国芯科技会议交流纪要20220113

公司介绍: 公司的愿景是创造一颗真正属于我们自己的嵌入式CPU。成立于2001

年的苏州国芯是国内较早聚焦国产自主可控嵌入式CPU技术研发和产业 化应用的芯片设计核心企业之一，致力于服务安全自主可控的国家战略, 持续为国家重大需求和市场客户提供IP授权、芯片定制服务，推出自主 芯片及模组产品。 嵌入式CPU为SoC芯片的控制和运算核心，其技术实现难度高，同时强 调逻辑控制、计算速度和低功耗，为SoC芯片中最关键的技术之一，长 期以来为国外企业所垄断其国产化对于国家战略安全与产业安全具有重 要意义。 苏州国芯不断通过国际合作实现CPU设计与世界主流技术接轨，与摩托 罗拉、IBM等著名企业签署了多项技术转让和合作协议，获得国际领先 的CPU架构指令系统技术与授权。历经近二十年的持续研发创新，最终 形成了以C*Core系列嵌入式CPU、外围IP和SoC的设计平台、C*SoC 芯片设计平台为主的产品阵列，广泛应用于信息安全、汽车电子和工业控 制、边缘计算和网络通信三大关键技术领域。 公司要根据客户具体需求，基于自主嵌入式CPU和丰富的外围IP面向关 键领域不断优化公司的SoC设计平台为客户提供IP授权和更优的服务。 公司持续聚焦于"云"到"端"的安全应用，产品覆盖云计算、大数据、 物联网、智能存储、工业控制和金融电子 等关键领域，以及服务器、汽车和智能终端等重要产品。公司已成功实现

基于三种指令集的8大系列、40余款CPU内核，形成了深厚的嵌入式

CPUIP储备，成功推出一系列安全芯片，多个产品打破国外垄断，性能

指标打至個夕卜知名品牌的同类水准为实现三大应用领域的安全自主可控

和国产化替代提供关键技术支撑。

公司累计为超过90家客户提供超过120次的CPUIP授权，为超过70

家客户提供超过140此的芯片定制服务。公司的嵌入式CPUIP于2006

年实现累计上百万颗应用，于2008年实现累计上千万颗应用，于2015

年实现累计上亿颗应用。公司自主芯片及模组产品于2013年实现了累计

上百万颗应用，于2015年实现了累计上千万颗应用。

备受众多政府机构、大型企业、科研院所和金融机构的青睐。公司始终将

技术创新作为品牌腾飞的保障让每一个奇妙的想法都成为实现梦想的进

程。持续卓越的迭代创新能力让公司在专利、软件著作权、集成电路布局

设计方面均取得了行业瞩目的成就。

公司主动承担了国家十一五、十二五、核高基等一系列重大专项科技攻关

工作，多次荣获国家、中国电子学会科技进步奖，这是苏州国芯引领行业

发展，拥有核心竞争优势的力证。科技的福祉属于全人类，更属于每一个

敢拼敢闯用于担当的企业。公司将持续推动从"云"到"端"信息安全芯 片产业化 持续发展高性能C*Core系列CPU及基于RISC-V架构的CPU

内核设计，成为我国嵌入式CPU领域具备国际竞争力的企业。 公司持续专注于国产嵌入式CPU的研发与产业化应用，高度重视研发投 入与技术创新。报告期内，公司累计研发投入2.52亿元，占营业收入的 比重为30.40%。截至2021年6月30日，拥有已获授权专利116项(其

中发明专利111项),拥有126项软件著作权和33项集成电路布图设 2

计。公司是江苏省集成电路设计产业联盟副理事长单位，2021年担任苏

州市半导体产业联盟理事长单位。承担了 5项"核高基"国家科技重大

专项，以及数十项重大科研项目。荣获国家科学技术进步二等奖、电子信 息科学技术一等奖、"十年中国芯"等荣誉和证书。

未来，公司将立足国家重大需求和市场需求领域客户，持续发展我国自主 可控高端嵌入式CPU系列，实现国产化替代，为解决我国高端芯片核心 技术受制于人的问题作出重要贡献，致力于成为我国嵌入式CPU领域具 备国际竞争力的企业。

问答环节

Q :股东情况 A:截至目前，公司国有股东为国家集成电路产业投资基金股份有限公司，

占比;8.63%。

Q:公司研发费用情况

A : 2018年、2019年、2020年和2021年1-6月,占收入的比例分别 为33.09%、28.68%、32.08%和26.34%。公司研发费用整体投入较大，

占收入比例较高。公司研发费用主要由职工薪酬、折旧与摊销、外协试验 费构成。报告期内，公司研发费用持续増 长，主要原因一方面为保持整体研发水平，公司研发人员数量有所增加、 薪资水平有所増长;另一方面公司持续购进IP等无形资产用于研发，因 此折旧与摊销支出持续增长。

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Q:公司主要产品与服务之间的协同性

A :公司三大类业务以自主可控的嵌入式CPU技术为基础，业务之间具

有较强的协同效应。

(1) IP授权与芯片定制服务、自主芯片产品之间的协同性

公司自主可控的CPU内核是保证芯片自主可控的重要因素，同时也决定 了芯片的配套软件开发和应用生态等要求。公司基于近二十年的IP授权

与定制服务经验，围绕自主研发的CPU内核和相关IP建立了面向信息安 全、汽车电子和工业控制、边缘计算和网络通信三个领域应用的SoC芯 片设计平台并以此为基础为客户提供芯片定制服务或进行自主芯片产品 的研发，有效缩短了设计周期，提高了芯片的设计成功率。 同时，公司在自主研发芯片或为客户提供芯片定制服务的过程中，能及时 了解行业应用需求，持续对CPU内核进行升级，并为新型号CPU的设 计研发提供方向，从而进一步丰富公司的嵌入式CPUIP储备，进一步优 化公司的SoC芯片设计平台。

(2) 芯片定制服务与自主芯片产品之间的协同性 基于公司自主可控的CPU内核以及相应的SoC芯片设计平台，自主芯片 产品主要依据公司对市场的理解及下游客户的需求进行自主芯片设计与 量产芯片定制服务主要依据客户的定制化需求进行定制设计与产品量产 两者之间在工程经验、质量管理和产品可靠成熟度等方面可以相互借鉴和 印证，从而保证芯片设计的成功率、技术稳定性与可靠性。

Q :云-端信息安全芯片设计及产业化项目的基本情况 A:在公司现有信息安全芯片及模组产品的基础上，基于市场应用情况与

需求情况进行产品迭代升级，推出新一代"云"到〃端"应用的系列安全 芯片。

(1)高性能云安全芯片 本项目将在现有的云计算与服务器安全芯片系列产品的基础上进行研发 升级，通过改进工艺，优化设计方案，提升密码芯片的集成度，降低客户 云安全产品实现的难度和复杂度，同时实现PCIE3.0数据传输接口和更 高加解密性能，满足客户对云端密码芯片的功能、性能及功耗等方面的需 求。新一代高性能云安全芯片可广泛应用 于金融、电力、交通、通信、视频监控、工业控制和数据安全存储等云应 用安全领域。

(2 )生物特征识别安全芯片系列本项目将在现有的指纹识别及金融电子 安全芯片的基础上，研发生物特征识别安全芯片和具备人工智能功能的生 物特征识別安全芯片，主要应用于指纹、指静脉以及人脸识别产品。

(3 )低功耗低成本IoT安全芯片系列 本项目将在现有低成本安全芯片的基础上，针对物联网端类低成本低功耗 的需求，采用22nm及MRAM先进半导体制造及存储工艺技术，专门 研制开发的应用范围广泛、通用性强的低功耗、低成本IoT安全系列芯 片产品，可广泛应用于智能家居、智慧城市、环境监测、智能电网、公共 安全等各个端应用安全领域。

Q:公司的核心技术情况

A :公司的核心技术为嵌入式CPU技术与芯片设计技术，主要包括自主 可控嵌入式CPU微架构设计技术、面向应用的SoC芯片设计平台技术、

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安全可信系统架构及芯片实现技术和高可靠芯片设计技术等。

Q:公司竞争优势有哪些

A: (1)关键技术自主可控的核心优势 公司为国内少数几家全面掌握自主可控嵌入式CPU核心技术且具有丰富 产业化应用经验的企业。

自创立以来，公司始终坚持"国际主流兼容和自主创新发展"相结合的原 则，先后获得摩托罗拉的"M*Core指令集"、IBM的n PowerPC指令 集"授权，并以"M*Core指令集"、"PowerPC指令集"和"RISC-V 指令集。为基础，高起点建立具有自主知识产权的高性能低功耗嵌入式 CPU技术和基于自主可控CPU的SoC芯片设计平台。

(2 )关键领域高端SoC定制芯片设计服务的成熟优势 基于自主研发的嵌入式CPU核、积累的丰富外围IP应用模块与设计经验,

公司面向信息安全、汽车电子和工业控制、边缘计算和网络通信三大关键 领域建立了可复用、易拓展的SoC芯片设计平台。公司的SoC芯片设计

平台已承担多个重点产品项目设计研发且已为多家客户提供了定制化设 计服务并经过大量的量产验证，如信息安全系列芯片、汽车电子和工业控 制系列芯片等，具有成熟、可靠的优势。

(3)信息安全芯片及模组产品优势 公司基于多年从事嵌入式CPU研发与产业化的经验，成功在信息安全领 ±或实现突破。公司的信息安全芯片及模组具有较高的技术含量，且在国密 算法模块、高性能安全加密引擎、可重构对称密码算法处理器技术、抗侧 信道攻击技术、防物理操纵技术、防故障利用技术等多方面具有创新优势。

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如针对高安全等级应用场景，公司通过国密算法模块设计，实现在物联网

等极低成本、极低功耗的场景下，芯片仍 然具有同等强度的抗攻击能力;针对云端服务器等高性能应用场景，通过

高性能安全加密引擎技术，实现芯片中的密码运算加速以及IPSec等网 络协议应用加速，支撑了万兆网等高速接口的数据加解密应用;针对客户 自定义加解密算法的应用场景,公司研制了哈佛体系结构可重构对称密码 算法处理器(RSCP ),实现较高处理性能下的分组密码算法、流密码算

法以及杂凑密码算法。 此外，公司信息安全芯片产品的工艺涵盖

14nm/40nm/65nm/90nm/130nm/180nm等不同规格的产线，且经过 成功验证，能满足客户不同应用场景的差异化需求。

(4)可持续研发与创新优势 汽车电子和工业控制芯片领域长期被英飞凌、意法半导体和恩智浦等国际

巨头所占据，公司基于自主可控的嵌入式CPU核推出的发动机控制芯片 CCFC2003PT已在柴油重型发动机中获得实际应用，在关键领域打破国 际垄断，实现了自主可控和国产化替代，产品性能达到国际巨头同类产品 的水平，可广泛应用于直喷发动机、柴油发动机、变速器、汽油发动机和 混合动力汽车(HEV)等发动机控制领域，实现了该型号器件的国产化替 代并为公司未来进军自主可控的汽车电子和工业控制高端芯片领域奠定 了基础; 在边缘计算和网络通信领域,公司已建立基于多核应用的高端SoC芯片 设计平台，并成功研制了 RAID控制芯片，为公司后续在该领域的芯片产 品突破提供宝贵经验。

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(5)面向国家重大需求和关键领域的产业化应用优势 公司先后与国家电网、南方电网的下属单位合作，成功研制应用于智能电

表、采集终端、配电终端和移动设备上的信息安全芯片，客户的芯片年出 货量达到3,000万颗以上，并呈逐年递増的趋势;公司与潍柴动力合作, 成功研制柴油重型发动机控制芯片，可广泛应用于直喷发动机、柴油发动 机、变速器、汽油发动机和混合动力汽车等发动机控制领域;公司与中科 院下属单位合作，将自主可控嵌入式CPU成功应用于新型基站通信与控 制芯片中。 截至2021年6月30日，公司累计为超过90家客户提供超过130次的 CPUIP授权，累计为超过70家客户提供超过140次的芯片定制服务。

自主可控嵌入式CPU产业化应用客户主要包括国家电网、南方电网和中 国电子等大型央企集团的下属单位，中国科学院、公安部、国家核心密码 研究单位和清华大学等机构的下属研究院所，以及联想、比亚迪和潍柴动

力等众多国内知名企业。 自主芯片及模组产品的主要用户包括中云信安、大华股份、苏州科达、南

瑞集团、深信服、新大陆、中孚信息和天喻信息等主要信息安全系统与设 备厂商。

Q:公司未来发展战略

A :公司的战略目标是成为我国嵌入式CPU领域具备国际竞争力的企业,

立足国家重大需求和市场需求领域客户，持续发展我国自主可控高端嵌入 式CPU系列。

在嵌入式CPU层面,公司对标全球一流嵌入式CPU厂商的前沿技术， 8

基于开源或已获授权的指令集,设计研发自主可控的面向关键领域应用的 高性能低功耗CPU内核，成为中国国产嵌入式CPU的核心供应商之一。

在自主芯片产品层面，公司将在信息安全、 汽车电子和工业控制、边缘计算和网络通信等关键领域持续突破，其中在

信息安全领域，公司将基于自主可控嵌入式CPU的核心技术和新一代高

性能可重构密码处理技术，紧密围绕"云"到"端"的安全需求，开发全

系列的芯片、模组和解决方案，覆盖云计算、大数据、边缘计算、终端计

算和网络通信等领域，以及金融电子、工业控制、智能电网、智能网联汽

车和智能家居等行业成为中国信息安全芯片及模组产品的领先供应商之一。 I■

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在汽车电子和工业控制、边缘计算和网络通信领域，公司将基于发动机控 制芯片、车身控制芯片、新型网关处理芯片和RAID控制芯片等产品中积 累的设计技术和经验，持续研发关键领域急需的芯片与模组产品，为解决

国家在特定领域的无"芯"之痛提供助力，打造公司的重要増长极。

Q :嵌入式CPUIP授权行业市场竞争晴况? 在嵌入式CPUIP授权领域，ARM占据绝对领先地位，基于ARM架构的 芯片已累计出货1,800亿颗。2018年全球基于ARM授权的芯片出货量 约为229亿颗,2018年中国基于ARM授权的芯片出货量约为100亿颗, 95%中国设计的SoC芯片都是基于ARM的CPU技术。ARM架构处理 器在智能手机应用处理器和物联网微控制器等领域占据全球90%市场份 额。美国SiFive公司是近年来嵌入式CPU技术的新军，基于开源RISC-V 指令系统推出了一系列的嵌入式CPU内核，受到行业内高度关注，有望

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打破ARM的垄断地位。 在信息安全领域，国产的嵌入式CPUIP技术占据了一定市场地位; 在汽车电子领域,ARM架构处理器在车载娱乐和ADAS系统领域占据全 球75%市场份额，但在车身和发动机控制领域中占比尚小，市场主要被

PowerPC架构和Tricore架构占据;

Q:公司在信息安全芯片及模组行业的市场地位和相关技术先进性

A :公司为国内主要的云安全芯片、金融POS安全芯片供应商之一，国

家重大需求安全芯片主要供应商之一,在云安全芯片、金融POS安全芯

片和国家重大需求安全芯片的研发和市场销售在国内处于先进水平。国芯

科技公司基于自主可控的嵌入式CPU ,成功研发了信息安全芯片及模组

产品，为国内少数可提供"云"到"端"系列化安全芯片及模组产品的厂

商,满足了国家重大需求和关键应用领域对自主可控的信息安全芯片及模

组的需求，逐步实现了国产化替代。

公司信息安全芯片产品的工艺涵盖 14nrn/40nm/65nm/90nrn/130nm/180nm等不同规格的产线且经过

成功验证，能满足客户不同应用场景的差 异化需求。公司已拥有14nmFinFET成功流片经验和 40nmeFlash/RRAM等工艺节点芯片的规模量产经验，并已开展新一代 工艺节点芯片的设计预研公司在先进制程工艺节点的技术已达到国内同 行业厂商的领先水平。 其中在"云"安全芯片领域，公司的CCP903T系列云安全芯片对称算法 的加解密性能达到7Gbps ;新一代CCP908T系列云安全芯片对称算法

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的加解密性能达到30Gbps，综合性能达到国际龙头企业同类产品的技术 指标，可满足高端云设备的安全需求; 在"端"安全芯片领域，公司是国内首家通过银行卡检测中心国际PCI5.1 标准测评的金融终端安全主控芯片的企业，产业化应用位居国内前列;公 司开发的车规级安全芯片，符合AEC-Q100标准，为国内少数可为汽车

及车联网通信安全提供安全芯片的厂商之一。

Q :C*CoreCPU核的SoC芯片设计平台设计及产业化项目相关产品的市 场?

1汽车电子和工业控制应用

汽车电子是当前SoC芯片设计平台需求强烈的应用领域，目前已逐渐步 入稳定増长领域。2018年汽车相关电子系统的销售额从2017年的1,420 亿美元増加至约1,520亿美元，预计2019年将増至1,620亿美元。预 计2017年到2021年间，汽车电子系统将实现6.4%的年均复合増长率。 我国动机控制芯片进口替代需求强烈政府大力支持国内厂商自主研发芯 片，实现进口替代。工业控制是SoC芯片应用的另一主要领域，重要的 工业数据安全及大数据的处理需要高性能的CPU和SoC芯片支持。因此 SoC芯片巨大的市场空间。

2物联网应用 2019年全球物联网连接数达到110亿台，预测2025年全球物联网连接 数年将达到250亿台，未来年均复合増长率将达到15.66% 物联网最大的特点就是海量的互联设备和丰富应用场景，由此带来了海量 的芯片需求。SoC主控芯片、安全芯片等均需要使用嵌入式CPU技术。

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同时，物联网碎片化、多样化、个性化等 特点，很难使用一款通用芯片平台来满足不同应用场景的需求。具备较强 微架构定制化设计技术实力的本土厂商将迎来极大的发展机遇。 2边缘计算和人工智能应用 2022年全球边缘计算市场规模将达到67.2亿美元。