.17%大幅提升至2021年17.42%,遠遠超出官方給出的發展規劃指引。此外根據中汽協預測,2025(滲透率30%左右)年大陸汽車銷量有望達3000萬輛,屆時大陸新能源汽車銷量預計達900-1000萬輛,而到了2035年估計占比一半以上。2020年全球汽車存儲晶片市場規模約為34億美元,該市場規模預計至2023年可達59億美元,2020-2023年複合增長率為20%。

圖9:新能源汽車2014-2021整體滲透率

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從供給端來看,IC Insights 資料顯示,2018-2020 年期間,在 DRAM 市場中,三星、海力士和美光壟斷了全球約95%的市場佔有率。具體到車用 DRAM 領域,美光占據45%的份額,位居全球第一;北京矽成的經營主體 ISSI 憑借其在汽車領域超過20年耕耘和豐富多樣的車規産品占據15%的份額,位居全球第二。

圖10:全球汽車DRAM市場格局

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北京矽成目前已完成全球布局,主營業務覆寫美國、歐洲、日本、中國等全球主要國家和地區,非大陸地區收入占比超 90%。主營業務收入按照終端市場分類,分為汽車市場、工業市場、消費電子市場和資訊通訊市場等。從終端市場看,北京矽成終端客戶主要集中在汽車和工業市場,消費電子、資訊通訊及其他市場收入占比較小,其中最大的是汽車市場,收入占比超 50%。北京君正在汽車DRAM領域擁有以下幾層壁壘:

1. 車規級晶片具有研發和驗證周期較長(一般至少需要2年時間),進入汽車電子主流供應鍊體系需滿足多項基本要求:1)滿足北美汽車産業所推出的 AEC-Q100(IC)、101(離散元件)、200(被動零件)可靠度标準;2)遵從汽車電子、軟體功能安全國際标準 ISO 26262;3)符合 ISO 21448 預期功能安全,覆寫基于非系統失效導緻的安全隐患;4)滿足 ISO21434 網絡安全,合理保障車輛和系統的網絡安全;5)符合零失效的供應鍊品質管理标準 IATF 16949 規範。基本上一款晶片車規級的認證通常需要 3-5 年時間,對晶片廠商而言是極大的技術、生産、時間成本的考驗。而進入車企供應鍊後一般擁有 5-10 年的供貨周期。

2. 車規級晶片規格标準遠高于消費級,溫度要求高。1)工作環境更為惡劣:相比于消費晶片及一般工業晶片,汽車晶片的工作環境溫度範圍寬(-40 到 155 攝氏度)、高振動、多粉塵、多電磁幹擾。2)可靠性安全性要求高:一般的汽車設計壽命都在 15 年或 20 萬公裡左右,遠大于消費電子産品壽命要求。在相同的可靠性要求下,系統組成的部件和環節越多,對組成的部件的可靠性要求就越高。

3. 經營模式更加靈活。在競争關系上看,三星、美光采用 IDM 模式進行晶片研發生産,主要面向消費類市場和在車規市場的高端應用。北京矽成采用Fabless 模式,專注于專用領域 DRAM的生産,産品種類多、穩定性高、能長期供貨,已與下遊衆多汽車行業客戶形成穩定的合作關系。

智能視覺IOT市場廣闊,智能視訊産品線積極擴張。城市精細化治理對安防系統的準确度、完整度、安全性與智能化均提出了新的挑戰和要求,傳統安防産業正在向智能安防轉型。智能視訊晶片作為智能安防的基礎硬體之一,擁有廣闊發展空間。随着物聯網産業的迅速發展,家用攝像頭、仿真機器人、教育類電子産品等應用場景也在快速成長,亦為智能視訊晶片業務的成長帶來動力。

據IHS Markit資料,2020年全球視訊監控市場規模為290億美元。在智能視訊晶片領域,北京君正現有産品可覆寫智能視覺IOT高、中、低端等不同等級市場需求。目前公司共推出有T系列、A系列、C系列3大系列産品線,其中T系列已量産産品包括T21、T31、T40等,建構強大端側陣營,适配1080P到4K的不同分辨率IP Camera方案;2021年,君正又推出首款面向邊側的A1方案,實作了全産品線布局。C系列已推出C100,主要面向超小尺寸智能視覺物聯網,部分客戶産品正陸續落地;未來,公司還将繼續疊代3大系列産品,根據目前規劃,2022年将推出C200、T41、T32三款産品,後續結合市場需求及産品技術回報作為産品規劃方向,實作對智能視覺IOT市場全場景覆寫。

憑借不斷完善的産品線,除主要成熟的消費類以外,NUR及UVR市場也不乏頭部玩家的加入。報告期内,智能視訊市場普遍面臨供應緊張的情形,市場競争情況也不斷發生變化,憑借産品的競争優勢及公司在智能視訊領域的品牌影響力,北京君正智能視訊産品線相比去年同期保持了快速的增長,銷售收入同比增長340.29%;與此同時,供應鍊緊張導緻的産品供應不足一定程度上限制了公司視訊業務的成長幅度。2021年,公司公告拟投資5.6億元建設“智能視訊系列晶片的研發與産業化項目”,項目主要内容是于智能視訊前端三款IPC晶片與後端三款NVR/DVR晶片的研發與産業化。公司智能視訊産品線的積極擴張将有利于其在智能視訊晶片領域進一步占領市場佔有率。

整體來看,北京君正目前處于并購結束後的産業整理期,資源的過渡和協同都需要一定的時間。2022年半導體産業供應鍊緊張的趨勢仍然在延續,公司産品下遊需求整體比較旺盛。随着公司内部資源的高度整合,高毛利高容量産品的市場投放,公司将持續受益于此次國産替代的浪潮。

(校對/Arden)

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