景嘉微研究报告:领军国产GPU,迎信创生态机会(景嘉微 百科)

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测、信息处置和信息传 递范畴的技巧和综合利用,主要处置高牢靠军用电子产物的研发、出产和贩卖,是海内 多数胜利自立研发国产化图形处置芯片(GPU)并工业化的企业。

公司中心团队主要来自国防科学技巧巨大学,自出生起就承袭国防科巨大精力,对兵工 电子行业消亡深刻理解公司最早由饶先宏师长教师和胡亚华师长教师出资设立,同年曾万辉先 生注资参加公司在 2007 年实现中航 631 所源于 ATI Mobility Radeon 9000(简称 M9) 芯片的图形显控模块开辟名目后,公司中心团队认识到 GPU 芯片是图显产物的中心,且 其时海内 GPU 市场一片空白,遂开启了自研 GPU 的漫漫长路。

从 2006 年景立、2010 年获国度严重专项“核高基”名目立项,到 2014 年嵌入式 GPU—JM5400、2018 年高可 靠高机能 GPU—JM7200,再到 2021 年崭新款 GPU—JH920 流片胜利,公司已生长为国 内领有完整自立知识产权的 GPU 领军企业。

公司股权比较集合以 2022 年一季报来看,公司第一巨大股东喻丽丽密斯间接持股 30.96%,董事长曾万辉师长教师间接持股 4.52%,喻丽丽、曾万辉佳耦还持有乌鲁木齐景嘉 合创股权投资合股企业(简称“景嘉合创”)80%的股权,共计持有公司约 38%的股权, 是公司的实践控制人;国度集成电路工业投资基金股份有限公司是公司的第二巨大股东, 持股 8.14%,今朝已进入回收期,将逐渐加入公司主要股东;公司开创团队的胡亚华先 生、饶先宏师长教师分辨间接持有公司 3.64%、3.15%的股权,同期还分辨持有景嘉合创 10% 的股权。

1.2 以兵工电子营业为支持,以芯片为中心的营业系统公司主要处置高牢靠电子产物的研发、出产和贩卖,产物主要波及图形显控、小型 公用化雷达、芯片三巨大范畴,此中图形显控和雷达属于兵工电子范畴,芯片营业则属于 民用范畴,自 JM5400 上线以后芯片营业已成为公司驱动全部营业系统的中心。

公司团体 营业范围自 2011 年以来连续增加,至 2021 年时已增加至 10.93 亿元,2011-2021 年营收 CAGR 濒临 26%;2022 年第一季度公司营收为 3.62 亿元,同比增加 70.34%,创单季度 汗青营收新高。

利润率因转型芯片营业下降,但净利润稳步开释自 2011 年以来,公司毛利率与净 利率团体浮现下降趋向,联合几回巨大幅变更的主要时光区间,基本与公司主要芯片产物 的流片胜利及放量节点相匹配,而公司芯片营业还没有进入红利阶段,使团体利润率下降。

2021 年公司毛利率约为 60.86%,净利率约为 26.78%只管利润率下降,公司仍保持了 净利润的稳步开释,传统营业的红利才能仍比较强盛2021 年公司归母净利润范围为 2.93 亿元,同比增速为 40.99%,2011-2021 年 CAGR 约为 18%;2022 年第一季度,公司归母 净利润 0.77 亿元,同比增加 58.20%。

假如将来公司芯片营业越来越放量、芯片产物单价 回升,公司净利润范围将有希望巨大幅进步

1.2.1 兵工电子营业:芯片营业泉源,基本盘踏实持重(1)图形显控营业公司图形显控营业主要包含图形显控模块产物和加固类产物此中图形显控模块产 品是信息融会和显现处置的“巨大脑”,主要面向机载、车载、船舶等利用场景,可归类为 公用显卡产物;加固类产物则是公司缭绕加固、抗震、加密等功效开辟的加固显现器、 加固电子盘等电子产物,主要利用于公用范畴显现和剖析系统。

从最后自立研发 M9、M72、M96 序列 GPU 芯片驱动程序为出发点,逐渐开展为采 用自立 GPU由于机载、车载等公用场景对稳固性请求较高,对产物迭代频次请求较低, 因而公司每代图显产物的产物生命周期较长,且生命周期内的研发和贩卖用度边沿增 长彻底较小。

较长的产物生命周期与较低的边沿用度增加为公司在芯片范畴的高额研发 投入供给支持2021 年公司图显营业营收达 5.21 亿元,毛利率约 72.41%,2011-2021 年 CAGR 约为 19%(2)小型公用化雷达营业

雷达营业是公司在兵工范畴的第二项营业,产物包含空中防撞系统中心组件、自动 防护雷达系统、弹载雷达微波射频前端中心组件,利用于飞机、坦克车等范畴受害于 比年雷达利用场景的专业化、多样化,小型公用雷达的市场需要逐渐进步,公司依据自 身技巧积聚,开展出空中防撞系统、自动防护雷达系统等系统级产物,实现由模块级产 品向系统级产物改变。

2021 年公司雷达营收范围达 1.14 亿元,毛利率约为 72.97%; 2011-2021 年 CAGR 约为 26%

1.2.2 芯片营业:乘信创春风加快放量,新增加点逐渐成型芯片营业是公司营业系统中的中心纽带,采取 fabless 形式研发 GPU 芯片,并为图形 显控营业供给支持公司在晚期图显营业的开展中意识到 GPU 芯片在图显模块类产物研 发中的主要地位,遂侧重投入研发资本用于研制消亡自立知识产权的 GPU 芯片产物。

公 司“图形加快器技巧研讨”名目于 2010 年 1 月获国度严重专项“核高基”名目立项,2014 年公司首款 GPU 芯片 JM-5400 一次性流片胜利,并于 2015 年 12 月经由过程检查,开端满意 了军用专业范畴的出产托付和维修保证请求,实现了在专业范畴对 ATI M9 等芯片的替换。

JM-5400 的胜利替换也意味着公司开端实现了由板卡公司向高位 GPU 设想公司的转型 尔后,公司于 2018 年实现 JM-7200 序列 GPU 芯片的测试,起始在民用市场对中低端国 外显卡停止替换,并在 2020 年以来的巨大范围信创投标中在获得优良成就。

2020 年公司芯 片营业营收范围达 0.72 亿元,同比增加 64.96%;2021 年,公司芯片营业乘信创赛道东 风越来越放量,营业范围增加至 4.47 亿元,同比增加 517.46%2021 年 12 月,公司宣布 92 序列 GPU,机能实现较巨大进步。

以显存带宽和添补率为 考量,92 序列的显存带宽达 128GB/s、像素添补率达 32GP/s、纹理添补率达 64GT/s,与 7 序列比拟有较巨大进步与 Nvidia 的产物比拟,92 序列与 Nvidia GeForce GTX 1050 Ti 整体相称,稍低于 Nvidia GeForce GTX 1060,可以为与 Nvidia 在 2016 年操纵的中端显 卡处于统一水平,功耗上以至更胜一筹,而 JM-7200 仅与 2011 年头宣布的低端显卡 Nvidia GeForce GT 440 相称。

不难看出,只管景嘉微与 Nvidia、AMD 等国际龙头比拟仍有较巨大 差异,但考虑到我国芯片营业起步较晚、技巧交流受限的客观情形,公司仅用 3 年多的 时光(按产物宣布距离来算)实现了机能巨大幅进步,显现出强盛的研发迭代才能。

2 回想 GPU 汗青,软件生态是 GPU 公司的策略纵深2.1 从衬着科幻图象到实现科幻场景,GPU 站在时期风口显卡,也能称为显现卡、显现加快卡、显现适配器等,是衔接 PC 主板与显现器的重 要组件,主要承当输入显现图形的义务,凡是由显现处置器(GPU)、显现存储器(显存)、 显卡 BIOS、数字模拟转换器(DAC)、PCB 板等部件构成。

1987 年,IBM 提出 VGA 尺度,使显卡获得了支持显现器显现 256 种色彩的才能, 显卡自身也从主板中自力出来自此起始,图形处置需要敏捷进步,特别是GAME行业的 开展催化了需要开释1996 年,3dfx 公司正式出售了 Voodoo 1 显卡,成为引爆显卡市场 的现象级产物,带动了巨大批 3D GAME开展。

1999 年,Nvidia 经由过程将光影转换(T&L)整 合进显现芯片发现了 GPU,并在首款 GeForce 序列显卡 GeForce 256 上挂载了 GPU,正 式宣布 GPU 时期降临具有 T&L 功效的 GPU 将 CPU 从繁复的像素添补工作中束缚出 来,使 CPU 资本能够用于其余庞杂功效,盘算机在GAME等场景下的机能巨大巨大进步。

尔后 的 GPU 设想也基本遵照巨大批反复盘算这一思绪,生成消亡高算力,支流 GPU 与同期期 CPU 比拟,基本上都浮现出单中心(凡是指流处置器或盘算单位)才能彻底较弱、中心 数目众多的特点举例来讲,2016 年宣布的中端显卡 Nvidia GTX 1060 就已经消亡了 1280 个中心和 4.4TFlops(约合 4506GFlops)的单精度浮点算力,而崭新的 Intel i9 12900K CPU 仅包含 16 个中心和 697GFlops 算力,也正由于如斯,GPU 的中心才能就是算力。

跟着 IT 技巧开展,数据总量缓慢收缩,用户对硬件的盘算才能(简称算力)需要迅 速增加,高机能盘算(HPC,High-performance Computing)获得开展,最典型的利用场 景就是AI。

跟着机械进修实践的开展,仅应用 CPU 难以满意研讨和开辟职员的训 练和推理需要,GPU 凭仗生成的高算力构筑逐渐进入专家视线源于 GPU 的深度进修理 论在 2006 年获得冲破后敏捷生长,特别是 2012 年源于 GPU 的深度卷积神经收集构筑 AlexNet 在 ImageNet 图象辨认竞赛中以较巨大上风拔得头筹,奠定了 GPU 在深度进修范畴 的地位。

今朝,深度进修芯片主要包含 GPU、ASIC、CPU 和 FPGA 四类芯片,此中 GPU 在算力峰值、通用性、兼容性等方面都优于其余芯片,是巨大多数深度进修模子练习和推 理的首选不仅是AI,区块链等需要 HPC 的场景也常用 GPU,这些需要还推动产 业衍生出 GPGPU 芯片(General-Purpose GPU,即废弃图形显现功效、专精算力的通用 GPU)。

GPU 不仅是合乎巨大数据处置范畴需要的通用选项,仍是满意受 XR 等技巧越来越 推动的“视觉文明”需要的必需品,因而 GPU 已成为数字经济时期的中心硬件之一2.2 复盘 Nvidia 与 AMD 合作史,优秀的软件生态规划是 Nvidia 要害上风

Nvidia 是今朝显卡范畴最强势公司,2021 年 Q4 寰球自力显卡出货数据显现,Nvidia 出货量约占 81%,AMD 仅占 19%但 Nvidia 并不是始终如斯强势,1996-1998 年之间 3dfx 是市场的彻底顶流,市场占有率一度到达 85%,而 ATI 在 2006 年被 AMD 收买之前也屡 次当先 Nvidia,2005 年 ATI Radeon 9550 以 29.8%的关注度领跑海内市场。

一般以为,机能及其所代表的技巧壁垒是市场占有率的决议性身分对照 2010 年以 来 Nvidia 与 AMD 各自消亡代表性的旗舰级显卡产物,不难看出 Nvidia 与 AMD 各自在 2015 年之前的尖端产物机能相差无几。

依据 TechPowerUp 数据,假如以 Nvidia GTX 480 (2010 年)的机能为基数(100),则 Nvidia GTX 980 Ti 的机能约为 300,AMD FURY X 约为 295。

2015 年以后,由于 Nvidia 在构筑上的冲破,AMD 的旗舰显卡机能呈现必定 水平的落伍,但 2020 年发表的 AMD RX 6800XT 在机能上已追上同年发表的 Nvidia RTX 3080,稍落伍于 2021 年的 Nvidia RTX 3080Ti。

假如联合汗青上 ATI 公司与 Nvidia 公司 的激烈合作,基本上能够以为 Nvidia 与 AMD/ATI 公司的硬件技巧气力是比较濒临的但 Nvidia 的市场占有率并未由于技巧气力濒临而停止以季度出货量的市场占有率 来计量,咱们发现 Nvidia 与 AMD 市场占有率差值(以下简称为 N-A 差值)的中枢在逐 步上移。

2010 年 Q4-2014 年 Q2 时期,N-A 差值基本上从 20%操纵逐渐上传至 27%邻近; 2015 年以后的震动情形加重,N-A 差值的低谷也逐渐进步至 35%邻近,规定更是进步至 则 65%邻近。

固然 2015 年以后尖端产物的机能差异能够局部说明 N-A差值峰值的上传, 但从显卡开展史中咱们能够得悉技巧暴发消亡必然性,Nvidia 的产物也并不是老是当先, 而即便 AMD 的产物机能追逐胜利,这个过程中 N-A 差值的低谷仍在稳步进步。

这类趋 势变更显现,Nvidia 在获得机能上风的时候能够更好的扩展市场份额,在机能优势的时 候仍可保存局部战果,咱们以为这才是 Nvidia 彻底 AMD 的真正优越性地点

与巨大多数传统制造业差别,GPU 工业生态消亡更加庞杂的双链生态构造,硬件生态 链与软件生态链的不重合导致了显卡渠道与用户生态的彻底分别,进而对厂商的生态建 设提出了更高的请求(1) 硬件生态链显卡硬件生态链的话语权主要在 GPU 厂商,但渠道树立依然主要。

与巨大多数传统制 造业工业链相似,显卡工业的硬件生态链是显卡产物的物理传导门路,但起到集成感化 的硬件生态对高位 GPU 厂商的影响力较弱生态链由 GPU 厂商启动(为简化成就省略 了收,更是为 AIBs 供给稳固牢靠的显卡设想参考。

生态链的中间环节主要由 AIBs 组 成,他们不仅是实践上的主要显卡出产商,同期也是 GPU 厂商的渠道AIBs 在新显卡宣布时也会出产多数公版显卡,尔后依据公版计划出产增配或缩水的非公版显卡由于 决议显卡机能的要害在 GPU,因而用户实质上选择的是由 Nvidia、AMD 等厂商供给的 GPU 及其对应的基本显卡设想。

只管硬件生态链的话语权主要在

(2) 软件生态链与硬件生态差别,软件生态的演变是显卡工业开展的中心动能GPU 厂商或第三方 构造向软件厂商供给运算平台以满意差别的软件开辟和运转需要,如用于科学盘算的 CUDA、用于GAME衬着的 DirectX,软件厂商依据下流需要源于这些平台开辟软件产物或 供给软件效劳,终端用户在应用这些产物时也会装置并应用这些运算平台以实现更好的 后果。

同期,终端用户也会软件厂商反应需要,软件厂商除优化自身产物,还会将所 需硬件支持或平台支持向高位反应,促使 GPU 厂商及运算平台发表新的设想计划,或更 新驱动程序以优化软件对硬件算力的挪用后果GPU 的实践应用机能依靠于软件产物的 表示,因而形成了用户经由过程对软件产物投票进而影响高位厂商的反应链条,使 GPU 厂商 经由过程软件厂商与用户形成的纽带关联,这类深刻的纽带关联为 GPU 厂商在技巧研发落伍 时供给策略纵深,在技巧研发当先时则能够更好地扩展上风。

从团体上看,Nvidia 在软 件生态链的规划远胜于 AMD

Nvidia 在软件生态链的规划最主要的是运算平台 CUDACUDA,即统一盘算装备 构筑(Compute Unified Device Architecture),是 Nvidia 发表的通用并行盘算构筑,用户 可借助此中包含的 CUDA 指令集和并行盘算引擎处理比较庞杂的盘算成就,然而进步最 终的实践产出算力。

举例来讲,视频转码软件 MediaCoder 在借助 CUDA 加快后停止视频文件转码,其转码时光巨大概能够削减 70%Nvidia 为保证 CUDA 的应用率,踊跃在校 园及开辟者群体中停止推行,以彻底便宜的高机能争夺了巨大批用户,今朝 CUDA 在寰球 有巨大概 300 万名开辟者,在中国也有超越 50 万名。

AMD 不停止有效的同类型规划, 同期也不肯支持 CUDA借助 Nvidia 运算平台的上风,软件厂商能够浮现严密。

2022 年 2 月,设想类软件龙头 Adobe 公司更新了 Adobe Premiere Pro 2022 的 22.2 版块,此中特地对于 Intel 和 Nvidia 停止了优化,但并未说起对于 AMD 的优化。

依据官 方数据,在 22.2 版块中,Nvidia Quadro RTX 5000 显卡对 720P 高清视频停止 HEVC 硬编 码的耗时巨大概收缩至 12 毫秒,上一版块约为 75 毫秒,对 4K 超高清视频停止 HEVC 硬 编码的耗时则由上一版块的 155 毫秒操纵收缩至 35 毫秒操纵。

软件公司的“偏向”使得 Nvidia 更受用户青眼

3 信创带来汗青性机会,公司红利空间有希望翻开3.1 信创重塑国发生态情形,为国产 GPU 带来汗青性机会如前文所述,除自身在技巧上的尽力,生态树立是 GPU 公司生长的要害在 Nvidia 和 AMD 稳稳盘踞显卡市场前二的巨大情形下,自力开展自立知识产权的 GPU 必须要投入 巨大批资本树立和保护生态。

2020 年以来,我国信创工业逐渐启动巨大范围投标,为在党政 范畴获得了较巨大停顿以后正处于党政信创深入下沉至区县的时点,第二轮党政公函系 统的替换已逐渐起始实施同期,跟着党政公函系统改革逐渐走向序幕,党政信创范畴 的电子政务系统投标也起始启动,2022 年或将成为信创市场放量的拐点,市场范围有希望 敏捷扩展。

除党政范畴外,金融、动力等行业的国产化替换过程已起始,逐渐形成党政+8 巨大行 业+其余行业的“2+8+N”信创开展格式由于我国信创工业仍面对着要害技巧消亡短板 等成就,从稳固性的角度动身,行业信创的替换过程将优先在对工业稳固性影响较小的 环节推动,因而 PC 等终端装备及利用软件的替换过程快于中心系统的替换,为国产 CPU、 GPU 等硬件产物供给生态情形。

从总量上看,信创市场重塑的生态范围足以为 GPU 国产化供给发育空间据国度统 计局数据,2020 年国有单位失业职员总数约为 5563 万人,按 1:1 盘算能够供给 5000 万 以上的市场空间假如考虑到国产化生态遍及以后的兼容性成就,以国有单位为主要服 务

依据 Nvidia 官方数据,寰球 GeForce 序列显卡用户数巨大概为 2 亿,参考前述显卡市场市 场占有率情形,按 3:1 预算得应用 AMD 自力显卡的用户数约在 7000 万,以此考量,信 创重塑的生态容量足以培育一个有合作力的 GPU 厂商。

同期,咱们还需认识到,在信创 的巨大情形下,从 PC 硬件到操作系统、利用软件均以相同的效劳尺度停止开辟设想,对 GPU 厂商来讲不需要自身投入巨大批资本以保护生态系统树立,团体压力远低于 Nvidia 和 AMD 之间的激烈合作。

3.2 高研发用度连续投入,持久红利空间有希望逐渐翻开由于所处行业持久面对技巧封闭,公司非常重视对自有知识产权的研发,持久保持 较高比例的研发用度投入,特别是 2018 年以来公司踊跃备战信创带来的行业机会,芯片 营业进入加快期,研发职员和研发用度均浮现扩大态势。

2019-2021 年,公司连续加巨大研 发投入,研发用度分辨增加至 1.17、1.77、2.53 亿元,同比增加率 45.17%、51.41%、42.70%, 研发用度率均保持在 20%以上;从人数上看,2019-2021 年公司研发职员数目分辨达 465、 587、834人,同期研发职员人均用度收入也浮现出连续进步的态势,分辨到达25.20、30.22、 30.34 万元。

咱们拔取振芯科技、智明达、霍莱沃做为景嘉微兵工电子营业的可比公司可比公 司 2021 年时期用度率的平均值约为 33%,因而大略预算景嘉微兵工电子营业的净利率约 为 36%,对应 2021 年兵工电子营业的净利润约为 2.29 亿元。

以扣非净利润推算,则公 司芯片营业的利润率约为 6%,表白公司以后芯片营业几乎不发生净利润信创深入将在 将来三至五年内开释较巨大的 GPU 需要,公司芯片产物有希望经由过程快速增加实现范围效应, 然而使芯片营业实现有效的红利。

值得一提的是,公司芯片营业正在逐渐从过去的硬件设想向软件适配、驱动程序领 域拓展,使研发用度以飞快速率增加由于以后正逐渐进入信创深入阶段,公司除增 巨大研发投入,无形资产及相应的摊销也消亡较巨大上传能够同期,芯片营业子公司景美 已自力启动官网,估计兵工电子营业与民用营业办公地址的断绝也已启动,因而会发生 额外的管理用度增量,但不会对持久红利才能发生实质性影响。