「公司深度」芯海科技:全信号链芯片设计企业,深耕赛道超十五年

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一、深耕信号链赛道超十五年,在细分领域技术独占鳌头

芯海科技是一家集感知、计算、控制于一体的全信号链芯片设计企业,专注于 高精度 ADC、高性能 MCU、测量算法以及物联网一站式解决方案的研发设计,基于自 主研发的低速高精度 ADC 及高可靠性 MCU 两大核心技术,掌握了全信号链芯片设计技 术,研制出结合智能算法、云平台、人工智能、大数据的一站式服务方案,已经在国 内主流客户的手机、家电、消费类电子等领域实现进口替代。

1.切入细分蓝海打破海外垄断,稳扎稳打由低做高

公司从细分领域切入,打破海外企业垄断实现进口替代,主要发展历程如下: (1)2003-2009 年:高精度测量 ADC,高性价比打破海外垄断:2003 年公司成立, 首先布局体重秤、商用衡器工业测量领域,专注于开发 ADC 芯片,当时国内市场高精 度 ADC 和中高端衡器,高度依赖海外 TI、ADI 等企业;至 2007 年,公司量产 24 位高 精度 ADC 芯片 CS1242,有效位数达到 21 位和同时期德州仪器 ADS1240 芯片对标下, 极具性价比;至 2008 年,公司开始自主研发 8 位元 MCU 内核,进入下一阶段。 (2)2009-2015 年:高精度测量 ADC 结合通用 MCU 提升产品价值;2010 年公司推出
8 位 MCU 内核,并开发各种外设和通用 MCU 产品,结合高精度 ADC 技术,打开小家电、 消费电子等通用 MCU 应用市场;2011 年公司推出 24 位高精度 ADC 芯片 CS1232; (3)2015-2019 年:智能硬件解决方案,围绕智能终端一站式服务;公司整合 ADC、 MCU 、新开发的各类无线应用技术,形成智能硬件解决方案技术;布局消费类产品市 场,顺应物联网时代来临,产品应用领域包括智慧健康、智能家居、智能手机、智慧 工业。第一、智能手机领域,2015 年公司与 vivo、魅族、小米等国内品牌合作;第 二、智慧健康领域,2016 年公司推出集高精度测量算法、无线模组及应用方案的智 慧健康一站式芯片解决方案,同小米、华为等国内客户合作;第三、压力触控领域, 2018 年公司推出全球首款采用电阻式微压力应变技术的压力触控 SoC 芯片并实现量 产,已经在主流智能手机产品上落地。同时,推出 ARM 内核 32 位 MCU 芯片 CS32G020 (4)2019 及未来;公司计划整合高精度测量技术、AI 算法技术、无线应用技术, 拥 抱 物 联网普及浪潮 ,帮助客户实现更高端的未来硬件智慧产品。

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2.ADC 高精度量测+MCU 微处理器,战略布局 AIoT 五大领域

芯海科技主要产品为低速高精度 ADC 信号链芯片和高可靠性 MCU 芯片,主要应 用领域为智能健康、压力触控、智慧家居、工业测量、微处理器五大板块。公司是 国内少数能够横跨模拟电路、数字电路技术两大领域信号链芯片企业,把握人工智能 物联网世界底层架构测量和控制的两大节点,协同自身 ADC 与 MCU 技术,为 AIoT 设 备提供“精准感知 ADC + 精准控制 MCU + 精准 AI 算法”的一站式解决方案,实现 信号链生态闭环。具体包括:(1)高精度 ADC 芯片:是实现精准测量的关键环节, 通过对真实世界的模拟信号进行测量并转换成数字形式;随着物联网时代兴起,全球 约 50%的电子产品中都需要 ADC 芯片/模块,主要运用在对工艺、性能、可靠性要求 极高的领域,同时采用 MCU 作为智能控制的核心,通过将 CPU、存储器集成在一片芯 片上 ,形成芯片级计算机,构成了信息产业和工业控制的基础。(2)信号链 MCU 芯 片:从测量,到运算,再到控制形成一个完整的信号链闭环;芯海科技竞争中的核 心价值点主要来源于高精度感知测量和高可靠性控制技术,前者来源于公司多年来在 智高精度测量 ADC/AFE 技术积累,后者来源于公司在高可靠性 MCU 芯片技术积累。

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切入五大应用细分市场,1+3+N 战略打造芯片全场景应用。芯海科技提供“芯片 +算法+方案”一体化服务;同时结合自身在全信号链产品方面的技术研发优势和物联 网应用、人工 智能等新兴 应用的快 速发展前景 ,提出“1+3+N” 战略打造 物联网全场 景应用,具体而言:“1”代表围绕手机的周边应用,如压感芯片和快充方案等;“3” 代表 TWS 耳机、手表/手环等智能可穿戴和人体成分分析仪/体重秤;例如,芯海科 技在 TWS 耳机方面可提供 SoC 芯片+测量算法+整体解决方案,在智能可穿戴领域具备 AFE 芯片+Sensor Hub+高精度身体参数测量方案,在人体成分分析仪/体重秤应用中 可提供丰富的 ADC/SoC 芯片+测量算法+APP&云平台+完整解决方案;“N”代表基于 ADC、MCU 和 SoC 芯片的解决方案覆盖的物联网智能硬件应用,包括智能家居、消费 电子、工业测量与控制、电源快充、数字电源等。

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3.创始人和核心团队持股比例高,利好公司未来快速增长

公司股权架构集中于核心团队,创始人持股比例高,有利于推动公司快速增长, 实现股权价值提升。根据芯海科技招股说明书讯息,公司前五大股东持股比例占比 高达 74.05%;公司主创始人卢国建先生和员工持股平台海联智合为主要股东,分别 持有 37.35%和 22.05%的股份。公司直接或间接持有合肥芯海、西安芯海、康柚健康 等 7 家公司的股份,均为全资或控股子公司,除芯海创芯和芯崛科技尚未开展实质运 营外,其他子公司布局在合肥、西安等地,明确服务于公司集成电路设计开发、销售、 上下游业务拓展等,有利于公司开拓市场和多样化发展。公司实际控制人卢国建先 生,拥有数十年丰富芯片行业从业经验,曾于华为供职七年,期间担任基础研究管 理部副总工程师和 ASIC 数模产品部(华为海思前身)总监;离职后创立芯海科技, 带头打破国外巨头对中国高精度 ADC 芯片的市场垄断,确立了公司信号链芯片市场布 局,高成本研发信号链 MCU 技术;采用“聚焦细分市场打造核心优势,开创小蓝海, 实现可持续运营”的发展战略。

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4.核心技术团队实力雄厚,覆盖国内主流客户

芯海科技核心技术团队成员近三年无变动,均为高知识水平集成电路人才,具 备深厚的 IC 相关领域背景,先后在多家国内外头部 IC 设计商任职,拥有丰富工作 经验;核心技术团队研发能力雄厚,为公司重要项目和研发部门中流砥柱。公司创 始人和实际控制人卢国建先生为集成电路设计行业的资深从业者,自 1993 年进入芯 片行业以来,已积累二十年科研工作经历。1993 年硕士毕业后,卢国建先生进入武 汉邮电科学研究院从事芯片设计,并前往美国学习进修,之后经由华为特聘,创办了 华为数模部(华为海思前身)并工作长达七年;2003 年离职后创立芯海科技。

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公司近年来持续增加研发费用支出,研发投入占比每年均保持在 20%左右,大力 引进高精尖人才、建立健全研发管理制度体系等,成为业内技术领军人物。2017- 2020Q1 期间,公司研发投入为 4020 万、4116 万、5109 万和 1292 万元研发费用营收 占比为 24.52%、18.77%、19.77%和 22.95%,始终保持较高水平,与同行业可比公司 对比在行业内居于领先。研发人员方面,公司团队在模拟及数字集成电路设计、系统 设计、视频算法、嵌入式软件开发等领域有深厚积累和先进经验,核心技术人员在集 成电路设计已拥有十至二十年从业经验;公司现拥有技术研发人员 135 人,占员工 总数 62.79%,其中 121 人为本科以上学历,占研发人员总数 89.63%。

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芯海科技位列国家高新技术企业名单,始终高度重视技术研发,尤其在高精度 ADC 芯片及高可靠性 MCU 设计领域技术走在前列,获广东省物联网芯片开发与应用工 程技术中心资质;截至 2020 年 3 月末,公司已获得 134 项软件著作权和 27 项集成电 路布图设计、195 项专利,其中发明专利 111 项。公司产品技术水平广受认可,成绩 显著,2015 年 CSU1185D 获第十届“中国芯”年度最具潜质产品称号;2016 年, CS1258 获“高性能模拟前端芯片”第十届中国半导体创新产品和技术奖;2018 年, 公司推出国内首颗内置 USB PD3.0 快充协议的 32 位 MCU 芯片 CS32G020,荣获 2019 年第四届中国 IoT 技术创新奖,2019 年,CS1259 获第十四届中国集成电路产业促进 大会“中国芯”优秀技术创新产品称号。

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公司下游终端客户包括小米、华为等以经销模式为主有利于业务快速发展,经 销模式的销售收入占比为 90%;公司集中资源进行芯片设计和研发工作,提高公司对 下游客户的响应效率;在经销模式方面:公司已同西域微科(智慧健康芯片销往小米、 华米、乐心、香山)、卓芯微(通用微处理器芯片销往万魔声学)、威盛康科技和中电 国际信息科技等下游优质经销商达成长期、深度、稳定的合作关系,前五大经销商的 名单近三年鲜有变动,对公司销售收入贡献比例始终保持 40%以上。终端客户包括小 米、华为、万魔声学等主流品牌商。

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公司上游采购以芯片制造费用为主,为 Fabless 模式集成电路设计公司,专注 集成电路设计,有利于更快更好地对市场需求变化做出响应。公司已经与华虹宏力 半导体、天水华天、易兆微、中芯国际等优质专业集成电路制造、封装测试企业建立 了稳定合作关系,有效保证芯片产能。

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5.营收&毛利率同步增长,技术实力构筑强竞争力

公司营业收入、净利润稳定增长,受益于物联网在智能健康、智能家居等领域 大幅扩张。根据芯海科技公告数据,(1)营业收入:2017-2020H1 公司营业收入为 1.64 亿元/2.19 亿元/2.58 亿元和 1.59 亿元;同时期,营收同比增速为 57%/34%/18% 和 72%;(2)归母净利润:2017-2020H1 公司归母净利润为 0.16 亿元/0.28 亿元 /0.43 亿元和 0.45 亿元;同时期,归母净利润同比增速为 41.38%和 33.39%;公司营 收和净利润增长因素:公司下游应用健康测量、智能穿戴设备需求量增长快速;此 外,公司智能手机压力触控芯片打入主流市场;此外,2020Q1 起受新冠疫情拉动红 外额温枪等防疫物资需求影响,公司红外测温芯片及模组销量增长较快,驱动营业收 入、归母净利润同步增长。(3)经营活动净现金流:2017-2020H1 公司经营净现金流 分别为 2,339 万元/855 万元/-234 万元和-931 万元,经营现金流为下降趋势主要系 近年销售规模扩大,公司积极备货,同时下游客户经营性应收款项增加;此外,公司 经销商客户上海曜迅和广东一二三于 2018 年出现经营困难,且部分客户受到下游市 场需求变化和产品销售季节性影响,回款情况不如预期,但是整体并不影响公司稳定 经营。(4)细分业务收入占比:智慧健康芯片和微控制起芯片为公司主要产品,收 入占比合计近 90%,2020H1 的变化主要是受疫情影响,智慧健康芯片销售占比显著提 升;在产品种类方面,随着公司一体化布局,高度集成的 SoC 销售占比逐步提升。

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毛利率和净利润率呈现同步增长趋势,主要系公司切入细分蓝海市场具备较强 竞争力,研发实力强、积累丰富量产经验使得成本下降和国家利好政策流片补贴等。 根据芯海科技公告讯息,(1)毛利率:2017-2020H1 公司的毛利率分别为 41.49%/45.04%/44.80%和 59.71%;(2)净利润率:2017-2020H1 公司的净利润率分 别为 9.98%/12.72%/16.21%和 28.01%;毛利率、净利润率主要变动因素:2020Q1 期 间,受新冠肺炎疫情影响,国内体温监测设备如额温枪等防疫物资需求急速增长,因 此公司智能健康芯片下的红外测温芯片和模组销售占比快速提高,该产品销售毛利率 较高,对公司该季度毛利率提升有很大助力,推动净利润率同步上升;(3)公司毛 利率高于同业平均水平;公司产品在高性价优势下,毛利率仍然居于前列,对比国 内同业可比公司,兆易创新、中颖电子、圣邦股份、上海贝岭、士兰微等,高于业内 平均水平,位于领先地位。(4)政府稳定给予支持:公司作为集成电路行业国家级 高新技术企业,2011 年至今持续享受政府的研发补助和税收优惠,包括与资产相关 的政府补助以及与收益相关的政府补助。

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应收账款和逾期款项随着销售规模有所提升,正在加大回款力度。根据芯海科 技讯息,(1)应收账款和逾期款项:2017-2019 年,公司应收账款余额随着销售规模 增长,占营收比例在 40%左右水平,主要系公司下游客户经销商规模较小,部分经营 情况出现困难,2017-2019 年内公司逾期款项金额较大且对应收账款余额占比逐步增 加,回款周期有所延长,主要原因为公司客户上海曜迅和广东一二三于 2018 年出现 经营困难,以及部分客户受下游市场需求变化和产品销售季节性影响,回款情况不如 预期,针对上述情况,公司已对上海曜迅的应收账款全额计提坏账;广东一二三与广 东新域签订《债 务转移合同 》,安排由 广东新域向 公司偿还债务 ,目前还款 进度正常; 对于其他客户,公司已持续催收逾期款项,截至 2020 年 8 月 6 日,公司的期后回款 比例分别为 99.82%、69.98%、76.16%和 73.54%,剔除上海曜迅和广东一二三后的期 后回款比例分别为 99.82%、93.08%、91.35%和 89.45%,其余客户回款情况整体良好; (2)三项费用利用率:2017-2019 年公司在业务持续增长的情况下,三项费用(管 理费用中不包括研发费用)营收占比保持在 15%以下,相对稳定。

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募投项目完成后,公司向高端产品线有望实现进一步升级,募集资金集中投入;

根据芯海科技公告讯息,公司本次公开发行不超过 2500 万股 A 股普通股股票。募集 资金在扣除发行费用后,全部投资到公司主营业务相关的项目中,主要用于芯片技术 升级和提供高集成度产品:(1)高性能 32 位系列 MCU 芯片升级&产业化:围绕客户 需求,开发更高精度、更低功耗、更高集成度、更智能的开发生态等;(2)压力触 控芯片升级&产业化:有利于巩固公司在细分领域的领先地位;(3)智慧健康 SoC 芯 片升 级&产业 化: 有利于公司实现差异化竞争、 降低下游客 户新品开发门 槛,提高产 品附加值,进而提升市场占有率和行业竞争力。

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二、全球 ADC+MCU 芯片设计细分赛道市场约 250 亿美元

1.中国大陆 IC 设计蓬勃发展,高尖端进口替代如火如荼

芯海科技掌握的技术横跨模拟芯片和数字芯片两大领域,均属于集成电路范畴,IC 设计是作为芯片制造产业链的上游环节,指以集成电路、超大规模集成电路为目 标的设计流程,属于轻资产的技术密集型行业。集成电路设计涉及对电子器件 (例 如晶体管、电阻 器、电容器 等)、器件 间互连线模 型的建立。 所有的器件 和互连线都 需安置在一块半导体衬底材料商,这些组件通过半导体器件制造工艺(例如光刻等) 安置在单一的硅衬底上,从而形成电路;从产业链比重上看,IC 设计是半导体产业 链中附加值相对高的部分,近年来 IC 设计业始终保持较高的增速,高于行业平均水 平,环节占比领先于 IC 制造和封装测试行业。

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全球 IC 设计市场持续增长,下游需求旺盛推动行业景气度上升;根据 IC Insight 统计,十年来全球 IC 设计市场一路走高,2018 年全球集成电路设计行业销 售额为 1,139 亿美元,相比 2017 年销售额增长了 13.90%。预计 2019 年全球集成 电路设计行业销售额为 1,216 亿美元,相比 2018 年销售额增长 7.64%;考虑到 5G、 物联网等新兴应用的不断升级,IC 设计仍具有相当广阔的成长空间。

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中国市场增速显著高于全球平均水平,政策资本双轮齐下,国内半导体行业发 展迅速;(1)虽然从 IC 设计市场的区域分布上看,美国仍处于全球市场的领军地位, 2018 年美国 IC 设计销售额占全球 IC 设计业的 52.6%;但中国承接第三次半导体产业 转移的趋势已成定局;从创投角度分析,新成立的 Fabless 设计公司主要位于中国市 场,成长性高,市场活力大,欧美市场渐趋成熟,已经进入了行业并购整合阶段,向 寡头垄断方向发展,整体规模保持稳定,处于零增长甚至负增长状态;(2)政策利好: 国家 2014 年成立专项基金“大基金”对半导体行业的龙头企业进行投资;作为新兴 产业和高新技术,集成电路多次被政府文件点名要求给予倾斜和扶持,受惠于国家战 略引领,中央和地方各级部门陆续出台各项优惠政策,在税收和研发补助多方面大力 扶助技术企业。

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2.全球 ADC 市场约 28 亿美元,MCU 市场约 220 亿美元

高精度 ADC 和高可靠性 MCU,分别属于模拟 IC 设计信号链路芯片和数字逻辑 IC 设计的细分赛道。根据 Statistica、IC Insight 数据,(1)全球 ADC 市场规模, 2021 年预计约为 27.5 亿美元,行业生命周期长,整体市场稳定增长:ADC 芯片具有 行业周期长,下游需求分布广泛等特点,在电子消费、智能家居领域需求旺盛,也常 运用在军工、航天技术等对工艺、性能、可靠性要求高的领域,考虑到 5G、物联网 等下游新兴应用需求增长,市场空间持续扩张, 2018 年 ADC 的市场规模已达到 23.1 亿美元,预测 2018-2023 年期间,ADC 市场规模年复合增长率达 4.87%,至 2021 年可 达 27.5 亿美元。(2)全球 MCU 市场规模,2021 年预计约为 220 亿美元,受益于物联 网需求爆发,下游应用推动市场持续利好:MCU 的主要应用场景包括网络通信、计算 机、汽车电子、工业控制等;伴随物联时代来临,MCU 市场有望持续成长。根据 IC Insight 发布的数据,受到物联网等下游新兴应用市场的扩张,MCU 的市场规模和出 货量均一路走高,2018 年 MCU 的市场规模已达到 186 亿美元,同比增长 11%;出货量 高达 306 亿颗,同比增长率为 18%,预测 2018-2023 年期间, MCU 出货量的复合增 长率为 11.1%,市场规模的复合增长率达 7.2%,到 2021 年可达 220 亿美元。

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三、领先布局信号链生态,紧抓细分领域蓝海国产替代

1.ADC+MCU 高集成度信号链芯片,以市场和客户需求为导向

信号链是连接真实世界和数字世界的桥梁,包含模数转换、放大、转换、调理 到控制的整个处理流程,是电子设备实现感知控制、电子产品实现智能化和智慧化 的基础。一个完整信号链的工作原理为: 从传感器探测到真实世界实际信号,如电 磁波、声音、图像、温度、光信号等并将这些自然信号转化成模拟的电信号,通过放 大器进行放大,然后通过 ADC 把模拟信号转化为数字信号,经过 MCU 或 CPU 或 DSP 等处理后,再经由 DAC 还原为模拟信号。

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2.低速高精度 ADC 技术领先,国产化机遇驱动成长空间

芯海科技专长 Sigma-Delta ADC 芯片,属于低速高精度 ADC,应用于转换频率低、 时间变化慢的信号,例如高精度体重计、测温计等测量仪器,该类应用对 ADC 的精 度需求通常在 20Bit 以上。ADC 即为模数转换器,通过对真实世界的模拟信号进行采 样,再将采样的模拟信号转换成数字形式;ADC 最主要的指标是速度指标和精度指标, 速度指标通常与模拟信号的带宽对应,不同采样速率可以转换的模拟信号带宽不同, 精度指标又称分辨率,通常以数字信号的位数来表示,精度越高意味着转换得到的数 字信号与真实的模拟信号差别越小;ADC 的速度和精度指标往往此消彼长,难以兼得。 从实现技术上,ADC 可分为普通 ADC、多比较器快速 ADC、逐次逼近 ADC 以及 Sigma-Delta ADC 等。

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高精度 ADC 位列美国出口管控的禁令名单,国产化为当务之急。目前美国已将 速度高于 1.2mbps、精度大于 8Bit 的 ADC 芯片列入了禁运名单。然而 ADC 行业目前 为垄断格局,市场份额主要被 ADI、TI 等国外龙头企业占领,ADI 在 ADC 领域的全球 市占率高达近六成;国内的高精度 ADC 芯片主要依赖进口,在研发技术和产品水平方 面中国研究院所和企业的整体水平同国际先进企业也有 2-3 代的差距,仍处于学习和 追赶的阶段;长期以来设备厂家只选用以 TI 和 ADI 为主的国外知名厂家 ADC 产品, 受禁运名单冲击较大,亟待实现国产自主。

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芯海科技在低速高精度 ADC 抢占技术领先地位。WSTS 预测在 2020 年中国芯片自 给率为 15%,而根据国家对集成电路产业发展的规划,要求 2020 年国内芯片自给率 达到 40%,市场替代空间相当可观;目前国内并无一家独大的 ADC 企业,尤其在高精 度 ADC 和高速 ADC 两方面整体水平低于国际标准,(1)芯海科技深耕十七年打破国 内高精度 ADC 外商垄断局面,是目前国内高精度芯片有效位数 23.5 位记录保持者, 其 24 位低速高精度芯片 CS1232 差分输入阻抗高达 5GΩ,误差温度漂移低至 0.5ppm/°C,分辨率超过千万分之一,处于同类芯片中的行业较高标准。在智慧健康 芯片方面,公司代表性产品主要是 CS125X 系列芯片(主要应用于体脂秤、红外额温 枪等),主要竞争对手为国际知名企业 TI 公司,对标产品为其自主研发的 AFE4300 系列芯片;相比于 TI 公司的 AFE4300 系列芯片,(2)芯海科技的 CS125X 系列芯片 和海外龙头企业相比优势:第一、可以同时测量阻抗和相位,所用的资源要比 TI 少, 同时外围器件也更少;第二、保证测量精度和 TI 公司产品 AFE4300 处于同一级别的 前提下,成本较低;第三、支持多频多电极测量,准确性大幅提升,动态范围大幅提 升,使之可用于高端 8 电极人体成分分析仪等场景;第四、芯海科技的 CS125X 系列 通过 0.1ohm 的高精度动态人体阻抗测量及先进的心率/HRV 算法,率先在业内支持家 用体脂秤量产双脚心率/HRV 测量功能,领先于 AFE4300 系列;第五、芯海科技的 CS125X 系列支持重心、平衡度多种创新测量功能,AFE4300 系列并不支持。但是,相 比于 TI 公司,芯海科技智慧健康芯片产品种类不够丰富,在高端医疗器械等方面竞 争力不足。

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3.高可靠性信号链 MCU 技术,向中高端产品升级

芯海科技目前微处理器产品中 8 位元 MCU 占比近 90%,2019 年起公司 32 位 MCU 在电源快充产品实现量产,开始往中高端产品升级。MCU 又称微处理器或单片机,是 通过将 CPU、存储器等核心器件集成在同一块芯片上形成的芯片级计算机;主要功能 部件为 CPU、程序存储器、数据处理器、I/O 端口、串行口、定时器/计数器、中断系 统、特殊功能寄存器等极大部分。按照处理器的数据位数,MCU 可以分为 4 位、8 位、 16 位、32 位。(1)高位数 MCU 在技术升级下市场规模快速增长:位数是 MCU 性能的 关键指标,位数越高,MCU 的运算能力越强,支持的存储空间越大,性能越高。MCU 行业集中度较低,下游行业广泛,包括物联网、汽车电子、工业控制、AI 等;随着 下游应用的升级市场规模将快速增长;(2)智能物联网应用以 32 位 MCU 为主流: AIoT 物联网应用对 MCU 精度的要求相应提高,逐渐向 32 位发展;基于 ARM 内核的 32 位 MCU,具有良好的生态以及极佳的可拓展性,逐渐成为全球消费电子和工业电 子产品的核心,占据了 70%以上的市场份额。(3)中国 MCU 市场相对分散,公司具 备独特技术优势潜力大:根据 IHS 公布的数据,目前中国 MCU 市场仍主要被国外厂 商如意法半导体、恩智浦、瑞萨科技等占据,前八大国外 MCU 厂商市场占比高达 84.08%,国内虽然也有如兆易创新、中颖电子等 MCU 厂家,但是总的市场占有率较低, 从进口替代角度,国内 MCU 芯片设计企业具备较大的市场提升空间。

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公司目前最高水平的 MCU 微控制器芯片为 32 位产品,主要用于电源快充领域。目前 32 位 MCU 产品主要为 CS32G020/021 系列,可对标行业产品为赛普拉斯的 CCG3PA 系列和 ST 公司的 STM32G071K8 系列。MCU 芯片应用领域非常广泛,在集成电 路领域中市场规模较大。目前中国 MCU 的市场仍然以国外厂家如 ST(意法半导体)、 NXP(荷兰恩智浦)的 MCU 为主,国内 MCU 芯片设计企业具备较大的市场提升空间。 (1)公司 MCU 产品和国内企业相比:相比于国内第一梯队企业兆易创新,由于终端 应用领域不同,公司与其之间不存在直接竞争关系,兆易创新主要以 32 位为主,应 用于物联网、工业控制等领域,公司 MCU 芯片目前以 8 位为主,主要应用于电子消费 产品,公司的 32 位 MCU 产品目前主要应用于电源快充领域,因此不完全具备可比性。 (2)公司 MCU 产品和国外竞争对手比,在同类产品中,公司的 MCU 在性能指标基本 可以与竞争对手保持同等水平。针对某些细分市场,公司的 MCU 在集成度及易用性方 面甚至超过国外竞争对手;例如,芯海科技基于 M0 内核,内置 USB PD3.0 快充协议 的 32 位 MCU CS32G020,相对于 ST 或者赛普拉斯的产品,集成度更高,支持的协议 更全面,成本也更低。但是,公司目前通用微控制器芯片主要以 8 位为主,32 位目 前主要应用于快充领域,且尚未得到客户广泛认可,正在持续验证突破中。

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四、布局五大应用场景,多方位打造信号链产品矩阵

1.智能健康芯片:打造健康大战略的一站式解决方案

芯海科技进军智能健康万亿大市场,服务行业头部厂商,一站式解决方案布局 健康大战略。根据“健康中国 2030”规划纲要信息,预计 2020 年中国健康产业规 模达到 8 万亿元,2030 年达到 16 万亿元,未来十年将翻倍;根据半导体行业协会统 计数据以及可能覆盖的产品单价,预计 2021 年,智慧健康细分产品出货量可达 86.08 亿台/套,可覆盖的芯片市场规模约为 45 亿元。(1)芯海科技以 ADC 为核心的 打造智能健康芯片,围绕人体健康测量大战略,产品及方案覆盖体重体脂秤、智能 手表手环、 人体成 分分析仪 、电子体 温、红 外测温等 十几项 高精度智 能产品。
(2 )终端客 户打入华为 、小米等 核心智能终 端品牌: 公司从最早推出健康领域第一 颗蓝牙 SoC 打入华为体脂秤供应链开始,便持续为智能健康领域提供一站式解决方案, 包括 ADC/SoC 高精度测量、WIFI/BLE 无线连接、标准化方案+算法、芯联云平台和 OKOK APP 软件配套,客户覆盖了小米、华米、华为等行业头部品牌。

「公司深度」芯海科技:全信号链芯片设计企业,深耕赛道超十五年

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芯海科技打造中国芯驰援疫情,价格和需求同步增长。芯海方案是高精度 ADC 与高性能 MCU 灵活搭配,客户可根据自身资源选配组合,能更快更精准的满足额温枪 生产需求;已 实现日产能 数十万片 ,提供多种 产品形态选 择(ADC、ADC+MC U、PCBA), 更推出采用 M0 内核、集成了 24 位高精度+1M 高速度双 ADC 的工业级信号链 MCU CS32A039,满足不同客户的需求且价格稳定。按照国家规定:额温枪热传感器医疗级 别为±0.2°C,测温 精准需要平 衡传感器、 电路板、结 构等多重 影响因素叠 加的误差, 故而需解决三大关键点:ADC 的精度;算法要匹配并实现;做更多的测量和适配对传 感器进行适应。(1)公司 CS125X 系列芯片支持多电极、多频率人体阻抗测量及分析 (精度达 1%量级),支持相角测量、呼吸率和心率测量,外围器件少、性能优秀;公 司在全球的电子秤主控 IC 市场市占近六成,国内市场更是达到 72.5%。(2)公司智 慧健康芯片平均销售价格增幅较大,2020Q1 增长至 2.05 元/颗,主要原因是受新冠 疫情影响,公司开发的红外测温芯片及模组产品的需求量较大,且该产品价格较高。

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2.通用微处理器芯片:打造 MCU 生态链向 32 位高端升级

芯海科技通用微控制器芯片,主要特点为高集成度和高可靠性。(1)公司 MCU 微处理器芯片技术持续升级;公司早在 2007 年开始开发自主知识产权的 MCU 内核, 自主研发了 MCU 开发工具(编译器/IDE/ 烧录器/仿真器等),是国内为数不多的同时 拥有自主知识产权 MCU 内核和 C 编译器的企业,并于 2010 年推出芯海首颗 8 位 MCU 芯片, 2014 年推出国内首颗移动电源专用 MCU 芯片,并于 2018 年推出国内 首颗内置 USB3.0 PD 快充协议的 32 位 MCU 芯片。(2)公司微处理器芯片随着 SoC 高精度芯片出货量需求增加,价格随着技术从 8 位元向 32 位元推进维持稳中带升。

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公司通用微控制器芯片已广泛应用于移动电源、快充适配器、无线充、 车充、 TWS 耳机充电仓、直发器、电动牙刷、电动自行车等消费电子领域。芯海科技已经 初步完成了 MCU 开发平台,实现了 MCU 的结构化和模块化开发,并在此基础上,针 对不同的细分市场,快速推出一系列高集成度 MCU,满足从 8 位到 32 位、从低成本 到高精度高性能的广泛需求。除了 MCU 芯片本身,为了提高用户的开发效率,芯海 科技在开发工具上也持续投入,陆续推出了具有自主知识产权的针对 8 位 MCU 芯片的 C 编译器、在线仿真器、IDE 等工具,编译效率较高。此外,芯海科技还为客户 提供完整的开发生态,以 PD 快充产品开发为例,芯海科技创新性的提供了 SmartPD 图形化开发平台,进一步降低客户的开发门槛,缩短新产品上市时间。芯海科技早在 2008 年就开发了完全自主知识产权的 8 位 MCU 内核和完善的开发平台,包括仿真器、 烧录器、汇编编译器、C 语言编译器以及各种类型 IP 等,是国内为数不多的同时拥 有自主知识产权 MCU 内核和 C 编译器的企业。随着公司技术和业务的发展,芯海科 技的 MCU 在可靠性,适用性以及 IP 丰富度方面也不断得到提升。凭借在 MCU 技术 上深厚的积累,芯海科技可以根据市场的需求,选择不同的 IP 组合,迅速推出满足 市场的产品,实现性能和成本的平衡。

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3.压力触控芯片:进入国内主流手机市场,未来发展空间大

芯海科技独家微压力应变技术+单芯片方案,具备高精度高集成 SoC。公司是全 球首家推出电阻式微压力应变技术的压力触控 SoC 芯片并量产的企业,主要应用在智 能手机(屏下 Home 键、压感指纹键、隐藏式侧边按键等)、TWS 等电子设备上。公司 提供 SoC 单芯片模式,摒弃了 ADI 和美信传统的 AFE + MCU 或 AFE + AP 的方法,集 成了高精度 AFE 和可编程定制算法模块,实现高精度信号采集及微伏级的信号变化检 测,具有集成度高、信号线性度好、生产工艺简单、适用性强的特点,规避机械按键 使用寿命问题、为用户提供更丰富的手机滑动和握持体验。目前在为 OPPO、Vivo、 小米等国内主流手机品牌旗舰机型批量供货,全球首款环绕屏概念机小米 MIX Alpha 和 OPPO 首款屏下摄像头全面屏概念机中皆采用了芯海科技的压力触控方案。

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公司切入主流智能手机赛道,有望成为下一业务增长点。SoC 产品于 2016 年实 现流片,2017 年投入量产并产生收入,近年来压力触控芯片市场迅速打开,相继实 现对多个知名 厂商品牌机型的批量供货。2017 年实现对 8848 M4 机型的批量供货, 2018 年实现对魅族、小米等多品牌多机型的供货,2019 年进一步同 vivo、努比亚等 厂商建立合作关系。从市场发展空间角度,压力触控芯片潜能无限:(1)压力触控 芯片存量市场:智能手机出货速度放缓,进入技术创新竞争阶段;(2)压力触控芯 片增量市场:5G 作为核心驱动力,迫使手机厂商开启硬件升级,采用压力触控方案 作为按键解决方案。2017-2019 年销量分别为 13.79 万颗、295.94 万颗和 799.97 万 颗,年均复合增长率高达 661.65%。(3)公司压力触控芯片价格下降主要原因: 2018-2020Q1 期间手机厂商主要推广的机型采用侧边键和 HOME 健方案,8 通道和单通 道压力触控芯片销售占比进一步提高,产品型号结构发生变化,导致公司压力触控芯 片当期平均价格下降。

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4.智能家居芯片:进入智能家居龙头供应链,起航新蓝海

芯海科技背靠物联网最具潜力市场,全方位助力家居精确感知,业务优势持续 巩固。智慧家居依托物联网为关键技术,融合自动控制、计算机技术,云计算等, 对家居设备线上集中管理,范围涵盖安全监控、音响、视频娱乐、温控照明和大小家 电等生活场景,市场空间广阔。根据 IDC 统计,2018 年中国智能家居市场累计出货 近 1.5 亿台,同比增长 36.7%,预计未来五年将持续快速增长,2023 年市场规模将 接近 5 亿台,年均复合增长率超过 20%,是物联网最具潜力细分市场。(1)公司智 能家居芯片及解决方案:主要包括红外感应芯片、内置称重算法的高精度测量芯片 以及免校准高精度计量芯片等,适用于大小家用电器;芯片不仅测量精度高,还集成 了压力检测、人体感应等一系列算法,具备完整的信号处理能力,输出的数据可直接 提供给主控 MCU 使用,节约了下游客户学习开发过程,被美的、小米等行业标杆批量 使用。(2)公司智慧家居感知芯片迎来爆发式增长,产品收入规模迅速扩大,业务 优势持续巩固。2018 年,公司智慧家居感知芯片销售量达到 4,777.35 万颗,同比 增长了 395.70%,定制化的 AS092 系列芯片均达到千万级出货量。

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5.工业测量芯片:从衡器测量领域起家,技术具备领先优势

公司首先切入领域为工业量测的高精度 ADC,在中低端领域已经具备较强优势。 工业测量芯片的核心模块为高精度 ADC,主要应用在工业生产科研的压力变送器、测 温模块和计重秤等设备中。工业测量仪器一般需要适应不同环境并做到精密测量,因 此通常会集成众多 IP 模块,模块之间的通信、协同工作和数据处理较复杂,集中管 理难度较高,芯片能耗较大,对于芯片性价比和稳定性影响较高,使得测量精度和适 应性成为制约工业测量芯片的关键因素,国产化挑战大。芯海科技自主研发的高精度 ADC CS1232 具备 24 位高精度、高线性度和受温差影响小等特点,性能指标基本与 TI 的 ADS 1232 一致,可满足国内工业测量对精度、稳定性和适应性高要求,具有较大 国产替代优势。测量精度和适应性成为制约工业测量芯片的关键因素,由于芯片设 计难度较高,公司的工业测量芯片内置自主研发的 24 位高精度 ADC,能适合不同的 工业应用环境,满足仪器仪表温度变化条件下的软件补偿,可以满足国内多数工业 测量仪器需求。TI 公司的 ADS1232 芯片的精度和稳定性在工业测量领域处于行业领 先水平,芯海科技自主研发的高精度 ADC CS1232,性能指标跟 TI 的 ADS1232 基本 一致,具备一定的国产替代价值。

「公司深度」芯海科技:全信号链芯片设计企业,深耕赛道超十五年

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页面更新:2024-03-13

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