芯東西6月29日報道，昨日，國產CPU設計廠商龍芯中科申報科創板IPO獲受理。本次發行股票數量不超過4100萬股，占發行后總股本的比例不低於10%，擬募資35.12億元，投入先進製程芯片研發及產業化、高性能通用圖形處理器（GPU）芯片及系統研發和補充流動資金。
招股書顯示，龍芯中科全面掌握CPU指令系統、處理器IP核、操作系統等計算機核心技術。
作者 | ZeR0
編輯 | 漠影
龍芯中科成立於2008年3月，其“龍芯”系列於2001年在中科院計算所開始研發，是我國最早研製的通用處理器系列之一，得到了中科院、863、973、核高基等項目的大力支持，積累了十年核心技術。2010年，該公司開始市場化運作，對龍芯處理器研發成果進行產業化。
龍芯中科已形成自主指令系統LoongArch，自主研發了包括處理器核心在內的上百種核心模塊，已取得400餘項專利授權，推出三大系列處理器芯片產品。
目前，龍芯中科基於信息系統和工控系統兩條主線開展產業生態建設，面向網絡安全、辦公與業務信息化、工控及物聯網等領域與合作夥伴展開廣泛的市場合作，在電子政務、能源、交通、金融、電信、教育等行業領域取得了廣泛應用。
根據招股書，龍芯中科是國內CPU企業中極個別可以進行指令系統架構及CPU IP核授權的企業，是極個別在股權結構方面保持開放、未被整機廠商控制的企業。與該公司開展合作的廠商達到數千家，下游開發人員達到數十萬人，基於龍芯處理器的自主信息產業生態體系正在逐步形成。
▲龍芯3A4000/3B4000芯片獲2020年世界互聯網領先科技成果專家推薦委員會中外主任特別推薦成果
01
去年營收超10億元，整體毛利率逐年降低
龍芯中科致力於龍芯系列處理器研製、銷售和服務，主要通過銷售處理器及配套芯片與提供基礎軟硬件解決方案，來獲得業務收入。
其芯片產品中，龍芯1號系列面向嵌入式專門應用，龍芯2號系列面向工業控制和終端類應用，龍芯3號系列面向桌面與服務器類應用。
基於開放的龍芯生態體系，龍芯中科與板卡、整機廠商及基礎軟件、應用解決方案開發商緊密合作，為下游企業提供基於龍芯處理器的各類開發板及軟硬件模塊，以及完善的技術支持與服務。
▲“龍芯派”開發板
近三年，龍芯中科營收複合增長率達136.66%。其2018-2020年營收分別為19，324.50萬元、48，562.93萬元和108，232.10萬元；凈利潤分別為775.31萬元、19，228.83萬元、7，223.74萬元。
▲2018-2020年龍芯中科營收及凈利潤變化
報告期內，其核心技術產品收入分別占營業收入比例分別為99.72%、99.69%及99.91%，核心技術成果轉化能力較為突出。
龍芯中科主營業務收入按產品分類構成情況如下：
▲2018-2020年龍芯中科主營業務收入分佈
其主要產品銷量及平均單價情況如下：
由圖表可見，其工控類芯片銷售量持續提升，同期銷售均價持續下降。主要原因是2019年、2020年1號系列芯片銷售數量提升，拉低了銷售單價。
其信息化類芯片銷售量大幅提升，同期銷售均價下降。主要原因一方面是3號系列新品推出后，老一代產品價格下降；另一方面公司去年加大市場開拓力度，適當降低新一代產品的銷售單價，拓展了整機廠商客戶群體，大幅提升銷量。
此外，報告期內橋片銷量佔比提高，而橋片的平均單價顯著低於3號系列芯片的平均單價，導致公司信息化產品單價整體下降。
受益於技術溢價和自主創新優勢，報告期內，龍芯中科的主營業務綜合毛利率分別為62.55%、57.16%、48.68%，與同行業上市公司的綜合毛利率水平與行業可比公司毛利率平均水平基本一致，處於較高水平，但呈逐年下降趨勢。
2018-2020年，公司計入當期收益的政府補助金額分別為605.58萬元、9，186.26萬元、2，884.63萬元，占當期利潤總額的比例分別為85.83%、44.95%、29.76%。
02
自主創新指令架構，自建生態系統
招股書顯示，龍芯中科全面掌握CPU指令系統、處理器IP核、操作系統等計算機核心技術，打造自主開放的軟硬件生態和信息產業體系，供自主、安全、可靠的處理器。
在基礎硬件層面，龍芯中科研製的芯片包括龍芯1號、龍芯2號、龍芯3號三大系列處理器芯片及橋片等配套芯片，能提供32位、64位，單核、多核和不同質量等級的處理器及配套芯片。
龍芯中科在指令系統上實現了自主創新。當前市場主流的指令系統有x86和Arm，龍芯自創立以來一直堅持走自主研發道路，推出了充分考慮兼容需求的自主指令系統LoongArch（龍芯架構），並已通過國內權威第三方機構的知識產權評估。
▲龍芯自主指令系統
此外，龍芯中科掌握了處理器核及相關IP核設計的核心技術，包括CPU、GPU、內存控制器、IO接口控制器、高速SRAM、高速接口、鎖相環等核心IP。其所有片內關鍵IP源代碼均為自主編寫，電路圖均為自主設計，在通用CPU芯片領域實現了較大創新突破。2020年底推出的龍芯3A5000逼近開放市場主流產品水平。
該公司在操作系統內核、編譯器、Java、。NET、視頻播放、瀏覽器等領域實現了對龍芯系列處理器和配套芯片的完備支持，並積极參与國際開源軟件社區工作，貢獻了數十萬行的源代碼。
在操作系統層面，龍芯中科是全世界範圍內極少數建立形成了完整的基礎軟件技術生態體系的CPU研製公司，能夠支撐包括桌面、服務器、雲計算及工控等領域的應用需求。
自成立以來，龍芯中科致力於打造獨立於Wintel和AA兩套生態的自主生態體系。目前公司有面向桌面與服務器應用的Loongnix、面向終端與控制類應用的LoongOS兩大基礎版操作系統。
根據招股書，龍芯中科完成了主流開源軟件在龍芯系統上的遷移，為軟件生態發展奠定了基礎。龍芯中科基礎版操作系統Loongnix經過多輪應用迭代，功能持續豐富，性能、兼容性與穩定性不斷提高，產品成熟度已達到市場主流水平。
通過統一系統架構標準規範，Loongnix操作系統和基礎軟件實現了跨整機兼容與CPU代際兼容。
03
累計449項專利，研發人員佔比達64.76%
截至2020年12月31日，龍芯中科及其子公司研發人員合計共419人，占員工總數的64.76%；已累計取得專利共計449項，境內發明330項，境外發明專利21項。這些發明專利可通過產品銷售形成主營業務收入。
報告期累計研發投入為36，121.26萬元，約佔總營業收入的20.51%。各期研發投入為7，455.46萬元、7，821.39萬元、20，844.41萬元，占各年營業收入的比例分別為38.58%、16.11%和19.26%。
其研發投入金額較高，部分研發投入形成了開發支出，進而轉入無形資產。2018年末、2019年末和2020年末，龍芯中科開發支出餘額分別為1，875.05萬元、686.66萬元、5，139.33萬元。
目前龍芯中科主要在研項目及進展情況如下：
其核心技術人員基本情況如下：
其中，龍芯中科董事長、總經理胡偉武是龍芯總設計師，從2001年起投身於龍芯處理器的研製工作，先後主持完成了龍芯1號、龍芯2號、龍芯3號系列處理器的研製。
04
前五大客戶集中度較高
2018年-2020年，龍芯中科前五大客戶銷售金額占當期營業收入的比例為75.19%、67.92%、70.23%，客戶集中度較高。
2020年其前五名客戶銷售情況如下：
2019年其前五名客戶銷售情況如下：
2018年其前五名客戶銷售情況如下：
報告期內，龍芯中科均不存在對單一客戶銷售收入佔比超過50%的情況。
除AA06和中科院計算所為公司關聯方外，龍芯中科主要客戶與公司及其董事、監事、高級管理人員、實際控制人之間不存在關聯關係或其他特殊關係。
05
前五大供應商採購佔比逐年上升
2018年-2020年，龍芯中科前五大供應商採購金額占當期採購總額的比例為70.35%、81.54%、90.79%，採購佔比逐年上升。
2020年，公司前五名供應商採購情況如下：
2019年，公司前五名供應商採購情況如下：
2018年，公司前五名供應商採購情況如下：
其中，BP00為芯片流片、代工供應商，龍芯中科向其採購芯片加工服務，採購金額占當期採購總額的比例分別為40.79%、56.58%、66.60%，採購佔比較高且逐年上升，主要由於公司主力產品均由BP00進行代工。
一款芯片由單一代工廠商進行生產在芯片領域屬於行業慣例，不屬於對單一供應商的依賴情況。除BP00外，龍芯中科不存在對單一供應商採購比例超過50%的情況。
報告期內，龍芯中科主要供應商與公司及其董事、監事、高級管理人員、實際控制人之間不存在關聯關係或其他特殊關係。
06
胡偉武、晉紅夫婦為共同實際控制人
龍芯中科股權結構如下：
截至招股書籤署日，龍芯中科擁有11家控股企業、4家直接參股公司。其各股東的持股數量及比例如下：
天童芯源持有公司23.98%的股份，為公司控股股東。胡偉武和晉紅二人為夫妻關係，胡偉武持有天童芯源47.67%的股權，為第一大股東，晉紅持有芯源投資15.02%的合夥份額。
胡偉武和晉紅通過天童芯源及芯源投資、天童芯正、天童芯國合計控制公司33.61%的表決權，股權比例顯著高於其他股東。同時，胡偉武長期擔任公司董事和總經理，晉紅長期擔任公司投資總監。因此，胡偉武、晉紅夫婦為龍芯中科共同實際控制人。
胡偉武與晉紅均生於1968年11月。胡偉武1991年獲中國科學技術大學學士學位，1996年獲中國科學院計算技術研究所計算機系統結構專業工學博士學位。
1996年3月至2021年1月，胡偉武就職於中國科學院計算技術研究所，歷任助理研究員、副研究員、研究員、博士生導師、所長助理、 副總工程師、總工程師等職務；現任龍芯中科董事長、總經理。他還於2008年當選第十一屆全國人大代表，2012年和2017年分別當選黨的十八大、十九大代表。
晉紅在2004年5月至2007年6月期間任北京織女星網格技術有限公司部門經理；2007年7月至2008年4月，任北京海淀中科計算技術轉移中心部門經理；2008年5月至今， 歷任龍芯中科部門經理、風控總監、投資總監。
07
從四個方面拓展產品價值
除了上述核心技術外，龍芯中科其他他主要核心技術儲備中，同時多線程技術、新一代系統級虛擬化技術、GPGPU設計技術、PCIE4.0高速IO設計技術、基於新型指令的應用二進制接口規範均處於研發階段，內存控制器DDR5、D2D封裝級片間互連技術、先進工藝物理設計技術、融合型高性能計算框架處於早期研發階段。
未來，龍芯中科計劃從四方面擴展產品價值：
（1）持續改進處理器技術與性能，包括微結構的優化和產品製造工藝的改進，為客戶提供性能更優的新一代產品。
（2）自主研發與處理器配套的芯片，包括電源芯片、時鐘芯片、GPGPU芯片、存儲類芯片等，優化系統效率、降低系統成本。
（3）完善生態建設，以龍芯的Loongnix和LoongOS為基礎，持續完善基礎軟件，開展應用生態建設，在信息系統和工控系統兩大領域開展下游產業鏈建設工作。
（4）拓展供應鏈的價值，逐步提升公司供應鏈自主程度。
上述四方面的價值拓展，會形成較高的技術門檻和產業門檻，提高龍芯中科在自主信息產業以及開放市場中的競爭實力。
08
結語：國內CPU玩家
正快速逼近國際先進水平
目前，國內市場對進口通用處理器過度依賴，多數通用處理器產品需要從境外採購，桌面市場主要為英特爾、AMD佔領；服務器市場則主要為英特爾壟斷。我國對進口通用處理器的過度依賴已經成為我國信息產業發展的一大軟肋。
由於政務及重點行業對信息安全、供應鏈安全要求相對較高，該領域是當前國產CPU的優勢市場；消費級市場則是國產CPU長期需突破的目標市場，尤其是在桌面CPU生態方面還有較大的差距，還需要重點彌補；企業級市場亦是國產CPU未來重要的增量市場。
相較於英特爾、AMD、Arm等國際CPU龍頭企業，當前以龍芯中科為代表的國內CPU設計企業在研發銷售規模、產品認知度、市場知名度、商用應用軟件生態等方面均有較大差距。
但在CPU進入后摩爾定律時期升級速度趨緩的背景下，國產CPU性能與國際主流水平逐步縮小，存在趕超的可能，再加上我國政府對該領域的支持力度逐步加大，政策日趨完善，國內CPU玩家正通過指令系統架構知識儲備、技術人才聚集等方面的積累，快速逼近國際先進水平。