一、经营情况讨论与分析 公司秉承“普冉之芯,造福世界”的愿景,始终坚持“持续创新、卓越品质、恒久伙伴、信守承诺”的核心价值观,专注于集成电路设计领域的科技创新,围绕非易失存储器领域,以先进工艺低功耗NORFash和高可靠性EEPROM为核心,完善和优化产品,满足客户对高性能存储器需求,实现对工业和车载应用的支持。在立足于存储芯片领域的基础上,实施基于先进工艺和存储器优势的“存储+”战略,积极拓展通用微控制器和存储结合模拟的全新产品线。 现将2023年公司的整体经营情况总结报告如下: (一)经营生产方面 2023年,半导体设计行业尚处于低谷周期。同时,全球经济总量增速放缓,消费动力不...
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一、经营情况讨论与分析
公司秉承“普冉之芯,造福世界”的愿景,始终坚持“持续创新、卓越品质、恒久伙伴、信守承诺”的核心价值观,专注于集成电路设计领域的科技创新,围绕非易失存储器领域,以先进工艺低功耗NORFash和高可靠性EEPROM为核心,完善和优化产品,满足客户对高性能存储器需求,实现对工业和车载应用的支持。在立足于存储芯片领域的基础上,实施基于先进工艺和存储器优势的“存储+”战略,积极拓展通用微控制器和存储结合模拟的全新产品线。
现将2023年公司的整体经营情况总结报告如下:
(一)经营生产方面
2023年,半导体设计行业尚处于低谷周期。同时,全球经济总量增速放缓,消费动力不足,消费电子产品等的出货量缩减等影响传导至上游厂商,经营状况存在一定的压力和挑战。在此背景下,公司管理层笃行不怠,基于经济形势和市场供需情况,积极巩固、拓展市场份额,持续优化产品和客户结构,并大力推进海外业务布局。报告期内,公司实现了多家的知名大客户导入,产品应用领域涵盖消费、工控、光伏及车载,增强了在国内及全球市场的影响力。
报告期内,公司实现营业收入112,705.00万元,同比增长21.87%,主营业务产品综合毛利率24.29%,较上年同期下降5.56个百分点;实现归属于母公司所有者的净利润-4,827.43万元,较上年同期下降158.06%;实现归属于母公司所有者的扣除非经常性损益的净利润-6,488.31万元,较上年同期下降296.18%。
(二)研发创新方面
公司持续重视并始终保持高水平的研发投入,推进核心技术自主研发,提升符合市场需求的创新型产品。2023年,公司投入研发费用19,129.33万元,占营业收入的比例达到16.97%,较上年同期增长28.74%。通过持续增加的研发投入,公司整体研发能力快速提升,原有产品迭代并实施性能优化,新产品按计划实现量产,产品竞争力和覆盖面进一步增强。截至报告期末,公司研发及技术人员较上年同期增加11.17%,公司新申请专利及获得专利数持续增长。
在存储器芯片系列产品方面的展开:
1、Fash产品方面:SONOS与ETOX工艺互补、提供领先的存储解决方案
1)SONOS工艺40nm节点下Fash全系列产品竞争力持续提升、及晶圆产出率创造新高。第三代支持1.1V的超低电压、超低功耗和双沿数据传输带宽的Fash产品GSN系列发布,支持主控SoC芯片匹配新一代标准电压,在简化系统电源设计的同时,达到行业领先的功率消耗,为无线、音频、图像等多模块SoC智能主控芯片提供必要性存储辅助。
2)公司基于ETOX工艺平台并结合既有的低功耗设计,形成了50nm及55nm工艺下中大容量的完整布局、适用于不同电压的ETOXNORFash完整产品线,应用于可穿戴设备、安防、工控等领域并形成规模量产出货,并将在未来成为公司成长的主要动力之一。
2、EEPROM产品方面:高可靠性产品覆盖车载和工业,低功耗领域继续领先
1)车载系列EEPROM产品获得了AEC-Q100Grade1车规级高可靠性认证的国际权威第三方认证证书,并继续向其他国内外客户拓展。
2)公司推出创新的P24C系列高可靠EEPROM产品,基于95nm及以下工艺,具备低功耗、超宽压覆盖、高可靠等特性,满足擦写寿命1000万次,数据保存100年的高可靠性要求,产品性能达到业界领先水平,可用于工业三表及其他高可靠性产品领域。
3)报告期内,行业领先的新一代1.2VEEPROM实现大批量产,支持超低电压和高速模式。
在“存储+”系列产品方面的拓展:
1、微控制器:向下扎根,向上成长
1)公司借助设计与工艺的协同优势,在先进逻辑工艺平台优化嵌入式存储器技术,并构建通用高性能和高可靠性的MCU产品平台。
2)2023年,公司陆续推出了ARMM0+和ARMM4内核的12大系列超过100款MCU芯片产品,覆盖55nm、40nm工艺制程,产品支持24MHz~144MHz主频、24K~384KByteFash存储容量、USB/CAN/SDIO等主流接口,以及20~100IO的多种封装形式,形成宽电压、低功耗、支持105℃及125℃高温等高质量、高可靠性、高性价比通用产品矩阵,完成从入门级到主流MCU的多方位布局,应用于家电、监控、通讯传输、BMS监测保护、电机驱动、医疗及个人护理等领域,客户均反馈了开发效率显著提升、软件可维护性和可靠性改善、升级便利可控、综合开发成本有效降低等实质性优势。
2、模拟产品:形成对存储器产品线和微控制器产品线的有效协同
1)开环VCMDriver:在模拟产品领域,公司内置非易失存储器的PE系列音圈马达驱动芯片(二合一)多颗产品大批量出货,支持下一代主控平台的1.2VPD系列音圈马达驱动芯片产品也已量产出货。
2)OISVCMDriver:OIS产品线布局逐步完善,能够支持传统OIS方案与新兴OIS方案,与电机厂充分配合,满足以手机应用为主的核心客户需求,为未来的快速增长做好了准备。
3)预驱产品:推出了用于BLDC电机领域与微控制器产品合封的驱动芯片,将帮助MCU产品更好的服务风机和水泵类客户需求。
(三)产能保证方面
公司和上游晶圆厂、封测厂保持长期良好的战略伙伴关系,持续优化供应链管理。一方面,与供应商进行共同规划配合,进行技术和运营方式上的改革创新,积极应对供应链资源和成本上的挑战;另一方面,持续推进既有产品和新产品领域的供应商考评和引入,进一步加强产能保障,开拓与其他资源未来的合作方向,满足客户对供货安全和产品多样性、及时性的需求。报告期内,MCU等新产品上量快速,公司通过上述产能保证规划及措施,达成了目标。
(四)团队建设方面
优秀的人才团队是公司的核心竞争力之一。公司着重人才培养与团队建设,通过建立、健全公司长效激励机制,保障企业未来的长足发展。一方面,公司持续加大人才投入,积极扩充研发团队,形成梯队型的人才结构,形成储备。另一方面,公司逐步完善薪酬激励体系和其他福利体系,建立有效的内部培养的机制,并为员工提供更多职业发展空间。2023年,公司继续实施了股权激励计划,各期激励计划的激励对象覆盖率已达全体在职员工的70%,有效激发了员工的奋斗精神,也使员工感受到公司成长带来的回报和个人成就的提升。
此外,公司持续优化、落实《员工购房借款管理办法》及《关爱互助基金管理办法》以及员工租房补贴等政策,减缓或消除员工生活上的部分顾虑,保障团队稳定。
(五)内部治理方面
公司持续推进治理体系建设,强化风险管理,推行内部审计。通过公司流程、系统建设和定期培训不断提升管理和内部控制水平,确保生产经营业务稳健发展。报告期内,公司始终严格按照上市公司规范运作的要求,严格履行信息披露义务,重视信息披露管理工作和投资者关系管理工作,重视制度治理和规范运作,法人治理水平和规范运作水平进一步提升。公司通过在官网上开设“投资者关系”专栏、召开业绩说明会等举措强化和投资者的沟通,积极听取投资者诉求和建议,在注重生产经营的同时,重视维护股东利益,通过资本公积转增及现金分红等手段,尽力回报股东和投资者。
二、报告期内公司所从事的主要业务、经营模式、行业情况及研发情况说明
(一)主要业务、主要产品或服务情况
1、主要业务情况
公司的主营业务是非易失性存储器芯片及基于存储芯片的衍生芯片的设计与销售,目前主要产品包括:NORFash和EEPROM两大类非易失性存储器芯片、微控制器芯片以及模拟产品。其中非易失性存储器芯片属于通用型芯片,可广泛应用于手机、计算机、网络通信、家电、工业控制、汽车电子、可穿戴设备和物联网等领域。例如,根据存储需求的不同,公司的NORFash产品应用于低功耗蓝牙模块、TWS蓝牙耳机、手机触控和指纹、TDDI(触屏)、AMOLED(有源矩阵有机发光二极体面板)、可穿戴设备、车载导航和安全芯片等领域。EEPROM产品应用于摄像头模组(含手机、笔电和新能源车及传统汽车、3-D)、智能仪表、工业控制、汽车电子、网络通信、家电等领域。微控制芯片(MicroControUnit,简称MCU)主要为基于ARMCortex-M系列32位通用MCU产品,可广泛应用于智能家电、可穿戴设备、物联网、计算机网络、玩具、安防等消费类及各类工业控制、车载领域;模拟产品的第一个产品系列为音圈马达驱动芯片(VoiceCoiMotorDriver,简称VCMDriver),目前提供独立和存储二合一两类开环类音圈马达驱动芯片产品,主要应用于摄像头模组(含手机和非手机),公司基于存储、模拟及传感器技术的积累和延展,正持续研发光学防抖音圈马达驱动芯片产品。
公司团队在非易失性存储器芯片领域深耕多年,凭借其低功耗、高可靠性的产品优势,在下游客户处积累了良好的品牌认可度,成为了国内NORFash和EEPROM的主要供应商之一。在此基础上,公司实施“存储+”战略,积极拓展微控制器及模拟芯片领域,依托公司在存储领域的技术优势和平台资源,实现向更高附加值领域和更多元化的市场拓展。
与此同时,公司持续推进海外业务布局,实现了在日本、韩国、美国等多家的知名大客户导入,产品应用领域涵盖消费、工控、光伏及车载,增强了在全球市场的影响力。
2、主要产品情况
存储系列芯片
报告期内,公司实现存储系列芯片营业收入10.12亿元,同比上升16.04%,毛利率23.99%,同比下降5.66个百分点,出货量50.89亿颗,同比上升45.06%。
存储系列芯片应用领域如下:
(1)NORFash产品
NORFash具备随机存储、读取速度快、芯片内执行(XIP)等特点。作为数据读取和存储的重要器件,其主要功能是数据的存储和读取,同时实现开机启动等固定运行的程序。由于NORFash不必把应用程序代码读到系统RAM中即可直接运行,使得NORFash在运行程序时优势更显著,适用于开机响应时间、可靠性等要求较高的电子设备。基于NORFash上述应用特点及性价比优势,其被广泛应用于手机,电脑,可穿戴等消费类电子、汽车电子、安防、工控、基站、物联网设备等其他领域。
公司NORFash产品采用电荷俘获(SONOS)及浮栅(ETOX)工艺结构,提供了512Kbit到512Mbit容量的系列产品,覆盖1.1V-3.6V的操作电压区间,具备低功耗、高可靠性、快速擦除和快速读取的优异性能,公司NORFash产品应用领域集中在蓝牙、IOT、BLE、AMOLED、工业控制等相关市场。目前NORFash行业主流工艺制程为55nm,公司40nm工艺制程下4Mbit到128Mbit容量的全系列产品均已实现量产,处于行业内领先技术水平。
公司NORFash产品
公司40nm工艺节点已成为公司SONOS工艺结构下NORFash产品的主要工艺节点,能够进一步提高公司产品的成本优势,同时更好的满足下游应用的面积需求。此外,公司也并行采用浮栅(ETOX)工艺结构,提供以中大容量为主、中小容量为辅的系列产品,已达到50nm的先进制程,目前已经实现了全容量系列产品的大批量量产出货,报告期内,ETOXNORFash产品512Mbit容量产品实现量产出货。未来将继续通过工艺研发和设计创新实现产品完备化,实现公司在大容量市场的快速导入,持续提升公司在NORFash领域的市场占有率。
公司中小容量NORFash车载产品已陆续完成AEC-Q100认证,主要应用于部分品牌车型的前装车载导航、中控娱乐等。同时,公司也将逐步推进全系列NORFash车规认证。
报告期内,公司推出的超低电压超低功耗新一代SPINORFash系列新产品,支持1.1V电源系统,同时具备宽电压范围,可涵盖1.2V和1.8V系统,该产品系列计划覆盖4Mbit-128Mbit的容量区间,应用于基于嵌入式SoC、手持移动应用、多媒体信息处理等场景中,能显著降低运行功耗,有效延长设备的续航时间。同时,在NORFash多款产品封装可靠性上进一步优化。
(2)EEPROM产品
EEPROM是一类通用型的非易失性存储器芯片,在断电情况下仍能保留所存储的数据信息,可以在计算机或专用设备上擦除已有信息重新编程,可擦写次数至少100万次,数据保存时间超过100年。该类产品相较于NORFash的容量更小、擦写次数高,因此适用于各类电子设备的小容量数据存储和反复擦写的需求,广泛应用于智能手机摄像头、工业控制、汽车电子、液晶面板、蓝牙模块、通讯、计算机及周边、医疗仪器、白色家电等领域。
公司已形成覆盖2Kbit到4Mbit容量的EEPROM产品系列,操作电压覆盖1.2V-5.5V,主要采用130nm工艺制程,具有高可靠性、面积小、性价比高等优势,同时实现了分区域保护、地址编程等功能,可对芯片中存储的参数数据进行保护,避免数据丢失和篡改,可擦写次数可达到400万次,数据保持时间可达200年。公司部分中大容量产品采用95nm及以下工艺制程下并已实现量产,公司EEPROM产品P24C系列满足1000万次擦写寿命,100年数据保存的高可靠性要求。
公司EEPROM产品
公司持续推进EEPROM产品在工业控制和车载领域的应用,工业控制上应用占比显著提升,对稳定公司毛利率起到一定作用;同时,公司车载产品完成AEC-Q100标准的全面考核,在车身摄像头、车载中控、娱乐系统等应用上实现了海内外客户的批量交付,汽车电子产品营收占比有所提升;同时公司持续推进EEPROM产品全系列的车规认证。
公司超大容量EEPROM系列产品,支持SPI/I2C接口和最大4Mbit容量,其中2Mbit产品批量用于高速宽带通信和数据中心。
与此同时,公司推出的超低电压1.2V系列EEPROM已实现量产出货,涵盖32Kbit至512Kbit,是目前行业内工艺节点领先和容量覆盖面较为完备的超低电压产品线。
“存储+”系列芯片
报告期内,公司实现“存储+”系列芯片营业收入11,535.68万元,同比上升117.70%,毛利率26.88%,同比下降6.31个百分点,出货量2.77亿颗,同比上升193.33%。
“存储+”系列芯片应用领域如下:
(1)MCU产品
MCU是微控制单元,又称单片机,是把CPU(中央处理器)的频率与规格做适当缩减,并将内存、计数器、USB、A/D转换、DMA等周边接口,甚至包括TFT、LCD、LED驱动电路等整合在单一芯片上形成的芯片级计算机,可广泛应用于各类消费电子产品,如智能可穿戴设备、电机与电池、传感器信号处理、家电控制、计算机网络、通信、工业控制、汽车电子等应用领域。
公司MCU产品
公司基于领先工艺和超低功耗与高集成度自有设计的存储器优势,布局ARMCortex-M内核系列32位通用型MCU产品。公司陆续推出了ARMM0+和ARMM4内核的12大系列超过200款MCU芯片产品,覆盖55nm、40nm工艺制程,产品支持24MHz~144MHz主频、24KByte~384KByteFash存储容量、USB/CAN/SDIO等主流接口,以及20~100IO的多种封装形式,形成宽电压、低功耗、支持105℃及125℃高温等高质量、高可靠性、高性价比通用产品矩阵。产品主要应用于智能家居、小家电、BMS、无人机、驱动电机、逆变器、电子烟等下游领域,国产替代趋势下持续导入空间较大。
公司通过扩充相关支持团队等方式持续推进MCU生态环境建设,如重要客户方案设计、FAE现场支持、工具开发、驱动程序推出、客户开发环境、网站支持等方面都积极配合实施推广。报告期内,ARMKEIL和IAR已全面支持公司32位M0+及M4系列MCU,并同步为客户提供完整的开发代码编辑、编译、调试等功能。
报告期内,公司从功能开发、性能升级、使用场景多样化、封装形式全覆盖等多个角度持续拓展MCU产品系列,并逐步导入消费电子、工业控制等众多下游应用终端中,具体如下:
1)公司基于ARM内核研发了电机专用型M0+MCU产品,覆盖单相至三相、低压至高压、中低端至高端风机和水泵应用,提供自主知识产权的高效率基础算法和客户应用软硬件支持。目前该产品中1个系列已经量产,主要应用于电动工具、风筒、水泵等下游应用领域;
2)公司基于ARM内核研发了超低功耗型M0+MCU产品,该系列产品支持48MHz主频,深度休眠模式下功耗低至0.7μA,目前该产品已经量产,主要应用于家电、灯控、无线麦克风、电子烟等消费电子领域;
3)公司基于ARM内核的M4MCU产品目前已有1个系列10余颗料号量产出货,产品主要应用于智能家居、小家电等下游领域;
4)公司基于家电控制和消费电子触控功能领域研发了相关高性能触控技术MCU芯片产品,目前相关研发设计已完成,后续将持续推进量产和相关领域的导入。
(2)模拟产品VCMDriver芯片
音圈马达(VCM)是摄像头模组内用于推动镜头移动进行自动聚焦的装置,音圈马达驱动芯片(VCMDriver)为与音圈马达匹配的驱动芯片,主要用于控制音圈马达来实现自动聚焦功能。目前,开环式、闭环式、光学防抖式是音圈马达驱动芯片最为常见的三类产品,主要应用于手机摄像头模组领域。
公司内置非易失存储器的PE系列音圈马达驱动芯片(二合一)多颗产品量产,支持下一代主控平台的1.2VPD系列音圈马达驱动芯片产品也已量产出货。该系列产品可有效降低产品功耗,缩小芯片面积,以顺应各类智能终端轻薄化的发展趋势,同时,依托EEPROM产品的客户资源优势,实现下游的顺利交付。此外,公司结合行业发展趋势,与终端密切配合,研发的新一代VOIS(光学防抖音圈马达驱动)芯片实现量产。
公司VCMDriver产品能与EEPROM产品形成良好的协同效应,提升公司在摄像头模组领域的竞争优势和市场占有率。
(二)主要经营模式
公司的主要经营模式为Fabess模式,该模式下公司仅需专注于从事产业链中的集成电路的设计和销售环节,其余环节委托给晶圆制造企业、晶圆测试企业和芯片封装测试企业代工完成。
1、研发模式
在Fabess模式下,产品设计研发环节是公司运营活动的核心。公司紧密跟踪与了解市场需求,通过可行性分析和立项,将市场现时或潜在应用需求转化为研发设计实践,通过一系列研发工作,将研发设计成果体现为设计版图,最终经由晶圆代工厂、晶圆测试厂和封装测试厂的配合完成样品的制造、测试和封装,达到量产标准。公司与主营业务相关的核心专利均属公司所有。
2、采购与运营模式
在Fabess模式下,公司专注于集成电路的设计和销售,而晶圆制造、晶圆测试、芯片的封装测试通过委外加工方式完成。其中,公司委托晶圆代工厂进行晶圆制造,委托晶圆测试厂进行晶圆测试服务,委托封装测试厂进行封装测试服务。
3、销售模式
公司采用“经销+直销”的销售模式。经销模式下,经销商根据终端客户需求向公司下订单,并将产品销售给终端客户;公司与经销商之间进行买断式销售,公司向经销商销售产品后的风险由经销商自行承担。直销模式下,终端客户直接向公司下订单,公司据客户需求安排生产与销售。公司产品的定价机制是根据存储器芯片市场价格与客户协商定价。
根据产品形态的不同,公司销售产品可以分为未封装晶圆(KnownGoodDie,即KGD)和成品芯片,其中未封装晶圆主要销售给采用SIP系统级封装方式生产的主控芯片厂商。两种形态的产品在芯片电路、制造工艺等方面不存在差异。
(三)所处行业情况
1.行业的发展阶段、基本特点、主要技术门槛
(1)公司所处行业
公司主要从事集成电路产品的研发设计和销售,根据中国证监会《上市公司行业分类指引》,公司所处行业为“C制造业——C39计算机、通信和其他电子设备制造业”。根据《国民经济行业分类(GB/T4754—2017)》,公司所处行业为“6520集成电路设计”。
(2)所处行业发展阶段、基本特点
集成电路行业作为全球信息产业的基础,经历了60多年的发展,如今已成为世界电子信息技术创新的基石。集成电路行业派生出诸如5G、6G、物联网、智能手机、数字图像、云计算、大数据、人工智能等诸多具有划时代意义的创新应用,成为现代日常生活中必不可少的组成部分。集成电路行业主要包括集成电路设计业、制造业和封装测试业,属于资本与技术密集型行业,业内企业普遍具备较强的技术研发能力、资金实力、客户资源和产业链整合能力。
近年来,得益于技术进步、市场需求增长以及政策扶持等多重因素推动,全球半导体行业呈现出快速发展的态势。作为现代信息技术产业的核心,半导体在通信、消费电子、工业控制、汽车电子等领域发挥着不可替代的作用,其重要性日益凸显。
中国作为全球最大的半导体市场之一,近些年在半导体行业也取得了显著的进步。在政策扶持和市场需求的双重驱动下,中国半导体产业规模不断扩大,技术水平逐步提升,一批具有国际竞争力的企业开始逐步崭露头角。尽管如此,在部分高端芯片、关键设备等领域,与全球领先水平相比,我国仍存在明显差距。为提升中国半导体产业的自主创新能力,实现核心技术突破,国家出台了一系列扶持政策,国产替代势在必行。
过去两年时间,宏观经济增长疲软对行业带来了一定的冲击,但随着经济的温和复苏,半导体行业将重新焕发活力,在国产替代的大浪潮下,继续保持增长态势。研究机构IDC预估,2024年全球半导体营收有望回升至6302亿美元,增长20%。存储市场增长最强劲,增幅达52.5%,2025年将再增长14.4%。同时在AI、运算基础设施、汽车、HBM及Chipet驱动下,2029年半导体营收有望逼近1万亿美元规模,2032年将增长至超过1万亿美元。
存储芯片需求不断提升,这对存储芯片的性能、容量、读写速度、体积、功耗等方面都提出了更高的要求。
展望未来随着经济的温和复苏和技术的不断进步,中国半导体行业有望实现快速发展。在政策的持续扶持和市场的不断推动下,我国优秀企业将努力追赶,不断缩小与国际先进水平的差距,为全球半导体产业的繁荣作出贡献。
(3)主要技术门槛
集成电路设计行业是典型的技术密集、知识密集和资本密集型行业,拥有较高的行业准入壁垒,行业产品具有高度的复杂性和专业性,在电路设计、软件开发等方面对创新型人才的数量和专业水平均有很高要求。由于国内行业发展时间较短、技术水平较低,高端、专业人才仍然十分紧缺,和国际顶尖集成电路企业相比,国际市场上主流的集成电路公司大都经历了四十年以上的发展。国内同行业的厂商仍处于成长的阶段,与国外大厂依然存在技术差距,尤其是制造及封装测试环节所需的高端技术支持存在明显的短板,目前我国集成电路行业中的部分高端市场仍由国外企业占据主导地位。因此,产业链上下游的技术水平也在一定程度上限制了我国集成电路设计行业的发展。
就公司产品涉及的技术来看,存储器芯片产品的标准化程度较高,差异化竞争较小,因此工艺水平创新和研发技术升级是存储器芯片公司的核心竞争力体现,存储器芯片的工艺水平创新可以使得公司在优势领域保持领先性。同时,工艺创新及研发技术升级还体现在工艺制程和产品性能两方面。工艺制程方面,受限于摩尔定律及底层架构技术的应用,向更高制程迭代需要公司在工艺设计、专利等知识产权、底层架构授权等方面具备坚实的技术储备,而综合芯片设计的研发周期、不同工艺下的制造周期、产品的市场销售周期等因素,NORFash和EEPROM的产品迭代周期为3-5年,这要求公司在擅长领域持续投入研发;产品性能方面,合格的芯片产品需要在功耗、可靠性、读取速度、寿命等性能指标满足市场要求,并不断进行指标上的突破和优化,能适用于市场上种类繁多的各种电子系统,因此芯片设计公司需要具备从芯片工艺、电路、到系统平台等全方位的技术储备。
行业内的新进入者缺乏先发优势以及客户资源优势,往往需要经历较长一段时间的技术摸索和积累时期,此外,由于终端客户出于对供应商可持续发展能力及产品平台优势等因素的综合考量,新进企业需要大力更新竞争优势和创新技术,才能和业内已经占据技术优势的企业相抗衡。
MCU领域的设计人员需要熟悉各类硬件架构、指令集、接口、协议等,以创建高效、可靠且功能丰富的MCU产品,同时要求其具备深入理解低功耗设计、电磁兼容性、热设计等方面的综合专业能力。同时,行业考验企业对硬件、软件的开发和设计能力,以及其建立起来的生态环境成熟度,确保产品能够执行复杂的指令和算法,同时与各类外部设备和系统进行交互,从而在各种应用场景中能够稳定、高效运行。上述门槛共同构成了MCU行业的技术壁垒,需要企业持续投入研发,积累市场洞察力才能应对。
2.公司所处的行业地位分析及其变化情况
(1)NORFash行业
公司是中国大陆主要的NORFash存储器芯片供应商之一。据Web-FeetResearh报告显示,在2022年NORFash市场销售额排名中,公司位列全球第六。2023年全年,公司NORFash产品线出货量突破历史新高,累计出货量超30亿颗。
从工艺水平来看,公司作为行业首家采用电荷俘获的SONOS工艺设计NORFash的公司,充分发挥产品的性价比、体积、功耗、读写速度等优势。在工艺节点上,基于SONOS工艺的平台特点,公司第二代40nm制程产品已经成为量产交付主力,总营收超过第一代55nm产品,实现了升级替代。相对于行业主流的ETOX55nm工艺制程,SONOS40nm节点下的NORFash产品具备更高的芯片集成度、更低的功耗水平,更优的性价比优势,处于行业领先水平。
从细分市场来看,公司NORFash产品在512Kbit-128Mbit以内的中小容量市场具备竞争优势,占据较大的市场渗透率。此外,公司基于ETOX传统工艺,持续开发256Mbit及以上大容量产品的研发设计,目前公司256Mbit-1Gbit产品已经量产,并持续推进客户拓展。至今为止,公司可以提供基于两种工艺平台的全系列NORFash产品线,为客户提供更好的平台化服务。
未来,公司将在全容量范围领域加速布局NORFash产品,基于原本擅长的消费电子领域,持续推进5G、工控、车载电子等更多的高端应用领域,进一步提升公司在NORFash领域的行业地位。
(2)EEPROM行业
公司深耕于EEPROM行业,具备丰富的产业经验和深厚的技术积累,在芯片设计上实现了更高的可靠性以及分区域保护、地址编程等功能。同时,基于对芯片的制造工艺的深度了解,研发团队在行业主流的130nm工艺制程基础上对存储单元结构和操作电压进行了改进和优化,实现95nm及以下制程产品量产,降低了公司EEPROM芯片面积,提高了产品的成本竞争优势。
近年来公司的EEPROM出货量呈现明显的增长。据Web-FeetResearch报告显示,在2022年EEPROM市场销售额排名中,公司位列全球第六。2023年全年,公司EEPROM产品线出货量突破历史新高,累计出货量超14亿颗。
从应用领域来看,聚辰股份和公司的EEPROM主要应用于摄像头模组。多摄像头配置拉动下游智能终端市场增长,进而带动EEPROM市场需求增长,公司现已成为国内外摄像头模组市场中主要的EEPROM供应商,在该领域保持着较强得产品竞争力。
从产品体系来看,公司和国内外竞争对手,产品阵列差别不大。但由于该产品线推出时间较晚,与各大海外大厂,如意法半导体、安森美等,在汽车电子、工业控制领域的客户资源积累仍然存在差距,尚未形成具有较强竞争力,仍有进一步提升的空间。2023年公司在工控、车规领域的客户推进均取得了进展。
伴随着公司在海内外市场的业务铺设和开展,以及公司EEPROM产品在工业控制及车载电子领域的大力拓展,公司的EEPROM出货量有望持续攀升,公司在EEPROM领域的行业地位有望得到进一步的巩固和提升。
(3)MCU行业
作为国内领先的非易失性存储器芯片供应商,公司借助设计与工艺的协同优势,在先进逻辑工艺平台优化嵌入式存储器技术,并构建通用高性能和高可靠性的MCU产品平台。公司自主研发的IP使得产品具备芯片尺寸、功耗及读取速度等应用特性优势,以及存储器擦写及数据保持时间等可靠性优势。同时,公司作为全球极少数掌握工艺技术的Fabess厂商,先进工艺开发和演进能力结合设计优势,构筑了行业领先的成本控制能力和面向通用产品领域的长期竞争力。
公司于2022年初向市场全面推出MCU。历经两年,公司MCU产品总出货量突破3.5亿颗,实现了市场的快速获取,逐步树立了市场品牌形象,获得了多领域、多客户的认可。
公司通用MCU产品采用M0+及M4内核,提供全系列宽电压、工业温度范围(-40℃~85℃和-40℃~105℃)产品,以消费类为主,工业及其他应用功能为辅,并部分支持125℃应用。通用MCU业务涵盖智能硬件、影音、家电、物联网、个人护理、BLDC无刷电机(风机及水泵)、BMS、电动自行车、家用医疗、逆变器、安防、消防、车载后装及汽车电子周边等。后续公司将以消费类应用为基盘,加大工业应用领域投入和成长,为长期的高端应用市场打下基础。
从行业格局来看,国内MCU芯片市场主要被瑞萨电子、恩智浦、意法半导体等国外厂商占据,从国产化率来看,国产替代仍有较大空间。相较于全球MCU市场的格局的区别,国内MCU厂商主要集中于消费市场,在工业和汽车电子领域的占比较低,公司目前在工业和汽车电子领域尚未形成具有较强竞争力的产品,公司产品市场和竞争力仍有较大的拓展机会。
从产品系列和生态环境建设来看,公司对比瑞萨电子、恩智浦、英飞凌、意法半导体等行业头部厂商依旧有较大差距,公司已持续布局软硬件开发和生态建设投入,未来公司竞争力具备较大提升空间。
虽然MCU市场竞争者较多,但前排的优质企业都具备自身的核心竞争优势,且坚定持续投入发展。未来,公司将持续进行工艺升级、发挥工艺优势及成本管控优势,提升产品竞争力,以获取市场份额及行业地位的进一步提升。
(4)VCMDriver行业
同时,支持高通新一代平台的1.2V应用VCMDriver产品已实现大量出货。
从产品体系来看,公司目前的出货主力依然集中在入门级的开环产品上,光学防抖系列尚未形成品牌知名度,未实现大批量出货,与韩国动运、罗姆半导体、旭化成、安森美、聚辰股份、天钰科技等目前全球市场上的音圈马达驱动芯片头部厂商具有一定的差距。
公司凭借核心研发团队所具备的模拟设计基因,实现了模拟芯片产品探索的第一步。但公司作为数字设计公司,和行业模拟公司产品推出的时间、下游客户积累等均存在差异,后续产品本身及市场导入仍然存在较大提升空间。
3.报告期内新技术、新产业、新业态、新模式的发展情况和未来发展趋势
(1)新技术
NORFash:公司是业界首家创新性采用SONOS工艺设计量产NORFash的厂商,相较传统的浮栅技术,SONOS电荷俘获技术在芯片尺寸、功耗、性价比方面具备优势。制程方面,公司第二代40nm制程系列产品已经成为出货主力,显著提升了产品性能和成本效益。相比主流厂商较为先进的55nm制程,公司40nm工艺制程使其在中小容量市场份额快速提升。容量方面,公司采用创新工艺SONOS平台,研发出256Kbit~128Mbit全系列产品,体现了公司工艺水平和设计能力的高效融合能力。同时,基于SONOS工艺平台,公司研发成功并推出1.1V超低电压超低功耗NORFash产品,具备宽电压范围,可涵盖1.2V和1.8V系统,体现了公司在低功耗技术方面基于SONOS工艺平台的持续创新。
EEPROM:制程方面,公司采用95nm及以下工艺制程,通过优化存储单元的机构和擦写电压,有效的缩小了芯片面积,同时在保证可靠性的前提下降低了芯片的单位成本。产品性能方面,公司在EEPROM产品中增加了分区域保护和地址编程等功能,以支持智能手机的不同摄像头参数和同意摄像头不同参数的有效管理。此外,公司EEPROM产品P24C系列满足1000万次擦写寿命,100年数据保存的高可靠性要求,其产品性能达到业界领先水平。
MCU:发挥公司深厚的存储芯片设计经验,公司利用先进的逻辑工艺平台优化嵌入式存储器技术,构建了通用高性能和高可靠性的MCU产品平台。这一自研FashIP使得公司产品在性价比、低功耗、体积等方面可以延续存储器的特异性优势,构建了公司在MCU领域的竞争壁垒。同时,公司的MCU产品在设计时考虑到电磁兼容性(EMC),确保了产品在各种电磁环境下都能稳定运行。此外,通过优化电路布局和使用专门的保护器件,公司MCU产品能够有效的抑制外部干扰,保持数据完整性和系统稳定性。
(2)新产业
随着物联网、5G通信、人工智能新兴技术的快速发展。公司积极布局下游相关产业,拓展产品应用领域。公司的存储和MCU等芯片均为通用芯片,在各类智能电子领域,如智能家居、可穿戴设备、工业自动化、汽车电子、服务器、基站、光模块等领域,均得到了广泛应用。
公司NORFash大容量产品将推广和应用于智能音频/音响、传统/AI服务器、新能源车智能驾驶、ADAS系统、中央域控等场景,为公司在存储器市场打开了新的成长空间。
随着AI软件升级,智能化程度提高,智能终端渗透率提高,终端设备出货量也将相应的大幅增长,同时将带动上游电子硬件用量的大幅增加。未来随着AI硬件的智能化兴起,公司出货量及容量等级均会有一定量级的提升。
(3)新业态
公司积极响应数字化转型和智能化升级的驱动,利用大数据、智慧系统等现代信息技术,优化研发、管理、销售、财务等各个环节,不仅提高了公司的运营效率,也为客户提供了更加及时、准确的服务反馈,从而推动新业态形成。
其次,公司注重与产业链上下游企业合作,支持国产合作伙伴的自主发展,共同打造产业生态圈。通过与上游代工厂共同优化工艺平台、产线,与国产EDA厂共同实践EDA工具等,提高了公司的综合竞争力,也为行业做出贡献。
(4)新模式
“存储+”战略构建平台发展新模式:公司基于原本的存储战略产品条线,扩展存储+战略,新增的MCU及模拟产品条线扩展了公司原本的产品线,可以为客户提供更加全面的产品组合选择。同时,MCU不同于原本的存储器产品,在芯片硬件的基础上,还需要对软件等方面的设计,以及生态方面的建设投入持续性力量。
公司原本的存储器产品采用“直销+经销”相结合的方式。公司推出MCU产品后,和下游方案设计商保持良好的合作关系,基于公司性能过硬的产品,借助方案设计上的软件设计能力,相互协同,软硬结合,为下游客户提供完整的产品方案。后随着公司团队的不断完善,软件设计团队、FAE团队的不断扩充,目前可以为客户提供完备的应用解决方案。
此外,公司自主开发KEIL/IAR/GCC等工具驱动文件及开发板、PY-LINK等,且与多家烧录器厂商紧密合作,为客户提供多种烧录选择。公司还提供完整的HAL/LL库文件及相应的例程、使用手册、数据手册、参考手册、应用文档等技术资料,给予客户全面的软硬件支持及配套资料,使得公司的MCU潜力可以被开发者充分挖掘,从而高效快速地推进项目,加速客户产品开发周期。
(四)核心技术与研发进展
1.核心技术及其先进性以及报告期内的变化情况
公司的核心技术可以分为设计及工艺技术和特定产品技术。设计及工艺技术指该类核心技术主要在设计和工艺阶段,可应用于公司的多条或全部产品线;特定产品技术指该类技术主要应用于某一类产品线,该类技术也可能出现跨产品线应用的情况。
报告期内,公司在存储器芯片领域持续拓展,进行40mn以下新一代工艺和浮栅下一代技术创新技术储备,推出1.1V超低电压超低功耗创新技术,并在存储领域延展ETOX工艺技术开发中大容量NORFash产品系列,布局“存储+”战略,包括基于ARM内核的32位MCU芯片多个系列上百种型号的产品实现研发量产出货,以及应用于摄像头模组的高性能VCMDriver芯片系列模拟产品。
相关的核心技术如下:
A.存储器芯片相关核心技术
(1)超低功耗设计
通过模拟及混合信号电路设计,实现全差分低幅度的灵敏放大器,高速的双沿采样实现读取数据的低功耗;结合数字电路的优化,芯片手表及品牌TWS耳机等穿戴领域具备领先的低功耗优势。
在芯片擦写电路设计中,采用非离散域控制方法,实现较低的输出抖动和较低的动态功耗。
(2)宽电源电压设计
公司在产品规划中采用了一体化自适应读出电路电源管理和宽电压低功耗电荷泵设计技术,产品支持1.65V至3.60V工作电压范围。公司在成立之初推出了支持四线模式和宽电压的Fash产品,满足了低功耗蓝牙在电池系统供电下与主流SoC配合的供电范围要求。
(3)超低电源电压设计
公司推出的1.2VEEPROM系列产品,支持最低1.1V工作电压;这是基于超低电压的模拟及存储器技术。
(4)高可靠性设计
公司采用特殊器件和温度补偿电路,实现擦写电压的零温度系数,在相同工艺条件下,公司的EEPROM产品擦写寿命可达400万次。
(5)面向封装的可靠性设计
公司的WLCSP产品均采用自主知识产权的划片槽技术,能有效避免生产过程中带来的裂片风险,在手机模组应用的WLCSP存储器产品划片中实现更优的失效率和颗粒残留,满足摄像头模组的可靠性要求。
(6)面向产品灵活性和竞争力的设计
公司利用单套掩膜版实现多颗产品的设计技术,实现产品软件配置可调而支持多地址、多接口的应用。
B.工艺研发及优化的核心技术
存储器芯片主要由存储单元和外围电路两部分组成。存储单元方面,目前NORFash的主流基础工艺包括浮栅ETOX和电荷俘获的SONOS工艺结构,为芯片设计企业提供了不同的存储单元结构选择;外围电路方面,芯片设计企业在确定基础工艺后,结合存储单元结构特性和产品功能需求进行复杂的外围电路设计,外围电路设计技术的不同决定了NORFash性能的差异化。因此,存储单元结构是芯片设计的基础,电路设计的核心技术是决定产品性能的关键因素,是不同芯片设计公司之间芯片产品差异化的来源,帮助企业形成自身的产品竞争优势和核心技术壁垒。
(1)先进工艺节点的Ce单元优化;
(2)面向工艺均一性的制程优化技术;
(3)面向良率提升的制程优化技术;
(4)面向核心工艺设备(炉管等)的工艺优化和窗口提升技术。
目前NORFash领域中,兆易创新、华邦、旺宏等传统闪存芯片厂商均采用浮栅ETOX工艺结构。公司则率先将SONOS工艺结构应用于NORFash的研发设计,现阶段已形成完整的核心技术体系和技术壁垒,并凭借超低功耗和高可靠性等产品特点,形成了极具竞争力的NORFash产品矩阵。公司与晶圆厂充分配合,在存储单元开发和工艺优化方面展开了深入的合作。公司成立至今,累计实现了三个制程节点近十种存储单元的开发。
(1)SONOS工艺平台
公司采用SONOS工艺平台,结合基本逻辑工艺的低功耗特征,采用了双管(2T)单元共源(CSL)结构,有效满足了穿戴应用及IoT应用对低电压和低功耗的要求。双管(2T)单元的存储结构可以有效控制存储单元的漏电,使得产品具备极低的静态功耗。而对于共源(CSL)结构,在存储单元尺寸显著减小同时也可以进一步降低编程和擦写电压,降低功耗,并实现工艺技术走向更先进的工艺制程。
公司通过自主研发和设计架构的配合,通过工艺复杂度的降低,有效减少所需掩膜版的数量,从而降低产品的成本,通过降低操作电压,降低了擦除和写入操作对单元结构的损耗,实现NORFash低功耗和高可靠性。目前公司已完成SONOS工艺面向NORFash的工艺和设计研发,形成了完整的NORFash芯片设计技术体系,帮助公司NORFash产品实现了低功耗、快速读取等优异性能。
(2)产品设计及测试相关技术
公司通过创新的存储器架构和模拟电路的设计和优化,实现产品超低功耗的读出和擦写,产品在深睡眠模式下只需满足极低工作电流的操作条件。
公司结合工艺和器件的特点,通过自主研发的存储器架构和全芯片的优化设计(含存储单元周边驱动电路、模拟电路和数字电路),实现1.65-3.60V的宽电压工作范围并支持四线工作模式。通过存储单元设计技术的创新与升级,实现了三个产品优势:
1)快速擦除,全芯片擦除速度较ETOX工艺下的NORFash大幅提升,对于在线擦除或批量烧录的擦除有显著的优势;
2)产品使用过程中,初期擦写时间和末期擦写时间不变,相较于ETOXNORFash,公司的SONOSNORFash产品在特定的应用环境中具备一定优势;
3)异常掉电下的安全性和上电的快速特性,即掉电不影响非擦写区域,不会在掉电恢复后产生芯片漏电而无法正常工作的问题,也保障了上电过程的快速实现。
通过自主研发的校准技术和温度补偿技术,实现擦写电压与存储单元的温度特性匹配,有效提升产品的可靠性,达到擦写次数优于10万次,数据保持时间优于20年。
通过产品缓存的优化设计,实现产品并行写入效率的2至4倍提高,有效提升产品进行在线升级或批量烧录的效率,从而降低成本。通过独特的页单位的擦除模式设计,改善产品在小数据结构下的擦写效率,有利于可靠性和应用效率的提升。
通过自主研发的面向测试的设计技术,提升产品的测试效率、缩短测试时间,同时提升测试的覆盖率。
通过针对SONOSNORFash面向制造的设计技术(包括电路和版图),提升产品在先进工艺下的生产控制窗口,提升产品的良率。
通过自主开发的智能校准和动态调整技术,实现产品规格与工艺窗口的动态匹配,提升产品良率,并优化可靠性水平。
通过采用全差分读取电路、高灵敏度比较器、以及亚阈值设计等先进设计技术,实现产品超低电压工作;采用高效率读相关电路、功耗优化的低电压电荷泵等技术实现产品超低功耗,推出业界首款支持1.1V工作的超低电压、超低功耗Fash平台。
ETOX工艺下NORFash相关核心技术
(1)功耗优化技术
公司产品在读和擦写功耗上,采用了多种新技术对功耗进行了优化。在读功耗上:采用逻辑控制非用即关技术,优化了读取控制电路的功耗;采用了新的解码编排技术,减小了位线寄生电容,减少了读取功耗;采用了新的敏感放大技术,节约了数据读取所需要时间,减小了读取功耗。在写功耗上,采用了逐级控制电流技术,提升了编程效率,缩减了编程功耗;采用了动态算法编程技术,提升了随机数编程效率;在擦除功耗上,对擦除步骤之一的预编程进行了改进,用隧穿编程替代了热载流子编程,大大缩短了预编程的时间和功耗。
(2)读取速度提升技术
公司产品采取的多种技术提升了的产品的读取速度。采用了动态采样、输出再编码、传输路径最适化、字线匹配及非满幅检出等技术。
(3)过擦除保护技术
公司ETOX产品的特点有过擦除问题,需要对过擦除进行修复。产品采用了逼近优化的两步修复技术对过擦除进行修复;产品还采用了上电过擦除检测及修复机制,对异常断电及数据老化导致的阈值变化进行检测和纠正。
(4)冗余位线自动修复技术
公司ETOX产品在测试时需要用到冗余位线对常规位线的坏块进行修复,产品采用了冗余位线自动修复技术,在一定背景数据下,当位线出现坏块时,修复系统自动对字线坏块进行修复,并输出修复信息或出错信息,减少了修复处理的复杂度及测试时间。
(1)130nm制程下的存储单元改进技术
行业内公司的EEPROM芯片主流制程为130nm,公司在130nm制程的基础上,对存储单元结构进行工艺优化改进,优化编程电压及电荷泵补偿结构。
一方面,降低了存储单元的面积和EEPROM芯片的大小,另一方面,擦写电压的优化和补偿结构,提升了产品的可靠性和寿命,使得公司的EEPROM芯片具备400万次擦写能力及200年的数据保存时间。
(2)95nm及以下工艺制程的开发升级
在130nm高可靠性EEPROM的基础上,从工艺制程、电路设计等方面切入,对手机摄像头模组等消费类EEPROM以及智能电表、智慧通信等工业类EEPROM存储器芯片进行升级研发,达到了95nm及以下的工艺制程,实现更大容量、更低工作电压和更低功耗。
(3)工艺结合设计的可靠性优化
通过特殊工艺器件的开发,工艺膜厚的优化、结合设计补偿和电荷泵启动技术,实现擦写电压的温度补偿、并显著降低高压过程对存储单元的损伤,实现常温的高擦写次数,同时更为显著地提升了高温下的擦写能力和擦写寿命。
(4)工艺结合设计的成本优化设计
通过特殊工艺层次的加入,结合设计电路在浮栅的控制方法,实现存储单元窗口的平移和操作电压的优化,从而改善了存储单元的面积,同一工艺节点下实现存储单元和芯片尺寸的缩小。
(5)容错纠错技术
在容错和纠错技术的研究和开发方面,一是采用ECC技术,也就是纠错校验技术,在存储单元阵列的基础上,需要增加一位的校验码,当数据被写入EEPROM的时候,相应的ECC代码与此同时也被保存下来。当重新读回刚才存储的数据时,保存下来的ECC代码就会和读数据时产生的ECC代码做比较。来保证数据的准确性。二是采用差分存储方案,利用差分存储单元特点,把数据存储分在差分的两个位置同时存储,在读出的时候再比对两个位置的数据,解码一致则读出。
(6)先进封装和小型化技术
针对手机摄像头WLCSP封装对EEPROM小型化及可靠性需求。公司采用软件地址编程及软件写保护技术,实现在4球的封装中提供全地址可编程的方案。同时针对手机摄像头加工和组装中容易产生灰尘颗粒缺陷的要求,在产品设计的时候,采用无金属化的划片槽设计,能有效降低芯片加工过程中产生的裂片和颗粒缺陷的风险,降低产品使用过程中可能发生的潜在失效。
(1)宽电压MCU技术
公司MCU产品规划中定义了宽电压设计指标,产品低压支持最低1.7V工作电压,高压支持最高5.5V工作电压。既可以满足新兴市场低电压、低功耗的要求,也可以满足早期8位MCU市场5V应用的需求。
(2)多IO设计技术
通过优化芯片电源网络和PMU设计,最大化的减少芯片电源引脚,在封装引脚限定的情况下提供更多的通用IO,增加功能性。
(3)基于先进存储工艺的自主开发嵌入式Fash闪存技术
公司MCU产品采用55nm及以下嵌入式Fash工艺技术,结合基本逻辑工艺的低功耗特征,采用了双管(2T)单元共源(CSL)结构,双管(2T)单元的存储结构可以有效控制存储单元的漏电,使得产品具备极低的静态功耗。而对于共源(CSL)结构,在存储单元尺寸显著减小同时也可以进一步降低编程和擦写电压,降低功耗,并实现工艺技术走向更先进的工艺制程。
基于多年来在闪存工艺及设计技术上的耕耘,公司自主开发的Fash闪存具有低动态和静态功耗,快速Fash擦除速度,同等容量下更小更有竞争力的闪存IP面积,和独立Fash相匹敌的Fash擦写次数和数据保持等可靠性指标。
(4)低功耗设计技术
动态电流方面:公司MCU产品采用先进工艺及自有IP,擦和写都是通过FN隧穿方式实现擦写电流低。采用公司专利的读电路设计可以大幅降低读电流,芯片动态功耗具备优势。
静态功耗方面:公司MCU产品采用多电源域的设计,通过对不同电源域的电压控制和电源开关控制,实现更低的静态电流。
(5)高可靠性设计技术
公司MCU产品ESD满足8KV指标。产品设计了可靠的POR/BOR电路,保证各种条件和电压下的可靠上电下电复位。
(6)工艺结合设计的成本优化设计
公司MCU产品采用先进制程下的嵌入式Fash工艺和设计,使得版图优化,从而实现更小更有竞争力的芯片面积,同时通过工艺复杂度的降低,有效减少所需掩膜版的数量,从而降低产品的成本。
(7)高性能触控技术
公司32位触控MCU内置电容检测电路,配备完善的触控库算法,兼具灵敏度和可靠性,可以稳定通过10V动态CS测试,可实现高信噪比、超强抗干扰性和超低功耗功能,具有易操作、响应快、成本低、无开孔等优点。
(8)高性能电机驱动控制技术
公司电机专用型MCU通过集成相适配的高效架构算法、电机结构设计方案以及多通道接口,可实现高低电压自适应启动、转子初始位置自学习、零速闭环启动、宽转速范围等功能,有效提升产品运行效率和稳定性。
F.模拟产品的音圈马达驱动芯片相关核心技术
(1)接口低电压技术
现在主流的智能终端应用处理器平台为实现系统整体低功耗,未来几年通用接口将逐渐过渡到采用1.2V接口,本公司音圈马达驱动全系列产品实现了1.2V到3.6V全电压输入范围的正常通讯,可兼容各种通用接口的接口电平。
(2)马达快速稳定算法
公司自主研发的四阶马达快速稳定算法,与电机阻尼系数调较,两种技术的叠加使用,可以实现电机的稳定时间在10ms以内,比业界通用标准(<15ms.)提高30%的速度。
(3)VCMDriver与EEPROM二合一的产品开发技术
产品实现地址可选择,稳定算法参数的用户配置,更优的成本和更小的产品体积。
(4)动态电压适配驱动技术
通过设定不同的DriverIC的输入电压,可以获得不同的最大电流输出能力,兼顾功耗节省和电机推动能力的不同需求。
(5)高主频OISDriver
公司高主频OISdriver支持2路OIS和1路AF线性驱动控制,并支持6轴PWM驱动输出,可同时支持传统的OIS马达和SMA马达。
2.报告期内获得的研发成果
报告期内,公司取得5项发明专利,2项实用新型专利授权;新提交43项发明专利申请,4项实用新型专利申请;取得13项集成电路布图设计登记,新提交7项集成电路布图设计登记申请。
3.研发投入情况表
研发投入总额较上年发生重大变化的原因
报告期内,公司着力扩充研发团队,持续加强对现有产品的完善与升级以及对新产品的研究与开发,研发投入的增长主要来自研发人员薪酬以及研发项目数量增加,项目开支的增长。
4.在研项目情况
情况说明
1、上述6个项目的“本期投入金额”及“累计投入金额”分别为本期研发费用及累计研发费用口径;预计总投资规模为现金流口径。
2、第1至第4个项目为均为募集资金投资项目,预计总投资规模包括研发项目的设备购置费用、研发费用、基本预备费、铺底流动资金等。
5.研发人员情况
6.其他说明
三、报告期内核心竞争力分析
(一)核心竞争力分析
1、核心技术优势
公司自创立以来,专注于存储器芯片的技术研发和产品创新。以技术创新为基础,通过持续的创新研发和技术积累,现已形成具备完整的核心技术和产品体系。同时,公司推出“存储+”规划和长期战略,积极拓展通用微控制器和存储结合模拟的全新产品线。
NORFash方面,公司创新性地将电荷俘获技术的SONOS工艺应用在NORFash的研发设计中,并与晶圆厂联合开发和优化55nm及40nmNORFash工艺制程的NORFash芯片,使得公司的NORFash芯片具备了宽电压、超低功耗、快速擦除和高性价比等特点以及领先的成本优势。同时,公司也基于ETOX工艺延伸产品进行布局,目前工艺制程为50nm节点,以中大容量市场为主,衔接SONOS工艺下的中小容量市场。随着公司和下游客户之间业务的不断开展,公司NORFash产品的功耗、稳定性和兼容性得到了国内外客户的认可,出货量逐年增长,公司已经逐渐成为了NORFash市场中重要的供应商之一。
MCU方面,公司与晶圆厂合作自研IP,芯片中嵌入Fash和SRAM存储器,结合基本逻辑工艺的低功耗特征和低功耗技术,使得公司的MCU芯片产品具备与公司SONOSNORFash一脉相承的低功耗、高可靠性、高性价比和优越的抗电磁干扰性能等特点。
EEPROM方面,公司联合晶圆厂优化130nm及95nm及以下工艺制程下的制造工艺,针对存储单元的结构、擦写电压进行了改造和优化,有效的缩小了芯片面积,在保障可靠性的前提下有效的降低了芯片的单位成本。公司积极响应市场需求、发挥技术优势,实现了地址编程、区域保护等特色功能,满足了客户对摄像头模组中的参数的保护诉求,极大地提升了公司产品的市场竞争力并保障了公司的盈利能力。综合来看,公司EEPROM产品的可靠性、功耗等性能指标均表现优异。
公司的核心技术均属于自主知识产权,并形成了有规划、有策略的专利布局。截至2023年12月31日,公司已获授权的发明专利达36项,集成电路布图设计证书48项,已经建立起了完整的自主知识产权体系。
2、核心团队优势
公司自创立以来,专注于持续的技术研发和产品创新,持续的研发创新帮助公司在产品性能上取得重要的技术突破,形成了“存储”及“存储+”两大产品模块。公司创始团队和技术团队曾经在NEC、华虹NEC、中芯国际、IntegratedDeviceTechnoogy,Inc.(IDT)、旺宏、SiiconStorageTechnoogy,IncSONY、瑞萨等国内外知名公司有多年研发和管理经历,核心技术人员平均工作超过十五年,具备深厚的IDM、Foundry和Fabess行业经验,具备综合竞争优势:
(1)公司拥有丰富的与晶圆代工厂合作开发先进工艺制程的产业经验,具备推动存储器技术升级和存储单元及相关器件的优化的研发能力;
(2)公司作为Fabess设计公司,拥有持续成功的产品开发量产经验,形成存储器和数模混合芯片领域的设计优势,产品具备领先的低功耗、宽电压等优势;
(3)公司基于IDM的工艺和产品协同开发经验,通过优化产品的设计架构与工艺,能够最大程度地实现对产品性能、可靠性和芯片面积的优化;
(4)公司基于与晶圆厂的长期合作和战略协同,提高了工艺开发和产品迭代的效率,使公司的产品具备业界领先的工艺节点和存储单元性能及尺寸。
公司核心团队在技术研发、市场销售、工程管理等领域均有着丰富的阅历和实战经验。公司自成立以来就十分注重人才的培养和创新,目前已培养了众多存储器芯片设计领域的专业技术人才,同时,公司重视针对新研发业务的优质行业人才引进,凭借“持续创新,卓越品质,恒久伙伴,信守承诺”的企业文化、覆盖全员的激励机制及已构建的品牌优势,不断吸收优秀的研发人才,为公司的产品升级和业务拓展奠定良好的研发团队基础。
3、客户资源拓展迅速
在存储产品领域,目前公司核心产品广泛应用于各类TWS蓝牙耳机、工业控制、汽车电子、可穿戴设备、手机摄像头模组、AMOLED、家电、TDDI等领域,公司在国内市场覆盖了OPPO、vivo、荣耀、小米、联想、美的等众多知名企业,同时不断拓展海外市场,覆盖三星、松下、惠普、希捷等知名终端客户,并与DiaogSemiconductor(DLG)等主控原厂建立了稳定的合作关系。凭借国内外客户资源的迅速拓展,公司逐步扩大与各大品牌的深度合作,参与更多项目及产品合作,市场规模持续扩张。
MCU领域,公司核心产品涵盖智能硬件、影音、家电、物联网、个人护理、BLDC无刷电机(风机及水泵)、BMS、电动自行车、家用医疗、逆变器、安防、消防、车载后装及汽车电子周边等。目前公司产品已覆盖SKG、美的、追觅等品牌客户,凭借已经建立的MCU品牌知名度,正在逐步推进更多客户的导入工作。
4、产品体系优势
公司已推出的产品体系覆盖了NORFash、EEPROM两大类存储器芯片及MCU和VCMDriver芯片,均具备优异的产品性能和较强的市场竞争力。首先,公司的存储器芯片产品容量覆盖2Kbit-1Gbit、支持宽电压操作,可满足不同场景下的数据存储需求和完整解决方案,例如手机摄像模组中的2D和3D应用场景,而公司MCU芯片产品具备自主嵌入式存储器IP的通用高性能,进一步降低工作功耗,支持1.7V-5.5V宽电源电压,低工艺复杂度,从而集中低成本及高性能资源;其次,公司提供超小型封装方案,包括1.5mm*1.5mmUSON封装和最小0.575mm*0.575mm的WLCSP封装,并在通讯产品中采用领先的Fan-out技术,满足下游客户对存储器芯片的小型化需求,公司MCU芯片产品提供多样化封装形式,在封装引脚限定的情况下提供更多通用外设,产品的功能性有所增加,满足不同客户的多样化需求;最后,公司存储器芯片产品提供合封和外挂的两种选择方案,公司MCU芯片产品提供低功耗通用设计、电动工具等多种方案及生态支持,适用不同的客户场景需求。同时,公司VCMDriver产品可以与EEPROMCCM领域形成协同,为客户提供更加完整的产品服务。
公司是行业内为数不多的同时具备NORFash、EEPROM和MCU产品线的芯片设计公司,能够针对客户不同的容量、功能和封装需求,提供综合性存储器芯片解决方案。
(二)报告期内发生的导致公司核心竞争力受到严重影响的事件、影响分析及应对措施
四、风险因素
(一)尚未盈利的风险
(二)业绩大幅下滑或亏损的风险
受全球宏观经济下行、国际形势紧张等因素影响,下游消费类需求尚未恢复,半导体设计行业仍处于周期低谷,加之公司所处行业格局竞争激烈,导致公司产品单价下降,在下游库存未消化,企业存货周转率低的情况下,公司高价格库存产品周转变慢,存货可变现净值下降,公司计提大额资产减值准备,而同时公司又处于研发高投入发展阶段,因此业绩出现亏损。目前全球宏观经济尚未回暖,公司在费用支出上已进行谨慎控制,但仍然需要继续大力投入研发,且人力成本上涨存在刚性特征,如公司产品单价和毛利率未能恢复增长,则业绩存在继续下滑或亏损的风险。
(三)核心竞争力风险
1、产品研发风险
近年来,集成电路行业按照摩尔定律继续发展演变,芯片的集成度和性能不断改善升级,以及芯片设计公司需要不断推出适应市场的新产品、新技术以顺应市场需求的变化。
存储器芯片产品的标准化程度较高,差异化竞争较小,因此技术升级是存储器芯片公司间竞争的主要策略,存储器芯片的技术升级主要体现在工艺制程和产品性能两方面。
NORFash工艺制程从90nm发展到了65nm、55nm和40nm;EEPROM的工艺制程和存储单元逐步实现了从0.35um/7.245um2、0.18um/2.88um2、0.13um/1.64um2、0.13um/1.26um2、0.13um/1.01um2向95nm及以下制程的升级,以降低产品单位成本和提高产品竞争优势。
除了工艺制程升级外,随着存储器芯片的应用场景越来越多样化,下游户对芯片性能的要求也日趋多样,尤其是可穿戴设备、物联网设备的兴起提高了客户对芯片的功耗、面积等性能的要求。
因此,如未来下游客户继续对存储器芯片性能提出新的需求,而公司在现有的低功耗NORFash和高可靠性EEPROM的产品体系基础上未能进一步实现产品的性能升级,或公司在产品的工艺制程升级上落后于同行业竞争对手导致单位成本不具备优势,将对公司的经营业绩增长造成不利影响。
与此同时,公司布局微控制器芯片及音圈马达驱动芯片领域,由于芯片设计对技术要求高、相关工艺技术复杂,流片成本较高,若公司新产品研发失败,存在前期研发投入无法收回的风险,将会对公司的经营带来不利的影响。
2、基础工艺技术授权到期风险
公司已付费购买赛普拉斯的40nm和55nmSONOS工艺的授权,授权截止时间为2028年12月31日,用于公司NORFash产品的研发设计。赛普拉斯因被英飞凌收购,自2020年1月1日起,其与公司就SONOS工艺的授权协议所约定的权利义务均转移至英飞凌继续履行。
获得第三方公司知识产权许可或引入相关技术授权是集成电路的行业惯例。同时,赛普拉斯授权使用的SONOS工艺技术属于集成电路领域广泛使用的基础性技术平台,但如在授权有效期截止前赛普拉斯终止该授权合作或到期后赛普拉斯不再与公司就该授权合作进行续期,公司将无法进行SONOS工艺下的NORFash研发设计及生产,将对公司的正常经营造成不利影响。
3、主营业务市场规模相对较小,公司竞争实力有待提高的风险
存储器芯片市场由DRAM、NANDFash和NORFash、EEPROM等细分市场组成,其中DRAM和NANDFash占据了存储器芯片市场的主要份额。2023年公司营业收入主要来源于NORFash和EEPROM两大类非易失性存储器芯片,占主营业务收入的比例合计89.76%,主要经营的NORFash和EEPROM产品所在的市场规模相对较小。此外,NORFash和EEPROM市场已经经历了数十年的发展,成立时间较早的华邦、旺宏、兆易创新等NORFash厂商以及意法半导体等EEPROM厂商已经在收入规模、业务毛利率、专利技术等方面具备了一定的先发优势,并保持着较高的研发投入水平和研发人员数量,公司作为市场新进入者,面临一定的外部竞争压力,综合实力有待提升。
综上所述,虽然公司现阶段的业务规模较小、公司的市场占有率仍有增长空间,但是长期来看,如果公司不能及时扩展产品体系或未能较好地应对外部竞争压力、全球NORFash和EEPROM市场规模增长停滞,可能面临因市场规模相对较小或外部竞争处于下风而导致经营业绩长期增长承压的风险。
4、公司各产品线业务存在市场竞争加剧的风险
NORFash市场中,由于NORFash市场规模相对较小且竞争日趋激烈以及DRAM、NANDFash需求爆发,国际存储器龙头纷纷退出中低端NORFash市场,产能或让位于高毛利的高容量NORFash,或转向DRAM和NANDFash业务。美光和赛普拉斯分别在2016年和2017年开始减少中低端NORFash存储器产品产能。
全球NORFash主要市场份额由华邦、旺宏、兆易创新、赛普拉斯和美光等国内外大型厂商占据,而全球EEPROM主要市场份额由意法半导体、安森美、聚辰股份等厂商占据。公司在整体规模、资金实力、海外渠道等方面仍然存在一定差距。如果公司不能够保证产品良好的竞争力以应对市场竞争压力,可能面临因市场竞争导致产品价格和利润空间缩减以及经营业绩不及预期的风险。
MCU市场中,华经产业研究院发布,2022年全球MCU市场规模为209亿美元,预计2023年将达到226亿美元,全球市场份额主要由意法半导体、瑞萨、恩智浦为代表的海外大型厂商占据。公司目前产品主要应用领域为消费类,且作为市场新进入者,可能面临因市场竞争导致产品导入、产品价格和利润等不及预期的风险。
5、产品质量风险
芯片产品的质量是公司保持竞争力的基础。由于芯片产业的高度复杂性,公司无法完全排除因不可控因素导致出现产品质量问题。若公司产品质量出现缺陷或未能满足客户对质量的要求,公司可能需承担相应的退货和赔偿责任并可能对公司经营业绩、财务状况造成不利影响;同时,公司的产品质量问题亦可能对公司的品牌形象、客户关系等造成负面影响,不利于公司业务经营与发展。
6、人才流失风险
芯片设计行业属于技术密集型产业,对技术人员的水平要求较高,行业内优秀的人才较为短缺。同行业竞争对手仍可能通过更优厚的待遇吸引公司技术人才,或公司受其他因素影响导致公司技术人才流失,将对公司新产品的研发以及技术能力的储备造成影响,进而对公司的盈利能力产生一定的不利影响。
7、知识产权风险
芯片设计属于技术密集型行业,该行业知识产权众多。在产品开发过程中,涉及到较多专利及集成电路布图等知识产权的授权与许可。未来不能排除竞争对手或第三方采取恶意诉讼的策略,阻滞公司市场拓展的可能性。同时,也不能排除竞争对手窃取公司知识产权非法获利的可能性。
(四)经营风险
1、供应商集中度较高与其产能利用率周期性波动的风险
晶圆制造、晶圆测试和封装测试均为资本及技术密集型产业,相关行业集中度较高。报告期内,公司的晶圆代工主要委托华力和中芯国际进行,公司的晶圆测试和封装测试主要委托紫光宏茂、伟测科技和盛合晶微、华天科技、通富微电等厂商进行,公司供应商集中度较高。
2023年因下游需求尚未全面恢复等原因,产能释放程度较大,产能利用率有所降低,但如果上述供应商发生不可抗力的突发事件,或因集成电路市场需求旺盛出现产能紧张等因素,晶圆代工、晶圆测试和封装测试产能可能无法满足需求,将对公司经营业绩产生一定的不利影响。
2、公司规模扩张带来的内控和管理风险
随着公司的发展,在资源整合、技术开发、资本运作、生产经营管理和市场开拓等方面,对公司的要求也随之提高,公司研发、采购、生产、销售等环节的资源配置和内控管理的复杂度不断上升,对公司的组织架构和经营管理能力提出了更高要求。如果公司的管理水平不能适应规模迅速扩张和业务快速发展的要求,组织模式和管理方式未能随着公司规模的扩大而及时调整、完善,将影响公司的应变能力和发展活力,进而削弱公司竞争力,给公司未来的经营和发展带来一定影响。
(五)财务风险
1、毛利率波动的风险
根据集成电路行业特点,产品毛利率受到市场需求、产能供给等多方面因素影响,公司需根据市场需求不断进行产品的迭代升级和创新,以维持公司较强的盈利能力。若公司未来营业收入规模出现显著波动,或受市场竞争影响导致产品单价进一步下降,或受产能供应影响导致产品单位成本上升,公司将面临毛利率波动或下降的风险。
2、应收账款的风险
随着公司经营规模的扩大,应收账款绝对金额可能逐步增加。如果后续公司不能对应收账款进行有效控制,无法按时收回到期应收账款,或因宏观经济形势下行、市场情况恶化等因素出现重大应收账款不能收回的情况,将增加公司资金压力,导致公司计提的坏账准备大幅增加,从而对公司未来经营业绩造成重大不利影响。
3、存货跌价风险
公司存货主要由原材料、委托加工物资、库存商品和发出商品构成。截至2023年期末,公司存货账面价值为3.63亿元。公司每年根据存货的可变现净值低于成本的金额计提相应的跌价准备,2023年,公司存货跌价准备余额为1.44亿元,占同期存货账面余额的比例为28.43%。若未来市场环境发生变化、市场需求下降、竞争加剧或技术更新导致存货过时,使得产品滞销、存货积压,将导致公司存货跌价风险增加,对公司的盈利能力产生不利影响。
4、募投项目实施后折旧及摊销费用大幅增加的风险
募投项目建成后,将新增大量固定资产、无形资产、研发投入,年新增折旧及摊销费用较大。如果行业或市场环境发生重大不利变化,募投项目无法实现预期收益,则募投项目折旧及摊销费用支出的增加可能导致公司利润出现一定程度的下滑。
5、所得税优惠政策变化的风险
自2008年1月1日起,新修订的《中华人民共和国企业所得税法》开始施行,其中规定“居民企业所得税的税率为25%”,但对国家需要重点扶持的高新技术企业,减按15%的税率征收企业所得税。根据上海市科学技术委员会、上海市财政局、国家税务总局上海市税务局于2021年11月18日联合颁发《高新技术企业证书》(证书编号:GR202131003437),公司被认定为高新技术企业,认定有效期三年,期间享受企业所得税的税收优惠政策。若公司未来不能继续享受高新技术企业税收优惠政策,或者国家有关税收政策发生变化,则公司经营业绩可能会受到影响。
根据《财政部税务总局发展改革委工业和信息化部关于促进集成电路产业和软件产业高质量发展企业所得税政策的公告》(财政部税务总局发展改革委工业和信息化部公告2020年第45号)、国家发展改革委等五部门《关于做好2023年享受税收优惠政策的集成电路企业或项目、软件企业清单制定工作有关要求的通知》(发改高技〔2023〕287号),国家鼓励的重点集成电路设计企业和软件企业,自获利年度起,第一年至第五年免征企业所得税,接续年度减按10%的税率征收企业所得税。公司2021年5月29日被认定为重点集成电路设计企业,公司自2017年起至2021年免征企业所得税,2022年及以后年度,公司减按10%的税率缴纳企业所得税。2022年已列入清单的企业如需享受新一年度税收优惠政策(进口环节增值税分期纳税政策除外),2023年需重新申报。若公司未来不能继续享受重点集成电路企业税收优惠政策,或者国家有关税收政策发生变化,则公司经营业绩可能会受到影响。
(六)行业风险
公司所在的半导体设计行业进入下行周期,行业增速放缓,随着产能结构性缓解,行业存货周转速度变慢,以消费电子产品为代表的部分芯片需求呈现下滑趋势。公司产品在消费电子领域占比较大,虽然公司产品均为通用产品,且在工业控制及通讯、车载电子等领域持续推进,提高公司抗波动能力,但如果出现行业性的增长放缓,可能对公司业绩造成不利影响。
同时,公司所在的半导体芯片行业受国家政策鼓励影响发展迅速,一方面,行业内企业数量增加迅速,一方面行业内企业不断结合自身优势拓展市场。国内非易失性存储器芯片及微控制器芯片的市场参与者数量不断增多,市场也进一步分化,公司面临的市场竞争逐渐加剧,若未来公司无法正确把握市场动态及行业发展态势,无法根据客户需求开发相应产品,无法结合市场需求进行相应产品创新、开发,则公司的行业地位、市场规模、经营业绩将受到一定影响。
(七)宏观环境风险
2020年以来全球贸易规模下行压力较大,加之全球主要经济体贸易摩擦持续升温,地缘政治风险逐渐增大,甚至极端恶化并发生战争,全球贸易环境恶化,全球经济发展存在极大不确定性,加之美国商务部工业与安全局(BIS)公布的多项对于中国出口管制规定,对我国集成电路行业造成一定的冲击。宏观经济下行的风险或将对公司所处行业造成冲击,短期内造成下游客户需求疲软,或有可能影响公司相关业务的开展。
同时,随着美国商务部将多家中国企业和机构列入美国出口管制的“实体清单”,并且不断扩大“实体清单”名单,加强对“实体清单”的限制,加强对中国在先进制程领域发展的限制。公司的客户主要以境内企业为主,上述外部因素可能导致公司为若干客户提供芯片产品和服务受到限制。公司及公司部分供应商无可避免地使用了美国设备、技术或工业软件等,可能导致其为公司供货或提供服务受到限制。一旦国际贸易摩擦的状况持续或进一步加剧,公司可能面临研发及经营受限、订单减少或供应商无法供货等局面,若公司未能及时成功拓展新客户或供应商,极端情况下可能出现公司的营业收入下滑,令公司的经营业绩出现较大下降,并且陷入知识产权争端,阻滞公司的业务发展。因此,公司存在生产经营受国际贸易摩擦影响的风险。
(八)存托凭证相关风险
(九)其他重大风险
1、募投项目实施效果未达预期风险
由于本次募集资金投资项目的投资金额较大,项目管理和组织实施是项目成功与否的关键,将直接影响到项目的进展和项目的质量。若投资项目不能按期完成,将对公司的盈利状况和未来发展产生不利影响。此外,项目经济效益的分析均为预测性信息,募集资金投资项目建设需要时间,如果未来市场需求出现较大变化,或者公司不能有效拓展市场,将导致募投项目经济效益的实现存在较大不确定性。
2、投资风险
基于产业支持政策、市场环境和发展趋势,公司经过可行性研究作出项目投资决策。公司投资项目标的企业在后续发展过程中,可能面临产业政策变化、市场环境变化、产品技术水平不达预期等诸多不确定因素,可能导致标的企业实际经营表现不达预期,进而导致投资项目的实际效益与预期结果存在较大差异。
五、报告期内主要经营情况
报告期内,公司实现营业收入11.27亿元,较2022年同比增加21.87%;营业利润-6,984.69万元,同比下降184.92%,利润总额-6,987.17万元,同比下降186.50%;归属于母公司所有者的净利润-4,827.43万元,同比下降158.06%。扣除政府补助等非经常性损益的影响,报告期内实现归属于母公司所有者的扣除非经常性损益的净利润-6,488.31万元,同比下降296.18%。
六、公司关于公司未来发展的讨论与分析
(一)行业格局和趋势
(1)NORFash的行业格局和趋势
NORFash作为一种非易失性存储器,虽然在整体存储市场中占据较小份额,但其在特定应用领域中扮演的角色不可或缺。摩根士丹利的报告指出,2022-2023年NORFash市场处于供过于求的状态,但是随着个人电脑、智能手机、服务器需求等的持续增长,产业趋势逐渐转好。预计从2024年第二季度开始,消费性电子的整体复苏将对NORFash需求产生正面影响。
从行业格局来看,NORFash芯片市场目前被几家主要厂商主导,旺宏以汽车电子为主;华邦主要应用笔记本电脑、工控、消费电子为主;以及兆易创新均有涉及,前三家核心厂商凭借品牌力及技术实力,占据了大部分市场份额。此外,国际大厂美光以及赛普拉斯(已被英飞凌收购)等也在该领域有所布局,但主要关注车规和工控等高容量产品。
竞争格局上,随着产品技术接近极限,国际厂商逐渐退出消费品市场,使得大陆企业在此领域获得更多的发展机遇。2021年,兆易创新排名全球第三,显示出大陆企业在该领域的强劲增长势头,国产NORFash正在向中高端产品发力。2022-2023年,由于半导体周期下行,行业格局持续出清,公司作为上市公司,凭借已经积累的品牌力和客户基础,实现出货量的逆势增长,获取了更多的市场份额。
随着物联网、人工智能等技术的快速发展,以及消费电子、汽车电子等市场的不断扩大,NORFash的需求将持续上升。尤其是在汽车电子、5G基站、工业控制等领域,NORFash因其高可靠性和快速读取能力成为刚需。
随着技术进步和客户对于成本缩减的需求,NORFash的适用领域进一步扩展,市场规模也进一步扩大。但值得注意的是,行业正在经历洗牌阶段,客户对于上游供应商的抗风险能力和可持续发展能力着重考量,后续行业格局会逐步出现“大者恒大,强者恒强”的竞争局面。
(2)EEPROM的行业格局和趋势
随着经济发展,消费级和汽车级市场成为驱动EEPROM市场增长的主要力量。根据赛迪顾问的预计,2023年全球EEPROM市场空间已达到9.05亿美元。
全球EEPROM市场中,前十大厂商累计占据超过95%的市场份额。龙头包括意法半导体、微芯半导体、聚辰股份、安森美等。在手机摄像头市场,ST、聚辰股份、普冉股份为主要的市场参与者。此外,汽车和工业EEPROM主要由境外企业如ST、Onsemi等主导。
智能手机摄像头模组升级、物联网的发展以及汽车电动化和智能化转变,都为EEPROM市场带来了新的增长机遇,特别随着电动汽车的快速发展,EEPROM的需求预计持续增长。
在中美贸易摩擦和技术封锁的背景下,国产替代浪潮推动产业链自主可控,这也为后续国产厂商提供了发展机遇,促进了国产芯片的发展和市场份额的提升。
(3)MCU行业格局和趋势
MCU芯片市场呈现多元化竞争格局,全球MCU市场集中度较高,主要由几家大型企业主导,包括瑞萨、恩智浦、英飞凌、微芯、意法等。这些公司在技术创新、产品质量和市场渠道方面具有显著优势。国内MCU厂商主要集中在中低端市场,在汽车电子和工业控制领域,国内MCU厂商的技术、产品和应用方案与国际大厂相比仍有差距。过去两年时间里,国内外众多厂商在MCU领域展开激烈竞争,通过不断提升技术水平和产品性能,在市场上争取占据一席之地。同时国产替代的大背景下,推动产业链自主可控,也为国内的MCU厂商提供了发展机遇。
据华经产业研究院发布,2022年全球MCU市场规模为209亿美元,预计2023年将达到226亿美元,2016-2023年的复合增长率为3.8%。随着物联网、5G、人工智能等新技术的发展,对MCU性能要求不断提高,推动了32位MCU市场规模的扩大。随着下游应用场景的复杂化,对MCU的集成度和功能要求提高,应用类型也更加多元。
随着技术的不断进步,MCU芯片的性能将不断提升,能够满足更为复杂和多样化的应用需求。MCU芯片也将朝着高性能、低功耗、低成本、小体积、高集成度等方向发展。如低功耗设计是MCU芯片的重要发展方向之一,有助于延长设备的使用寿命和降低能耗。此外,降低成本也是MCU芯片市场竞争的关键因素之一,厂商将通过优化生产工艺、提高生产效率等方式来降低产品成本,提升市场竞争力。
未来,公司将不断推出新产品,丰富产品阵列,发挥自身的核心竞争优势和客户领域,在提升产品性能的基础上,优化成本,以获取更大的市场份额。
(4)音圈马达驱动芯片行业格局和趋势
VCMDriver产品产品类型可分为开环式、闭环式和光学防抖(OIS)音圈马达等,不同类型产品在市场上的需求和应用场景有所不同。目前主要应用于智能手机摄像头,近年来,随着智能手机等消费电子需求增速放缓,但较大的市场规模仍可支撑我国智能手机产业的发展,目前中国是全球最大的音圈电机(VCM)市场,占有超过54%,之后是日本和韩国,二者共占有超过30%的份额。目前,全球市场上的VCMdriver供应商主要在美国、中国、日本以及韩国等地区、其中头部厂商有韩国动运(DongwoonAnatech)、罗姆、旭化成(AsahiKaseiMicrodevices(AKM))、安森美等,前三大厂商更是占有超70%的份额,随着5G商用手机的存量替换,摄像头模组的优化升级,双摄及多摄市场份额的持续渗透,带动摄像头模组及VCMdriver需求不断增长,为VCMdriver行业的持续发展提供了基础。
智能手机摄像头的多摄趋势、汽车电子化及安防监控等领域的发展,为音圈马达驱动芯片市场带来了新的增长机遇。厂商正在逐步开发更高精度、更低功耗、更小型化的驱动芯片,以满足市场对高性能摄像头的需求。
据LPInformation发布的研究报告,2022年全球手机VCMDriver芯片规模大约1.88亿美元,预计到2030年将达到4.28亿美元,2024-2030年期间的复合增长率为12.4%,市场规模持续增长。
(二)公司发展战略
公司作为国内领先的存储器芯片设计公司,以“普冉之芯,造福世界”的愿景,专注于产品创新,围绕非易失存储器领域,不断满足客户对高性能存储器芯片的需求,在持续经营中实现企业的技术积累,保障公司经营业务的可持续发展。
公司战略规划包括非易失存储器产品线的完整布局和性能领先;车载存储器产品实现全系列覆盖和业务快速增长;“存储+”战略有效推进,实现微控制器和模拟产品线的高速发展。公司将推行全球化业务及战略供应链体系的建设,保持持续创新和研发团队的长期建设。
(三)经营计划
2024年,在全球格局的影响下,半导体产业会进入持续创新但地域发展不平衡的局面。公司将围绕上述发展战略,积极应对市场环境变化,持续加大技术和产品研发投入,提高存量市场占有率,把握新兴领域增量市场,在产品竞争力、市场开拓、供应链布局、人才发展等方面不断优化提升。具体经营计划如下:
1、聚焦非易失存储器工艺开发、产品布局、提升产品性能,成为具有全系列、高竞争力的NORFash和EEPROM产品的厂商
(1)SONOS产品竞争力持续提升,实现超低电压及功耗的产品系列化,进一步拓宽产品应用领域,并进行创新下一代工艺的技术储备;
(2)采用浮栅ETOX结构的NORFash将拓展到行业领先的下一代制程,通过工艺研发和设计创新实现大容量产品完备化,支持广泛的产品应用和传统市场的全面覆盖,满足更多工控、车载领域客户的需求;
(3)建立完善的车载产品开发体系和验证体系,完成存储产品系列的车规级认证与考核,实现车载产品多应用的批量出货和快速增量,持续推进汽车业务领域突破;
(4)规划布局其他存储器相关产品。
2、“存储+”战略实施,优化产品结构,与存储产品并重,成为公司发展的主要动力
(1)通用微控制器产品线:发挥公司存储基因优势的同时,不断丰富和开拓MCU产品新品类,致力于开拓多元化市场,满足终端产品对使用便利性、智能化要求;
(2)模拟产品线:音圈马达驱动产品线的新产品完成认证并实现量产出货;布局其他围绕存储为核心的模拟产品。
3、着力推进全球化业务发展
公司将在保持国内领先非易失性存储器供应商的背景下,大力拓展海外业务,实施全球化布局。拓展国际大客户,服务好头部企业,提升公司在全球的品牌影响力和在主要应用行业的市场地位。
4、稳健的战略供应链建设
保持与上游晶圆厂的长期战略伙伴关系,确保快速发展的产能需求,积极优化供应链管理,灵活应对供应链资源和成本上的挑战,持续推进既有和新产品领域的供应商考评和引入,进一步加强产能保障,满足客户对供货安全和产品多样性、及时性的需求。与上下游供应链伙伴协同创新,提升产品制造综合竞争力。
5、人才培养和团队建设
作为集成电路设计企业,公司十分着重人才培养与团队建设,保障企业未来的长足发展。一方面,公司将进一步完善薪酬激励体系,建立有效的内部培养的机制,为员工实现自我价值创造更好的平台。另一方面,公司持续加大人才投入,积极扩充研发团队,形成更优化的梯队型的人才结构,并利用上市公司的优势充分发挥股权激励的作用,激发奋斗精神,也使员工感受到公司成长带来的回报和个人成就的提升。
6、塑造企业文化体系,彰显企业价值
围绕“持续创新,卓越品质,恒久伙伴,信守承诺”的核心企业文化,形成积极向上的凝聚力与价值观,并以企业文化为本,做好品牌宣传,向资本市场传递合理的企业价值信息。
7、巩固公司治理,完善内部控制
在实现公司业务快速发展的同时,健全完善公司治理制度,强化内部控制。通过认真自查整改,实现自我规范、自我提高、自我完善,为股东和投资者提供切实的利益保障。
收起▲
一、报告期内公司所属行业及主营业务情况说明 (一)所处行业情况 1、公司所处行业 公司主要从事集成电路产品的研发设计和销售,根据中国证监会《上市公司行业分类指引》,公司所处行业为“C制造业——C39计算机、通信和其他电子设备制造业”。根据《国民经济行业分类(GB/T4754—2017)》,公司所处行业为“6520集成电路设计”。 2、所处行业发展阶段、基本特点 集成电路行业作为全球信息产业的基础,经历了60多年的发展,如今已成为世界电子信息技术创新的基石。集成电路行业派生出诸如5G、6G、物联网、智能手机、数字图像、云计算、大数据、人工智能等诸多具有划时代意义的创新应用,成为现代...
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一、报告期内公司所属行业及主营业务情况说明
(一)所处行业情况
1、公司所处行业
公司主要从事集成电路产品的研发设计和销售,根据中国证监会《上市公司行业分类指引》,公司所处行业为“C制造业——C39计算机、通信和其他电子设备制造业”。根据《国民经济行业分类(GB/T4754—2017)》,公司所处行业为“6520集成电路设计”。
2、所处行业发展阶段、基本特点
集成电路行业作为全球信息产业的基础,经历了60多年的发展,如今已成为世界电子信息技术创新的基石。集成电路行业派生出诸如5G、6G、物联网、智能手机、数字图像、云计算、大数据、人工智能等诸多具有划时代意义的创新应用,成为现代日常生活中必不可少的组成部分。集成电路行业主要包括集成电路设计业、制造业和封装测试业,属于资本与技术密集型行业,业内企业普遍具备较强的技术研发能力、资金实力、客户资源和产业链整合能力。
近些年来,在国家政策扶持以及市场应用带动下,国内集成电路产业保持快速增长,继续保持增速全球领先的势头。受此带动,在国内集成电路产业发展中,集成电路设计业是国内集成电路产业中保持较高发展活力的领域,保持高速增长的长期发展态势。
从行业短期发展阶段来看,半导体行业具备强周期属性,其市场需求呈连续状态,产能供给呈阶跃状态,自2021年供需关系反转以来,行业周期整体呈下行状态,今年上半年消费需求低迷的影响仍未完全消除,根据世界半导体贸易统计组织(WSTS)的最新预测数据,2023年全球半导体市场规模预计为5,151亿美元,同比2022年度下降10.3%,国际大厂三星、美光、海力士等均减少其产能供给以应对供需不平衡的现状,尽管如此,随着国内政策利好,国产替代浪潮兴起,经济内循环等政策推动,2024年有望受益于消费信心阶段性恢复以及半导体行业国产需求增加,从而导致行业库存消化速度加快等一系列积极影响,芯片设计及封装测试等产业链环节,手机、消费电子、工业半导体、数据中心等应用领域逐步恢复向好。世界半导体贸易统计组织(WSTS)预测,2024年全球半导体市场将呈复苏趋势,市场规模达5,760亿美元,市场调研机构Semiconductor Intelligence预测2024年半导体市场持续复苏,终端市场温和增长,增长将在5%-10%之间。
在全球集成电路市场中,存储器芯片在集成电路市场份额中占比份额较大。2023年上半年,全球经济及行业需求疲软的影响仍在持续,存储行业作为半导体行业的先行者,随着供需错配和消费需求动力不足,其市场价格存在一定幅度的下跌,行业库存也在持续去化,据世界半导体贸易统计组织(WSTS)的最近数据,预计2023年度,全球半导体存储器芯片,市场规模约840亿美元,占全球集成电路市场规模的比例为20.36%,同比下降35.20%。而在经济逐渐复苏,行业库存日益减少,下游新兴应用如服务器、车载、智能家居等领域的技术推动等影响下,预计2024年全球存储器芯片市场规模达1,203亿美元,同比增加43.20%。
随着物联网、服务器、光伏、汽车电子等新兴科技应用的发展,存储器芯片面临日益增长的市场需求。在上述领域,实时的数据交互需要更多容量进行数据的存储和处理,拉动存储器芯片市场需求的同时,也对存储器芯片的快速读写等功能提出了更高的要求。在可穿戴设备领域,随着电子产品功能的多样化和续航能力的提升,对存储器芯片的功耗、性能等方面都提出了多样化的要求,也将开拓出更为广阔的存储器芯片市场空间。在汽车电子领域,随着汽车行业不断向智能化、电子化方向发展,将进一步拉动存储器芯片的市场规模增长。
根据IC Insights数据,全球MCU市场预计在2023年达到约260亿美元的规模,同比2022年温和增长1.25%。从下游结构看,全球MCU市场主要是汽车电子占据主体,2022年汽车电子和工业控制分别占全球市场的36.80%和33.50%,海外主流MCU厂商下游营收结构同样以汽车和工业为主。相比之下,中国MCU市场消费电子占比较高,消费电子品类丰富,MCU可以广泛搭载于智能手机、可穿戴设备、IOT设备、电子烟、玩具等产品,其终端数量庞大,对应MCU应用规模可观。自2021年以来,因消费电子、工业需求陆续由强劲转为萎靡,汽车MCU供给不足,MCU出现了结构性分化。
随着工业自动化和智能化发展、新能源车渗透加快、物联网计算“边缘化”趋势等,MCU芯片的用量将显著提升。在工业领域,MCU主要发挥环境感知、精准控制、无线连接、电源管理、人机交互等功能,随着工业应用市场对于控制系统提出更多新需求,MCU作为基础元器件,需求稳步增长。在新能源汽车领域,汽车智能化程度持续提升,基于新能源汽车电子架构的重构,对域控制架构下的MCU迭代升级提出了更高的要求,MCU搭载量和单颗芯片价值量将显著增加。在物联网领域,物联网计算“边缘化”将更多AI和计算能力赋予边缘设备,要求物联网芯片具备更优的性能、功耗、尺寸方面特征,需要具备更高性能、更低功耗的和占用面积的MCU芯片,随着物联网MCU市场渗透率的不断提升,根据IC Insight研究报告,到2023年MCU在IoT设备中应用将高达50亿颗。这些都将进一步带动MCU芯片的市场需求。
(二)主要业务、主要产品或服务情况
1、主要业务情况
公司的主营业务是非易失性存储器芯片及基于存储芯片的衍生芯片的设计与销售,目前主要产品包括:NOR Flash和EEPROM两大类非易失性存储器芯片、微控制器芯片以及模拟产品。其中非易失性存储器芯片属于通用型芯片,可广泛应用于手机、计算机、网络通信、家电、工业控制、汽车电子、可穿戴设备和物联网等领域。例如,根据存储需求的不同,公司的NOR Flash产品应用于低功耗蓝牙模块、TWS蓝牙耳机、手机触控和指纹、TDDI(触屏)、AMOLED(有源矩阵有机发光二极体面板)、可穿戴设备、车载导航和安全芯片等领域。EEPROM产品应用于摄像头模组(含手机、笔电和新能源车及传统汽车、3-D)、智能仪表、工业控制、汽车电子、网络通信、家电等领域。微控制芯片(Micro Control Unit,简称MCU)主要为基于ARM Cortex-M系列32位通用MCU产品,可广泛应用于智能家电、可穿戴设备、物联网、计算机网络、玩具、安防等消费类及各类工业控制、车载领域;模拟产品的第一个产品系列为音圈马达驱动芯片(Voice Coil Motor Driver,简称VCM Driver),目前提供独立和存储二合一两类开环类音圈马达驱动芯片产品,主要应用于摄像头模组(含手机和非手机),公司基于存储、模拟及传感器技术的积累和延展,正持续研发光学防抖音圈马达驱动芯片产品。
公司团队在非易失性存储器芯片领域深耕多年,凭借其低功耗、高可靠性的产品优势,在下游客户处积累了良好的品牌认可度,成为了国内NOR Flash和EEPROM的主要供应商之一。在此基础上,公司实施“存储+”战略,积极拓展微控制器及模拟芯片领域,依托公司在存储领域的技术优势和平台资源,实现向更高附加值领域和更多元化的市场拓展。
与此同时,公司持续推进海外业务布局,实现了在日本、韩国、美国等多家的知名大客户导入,产品应用领域涵盖消费、工控、光伏及车载,增强了在全球市场的影响力。
2、主要产品情况
存储系列芯片
报告期内,公司实现存储系列芯片营业收入42,383.65万元,同比下降23.93%,毛利率19.50%。
存储系列芯片应用领域如下:
(1)NOR Flash产品
NOR Flash具备随机存储、读取速度快、芯片内执行(XIP)等特点。作为数据读取和存储的重要器件,其主要功能是数据的存储和读取,同时实现开机启动等固定运行的程序。由于NOR Flash不必把应用程序代码读到系统RAM中即可直接运行,使得NOR Flash在运行程序时优势更显著,适用于开机响应时间、可靠性等要求较高的电子设备。基于NOR Flash上述应用特点及性价比优势,其被广泛应用于手机,电脑,可穿戴等消费类电子、汽车电子、安防、服务器、基站等工控领域、物联网设备及其他领域。
公司NOR Flash产品采用电荷俘获(SONOS)及浮栅(ETOX)工艺结构,提供了512Kbit到256Mbit容量的系列产品,覆盖1.65V-3.6V的操作电压区间,具备低功耗、高可靠性、快速擦除和快速读取的优异性能,公司NOR Flash产品应用领域集中在蓝牙、IOT、TDDI、AMOLED、工业控制等相关市场。目前NOR Flash行业主流工艺制程为55nm,公司40nm工艺制程下4Mbit到128Mbit容量的全系列产品均已实现量产,处于行业内领先技术水平。
公司40nm工艺节点已成为公司SONOS工艺结构下NOR Flash产品的主要工艺节点,能够进一步提高公司产品的成本优势,同时更好的满足下游应用的面积需求。此外,公司也并行采用浮栅(ETOX)工艺结构,提供以中大容量为主、中小容量为辅的系列产品,已达到50nm的先进制程,目前4Mbit到256Mbit的产品已实现量产,512Mbit到1Gbit容量产品正在依照规划逐步推出。未来将继续通过工艺研发和设计创新实现产品完备化,实现公司在大容量市场的快速导入,持续提升公司在NOR Flash领域的市场占有率。
公司中小容量NOR Flash车载产品已陆续完成AEC-Q100认证,主要应用于部分品牌车型的前装车载导航、中控娱乐等。同时,公司也将逐步推进全系列NOR Flash车规认证。
与此同时,公司推出的超低电压超低功耗新一代SPI NOR Flash系列新产品,支持1.1V电源系统,同时具备宽电压范围,可涵盖1.2V和1.8V系统,该产品系列计划覆盖4Mbit-128Mbit的容量区间,应用于基于嵌入式SoC、手持移动应用、多媒体信息处理等场景中,能显著降低运行功耗,有效延长设备的续航时间。
(2)EEPROM产品
EEPROM是一类通用型的非易失性存储器芯片,在断电情况下仍能保留所存储的数据信息,可以在计算机或专用设备上擦除已有信息重新编程,可擦写次数至少100万次,数据保存时间超过100年。该类产品相较于NOR Flash的容量更小、擦写次数高,因此适用于各类电子设备的小容量数据存储和反复擦写的需求,广泛应用于智能手机摄像头、工业控制、汽车电子、液晶面板、蓝牙模块、通讯、计算机及周边、医疗仪器、白色家电等领域。
公司已形成覆盖2Kbit到4Mbit容量的EEPROM产品系列,操作电压覆盖1.2V-5.5V,主要采用130nm工艺制程,具有高可靠性、面积小、性价比高等优势,同时实现了分区域保护、地址编程等功能,可对芯片中存储的参数数据进行保护,避免数据丢失和篡改,可擦写次数可达到400万次,数据保持时间可达200年。公司部分中大容量产品采用95nm及以下工艺制程下并已实现量产。
公司持续推进EEPROM产品在工业控制和车载领域的应用,公司车载产品完成AEC-Q100标准的全面考核,在车身摄像头、车载中控、娱乐系统等应用上实现了海内外客户的批量交付,汽车电子产品营收占比有所提升;同时公司持续推进EEPROM产品全系列的车规认证。
公司超大容量EEPROM系列产品,支持SPI/I2C接口和最大4Mbit容量,其中2Mbit产品批量用于高速宽带通信和数据中心。
与此同时,公司推出的超低电压1.2V系列EEPROM已实现量产出货,涵盖32Kbit至512Kbit,是目前行业内工艺节点领先和容量覆盖面较为完备的超低电压产品线。
“存储+”系列芯片
报告期内,公司实现“存储+”系列芯片营业收入4,473.72万元,毛利率30.77%,与去年同期非存储类芯片产品相比,营业收入增长264.92%。
“存储+”系列芯片应用领域如下:
(1)MCU产品
MCU是微控制单元,又称单片机,是把CPU(中央处理器)的频率与规格做适当缩减,并将内存、计数器、USB、A/D转换、DMA等周边接口,甚至包括TFT、LCD、LED驱动电路等整合在单一芯片上形成的芯片级计算机,可广泛应用于各类消费电子产品,如智能可穿戴设备、电机与电池、传感器信号处理、家电控制、计算机网络、通信、工业控制、汽车电子等应用领域。
公司基于领先工艺和超低功耗与高集成度自有设计的存储器优势,布局ARM Cortex-M内核系列32位通用型MCU产品。目前,公司MCU M0+系列产品已大规模量产出货,共计120余颗料号,累计出货已超1亿颗。产品主要应用于智能家居、小家电、BMS、无人机、驱动电机、逆变器等下游领域,国产替代趋势下持续导入空间较大。
此外,公司基于ARM内核的M4MCU原型产品进展顺利,后续将持续推进消费及工控等通用场景应用领域导入。
公司通过扩充相关支持团队等方式持续推进MCU生态环境建设,如重要客户方案设计、FAE现场支持、工具开发、驱动程序推出、客户开发环境、网站支持等方面都积极配合实施推广。
(2)模拟产品VCM Driver芯片
音圈马达(VCM)是摄像头模组内用于推动镜头移动进行自动聚焦的装置,音圈马达驱动芯片(VCM Driver)为与音圈马达匹配的驱动芯片,主要用于控制音圈马达来实现自动聚焦功能。目前,开环式、闭环式、光学防抖式是音圈马达驱动芯片最为常见的三类产品,主要应用于手机摄像头模组领域。
公司内置非易失存储器的PE系列音圈马达驱动芯片(二合一)多颗产品进入大批量供货,支持下一代主控平台的1.2V PD系列音圈马达驱动芯片产品也已进入量产。该系列产品可有效降低产品功耗,缩小芯片面积,以顺应各类智能终端轻薄化的发展趋势,同时,依托EEPROM产品的客户资源优势,实现下游的顺利交付。此外,公司结合行业发展趋势,与终端密切配合,启动开发新一代VOIS芯片。
公司VCM Driver产品能与EEPROM产品形成良好的协同效应,提升公司在摄像头模组领域的竞争优势和市场占有率。
二、核心技术与研发进展
1.核心技术及其先进性以及报告期内的变化情况
公司通过多年的自主创新和技术研发,掌握多项与主营业务密切相关的核心技术,覆盖非易失性存储芯片、微控制器芯片、音圈马达驱动芯片等领域。公司在存储器芯片领域持续拓展,进行40mn以下新一代工艺和浮栅下一代技术创新技术储备,并在存储领域延展ETOX工艺技术开发中大容量NOR Flash产品,同时布局“存储+”战略,包括基于ARM内核的32位MCU芯片M0+及M4多颗产品,以及应用于摄像头模组的高性能VCM Driver芯片系列模拟产品。报告期内,公司ETOX工艺下的256Mbit NOR Flash产品已量产出货,512Mbit-1Gbit NOR Flash产品正按照计划逐步推进。
公司的核心技术可以分为设计及工艺技术和特定产品技术。设计及工艺技术指该类核心技术主要在设计和工艺阶段,可应用于公司的多条或全部产品线;特定产品技术指该类技术主要应用于某一类产品线,该类技术也可能出现跨产品线应用的情况。
公司相关的核心技术如下:
A.存储器芯片相关核心技术
(1)超低功耗设计
通过模拟及混合信号电路设计,实现全差分低幅度的灵敏放大器,高速的双沿采样实现读取数据的低功耗;结合数字电路的优化,芯片手表及品牌TWS耳机等穿戴领域具备领先的低功耗优势。
在芯片擦写电路设计中,采用非离散域控制方法,实现较低的输出抖动和较低的动态功耗。
(2)宽电源电压设计
司在产品规划中采用了一体化自适应读出电路电源管理和宽电压低功耗电荷泵设计技术,产品支持1.65V至3.60V工作电压范围。公司在成立之初推出了支持四线模式和宽电压的Flash产品,满足了低功耗蓝牙在电池系统供电下与主流SoC配合的供电范围要求。
(3)超低电源电压设计
公司推出的1.2V EEPROM系列产品,支持最低1.1V工作电压;这是基于超低电压的模拟及存储器技术。
(4)高可靠性设计
公司采用特殊器件和温度补偿电路,实现擦写电压的零温度系数,在相同工艺条件下,公司的EEPROM产品擦写寿命可达400万次。
(5)面向封装的可靠性设计
公司的WLCSP产品均采用自主知识产权的划片槽技术,能有效避免生产过程中带来的裂片风险,在手机模组应用的WLCSP存储器产品划片中实现更优的失效率和颗粒残留,满足摄像头模组的可靠性要求。
(6)面向产品灵活性和竞争力的设计
公司利用单套掩膜版实现多颗产品的设计技术,实现产品软件配置可调而支持多地址、多接口的应用。
B.工艺研发及优化的核心技术
存储器芯片主要由存储单元和外围电路两部分组成。存储单元方面,目前NOR Flash的主流基础工艺包括浮栅ETOX和电荷俘获的SONOS工艺结构,为芯片设计企业提供了不同的存储单元结构选择;外围电路方面,芯片设计企业在确定基础工艺后,结合存储单元结构特性和产品功能需求进行复杂的外围电路设计,外围电路设计技术的不同决定了NOR Flash性能的差异化。因此,存储单元结构是芯片设计的基础,电路设计的核心技术是决定产品性能的关键因素,是不同芯片设计公司之间芯片产品差异化的来源,帮助企业形成自身的产品竞争优势和核心技术壁垒。
(1)先进工艺节点的Cell单元优化;
(2)面向工艺均一性的制程优化技术;
(3)面向良率提升的制程优化技术;
(4)面向核心工艺设备(炉管等)的工艺优化和窗口提升技术。
目前NOR Flash领域中,兆易创新、华邦、旺宏等传统闪存芯片厂商均采用浮栅ETOX工艺结构。公司则率先将SONOS工艺结构应用于NOR Flash的研发设计,现阶段已形成完整的核心技术体系和技术壁垒,并凭借超低功耗和高可靠性等产品特点,形成了极具竞争力的NOR Flash产品矩阵。公司与晶圆厂充分配合,在存储单元开发和工艺优化方面展开了深入的合作。公司成立至今,累计实现了三个制程节点近十种存储单元的开发。
SONOS工艺下NOR Flash相关核心技术
(1)SONOS工艺平台
公司采用SONOS工艺平台,结合基本逻辑工艺的低功耗特征,采用了双管(2T)单元共源(CSL)结构,有效满足了穿戴应用及IoT应用对低电压和低功耗的要求。双管(2T)单元的存储结构可以有效控制存储单元的漏电,使得产品具备极低的静态功耗。而对于共源(CSL)结构,在存储单元尺寸显著减小同时也可以进一步降低编程和擦写电压,降低功耗,并实现工艺技术走向更先进的工艺制程。
公司通过自主研发和设计架构的配合,通过工艺复杂度的降低,有效减少所需掩膜版的数量,从而降低产品的成本,通过降低操作电压,降低了擦除和写入操作对单元结构的损耗,实现NOR Flash低功耗和高可靠性。目前公司已完成SONOS工艺面向NOR Flash的工艺和设计研发,形成了完整的NOR Flash芯片设计技术体系,帮助公司NOR Flash产品实现了低功耗、快速读取等优异性能。
(2)产品设计及测试相关技术
公司通过创新的存储器架构和模拟电路的设计和优化,实现产品超低功耗的读出和擦写,产品在深睡眠模式下只需满足极低工作电流的操作条件。
公司结合工艺和器件的特点,通过自主研发的存储器架构和全芯片的优化设计(含存储单元周边驱动电路、模拟电路和数字电路),实现1.65-3.60V的宽电压工作范围并支持四线工作模式。通过存储单元设计技术的创新与升级,实现了三个产品优势:
1)快速擦除,全芯片擦除速度较ETOX工艺下的NOR Flash大幅提升,对于在线擦除或批量烧录的擦除有显著的优势;
2)产品使用过程中,初期擦写时间和末期擦写时间不变,相较于ETOX NOR Flash,公司的SONOS NOR Flash产品在特定的应用环境中具备一定优势;
3)异常掉电下的安全性和上电的快速特性,即掉电不影响非擦写区域,不会在掉电恢复后产生芯片漏电而无法正常工作的问题,也保障了上电过程的快速实现。
通过自主研发的校准技术和温度补偿技术,实现擦写电压与存储单元的温度特性匹配,有效提升产品的可靠性,达到擦写次数优于10万次,数据保持时间优于20年。
通过产品缓存的优化设计,实现产品并行写入效率的2至4倍提高,有效提升产品进行在线升级或批量烧录的效率,从而降低成本。通过独特的页单位的擦除模式设计,改善产品在小数据结构下的擦写效率,有利于可靠性和应用效率的提升。
通过自主研发的面向测试的设计技术,提升产品的测试效率、缩短测试时间,同时提升测试的覆盖率。
通过针对SONOS NOR Flash面向制造的设计技术(包括电路和版图),提升产品在先进工艺下的生产控制窗口,提升产品的良率。
通过自主开发的智能校准和动态调整技术,实现产品规格与工艺窗口的动态匹配,提升产品良率,并优化可靠性水平。
ETOX工艺下NOR Flash相关核心技术
(1)功耗优化技术
公司产品在读和擦写功耗上,采用了多种新技术对功耗进行了优化。在读功耗上:采用逻辑控制非用即关技术,优化了读取控制电路的功耗;采用了新的解码编排技术,减小了位线寄生电容,减少了读取功耗;采用了新的敏感放大技术,节约了数据读取所需要时间,减小了读取功耗。在写功耗上,采用了逐级控制电流技术,提升了编程效率,缩减了编程功耗;采用了动态算法编程技术,提升了随机数编程效率;在擦除功耗上,对擦除步骤之一的预编程进行了改进,用隧穿编程替代了热载流子编程,大大缩短了预编程的时间和功耗。
(2)读取速度提升技术
公司产品采取的多种技术提升了的产品的读取速度。采用了动态采样、输出再编码、传输路径最适化、字线匹配及非满幅检出等技术。
(3)过擦除保护技术
公司ETOX产品有过擦除问题,需要对过擦除进行修复。产品采用了逼近优化的两步修复技术对过擦除进行修复;产品还采用了上电过擦除检测及修复机制,对异常断电及数据老化导致的阈值变化进行检测和纠正。
(4)冗余位线自动修复技术
公司ETOX产品在测试时需要用到冗余位线对常规位线的坏块进行修复,产品采用了冗余位线自动修复技术,在一定背景数据下,当位线出现坏块时,修复系统自动对字线坏块进行修复,并输出修复信息或出错信息,减少了修复处理的复杂度及测试时间。
(1)130nm制程下的存储单元改进技术
行业内公司的EEPROM芯片主流制程为130nm,公司在130nm制程的基础上,对存储单元结构进行工艺优化改进,优化编程电压及电荷泵补偿结构。
一方面,降低了存储单元的面积和EEPROM芯片的大小,另一方面,擦写电压的优化和补偿结构,提升了产品的可靠性和寿命,使得公司的EEPROM芯片具备400万次擦写能力及200年的数据保存时间。
(2)95nm及以下工艺制程的开发升级
在130nm高可靠性EEPROM的基础上,从工艺制程、电路设计等方面切入,对手机摄像头模组等消费类EEPROM以及智能电表、智慧通信等工业类EEPROM存储器芯片进行升级研发,达到了95nm及以下的工艺制程,实现更大容量、更低工作电压和更低功耗。
(3)工艺结合设计的可靠性优化
通过特殊工艺器件的开发,工艺膜厚的优化、结合设计补偿和电荷泵启动技术,实现擦写电压的温度补偿、并显著降低高压过程对存储单元的损伤,实现常温的高擦写次数,同时更为显著地提升了高温下的擦写能力和擦写寿命。
(4)工艺结合设计的成本优化设计
通过特殊工艺层次的加入,结合设计电路在浮栅的控制方法,实现存储单元窗口的平移和操作电压的优化,从而改善了存储单元的面积,同一工艺节点下实现存储单元和芯片尺寸的缩小。
(5)容错纠错技术
在容错和纠错技术的研究和开发方面,一是采用ECC技术,也就是纠错校验技术,在存储单元阵列的基础上,需要增加一位的校验码,当数据被写入EEPROM的时候,相应的ECC代码与此同时也被保存下来。当重新读回刚才存储的数据时,保存下来的ECC代码就会和读数据时产生的ECC代码做比较。来保证数据的准确性。二是采用差分存储方案,利用差分存储单元特点,把数据存储分在差分的两个位置同时存储,在读出的时候再比对两个位置的数据,解码一致则读出。
(6)先进封装和小型化技术
针对手机摄像头WLCSP封装对EEPROM小型化及可靠性需求。公司采用软件地址编程及软件写保护技术,实现在4球的封装中提供全地址可编程的方案。同时针对手机摄像头加工和组装中容易产生灰尘颗粒缺陷的要求,在产品设计的时候,采用无金属化的划片槽设计,能有效降低芯片加工过程中产生的裂片和颗粒缺陷的风险,降低产品使用过程中可能发生的潜在失效。
E.微控制器相关核心技术
(1)宽电压MCU技术
公司MCU产品规划中定义了宽电压设计指标,产品低压支持最低1.7V工作电压,高压支持最高5.5V工作电压。既可以满足新兴市场低电压、低功耗的要求,也可以满足早期8位MCU市场5V应用的需求。
(2)多IO设计技术
通过优化芯片电源网络和PMU设计,最大化的减少芯片电源引脚,在封装引脚限定的情况下提供更多的通用IO,增加功能性。
(3)基于先进存储工艺的自主开发嵌入式Flash闪存技术
公司MCU产品采用55nm及以下嵌入式Flash工艺技术,结合基本逻辑工艺的低功耗特征,采用了双管(2T)单元共源(CSL)结构,双管(2T)单元的存储结构可以有效控制存储单元的漏电,使得产品具备极低的静态功耗。而对于共源(CSL)结构,在存储单元尺寸显著减小同时也可以进一步降低编程和擦写电压,降低功耗,并实现工艺技术走向更先进的工艺制程。
基于多年来在闪存工艺及设计技术上的耕耘,公司自主开发的Flash闪存具有低动态和静态功耗,快速Flash擦除速度,同等容量下更小更有竞争力的闪存IP面积,和独立Flash相匹敌的Flash擦写次数和数据保持等可靠性指标。
(4)低功耗设计技术
动态电流方面:公司MCU产品采用先进工艺及自有IP,擦和写都是通过FN隧穿方式实现擦写电流低。采用公司专利的读电路设计可以大幅降低读电流,芯片动态功耗具备优势。
静态功耗方面:公司MCU产品采用多电源域的设计,通过对不同电源域的电压控制和电源开关控制,实现更低的静态电流。
(5)高可靠性设计技术
公司MCU产品ESD满足8KV指标。产品设计了可靠的POR/BOR电路,保证各种条件和电压下的可靠上电下电复位。
(6)工艺结合设计的成本优化设计
公司MCU产品采用先进制程下的嵌入式Flash工艺和设计,使得版图优化,从而实现更小更有竞争力的芯片面积,同时通过工艺复杂度的降低,有效减少所需掩膜版的数量,从而降低产品的成本。
F.模拟产品的音圈马达驱动芯片相关核心技术
(1)接口低电压技术
现在主流的智能终端应用处理器平台为实现系统整体低功耗,未来几年通用接口将逐渐过渡到采用1.2V接口,本公司音圈马达驱动全系列产品实现了1.2V到3.6V全电压输入范围的正常通讯,可兼容各种通用接口的接口电平。
(2)马达快速稳定算法
公司自主研发的四阶马达快速稳定算法,与电机阻尼系数调较,两种技术的叠加使用,可以实现电机的稳定时间在10ms以内,比业界通用标准(<15ms.)提高30%的速度。
(3)VCM Driver与EEPROM二合一的产品开发技术
产品实现地址可选择,稳定算法参数的用户配置,更优的成本和更小的产品体积。
2.报告期内获得的研发成果
报告期内,公司取得3项发明专利;新提交25项发明专利,2项实用新型申请,1项外观设计专利;取得9项集成电路布图设计登记;新提交4项集成电路布图设计申请。
3.研发投入情况表
研发投入总额较上年发生重大变化的原因
报告期内,公司持续重视产品研发和下游应用结构的优化,保持高强度的研发投入。在原有存储芯片领域,重点突破大容量NOR Flash产品,深化存储芯片在工控、车载领域的大面积覆盖;在“存储+”芯片领域,积极拓展更多品类及规格的MCU产品,完善MCU软硬件等各方面生态建设,持续深耕VCM Driver光学防抖领域等。研发投入的增长主要来自研发人员薪酬以及研发项目数量增加,研发设备、软件的投入带来的折旧摊销的增长。
4.在研项目情况
情况说明
1、上述6个项目的“本期投入金额”及“累计投入金额”分别为本期研发费用及累计研发费用口径;
2、第1至第4个项目为均为募集资金投资项目,预计总投资规模包括研发项目的设备购置费用、研发费用、基本预备费、铺底流动资金等。
5.研发人员情况
6.其他说明
二、经营情况的讨论与分析
公司秉承“普冉之芯,造福世界”的愿景,始终坚持“持续创新、卓越品质、恒久伙伴、信守承诺”的核心价值观,专注于集成电路设计领域的科技创新,围绕非易失存储器领域,以先进工艺低功耗NOR Flash和高可靠性EEPROM为核心,完善和优化产品,满足客户对高性能存储器需求,实现对工业和车载应用的支持。在立足于存储芯片领域的基础上,实施基于先进工艺和存储器优势的“存储+”战略,积极拓展通用微控制器和存储结合模拟的全新产品线。
现将2023年半年度公司的整体经营情况总结报告如下:
(一)经营生产方面
2023年上半年,全球经济及行业仍处于波动和调整之中,需求疲软的影响并未完全消除,消费动力不足,消费电子产品等的出货量缩减等持续影响下游厂商,行业竞争日益加剧,对公司的主营业务收入规模造成了冲击,在持续高强度研发投入的情况下,总体经营状况存在较大的压力和挑战。在此背景下,公司管理层笃行不怠,基于经济形势和市场供需情况,积极巩固、拓展市场份额,持续优化产品和客户结构,持续投资并储备关键技术,并大力推进海外业务布局。报告期内,公司实现了多家的知名大客户导入,产品应用领域涵盖消费、工控、光伏及车载,增强了在国内及全球市场的影响力。
报告期内,公司实现营业收入46,857.37万元,同比下降17.71%,主营业务产品综合毛利率20.57%,较上年同期下降12.44个百分点;实现归属于母公司所有者的净利润-7,824.95万元,较上年同期下降175.68%;实现归属于母公司所有者的扣除非经常性损益的净利润-9,796.70万元,较上年同期下降196.84%。
(二)研发创新方面
公司持续重视并始终保持高水平的研发投入,推进核心技术自主研发,提升符合市场需求的创新型产品。2023年上半年,公司投入研发费用9,375.44万元,占营业收入的20.01%,占比较上年同期增加8.21个百分点。通过持续增加的研发投入,公司整体研发能力快速提升,原有产品迭代并实施性能优化,新产品按计划实现量产,产品竞争力和覆盖面进一步增强。截至报告期末,公司研发及技术人员较上年同期增加17.92%,公司新申请专利及获得专利数持续增长。
在存储器芯片系列产品方面的展开:
1、SONOS工艺40nm节点下Flash全系列产品成为量产交付主力,实现了对公司原有55nm工艺节点的产品升级替代,竞争力及晶圆产出率有效提升。支持1.1V的超低电压超低功耗Flash产品实现量产。
2、公司基于ETOX工艺平台并结合既有的低功耗设计,报告期内完成了ETOX NOR Flash产品256Mbit容量系列的量产出货,512Mbit容量系列产品于客户送样阶段,应用于安防、工控等领域。
3、EEPROM产品方面,车载系列产品获得第三方的AEC-Q100A1等级认证证书。
在“存储+”系列产品方面的拓展:
1、公司基于领先工艺和超低功耗与高性价比的存储器优势,布局具有特色工艺的通用型MCU产品线。公司基于ARM内核的32位M0+MCU产品全面推广。目前M0+系列已推出120余颗产品,出货量累计超过1亿颗,应用于家电、监控、通讯传输、BMS监测保护等领域;基于ARM内核的M4MCU产品处于客户送样阶段。
2、在模拟产品领域,凭借公司先天模拟基因和算法优势,推出音圈马达驱动与EEPROM二合一的产品。该集成方案大大缩小了芯片面积,适配绝大多数开环音圈马达类型。支持高通新一代平台的1.2V应用VCM Driver产品实现量产,该系列产品主要应用在手机摄像头领域。
(三)产能保证方面
公司和上游晶圆厂、封测厂保持长期良好的战略伙伴关系,优化供应链管理。一方面,与供应商进行共同规划配合,积极应对供应链资源和成本上的挑战;另一方面,持续推进既有产品和新产品领域的供应商考评和引入,进一步加强产能保障,开拓与其他资源未来的合作方向,满足客户对供货安全和产品多样性、及时性的需求。
(四)团队建设方面
优秀的人才团队是公司的核心竞争力之一。公司着重人才培养与团队建设,通过建立、健全公司长效激励机制,保障企业未来的长足发展。一方面,公司持续加大人才投入,积极扩充研发团队,形成梯队型的人才结构,形成储备。另一方面,公司逐步完善薪酬激励体系、建立有效的内部培养的机制,并为员工提供更多职业发展空间。2023年上半年,公司对新一期股权激励计划预留部分进行授予,目前公司已实施的股权激励计划的激励对象覆盖率已超过全体在职员工的75%以上,有效激发了员工的奋斗精神,也使员工感受到公司成长带来的回报和个人成就的提升。
(五)内部治理方面
公司持续推进治理体系建设,强化风险管理,推行内部审计。通过公司流程、系统建设和定期培训不断提升管理和内部控制水平,确保生产经营业务稳健发展。报告期内,公司始终严格按照上市公司规范运作的要求,严格履行信息披露义务,重视信息披露管理工作和投资者关系管理工作,重视制度治理和规范运作,法人治理水平和规范运作水平进一步提升。公司通过在官网上开设“投资者关系”专栏、召开业绩说明会等举措强化和投资者的沟通,积极听取投资者诉求和建议,在注重生产经营的同时,重视股东利益回报,通过资本公积转增及现金分红等手段,尽力回报股东和投资者。
三、风险因素
(一)业绩大幅下滑或亏损的风险
受全球宏观经济下行、国际形势紧张等因素影响,下游消费类需求萎靡,半导体设计行业进入下行周期,导致公司产品单价及营业收入下降,在下游库存高企,企业存货周转率降低的情况下,公司高价格库存产品周转变慢,导致产品毛利下降,而同时公司又处于研发高投入发展阶段,因此业绩出现较大幅度下滑。目前全球宏观经济尚未回暖,公司在费用支出上已进行谨慎控制,但仍然需要继续加大研发投入,且人力成本上涨存在刚性特征,如市场复苏缓慢,产品销售及研发项目进展不及预期,则公司业绩未来仍可能出现持续亏损的风险。
(二)产品研发风险
近年来,集成电路行业按照摩尔定律继续发展演变,芯片的集成度和性能不断改善升级,以及芯片设计公司需要不断推出适应市场的新产品、新技术以顺应市场需求的变化。
存储器芯片产品的标准化程度较高,差异化竞争较小,因此技术升级是存储器芯片公司间竞争的主要策略,存储器芯片的技术升级主要体现在工艺制程和产品性能两方面。除了工艺制程升级外,随着存储器芯片的应用场景越来越多样化,下游客户对芯片性能的要求也日趋多,尤其是可穿戴设备、物联网设备的兴起提高了客户对芯片的功耗、面积等性能的要求。
因此,如未来下游客户继续对存储器芯片性能提出新的需求,而公司在现有的低功耗NORFlash和高可靠性EEPROM的产品体系基础上未能进一步实现产品的性能升级,或公司在产品的工艺制程升级上落后于同行业竞争对手导致单位成本不具备优势,将对公司的经营业绩增长造成不利影响。
与此同时,公司布局微控制器芯片及音圈马达驱动芯片领域,由于芯片设计对技术要求高、相关工艺技术复杂,流片成本较高,若公司新产品研发失败,存在前期研发投入无法收回的风险,将会对公司的经营带来不利的影响。
(三)基础工艺授权到期的风险
公司已付费购买赛普拉斯的40nm和55nm SONOS工艺的授权,授权截止时间为2028年12月31日,用于公司NOR Flash产品的研发设计。赛普拉斯因被英飞凌收购,自2020年1月1日起,其与公司就SONOS工艺的授权协议所约定的权利义务均转移至英飞凌继续履行。
获得第三方公司知识产权许可或引入相关技术授权是集成电路的行业惯例。同时,赛普拉斯授权使用的SONOS工艺技术属于集成电路领域广泛使用的基础性技术平台,但如在授权有效期截止前赛普拉斯终止该授权合作或到期后赛普拉斯不再与公司就该授权合作进行续期,公司将无法进行SONOS工艺下的NOR Flash研发设计及生产,将对公司的正常经营造成不利影响。
(四)主营业务市场规模相对较小,公司竞争实力有待提高的风险
存储器芯片市场由DRAM、NAND Flash和NOR Flash、EEPROM等细分市场组成,据Yole最新数据,2022年全球DRAM全球市场规模约797亿美元,NAND Flash全球市场规模约587亿美元,NOR Flash和EEPROM市场规模约39.5亿美元,其中DRAM和NAND Flash占据了存储器芯片市场的主要份额。2023年上半年公司营业收入主要来源于NOR Flash和EEPROM两大类非易失性存储器芯片,占主营业务收入的比例合计90.45%,主要经营的NOR Flash和EEPROM产品所在的市场规模相对较小。此外,NOR Flash和EEPROM市场已经经历了数十年的发展,成立时间较早的华邦、旺宏、兆易创新等NOR Flash厂商以及意法半导体等EEPROM厂商已经在收入规模、业务毛利率、专利技术等方面具备了一定的先发优势,并保持着较高的研发投入水平和研发人员数量,公司作为市场新进入者,面临一定的外部竞争压力,综合实力有待提升。
综上所述,虽然公司现阶段的业务规模较小、公司的市场占有率仍有增长空间,但是长期来看,如果公司不能及时扩展产品体系或未能较好地应对外部竞争压力、全球NOR Flash和EEPROM市场规模增长停滞,可能面临因市场规模相对较小或外部竞争处于下风而导致经营业绩长期增长承压的风险。
(五)公司各产品线业务存在市场竞争加剧的风险
NOR Flash市场中,由于NOR Flash市场规模相对较小且竞争日趋激烈以及DRAM、NAND Flash需求爆发,国际存储器龙头纷纷退出中低端NOR Flash市场,产能或让位于高毛利的高容量NOR Flash,或转向DRAM和NAND Flash业务。美光和赛普拉斯分别在2016年和2017年开始减少中低端NOR Flash存储器产品产能。
全球NOR Flash主要市场份额由华邦、旺宏、兆易创新、赛普拉斯和美光等国内外大型厂商占据,而全球EEPROM主要市场份额由意法半导体、安森美、聚辰股份等厂商占据。公司在整体规模、资金实力、海外渠道等方面仍然存在一定差距。如果公司不能够保证产品良好的竞争力以应对市场竞争压力,可能面临因市场竞争导致产品价格和利润空间缩减以及经营业绩不及预期的风险。
MCU市场中,根据IC Insights预测,2023年全球MCU销售额相较于2022年将增长1.25%,达到260亿美元,其中汽车MCU的增长将超过大多数其他终端市场,全球市场份额主要由意法半导体、瑞萨、恩智浦为代表的海外大型厂商占据。公司目前产品主要应用领域为消费类,且作为市场新进入者,可能面临因市场竞争导致产品导入、产品价格和利润等不及预期的风险。
(六)产品质量风险
芯片产品的质量是公司保持竞争力的基础。由于芯片产业的高度复杂性,公司无法完全排除因不可控因素导致出现产品质量问题。若公司产品质量出现缺陷或未能满足客户对质量的要求,公司可能需承担相应的退货和赔偿责任并可能对公司经营业绩、财务状况造成不利影响;同时,公司的产品质量问题亦可能对公司的品牌形象、客户关系等造成负面影响,不利于公司业务经营与发展。
(七)人才流失风险
芯片设计行业属于技术密集型产业,对技术人员的水平要求较高,行业内优秀的人才较为短缺。同行业竞争对手仍可能通过更优厚的待遇吸引公司技术人才,或公司受其他因素影响导致公司技术人才流失,将对公司新产品的研发以及技术能力的储备造成影响,进而对公司的盈利能力产生一定的不利影响。
(八)规模扩张导致的管理风险
报告期内,公司的业务规模进一步扩大。随着公司业务的发展及募集资金投资项目的实施,公司规模将会持续扩张,相应将在资源整合、市场开拓、产品研发、质量管理、内部控制等方面对管理人员提出更高的要求。如果公司内控体系和管理水平不能适应公司规模的快速扩张,那么公司可能发生规模扩张导致的管理和内部控制风险。
(九)知识产权风险
芯片设计属于技术密集型行业,该行业知识产权众多。在产品开发过程中,涉及到较多专利及集成电路布图等知识产权的授权与许可。未来不能排除竞争对手或第三方采取恶意诉讼的策略,阻滞公司市场拓展的可能性。同时,也不能排除竞争对手窃取公司知识产权非法获利的可能性。
(十)供应商集中度较高与其产能利用率周期性波动的风险
晶圆制造、晶圆测试和封装测试均为资本及技术密集型产业,相关行业集中度较高。报告期内,公司的晶圆代工主要委托华力和中芯国际进行,公司的晶圆测试和封装测试主要委托紫光宏茂、上海伟测和盛合晶微、华天科技、通富微电等厂商进行,公司供应商集中度较高。
2023年上半年因下游需求萎靡等原因,产能释放程度较大,产能利用率有所降低,但如果上述供应商发生不可抗力的突发事件,或因集成电路市场需求旺盛出现产能紧张等因素,晶圆代工、晶圆测试和封装测试产能可能无法满足需求,将对公司经营业绩产生一定的不利影响。
(十一)毛利率波动的风险
根据集成电路行业特点,产品毛利率受到市场需求、产能供给等多方面因素影响,公司需根据市场需求不断进行产品的迭代升级和创新,以维持公司较强的盈利能力。若公司未来营业收入规模出现显著波动,或受市场竞争影响导致产品单价进一步下降,或受产能供应影响导致产品单位成本上升,公司将面临毛利率波动或下降的风险。
(十二)应收账款的风险
随着公司经营规模的扩大,应收账款绝对金额可能逐步增加。如果后续公司不能对应收账款进行有效控制,无法按时收回到期应收账款,或因宏观经济形势下行、市场情况恶化等因素出现重大应收账款不能收回的情况,将增加公司资金压力,导致公司计提的坏账准备大幅增加,从而对公司未来经营业绩造成重大不利影响。
(十三)存货跌价风险
公司存货主要由原材料、委托加工物资、库存商品和发出商品构成。截至2023年6月30日,公司存货账面价值为43,669.78万元。公司每年根据存货的可变现净值低于成本的金额计提相应的跌价准备,2023年上半年,公司存货跌价准备余额为14,521.83万元,占同期存货账面余额的比例为24.96%。若未来市场环境发生变化、市场需求下降、竞争加剧或技术更新导致存货过时,使得产品滞销、存货积压,将导致公司存货跌价风险增加,对公司的盈利能力产生不利影响。
(十四)募投项目实施后折旧及摊销费用大幅增加的风险
募投项目建成后,将新增大量固定资产、无形资产、研发投入,年新增折旧及摊销费用较大。如果行业或市场环境发生重大不利变化,募投项目无法实现预期收益,则募投项目折旧及摊销费用支出的增加可能导致公司利润出现一定程度的下滑。
(十五)募投项目实施效果未达预期风险
由于本次募集资金投资项目的投资金额较大,项目管理和组织实施是项目成功与否的关键,将直接影响到项目的进展和项目的质量。若投资项目不能按期完成,将对公司的盈利状况和未来发展产生不利影响。此外,项目经济效益的分析均为预测性信息,募集资金投资项目建设需要时间,如果未来市场需求出现较大变化,或者公司不能有效拓展市场,将导致募投项目经济效益的实现存在较大不确定性。
(十六)行业风险
公司所在的半导体设计行业进入下行周期,行业增速放缓,随着产能结构性缓解,行业存货周转速度变慢,以消费电子产品为代表的部分芯片需求呈现下滑趋势。公司产品在消费电子领域占比较大,虽然公司产品均为通用产品,且在工业控制及通讯、车载电子等领域持续推进,提高公司抗波动能力,但如果出现行业性的增长放缓,可能对公司业绩造成不利影响。
同时,公司所在的半导体芯片行业受国家政策鼓励影响发展迅速,一方面,行业内企业数量增加迅速,一方面行业内企业不断结合自身优势拓展市场。国内非易失性存储器芯片及微控制器芯片的市场参与者数量不断增多,市场也进一步分化,公司面临的市场竞争逐渐加剧,若未来公司无法正确把握市场动态及行业发展态势,无法根据客户需求开发相应产品,无法结合市场需求进行相应产品创新、开发,则公司的行业地位、市场规模、经营业绩将受到一定影响。
(十七)宏观环境风险
2020年以来全球贸易规模下行压力较大,加之全球主要经济体贸易摩擦持续升温,地缘政治风险逐渐增大,甚至极端恶化并发生战争,全球贸易环境恶化,全球经济发展存在极大不确定性,加之美国商务部工业与安全局(BIS)公布的多项对于中国出口管制规定,对我国集成电路行业造成一定的冲击。宏观经济下行的风险或将对公司所处行业造成冲击,短期内造成下游客户需求疲软,或有可能影响公司相关业务的开展。
四、报告期内核心竞争力分析
(一)核心竞争力分析
1、核心技术优势
公司自创立以来,专注于存储器芯片的技术研发和产品创新。以技术创新为基础,通过持续的创新研发和技术积累,现已形成具备完整的核心技术和产品体系。同时,公司推出“存储+”规划和长期战略,积极拓展通用微控制器和存储结合模拟的全新产品线。
NOR Flash方面,公司创新性地将电荷俘获技术的SONOS工艺应用在NOR Flash的研发设计中,并与晶圆厂联合开发和优化55nm及40nm NOR Flash工艺制程的NOR Flash芯片,使得公司的NOR Flash芯片具备了宽电压、超低功耗、快速擦除和高性价比等特点以及领先的成本优势。同时,公司也基于ETOX工艺延伸产品进行布局,目前工艺制程为50nm节点,以中大容量市场为主,衔接SONOS工艺下的中小容量市场。随着公司和下游客户之间业务的不断开展,公司NORFlash产品的功耗、稳定性和兼容性得到了国内外客户的认可,出货量逐年增长,公司已经逐渐成为了NOR Flash市场中重要的供应商之一。
MCU方面,公司在芯片中嵌入Flash和SRAM存储器,结合基本逻辑工艺的低功耗特征和低功耗技术,使得公司的MCU芯片产品具备与公司存储产品一脉相承的低功耗、高可靠性、高性价比和优越的抗电磁干扰性能等特点。
EEPROM方面,公司联合晶圆厂优化130nm及95nm及以下工艺制程下的制造工艺,针对存储单元的结构、擦写电压进行了改造和优化,有效的缩小了芯片面积,在保障可靠性的前提下有效的降低了芯片的单位成本。公司积极响应市场需求、发挥技术优势,实现了地址编程、区域保护等特色功能,满足了客户对摄像头模组中的参数的保护诉求,极大地提升了公司产品的市场竞争力并保障了公司的盈利能力。综合来看,公司EEPROM产品的可靠性、功耗等性能指标均表现优异。
公司的核心技术均属于自主知识产权,并形成了有规划、有策略的专利布局。截至2023年6月30日,公司已获授权的发明专利达34项,集成电路布图设计证书42项,已经建立起了完整的自主知识产权体系。
2、核心团队优势
公司自创立以来,专注于持续的技术研发和产品创新,持续的研发创新帮助公司在产品性能上取得重要的技术突破,形成了“存储”及“存储+”两大产品模块。公司创始团队和技术团队曾经在NEC、华虹NEC、中芯国际、Integrated Device Technology,Inc.(IDT)、旺宏、Silicon Storage Technology,Inc、SONY、瑞萨等国内外知名公司有多年研发和管理经历,核心技术人员平均工作超过十五年,具备深厚的IDM、Foundry和Fabless行业经验,具备综合竞争优势:
(1)公司拥有丰富的与晶圆代工厂合作开发先进工艺制程的产业经验,具备推动存储器技术升级和存储单元及相关器件的优化的研发能力;
(2)公司作为Fabless设计公司,拥有持续成功的产品开发量产经验,形成存储器和数模混合芯片领域的设计优势,产品具备领先的低功耗、宽电压等优势;
(3)公司基于IDM的工艺和产品协同开发经验,通过优化产品的设计架构与工艺,能够最大程度地实现对产品性能、可靠性和芯片面积的优化;
(4)公司基于与晶圆厂的长期合作和战略协同,提高了工艺开发和产品迭代的效率,使公司的产品具备业界领先的工艺节点和存储单元性能及尺寸。
公司核心团队在技术研发、市场销售、工程管理等领域均有着丰富的阅历和实战经验。公司自成立以来就十分注重人才的培养和创新,目前已培养了众多存储器芯片设计领域的专业技术人才,同时,公司重视针对新研发业务的优质行业人才引进,凭借独特的企业文化、优于同行的员工激励机制及已构建的品牌优势,不断吸收优秀的研发人才,为公司的产品升级和业务拓展奠定良好的研发团队基础。
3、客户资源拓展迅速
经过多年的发展和积淀,凭借低功耗、高可靠性等产品优势,公司已成为国内重要存储器芯片供应商之一,得到了客户的广泛认可。
目前公司核心产品广泛应用于各类TWS蓝牙耳机、工业控制、汽车电子、可穿戴设备、手机摄像头模组、AMOLED、家电、TDDI等领域,公司在国内市场覆盖了OPPO、vivo、荣耀、小米、联想、美的等众多知名企业,同时不断拓展海外市场,覆盖三星、松下、惠普、希捷等知名终端客户,并与Dialog Semiconductor(DLG)等主控原厂建立了稳定的合作关系。凭借国内外客户资源的迅速拓展,近年来公司市场规模持续扩张。
4、产品体系优势
公司已推出的产品体系覆盖了EEPROM、NOR Flash两大类存储器芯片及MCU芯片,均具备优异的产品性能和较强的市场竞争力。首先,公司的存储器芯片产品容量覆盖2Kbit-256Mbit、支持宽电压操作,可满足不同场景下的数据存储需求和完整解决方案,例如手机摄像模组中的2D和3D应用场景,而公司MCU芯片产品具备自主嵌入式存储器IP的通用高性能,进一步降低工作功耗,支持1.7V-5.5V宽电源电压,低工艺复杂度,从而集中低成本及高性能资源;其次,公司提供超小型封装方案,包括1.5mm*1.5mm USON封装和最小0.575mm*0.575mm的WLCSP封装,并在通讯产品中采用领先的Fan-out技术,满足下游客户对存储器芯片的小型化需求,公司MCU芯片产品提供多样化封装形式,在封装引脚限定的情况下提供更多通用外设,产品的功能性有所增加,满足不同客户的多样化需求;最后,公司存储器芯片产品提供合封和外挂的两种选择方案,公司MCU芯片产品提供低功耗通用设计、电动工具等多种方案及生态支持,适用不同的客户场景需求。
因此,公司是行业内为数不多的同时具备NOR Flash、EEPROM和MCU产品线的芯片设计公司,能够针对客户不同的容量、功能和封装需求,提供综合性存储器芯片解决方案。
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一、经营情况讨论与分析 公司秉承“普冉之芯,造福世界”的愿景,始终坚持“持续创新、卓越品质、恒久伙伴、信守承诺”的核心价值观,专注于集成电路设计领域的科技创新,围绕非易失存储器领域,以先进工艺低功耗NORFash和高可靠性EEPROM为核心,完善和优化产品,满足客户对高性能存储器需求,实现对工业和车载应用的支持。在立足于存储芯片领域的基础上,实施基于先进工艺和存储器优势的“存储+”战略,积极拓展通用微控制器和存储结合模拟的全新产品线。 现将2022年公司的整体经营情况总结报告如下: (一)经营生产方面 2022年,在国际形势紧张、不可控因素震荡、产能释放、产品价格下跌等宏观因素影响...
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一、经营情况讨论与分析
公司秉承“普冉之芯,造福世界”的愿景,始终坚持“持续创新、卓越品质、恒久伙伴、信守承诺”的核心价值观,专注于集成电路设计领域的科技创新,围绕非易失存储器领域,以先进工艺低功耗NORFash和高可靠性EEPROM为核心,完善和优化产品,满足客户对高性能存储器需求,实现对工业和车载应用的支持。在立足于存储芯片领域的基础上,实施基于先进工艺和存储器优势的“存储+”战略,积极拓展通用微控制器和存储结合模拟的全新产品线。
现将2022年公司的整体经营情况总结报告如下:
(一)经营生产方面
2022年,在国际形势紧张、不可控因素震荡、产能释放、产品价格下跌等宏观因素影响下,半导体设计行业进入下行周期,景气度较2021年有较大幅度的下降。同时,全球经济总量增速放缓,消费动力不足,消费电子产品等的出货量缩减等影响传导至上游厂商,对公司的主营业务收入规模造成了冲击,总体经营状况存在一定的压力和挑战。在此背景下,公司管理层笃行不怠,基于经济形势和市场供需情况,积极巩固、拓展市场份额,持续优化产品和客户结构,并大力推进海外业务布局。报告期内,公司实现了多家的知名大客户导入,产品应用领域涵盖消费、工控、光伏及车载,增强了在国内及全球市场的影响力。
报告期内,公司实现营业收入92,482.83万元,同比下降增长16.15%,主营业务产品综合毛利率29.85%,较上年同期下降6.38个百分点;实现归属于母公司所有者的净利润8,314.63万元,较上年同期下降71.44%;实现归属于母公司所有者的扣除非经常性损益的净利润3,307.26万元,较上年同期下降87.89%。
(二)研发创新方面
公司持续重视并始终保持高水平的研发投入,推进核心技术自主研发,提升符合市场需求的创新型产品。2022年,公司投入研发费用14,859.36万元,占营业收入的16.07%,较上年同期增长62.42%。通过持续增加的研发投入,公司整体研发能力快速提升,原有产品迭代并实施性能优化,新产品按计划实现量产,产品竞争力和覆盖面进一步增强。截至报告期末,公司研发及技术人员较上年同期增加57.60%,公司新申请专利及获得专利数持续增长。
在存储器芯片系列产品方面的展开:
1、SONOS工艺40nm节点下Fash全系列产品成为量产交付主力,实现了对公司原有55nm工艺节点的产品升级替代,竞争力及晶圆产出率有效提升。支持1.1V的超低电压超低功耗Fash产品完成研发和流片。40nm以下新一代工艺完成试流片,进入产品和工艺优化阶段。
2、公司基于ETOX工艺平台并结合既有的低功耗设计,报告期内完成了50nm及55nm工艺下ETOXNORFash产品多个容量系列的研发并成功量产出货,应用于可穿戴设备、安防、工控等领域。
3、EEPROM产品方面,车载EEPROM产品完成了AEC-Q100标准的全面考核,首先在车身摄像头和车载中控应用上实现了海外客户的批量交付,并继续向其他国内外客户拓展。2Mbit大容量SPI及I2CEEPROM产品顺利量产出货,应用于高速宽带通信和数据中心领域。同时,面向新一代手机主控平台的1.2VEEPROM产品率先进入市场,完成平台认证,实现小批量交付,助力基于高通新一代平台的智能手机推向手机,使终端用户获得更高性能的体验。
在“存储+”系列产品方面的拓展:
1、公司基于领先工艺和超低功耗与高性价比的存储器优势,布局具有特色工艺的通用型MCU产品线。2022年,公司基于ARM内核的32位M0+MCU产品完成研发并顺利量产出货并全面推广。目前M0+系列已推出60余颗产品,应用于家电、监控、通讯传输、BMS监测保护等领域;基于ARM内核的M4MCU产品开发进展顺利。
2、在模拟产品领域,凭借公司先天模拟基因和算法优势,推出音圈马达驱动与EEPROM二合一的产品。该集成方案大大缩小了芯片面积,适配绝大多数开环音圈马达类型,并于2022年上半年实现多颗产品大规模量产交付。支持高通新一代平台的1.2V应用VCMDriver产品完成研发并进入客户送样和认证阶段,该系列产品主要应用在手机摄像头领域。
(三)产能保证方面
公司和上游晶圆厂、封测厂保持长期良好的战略伙伴关系,优化供应链管理。一方面,与供应商进行共同规划配合,积极应对供应链资源和成本上的挑战;另一方面,持续推进既有产品和新产品领域的供应商考评和引入,进一步加强产能保障,开拓与其他资源未来的合作方向,满足客户对供货安全和产品多样性、及时性的需求。
(四)团队建设方面
优秀的人才团队是公司的核心竞争力之一。公司着重人才培养与团队建设,通过建立、健全公司长效激励机制,保障企业未来的长足发展。一方面,公司持续加大人才投入,积极扩充研发团队,形成梯队型的人才结构,形成储备。另一方面,公司逐步完善薪酬激励体系、建立有效的内部培养的机制,并为员工提供更多职业发展空间。2022年,公司推出了新一期股权激励计划,目前两期股权激励计划的激励对象覆盖率已超过全体在职员工的70%以上,有效激发了员工的奋斗精神,也使员工感受到公司成长带来的回报和个人成就的提升。
(五)内部治理方面
公司持续推进治理体系建设,强化风险管理,推行内部审计。通过公司流程、系统建设和定期培训不断提升管理和内部控制水平,确保生产经营业务稳健发展。报告期内,公司始终严格按照上市公司规范运作的要求,严格履行信息披露义务,重视信息披露管理工作和投资者关系管理工作,重视制度治理和规范运作,法人治理水平和规范运作水平进一步提升。公司通过在官网上开设“投资者关系”专栏、召开业绩说明会等举措强化和投资者的沟通,积极听取投资者诉求和建议,在注重生产经营的同时,重视股东利益回报,通过资本公积转增及现金分红等手段,尽力回报股东和投资者。
二、报告期内公司所从事的主要业务、经营模式、行业情况及研发情况说明:
(一)主要业务、主要产品或服务情况
1、主要业务情况
公司的主营业务是非易失性存储器芯片及基于存储芯片的衍生芯片的设计与销售,目前主要产品包括:NORFash和EEPROM两大类非易失性存储器芯片、微控制器芯片以及模拟产品。其中非易失性存储器芯片属于通用型芯片,可广泛应用于手机、计算机、网络通信、家电、工业控制、汽车电子、可穿戴设备和物联网等领域。例如,根据存储需求的不同,公司的NORFash产品应用于低功耗蓝牙模块、TWS蓝牙耳机、手机触控和指纹、TDDI(触屏)、AMOLED(有源矩阵有机发光二极体面板)、可穿戴设备、车载导航和安全芯片等领域。EEPROM产品应用于摄像头模组(含手机、笔电和新能源车及传统汽车、3-D)、智能仪表、工业控制、汽车电子、网络通信、家电等领域。微控制芯片(MicroControUnit,简称MCU)主要为基于ARMCortex-M系列32位通用MCU产品,可广泛应用于智能家电、可穿戴设备、物联网、计算机网络、玩具、安防等消费类及各类工业控制、车载领域;模拟产品的第一个产品系列为音圈马达驱动芯片(VoiceCoiMotorDriver,简称VCMDriver),目前提供独立和存储二合一两类开环类音圈马达驱动芯片产品,主要应用于摄像头模组(含手机和非手机),公司基于存储、模拟及传感器技术的积累和延展,正持续研发光学防抖音圈马达驱动芯片产品。
公司团队在非易失性存储器芯片领域深耕多年,凭借其低功耗、高可靠性的产品优势,在下游客户处积累了良好的品牌认可度,成为了国内NORFash和EEPROM的主要供应商之一。在此基础上,公司实施“存储+”战略,积极拓展微控制器及模拟芯片领域,依托公司在存储领域的技术优势和平台资源,实现向更高附加值领域和更多元化的市场拓展。
与此同时,公司持续推进海外业务布局,实现了在日本、韩国、美国等多家的知名大客户导入,产品应用领域涵盖消费、工控、光伏及车载,增强了在全球市场的影响力。
2、主要产品情况
存储系列芯片报告期内,公司实现存储系列芯片营业收入87,182.61万元,同比下降20.91%,毛利率29.65%。
存储系列芯片应用领域如下:
(1)NORFash产品
NORFash具备随机存储、读取速度快、芯片内执行(XIP)等特点。作为数据读取和存储的重要器件,其主要功能是数据的存储和读取,同时实现开机启动等固定运行的程序。由于NORFash不必把应用程序代码读到系统RAM中即可直接运行,使得NORFash在运行程序时优势更显著,适用于开机响应时间、可靠性等要求较高的电子设备。基于NORFash上述应用特点及性价比优势,其被广泛应用于手机,电脑,可穿戴等消费类电子、汽车电子、安防、工控、基站、物联网设备等其他领域。
公司NORFash产品采用电荷俘获(SONOS)及浮栅(ETOX)工艺结构,提供了512Kbit到128Mbit容量的系列产品,覆盖1.65V-3.6V的操作电压区间,具备低功耗、高可靠性、快速擦除和快速读取的优异性能,公司NORFash产品应用领域集中在蓝牙、IOT、TDDI、AMOLED、工业控制等相关市场。目前NORFash行业主流工艺制程为55nm,公司40nm工艺制程下4Mbit到128Mbit容量的全系列产品均已实现量产,处于行业内领先技术水平。
公司NORFash产品报告期内,公司40nm工艺节点已成为公司SONOS工艺结构下NORFash产品的主要工艺节点,能够进一步提高公司产品的成本优势,同时更好的满足下游应用的面积需求。此外,公司也并行采用浮栅(ETOX)工艺结构,提供以中大容量为主、中小容量为辅的系列产品,已达到50nm的先进制程,目前已经实现了六颗产品的大批量量产出货,256Mbit到1Gbit容量产品正在依照规划逐步推出。未来将继续通过工艺研发和设计创新实现产品完备化,实现公司在大容量市场的快速导入,持续提升公司在NORFash领域的市场占有率。
公司中小容量NORFash车载产品已陆续完成AEC-Q100认证,主要应用于部分品牌车型的前装车载导航、中控娱乐等。同时,公司也将逐步推进全系列NORFash车规认证。
(2)EEPROM产品
EEPROM是一类通用型的非易失性存储器芯片,在断电情况下仍能保留所存储的数据信息,可以在计算机或专用设备上擦除已有信息重新编程,可擦写次数至少100万次,数据保存时间超过100年。该类产品相较于NORFash的容量更小、擦写次数高,因此适用于各类电子设备的小容量数据存储和反复擦写的需求,广泛应用于智能手机摄像头、工业控制、汽车电子、液晶面板、蓝牙模块、通讯、计算机及周边、医疗仪器、白色家电等领域。
公司已形成覆盖2Kbit到4Mbit容量的EEPROM产品系列,操作电压覆盖1.2V-5.5V,主要采用130nm工艺制程,具有高可靠性、面积小、性价比高等优势,同时实现了分区域保护、地址编程等功能,可对芯片中存储的参数数据进行保护,避免数据丢失和篡改,可擦写次数可达到400万次,数据保持时间可达200年。公司部分中大容量产品采用95nm及以下工艺制程下并已实现量产。
公司EEPROM产品报告期内,公司持续推进EEPROM产品在工业控制和车载领域的应用,工业控制上应用占比显著提升,对稳定公司毛利率起到一定作用;同时,公司车载产品完成AEC-Q100标准的全面考核,在车身摄像头、车载中控、娱乐系统等应用上实现了海内外客户的批量交付,汽车电子产品营收占比有所提升;同时公司持续推进EEPROM产品全系列的车规认证。
公司超大容量EEPROM系列产品,支持SPI/I2C接口和最大4Mbit容量,其中2Mbit产品批量用于高速宽带通信和数据中心。
与此同时,公司推出的超低电压1.2V系列EEPROM已实现量产出货,涵盖32Kbit至512Kbit,是目前行业内工艺节点领先和容量覆盖面较为完备的超低电压产品线。
“存储+”系列芯片报告期内,公司实现“存储+”系列芯片营业收入5,299.00万元,毛利率33.19%,与去年同期非存储类芯片产品相比,营业收入增长9倍。其中,MCU产品和VCMDriver芯片产品实现了业务从零到一的突破,以及业务量上质的飞跃。
“存储+”系列芯片应用领域如下:
(1)MCU产品
MCU是微控制单元,又称单片机,是把CPU(中央处理器)的频率与规格做适当缩减,并将内存、计数器、USB、A/D转换、DMA等周边接口,甚至包括TFT、LCD、LED驱动电路等整合在单一芯片上形成的芯片级计算机,可广泛应用于各类消费电子产品,如智能可穿戴设备、电机与电池、传感器信号处理、家电控制、计算机网络、通信、工业控制、汽车电子等应用领域。
公司MCU产品公司基于领先工艺和超低功耗与高集成度自有设计的存储器优势,布局ARMCortex-M内核系列32位通用型MCU产品。报告期内,公司MCUM0+系列产品已大规模量产出货,共计60余颗料号。产品主要应用于智能家居、小家电、BMS、无人机、驱动电机、逆变器等下游领域,国产替代趋势下持续导入空间较大。
此外,公司基于ARM内核的M4MCU原型产品进展顺利,后续将持续推进消费及工控等通用场景应用领域导入。
公司通过扩充相关支持团队等方式持续推进MCU生态环境建设,如重要客户方案设计、FAE现场支持、工具开发、驱动程序推出、客户开发环境、网站支持等方面都积极配合实施推广。
(2)模拟产品VCMDriver芯片
音圈马达(VCM)是摄像头模组内用于推动镜头移动进行自动聚焦的装置,音圈马达驱动芯片(VCMDriver)为与音圈马达匹配的驱动芯片,主要用于控制音圈马达来实现自动聚焦功能。目前,开环式、闭环式、光学防抖式是音圈马达驱动芯片最为常见的三类产品,主要应用于手机摄像头模组领域。
报告期内,公司内置非易失存储器的PE系列音圈马达驱动芯片(二合一)多颗产品进入大批量供货,支持下一代主控平台的1.2VPD系列音圈马达驱动芯片产品也已进入量产。该系列产品可有效降低产品功耗,缩小芯片面积,以顺应各类智能终端轻薄化的发展趋势,同时,依托EEPROM产品的客户资源优势,实现下游的顺利交付。此外,公司结合行业发展趋势,与终端密切配合,启动开发新一代VOIS芯片。
公司VCMDriver产品能与EEPROM产品形成良好的协同效应,提升公司在摄像头模组领域的竞争优势和市场占有率。
(3)其他模拟产品
公司的其他产品主要包括模拟类的Ha传感器芯片,主要用于工业和消费类的位置控制;公司在这一领域积累了较多的基于CMOS工艺的传感器器件技术以及模拟前端的设计技术,将有助于未来的模拟类产品提供。
(二)主要经营模式
公司的主要经营模式为Fabess模式,该模式下公司仅需专注于从事产业链中的集成电路的设计和销售环节,其余环节委托给晶圆制造企业、晶圆测试企业和芯片封装测试企业代工完成。
1、研发模式
在Fabess模式下,产品设计研发环节是公司运营活动的核心。公司紧密跟踪与了解市场需求,通过可行性分析和立项,将市场现时或潜在应用需求转化为研发设计实践,通过一系列研发工作,将研发设计成果体现为设计版图,最终经由晶圆代工厂、晶圆测试厂和封装测试厂的配合完成样品的制造、测试和封装,达到量产标准。公司与主营业务相关的核心专利均属公司所有。
2、采购与运营模式
在Fabess模式下,公司专注于集成电路的设计和销售,而晶圆制造、晶圆测试、芯片的封装测试通过委外加工方式完成。其中,公司委托晶圆代工厂进行晶圆制造,委托晶圆测试厂进行晶圆测试服务,委托封装测试厂进行封装测试服务。
3、销售模式
公司采用“经销+直销”的销售模式。经销模式下,经销商根据终端客户需求向公司下订单,并将产品销售给终端客户;公司与经销商之间进行买断式销售,公司向经销商销售产品后的风险由经销商自行承担。直销模式下,终端客户直接向公司下订单,公司根据客户需求安排生产与销售。公司产品的定价机制是根据存储器芯片市场价格与客户协商定价。
根据产品形态的不同,公司销售产品可以分为未封装晶圆(KnownGoodDie,即KGD)和成品芯片,其中未封装晶圆主要销售给采用SIP系统级封装方式生产的主控芯片厂商。两种形态的产品在芯片电路、制造工艺等方面不存在差异。
(三)所处行业情况
1.行业的发展阶段、基本特点、主要技术门槛
(1)公司所处行业
公司主要从事集成电路产品的研发设计和销售,根据中国证监会《上市公司行业分类指引》,公司所处行业为“C制造业——C39计算机、通信和其他电子设备制造业”。根据《国民经济行业分类(GB/T4754—2017)》,公司所处行业为“6520集成电路设计”。
(2)所处行业发展阶段、基本特点
集成电路行业作为全球信息产业的基础,经历了60多年的发展,如今已成为世界电子信息技术创新的基石。集成电路行业派生出诸如5G、6G、物联网、智能手机、数字图像、云计算、大数据、人工智能等诸多具有划时代意义的创新应用,成为现代日常生活中必不可少的组成部分。集成电路行业主要包括集成电路设计业、制造业和封装测试业,属于资本与技术密集型行业,业内企业普遍具备较强的技术研发能力、资金实力、客户资源和产业链整合能力。
近些年来,在国家政策扶持以及市场应用带动下,国内集成电路产业保持快速增长,继续保持增速全球领先的势头。受此带动,在国内集成电路产业发展中,集成电路设计业是国内集成电路产业中保持较高发展活力的领域,保持高速增长的态势。市场调研机构SemiconductorInteigence预测2024年半导体市场持续复苏,终端市场温和增长,增长将在5%-10%之间。
随着国内政策利好,国产替代浪潮兴起,经济内循环等政策推动,2023年有望受益于消费信心阶段性恢复以及半导体行业国产需求增加,从而导致行业库存消化速度加快等一系列积极影响,芯片设计及封装测试等产业链环节,手机、消费电子、工业半导体、数据中心等应用领域逐步恢复向好。
在全球集成电路市场中,存储器芯片一直是集成电路市场份额占比最大的产品类别。据世界半导体贸易统计组织(WSTS)的数据,2023年全球半导体市场规模约为5,566亿美元,其中存储器芯片占全球半导体市场规模的比例为20.06%,市场规模有望达1,116亿美元。
近些年国产芯片的替代带动工控、车规市场增速;消费电子等智能应用需求快速增长,国内存储器芯片市场规模保持稳定上升,尤其是在智能手机、可穿戴、智能家居等领域,打开了存储器芯片市场增长的空间,智能移动设备已经成为推动中国存储器芯片产业及市场发展的重要驱动力。随着物联网、服务器、光伏、汽车电子等新兴科技应用的发展,存储器芯片面临日益增长的市场需求。在上述领域,实时的数据交互需要更多容量进行数据的存储和处理,拉动存储器芯片市场需求的同时,也对存储器芯片的快速读写等功能提出了更高的要求。在可穿戴设备领域,随着电子产品功能的多样化和续航能力的提升,对存储器芯片的功耗、性能等方面都提出了多样化的要求,也将开拓出更为广阔的存储器芯片市场空间。在汽车电子领域,随着汽车行业不断向智能化、电子化方向发展,将进一步拉动存储器芯片的市场规模增长。
(3)主要技术门槛
集成电路设计行业是典型的技术密集、知识密集和资本密集型行业,拥有较高的行业准入壁垒,行业产品具有高度的复杂性和专业性,在电路设计、软件开发等方面对创新型人才的数量和专业水平均有很高要求。由于国内行业发展时间较短、技术水平较低,高端、专业人才仍然十分紧缺,和国际顶尖集成电路企业相比,国际市场上主流的集成电路公司大都经历了四十年以上的发展。国内同行业的厂商仍处于一个成长的阶段,与国外大厂依然存在技术差距,尤其是制造及封装测试环节所需的高端技术支持存在明显的短板,目前我国集成电路行业中的部分高端市场仍由国外企业占据主导地位。因此,产业链上下游的技术水平也在一定程度上限制了我国集成电路设计行业的发展。
就公司产品涉及的技术来看,存储器芯片产品的标准化程度较高,差异化竞争较小,因此技术升级是存储器芯片公司间竞争的主要策略,存储器芯片的技术升级主要体现在工艺制程和产品性能两方面。工艺制程方面,受限于摩尔定律及底层架构技术的应用,向更高制程迭代需要公司在工艺设计、专利等知识产权、底层架构授权等方面具备坚实的技术储备,而综合芯片设计的研发周期、不同工艺下的制造周期、产品的市场销售周期等因素,NORFash和EEPROM的产品迭代周期为3-5年;产品性能方面,合格的芯片产品需要在功耗、可靠性、读取速度、寿命等性能指标满足市场要求,并不断进行指标上的突破和优化,能适用于市场上种类繁多的各种电子系统,因此芯片设计公司需要具备从芯片工艺、电路、到系统平台等全方位的技术储备。行业内的新进入者往往需要经历较长一段时间的技术摸索和积累时期,在不断更新的竞争优势和创新技术的基础上才能和业内已经占据技术优势的企业相抗衡。
2.公司所处的行业地位分析及其变化情况
(1)NORFash行业
公司是中国大陆主要的NORFash存储器芯片供应商之一。据Web-FeetResearch报告显示,在2021年SeriaNORFash市场销售额排名中,公司位列全球第六,在国内NORFash存储器芯片供应商中仅次于兆易创新。
从工艺制程来看,公司采用电荷俘获的SONOS工艺结构40nm工艺节点下的NORFash全系列产品研发完成并将成为量产交付主力,实现对公司原有55nm工艺节点下的NORFash产品的升级替代。相对于行业主流的浮栅55nm工艺制程,SONOS工艺结构40nm工艺节点下的NORFash产品具备更高的芯片集成度、更低的功耗水平,处于行业领先水平。
从细分市场来看,公司的NORFash产品在中小容量(512Kbit-128Mbit)具备竞争力,并持续推进256Mbit及以上大容量产品的研发设计,主要系公司的NORFash产品的功耗、读写速度等性能具备较强竞争力且在中小容量领域具备较高的成本优势,随着客户认可度的提升和业务合作的深入,公司的NORFash在中小容量领域占据一定的市场份额。
公司销售收入方面公司和华邦、旺宏、兆易创新等厂商尚有一定差距,但近年来公司出货量与收入均保持高速增长,市场地位呈现显著提升的态势。从产品体系来看,华邦、旺宏的NORFash已覆盖512Kbit-2Gbit的完整产品线,兆易创新也已经推出了512Mbit、1Gbit、2Gbit的NORFash产品。公司目前NORFsh产品主要为512Kbit-128Mbit,集中在TWS蓝牙耳机、BLE、AMOLED等中小容量应用领域,对大容量NORFash覆盖不足,在汽车电子、工业等领域尚未形成具备竞争力的NORFash产品。
伴随着公司募投项目的顺利展开,公司将会加速布局大容量NORFash产品,补齐NORFash产品线,推进5G、工业控制、车载电子等更多的应用领域,进一步提升公司在NORFash领域的行业地位。
(2)EEPROM行业
公司深耕于EEPROM行业,具备丰富的产业经验和深厚的技术积累,在芯片设计上实现了更高的可靠性以及分区域保护、地址编程等功能。同时,基于对芯片的制造工艺的深度了解,研发团队在行业主流的130nm工艺制程基础上对存储单元结构和操作电压进行了改进和优化,降低了公司EEPROM芯片面积,提高了产品的成本竞争优势。
近年来公司的EEPROM出货量呈现明显的增长。据Web-FeetResearch报告显示,在2021年EEPROM市场销售额排名中,公司位列全球第六,国内EEPROM存储器芯片供应商中仅次于聚辰股份。
从应用领域来看,聚辰股份和公司的EEPROM主要应用于摄像头模组。多摄像头配置拉动下游智能终端市场增长,进而带动EEPROM市场需求增长,公司现已成为国内摄像头模组市场中主要的EEPROM供应商。
从产品体系来看,公司和国内竞争对手,如聚辰股份,均已推出2Kbit-2MbitEEPROM产品,在手机摄像头领域表现出较强的产品竞争力。但相较于意法半导体、安森美等境外企业,在汽车电子、工业控制领域,尚未形成具有较强竞争力的产品,公司竞争力仍有进一步提升的空间。
伴随着公司在海内外市场的业务铺设和开展,以及公司EEPROM产品在工业控制及车载电子领域的大力拓展,公司的EEPROM出货量有望持续攀升,公司在EEPROM领域的行业地位有望得到进一步的巩固和提升。
(3)MCU行业
作为国内领先的非易失性存储器芯片供应商,公司充分发挥工艺优势,将存储器设计技术及经验等拓展应用到MCU中,推出了性能及性价比兼具的32位ARMCortexM0+系列产品,逐步导入消费、工控等通用领域市场。公司采用自主创新的嵌入式Fash工艺技术,降低工艺复杂度,借助制程优势,同等容量下面积更具竞争力。同时产品具备低功耗、高可靠性、强抗电磁干扰等特性。通过多IO设计技术和电压宽域覆盖面向多样化终端需求,体现出较强的产品竞争力。
从应用领域来看,公司的MCU产品可以广泛应用在智能家居、小家电、智能玩具等消费电子领域;以及BMS、电机、水泵、逆变器辅助控制、工业数据转换器等工控领域,应用场景较为广泛,市场空间较大。从国产化率来看,国产替代仍有较大空间。而相较于全球MCU市场的格局的区别,国内MCU厂商主要集中于消费市场,在工业和汽车电子领域的占比较低,公司目前在工业和汽车电子领域尚未形成具有较强竞争力的产品,公司产品市场和竞争力仍有较大的拓展机会。
从产品系列和生态环境建设来看,公司对比瑞萨电子、恩智浦、英飞凌、意法半导体、新唐科技等行业头部厂商依旧有较大差距,但随着后续新产品顺利推出,以及公司持续的软硬件开发和生态建设投入,未来公司竞争力依然有较大提升空间。
从行业格局来看,国内MCU芯片市场主要被瑞萨电子、恩智浦、意法半导体等国外厂商占据,国产厂商处于相对弱势地位,由于竞争者较多,后续公司持续进行工艺升级、发挥工艺优势及成本管控优势,将帮助公司提升产品竞争力,未来市场份额及行业地位将有进一步提升空间。
(4)VCMDriver行业
公司作为VCMDriver行业的新入局者,已经实现了独立开环及存储二合一产品的量产出货。主要应用于摄像头模组,公司基于存储、模拟及传感器技术的积累和延展,正持续研发VOIS(VaueaddOIS)产品。该系列产品的量产出货对公司原有EEPROM产品线起到协同作用,可更好地满足下游终端客户需求。支持高通新一代平台的1.2V应用VCMDriver产品完成研发并进入客户送样和认证阶段。
从产品体系来看,公司的VCMDriver产品主要为开环系列,在闭环式和光学防抖(OIS)音圈马达驱动芯片领域尚未形成规模量产,和韩国动运、罗姆半导体、旭化成、安森美、聚辰股份、天钰科技等目前全球市场上的音圈马达驱动芯片头部厂商具有一定的差距。
公司凭借核心研发团队所具备的模拟设计基因,实现了模拟芯片产品探索的第一步。但公司作为数字设计公司,和行业模拟公司产品推出的时间、下游客户积累等均存在差异,后续产品本身及市场导入仍然存在较大提升空间。
3.报告期内新技术、新产业、新业态、新模式的发展情况和未来发展趋势
(1)NORFash的发展情况和未来发展趋势
NORFash凭借快速读写、XIP等特点,满足了消费电子、工业控制、家电、通信等应用领域的数据需求。随着智能化社会的发展,设备小型化、万物互联等场景催生出NORFash更多的新兴需求,诸如无线耳机、汽车电子、AMOLED、5G等领域快速增长,同时,NORFash作为硬件层支撑着汽车电子、5G、工业领域等方面应用软件层的启动,它的价值不可取代。
可穿戴设备、传感器、汽车、智能家居等新兴电子产品需要用到不同容量的NORFash产品,同时,不同的使用场景对NORFash的功能和性能方面提出了更多样化的要求,包括高速随机读取、睡眠模式唤醒、“即时开启”等功能。基于下游客户的产品需求,NORFash产品不断在工艺制程和产品性能上方面实现了技术升级和产品迭代。
工艺制程方面,NORFash芯片企业通过升级工艺制程提升存储器芯片中的存储密度,工艺制程从主流65nm、55nm持续向下演进,考虑到下游客户对低功耗、小型化的要求不断提高,各个NORFash芯片厂商正在针对制程升级开展研发和设计,其基于ETOX架构的NORFash目前演进至50nm、4xnm,公司基于SONOS架构的NORFash产品则演进至40nm,并继续向40nm及以下工艺推进,以实现产品功耗的进一步降低。
容量方面,随着下游电子产品功能日益丰富,存储器芯片的容量逐渐提高。如蓝牙耳机的主动降噪功能,推动NORFash的容量需求从8Mbit、16Mbit升级到32Mbit至128Mbit,在苹果的AirPods产品中采用了256Mbit的NORFash方案。
功耗方面,终端消费电子厂商为了实现更长的产品续航时间,对存储器芯片的功耗提出了更高的要求,存储器芯片行业整体表现出功耗指标下降的趋势,低功耗已经成为存储器芯片产品的重要竞争力之一。
读取速度方面,随着物联网部署的快速推进,产生了海量数据信息的存储需求,对存储器芯片的数据读取速度提出了更高的要求,目前行业内NORFash的数据读取频率可达到200MHz,数据读取速度可达到400Mbit/s。
a)中小容量领域(512kbit-128Mbit)NORFash需求发展
现阶段,中小容量领域,TWS蓝牙耳机和低功耗蓝牙数传、TDDI、AMOLED等手机屏幕相关的产品需求成为了NORFash市场增长的主要驱动力,而随着可穿戴设备的普及和IoT技术的应用发展,NORFash将会在以下甚至更多领域有所发展:TWS耳机领域:未来,TWS耳机会不断向生物识别、健康监测等领域拓展,有望实现人体健康监测功能。根据市场调研机构Canays公布数据,2022年TWS耳机出货量已达2.9亿台,占个人音频总出货量的68%,相比2021年提升了5个百分点。根据Counterpoint数据,2022年印度TWS市场出货量同比增长85%,海外市场的增长带动国内部分厂商出货增加,趋势显著。
智能手表手环等可穿戴领域:市场调研机构Canays发布报告指出,2022年整体来看,智能手表同比增长3%,基础手表同比增长21%。该机构预计,2023年可穿戴腕带设备市场将保持温和增长。新一代智能手表以及可穿戴手环产品的健康属性契合当下用户需求,未来以监测身体血氧及心率等系列指标的产品预计会依旧保持竞争优势。
此外,AR/VR作为下一代移动终端计算平台,相当于一台独立的PC机,需要NORFash用以存放AR/VR启动系统的相关代码,性能较高的AR/VR设备通常会配置一颗中容量(32Mbit-128Mbit)的NORFash,据德勤中国发布的报告显示,2023年全球VR市场收入将达到70亿美金,较2022年47亿美金增长近50%。
AIoT领域:由于AIoT设备不需要复杂的计算功能,核心在于其连接速度。因此,通常情况下,小容量、低成本、低功耗的NORFash在AoT中被广泛地用于存储启动和运行系统的操作代码。根据IDC的数据与预测,2021年全球物联网(企业级)支出规模达6,902.6亿美元,并有望在2026年达到1.1万亿美元,2022到2026年复合增长率为10.7%。据挚物产业研究院测算,中国AIoT(企业级)市场规模2022年将达到10,280亿元,同比增速为16.4%,在全球的占比近20%,物联网市场体量全球最大;预计至2026年这一比例有望提升至26%,进一步巩固全球首位的领先优势。
智能家居领域:上一轮AI对家电及消费电子领域的“冲击”诞生了AIoT技术,通过AI技术和IoT技术的融合,智能家居实现了硬件+软件+万物连接和各种场景间的融合和链接。面向未来,ChatGPT所代表的新型AI技术将推动智能家居行业再进一步,进入主动智能时代。可以预见的是,AIGC概念、生成式人工智能技术介入的智能家居将会带来硬件行业风口。
手机电子领域:
①AMOLED:由于手机屏幕应用的AMOLED都需要De-Mura,而根据AMOLED显示器的电流和亮度差异数据计算出的De-Mura数据需要储存到NORFash中,另外,随着屏幕分辨率的提升,De-Mura的补偿数据量也会变大,因此AMOLED中单块储存芯片的容量和价值也会增加,据CINNOResearch数据显示,由于受到智能手机出货减缓的影响,2022年AMOLED面板渗透率33%,同比有所下滑。但未来随着5G手机、折叠屏手机的不断渗透,AMOLED会带动NORFash进一步的市场空间提升;
②手机摄像头:由于目前智能手机主流摄像头主要在对焦速度和暗光拍摄成像质量上具有一定缺陷。未来消费电子摄像头数量和拍摄质量的升级对企业的图像集成处理能力和精密算法要求提出了更高的要求。NORFash作为专用图像内存将在未来成为标配,成为NORFash在消费电子领域的一大增量需求;
③TDDI:由于TDDI触控功能编码所需容量较大,无法一并整合进TDDI芯片,需要外挂一个4~16Mb的NORFash进行存储,并辅助TDDI进行参数调整,随着TDDI渗透率的不断提高,NORFash的市场需求相应持续增长;
④屏下指纹:指纹识别芯片一般由主控芯片和存储芯片组成,存储器芯片负责存储指纹的参数,根据CINNOResearch月度屏下指纹市场报告数据显示,预估至2024年,整体屏下指纹手机出货量将达11.8亿台,年均复合增长率CAGR达42.5%。
b)大容量领域(256Mbit及以上)NORFash需求发展
大容量领域,NORFash应用于汽车仪表盘的显示屏、ADAS系统(高级辅助驾驶系统)等对启动速度要求较高的电子设备中,而5G基站对512Mbit/1Gbit的NORFash需求量也非常大。
汽车电子领域,汽车在每次发动则需要快速启动ADAS系统界面。车载系统的快速启动对代码的快速读取有要求,而NORFash在此方面具备优势。IDC数据显示,中国新能源市场将迎来强劲增长,到2025年新能源汽车销量将达542万辆,年复合增长率超过30%。IDC认为,到2025年,汽车将不仅仅是交通工具,而将成为办公娱乐的场景之一。
5G基站领域和工业控制领域,5G基站系统受FPGA/SoC调用,FPGA和SoC在每次系统启动时需要进行配置。NORFash可以在5G设备的初始响应和启动时提供更高可靠性和更低延时的启动配置支撑。同时工业级或车规级的NORFash可以运行在(-40°C-105°C)的恶劣环境,并能在市场上有存活10年或更长时间的生命周期,满足5G基站或工业仪表对产品必须具备“高容量+高性能+高可靠”特性。
另外,相较于AMOLED、TDDI中NORFash实现功能的单一和固定,蓝牙耳机、可穿戴设备等产品的功能呈现丰富化态势,存储的容量需求亦随之上升。如传统蓝牙耳机采用2Mbit-16Mbit的NORFash以实现开机快速启动、调节音量等简单功能,随着TWS蓝牙耳机的兴起和功能的复杂化,TWS蓝牙耳机的容量需求逐渐上升到32Mbit-128Mbit甚至更高容量,为语音、降噪等复杂功能预留了充分的存储空间。
得益于广泛且爆发式的下游市场,公司在中小容量领域迅速切入,并实现高速发展,同时为应对TWS蓝牙耳机、可穿戴设备、物联网等日益增长的容量需求,公司推出了128MbitNORFash,充分契合下游行业发展趋势。2023年开始,公司将补齐大容量领域产品,同时不断完善公司NORFash在操作电压、工艺制程、全容量等方面的全系列产品线,满足下游需求,巩固公司在NORFash领域的领先地位。
(2)EEPROM的发展情况及未来发展趋势
EEPROM凭借安全性高、可靠性高、低成本、通用性强的特点,广泛应用于智能手机摄像头、汽车电子、智能电表、医疗检测仪等存储数据修改频繁、耐用性和可靠性要求较高的领域。EEPROM存储器产品主要细分应用领域为消费电子市场、汽车电子市场和工业电子市场,随着数字化城市的建设和发展,也随之孕育出更广泛的EEPROM市场。EEPROM存储器芯片整体表现出存储容量和可靠性上升的特点,在工艺制程和性能方面也在不断实现技术升级和产品迭代。
工艺制程方面,EEPROM产品的主流工艺制程已经发展到了130nm,未来有望继续向95nm以下推进。
容量方面,随着下游电子产品功能日益丰富,存储器芯片的容量逐渐提高。如手机摄像头的快速对焦和成相品质提升,EEPROM的容量需求也逐渐从32Kbit、64Kbit提升到128Kbit、256Kbit;如智能电表正在转换成256Kbit、512Kbit、1Mbit和2MbitEEPROM。随着下游产品的逐步升级,高容量EEPROM的市场占比将持续提升;可靠性方面,芯片的可靠性要求在逐步提高。当前行业内EEPROM产品主流的可擦写次数为100万次,数据保存时间为100年,随着工业、汽车电子等应用场景的拓展,对EEPROM的产品可靠性提出了更高的要求,包括更长的数据保存时间、更多的擦写次数等方面。
应用领域方面,除了摄像头模组外,EEPROM在通信、工业、医疗和汽车等市场的应用保持着稳定增长的态势。
消费电子领域,主要集中在手机摄像头方面,用于存储镜头与图像的矫正参数。在5G商用带动智能手机存量替换,双摄和多摄渗透率的提升,以及随着各大品牌旗舰机对摄像功能的优化和升级,摄像头参数存储需求随之大幅上升,如白平衡参数、图像矫正参数等,同时也使得摄像头模组中使用的EEPROM容量从2Kbit-16Kbit逐渐上升到16Kbit-128Kbit。根据赛迪顾问预测,预计2023年智能手机摄像头领域对EEPROM的需求量将达到55.25亿颗。
汽车电子领域,基于EEPROM数据存储时间、擦写次数多且性能稳定的可靠性、能在更强的温度下保持稳定的能力,EEPROM被广泛应用在汽车的摄像头、显示屏、仪表、车身娱乐系统、控制模组、BMS电池管理及车载导航等,在汽车智能化及自动化的发展趋势下,汽车EEPROM在单车上的应用需求会进一步增加,据赛迪顾问数据,预计到2023年汽车电子领域对EEPROM的需求量将达到23.86亿颗。
工业控制领域,如电力电子,因行业应用中对于存储的可靠性及擦写次数的要求较高,EEPROM存储器芯片成为其不可或缺的器件,而在电表智能化趋势下,电表厂商的存储器芯片方案逐渐从128Kbit、256Kbit向512Kbit、1Mbit和2Mbit等大容量EEPROM发生转换。
随着医疗电子和控制仪表类领域的需求持续旺盛,相应产品中的EEPROM存储器芯片需求也保持提升。得益于公司EEPROM在芯片面积、可靠性和单位成本等方面的优势,充分契合手机摄像头模组对EEPROM产品的性能需求,主要应用于手机摄像头领域的EEPROM成为了公司EEPROM业务收入的重要支柱。在此基础上,公司95nm以下制程以及2Mbit大容量EEPROM产品实现量产并规模销售,公司通过工艺制程升级、产品容量及可靠性的提升、进入更多高附加值领域来巩固公司产品的竞争力,提升EEPROM业务的市场份额。
(3)MCU的发展情况及未来发展趋势
随着近些年市场需求逐步向智能化、联网化发展,MCU市场需求逐步扩大。作为电子产品智能控制的核心器件,MCU被广泛应用在可穿戴设备、电子游戏便携式消费等消费赛道。此外,智能家居领域作为“全屋智能”的智能设备也是目前市场的热点应用,如语音前端、家庭安放与门禁、智能门锁、门铃、家庭自动化、智能家电、家庭机器人以及照明灯智能设备等;在工业类应用的“智能”、“智造”领域,从传统电机控制、功率转换、数字电源、伺服控制,到光伏逆变、充电桩、工业机器人、工业智能传输和总线通讯,上述多类应用均要求更低功耗、更强计算性能和更多连接性,持续推动着市场对MCU需求的增长态势。
ICInsights预测,从2021年到2026年,MCU总销售额预计将以6.7%的复合年增长率增长,并在2026年达到272亿美元。由于中国物联网和新能源汽车行业等领域快速增长,下游应用产品对MCU产品需求保持旺盛,中国MCU市场增长速度继续领先全球。前瞻产业研究院预计,至2026年我国MCU市场规模将达到513亿元人民币。随着物联网终端需求不断推进,汽车驾驶信息系统、油门控制系统、自动泊车、先进巡航控制、防撞系统等ADAS系统对32位MCU芯片需求量将大幅度提升,车载和工控领域将是MCU行业未来在全球市场中开拓的主要目标市场。近几年时间MCU市场本土化趋势明显,国内芯片厂商获得比较好的市场导入窗口和上量窗口,也获得了比较好的发展机遇期。依托强大的本土OEM厂商,本土MCU厂商对市场需求的快速响应、供应链调整、技术支持上,都具备独特优势,已在技术和商业层面取得进步、同时本土晶圆厂持续扩产,使得国内产能短缺问题得到缓解,我来国内厂商在MCU领域将逐步占据更大份额。
随着市场对更高性能、更低功耗和更低成本的不断追求,未来,MCU制造工艺将逐步获得升级;同时,MCU还将承担更高主频和每单位主频的计算能力,同时兼顾面积和功耗限制,32位高端MCU将会有更大的需求。
公司充分发挥工艺和设计的长处及优势,快速推出高性能及高性价比的32位M0+MCU产品,聚焦消费及工控等通用领域。同时,通过多通用IO设计、提供宽域电压范围等充分满足不同下游应用领域多元化的方案需求。公司也将持续进行软硬件开发,及生态环境建设等,随着后续产品的持续导入,以及和市场客户的充分磨合,获取更大市场份额。
(四)核心技术与研发进展
1.核心技术及其先进性以及报告期内的变化情况
公司的核心技术可以分为设计及工艺技术和特定产品技术。设计及工艺技术指该类核心技术主要在设计和工艺阶段,可应用于公司的多条或全部产品线;特定产品技术指该类技术主要应用于某一类产品线,该类技术也可能出现跨产品线应用的情况。
报告期内,公司在存储器芯片领域持续拓展,进行40mn以下新一代工艺和浮栅下一代技术创新技术储备,并在存储领域延展ETOX工艺技术开发中大容量NORFash产品,同时布局“存储+”战略,包括基于ARM内核的32位MCU芯片多颗产品实现研发并部分产品量产出货,以及应用于摄像头模组的高性能VCMDriver芯片系列模拟产品。
相关的核心技术如下:A.存储器芯片相关核心技术
(1)超低功耗设计
通过模拟及混合信号电路设计,实现全差分低幅度的灵敏放大器,高速的双沿采样实现读取数据的低功耗;结合数字电路的优化,芯片手表及品牌TWS耳机等穿戴领域具备领先的低功耗优势。
在芯片擦写电路设计中,采用非离散域控制方法,实现较低的输出抖动和较低的动态功耗。
(2)宽电源电压设计
公司在产品规划中采用了一体化自适应读出电路电源管理和宽电压低功耗电荷泵设计技术,产品支持1.65V至3.60V工作电压范围。公司在成立之初推出了支持四线模式和宽电压的Fash产品,满足了低功耗蓝牙在电池系统供电下与主流SoC配合的供电范围要求。
(3)超低电源电压设计
公司推出的1.2VEEPROM系列产品,支持最低1.1V工作电压;这是基于超低电压的模拟及存储器技术。
(4)高可靠性设计
公司采用特殊器件和温度补偿电路,实现擦写电压的零温度系数,在相同工艺条件下,公司的EEPROM产品擦写寿命可达400万次。
(5)面向封装的可靠性设计
公司的WLCSP产品均采用自主知识产权的划片槽技术,能有效避免生产过程中带来的裂片风险,在手机模组应用的WLCSP存储器产品划片中实现更优的失效率和颗粒残留,满足摄像头模组的可靠性要求。
(6)面向产品灵活性和竞争力的设计
公司利用单套掩膜版实现多颗产品的设计技术,实现产品软件配置可调而支持多地址、多接口的应用。
B.工艺研发及优化的核心技术存储器芯片主要由存储单元和外围电路两部分组成。存储单元方面,目前NORFash的主流基础工艺包括浮栅ETOX和电荷俘获的SONOS工艺结构,为芯片设计企业提供了不同的存储单元结构选择;外围电路方面,芯片设计企业在确定基础工艺后,结合存储单元结构特性和产品功能需求进行复杂的外围电路设计,外围电路设计技术的不同决定了NORFash性能的差异化。因此,存储单元结构是芯片设计的基础,电路设计的核心技术是决定产品性能的关键因素,是不同芯片设计公司之间芯片产品差异化的来源,帮助企业形成自身的产品竞争优势和核心技术壁垒。
(1)先进工艺节点的Ce单元优化;
(2)面向工艺均一性的制程优化技术;
(3)面向良率提升的制程优化技术;
(4)面向核心工艺设备(炉管等)的工艺优化和窗口提升技术。
目前NORFash领域中,兆易创新、华邦、旺宏等传统闪存芯片厂商均采用浮栅ETOX工艺结构。公司则率先将SONOS工艺结构应用于NORFash的研发设计,现阶段已形成完整的核心技术体系和技术壁垒,并凭借超低功耗和高可靠性等产品特点,形成了极具竞争力的NORFash产品矩阵。公司与晶圆厂充分配合,在存储单元开发和工艺优化方面展开了深入的合作。公司成立至今,累计实现了三个制程节点近十种存储单元的开发。
(1)SONOS工艺平台
公司采用SONOS工艺平台,结合基本逻辑工艺的低功耗特征,采用了双管(2T)单元共源(CSL)结构,有效满足了穿戴应用及IoT应用对低电压和低功耗的要求。双管(2T)单元的存储结构可以有效控制存储单元的漏电,使得产品具备极低的静态功耗。而对于共源(CSL)结构,在存储单元尺寸显著减小同时也可以进一步降低编程和擦写电压,降低功耗,并实现工艺技术走向更先进的工艺制程。
公司通过自主研发和设计架构的配合,通过工艺复杂度的降低,有效减少所需掩膜版的数量,从而降低产品的成本,通过降低操作电压,降低了擦除和写入操作对单元结构的损耗,实现NORFash低功耗和高可靠性。目前公司已完成SONOS工艺面向NORFash的工艺和设计研发,形成了完整的NORFash芯片设计技术体系,帮助公司NORFash产品实现了低功耗、快速读取等优异性能。
(2)产品设计及测试相关技术
公司通过创新的存储器架构和模拟电路的设计和优化,实现产品超低功耗的读出和擦写,产品在深睡眠模式下只需满足极低工作电流的操作条件。
公司结合工艺和器件的特点,通过自主研发的存储器架构和全芯片的优化设计(含存储单元周边驱动电路、模拟电路和数字电路),实现1.65-3.60V的宽电压工作范围并支持四线工作模式。通过存储单元设计技术的创新与升级,实现了三个产品优势:
1)快速擦除,全芯片擦除速度较ETOX工艺下的NORFash大幅提升,对于在线擦除或批量烧录的擦除有显著的优势;
2)产品使用过程中,初期擦写时间和末期擦写时间不变,相较于ETOXNORFash,公司的SONOSNORFash产品在特定的应用环境中具备一定优势;
3)异常掉电下的安全性和上电的快速特性,即掉电不影响非擦写区域,不会在掉电恢复后产生芯片漏电而无法正常工作的问题,也保障了上电过程的快速实现。
通过自主研发的校准技术和温度补偿技术,实现擦写电压与存储单元的温度特性匹配,有效提升产品的可靠性,达到擦写次数优于10万次,数据保持时间优于20年。
通过产品缓存的优化设计,实现产品并行写入效率的2至4倍提高,有效提升产品进行在线升级或批量烧录的效率,从而降低成本。通过独特的页单位的擦除模式设计,改善产品在小数据结构下的擦写效率,有利于可靠性和应用效率的提升。
通过自主研发的面向测试的设计技术,提升产品的测试效率、缩短测试时间,同时提升测试的覆盖率。
通过针对SONOSNORFash面向制造的设计技术(包括电路和版图),提升产品在先进工艺下的生产控制窗口,提升产品的良率。
通过自主开发的智能校准和动态调整技术,实现产品规格与工艺窗口的动态匹配,提升产品良率,并优化可靠性水平。
ETOX工艺下NORFash相关核心技术
(1)功耗优化技术
公司产品在读和擦写功耗上,采用了多种新技术对功耗进行了优化。在读功耗上:采用逻辑控制非用即关技术,优化了读取控制电路的功耗;采用了新的解码编排技术,减小了位线寄生电容,减少了读取功耗;采用了新的敏感放大技术,节约了数据读取所需要时间,减小了读取功耗。在写功耗上,采用了逐级控制电流技术,提升了编程效率,缩减了编程功耗;采用了动态算法编程技术,提升了随机数编程效率;在擦除功耗上,对擦除步骤之一的预编程进行了改进,用隧穿编程替代了热载流子编程,大大缩短了预编程的时间和功耗。
(2)读取速度提升技术
公司产品采取的多种技术提升了的产品的读取速度。采用了动态采样、输出再编码、传输路径最适化、字线匹配及非满幅检出等技术。
(3)过擦除保护技术
公司ETOX产品的特点有过擦除问题,需要对过擦除进行修复。产品采用了逼近优化的两步修复技术对过擦除进行修复;产品还采用了上电过擦除检测及修复机制,对异常断电及数据老化导致的阈值变化进行检测和纠正。
(4)冗余位线自动修复技术
公司ETOX产品在测试时需要用到冗余位线对常规位线的坏块进行修复,产品采用了冗余位线自动修复技术,在一定背景数据下,当位线出现坏块时,修复系统自动对字线坏块进行修复,并输出修复信息或出错信息,减少了修复处理的复杂度及测试时间。
(1)130nm制程下的存储单元改进技术
行业内公司的EEPROM芯片主流制程为130nm,公司在130nm制程的基础上,对存储单元结构进行工艺优化改进,优化编程电压及电荷泵补偿结构。
一方面,降低了存储单元的面积和EEPROM芯片的大小,另一方面,擦写电压的优化和补偿结构,提升了产品的可靠性和寿命,使得公司的EEPROM芯片具备400万次擦写能力及200年的数据保存时间。
(2)95nm及以下工艺制程的开发升级
在130nm高可靠性EEPROM的基础上,从工艺制程、电路设计等方面切入,对手机摄像头模组等消费类EEPROM以及智能电表、智慧通信等工业类EEPROM存储器芯片进行升级研发,达到了95nm及以下的工艺制程,实现更大容量、更低工作电压和更低功耗。
(3)工艺结合设计的可靠性优化
通过特殊工艺器件的开发,工艺膜厚的优化、结合设计补偿和电荷泵启动技术,实现擦写电压的温度补偿、并显著降低高压过程对存储单元的损伤,实现常温的高擦写次数,同时更为显著地提升了高温下的擦写能力和擦写寿命。
(4)工艺结合设计的成本优化设计
通过特殊工艺层次的加入,结合设计电路在浮栅的控制方法,实现存储单元窗口的平移和操作电压的优化,从而改善了存储单元的面积,同一工艺节点下实现存储单元和芯片尺寸的缩小。
(5)容错纠错技术
在容错和纠错技术的研究和开发方面,一是采用ECC技术,也就是纠错校验技术,在存储单元阵列的基础上,需要增加一位的校验码,当数据被写入EEPROM的时候,相应的ECC代码与此同时也被保存下来。当重新读回刚才存储的数据时,保存下来的ECC代码就会和读数据时产生的ECC代码做比较。来保证数据的准确性。二是采用差分存储方案,利用差分存储单元特点,把数据存储分在差分的两个位置同时存储,在读出的时候再比对两个位置的数据,解码一致则读出。
(6)先进封装和小型化技术
针对手机摄像头WLCSP封装对EEPROM小型化及可靠性需求。公司采用软件地址编程及软件写保护技术,实现在4球的封装中提供全地址可编程的方案。同时针对手机摄像头加工和组装中容易产生灰尘颗粒缺陷的要求,在产品设计的时候,采用无金属化的划片槽设计,能有效降低芯片加工过程中产生的裂片和颗粒缺陷的风险,降低产品使用过程中可能发生的潜在失效。
(1)宽电压MCU技术
公司MCU产品规划中定义了宽电压设计指标,产品低压支持最低1.7V工作电压,高压支持最高5.5V工作电压。既可以满足新兴市场低电压、低功耗的要求,也可以满足早期8位MCU市场5V应用的需求。
(2)多IO设计技术
通过优化芯片电源网络和PMU设计,最大化的减少芯片电源引脚,在封装引脚限定的情况下提供更多的通用IO,增加功能性。
(3)基于先进存储工艺的自主开发嵌入式Fash闪存技术
公司MCU产品采用55nm及以下嵌入式Fash工艺技术,结合基本逻辑工艺的低功耗特征,采用了双管(2T)单元共源(CSL)结构,双管(2T)单元的存储结构可以有效控制存储单元的漏电,使得产品具备极低的静态功耗。而对于共源(CSL)结构,在存储单元尺寸显著减小同时也可以进一步降低编程和擦写电压,降低功耗,并实现工艺技术走向更先进的工艺制程。
基于多年来在闪存工艺及设计技术上的耕耘,公司自主开发的Fash闪存具有低动态和静态功耗,快速Fash擦除速度,同等容量下更小更有竞争力的闪存IP面积,和独立Fash相匹敌的Fash擦写次数和数据保持等可靠性指标。
(4)低功耗设计技术
动态电流方面:公司MCU产品采用先进工艺及自有IP,擦和写都是通过FN隧穿方式实现擦写电流低。采用公司专利的读电路设计可以大幅降低读电流,芯片动态功耗具备优势。
静态功耗方面:公司MCU产品采用多电源域的设计,通过对不同电源域的电压控制和电源开关控制,实现更低的静态电流。
(5)高可靠性设计技术
公司MCU产品ESD满足8KV指标。产品设计了可靠的POR/BOR电路,保证各种条件和电压下的可靠上电下电复位。
(6)工艺结合设计的成本优化设计
公司MCU产品采用先进制程下的嵌入式Fash工艺和设计,使得版图优化,从而实现更小更有竞争力的芯片面积,同时通过工艺复杂度的降低,有效减少所需掩膜版的数量,从而降低产品的成本。
F.模拟产品的音圈马达驱动芯片相关核心技术
(1)接口低电压技术
现在主流的智能终端应用处理器平台为实现系统整体低功耗,未来几年通用接口将逐渐过渡到采用1.2V接口,本公司音圈马达驱动全系列产品实现了1.2V到3.6V全电压输入范围的正常通讯,可兼容各种通用接口的接口电平。
(2)马达快速稳定算法
公司自主研发的四阶马达快速稳定算法,与电机阻尼系数调较,两种技术的叠加使用,可以实现电机的稳定时间在10ms以内,比业界通用标准(<15ms.)提高30%的速度。
(3)VCMDriver与EEPROM二合一的产品开发技术
产品实现地址可选择,稳定算法参数的用户配置,更优的成本和更小的产品体积。
2.报告期内获得的研发成果
报告期内,公司取得4项发明专利,5项实用新型专利授权,新提交13项发明专利,4项实用新型申请,取得6项集成电路布图设计登记,新提交8项集成电路布图设计申请。
3.研发投入情况表研发投入总额较上年发生重大变化的原因
报告期内,公司着力扩充研发团队,持续加强对现有产品的完善与升级以及对新产品的研究与开发,研发投入的增长主要来自研发人员薪酬以及研发项目数量增加,项目开支的增长。
4.在研项目情况
情况说明:
1、上述6个项目的“本期投入金额”及“累计投入金额”分别为本期研发费用及累计研发费用口径;
2、第1至第4个项目为均为募集资金投资项目,预计总投资规模包括研发项目的设备购置费用、研发费用、基本预备费、铺底流动资金等;
3、第5和第6个项目后续支出并入募集资金投资项目实施,故原项目不再进行。
5.研发人员情况研发人员构成发生重大变化的原因及对公司未来发展的影响
2022年是公司持续推进技术创新的一年,保持高力度的研发费用投入,最大程度保证新产品研发进程,同时公司持续加大人才投入,完善薪酬激励体系,并利用上市公司的优势充分发挥股权激励的作用。
6.其他说明:
三、报告期内核心竞争力分析
(一)核心竞争力分析
1、核心技术优势
公司自创立以来,专注于存储器芯片的技术研发和产品创新。以技术创新为基础,通过持续的创新研发和技术积累,现已形成具备完整的核心技术和产品体系。同时,公司推出“存储+”规划和长期战略,积极拓展通用微控制器和存储结合模拟的全新产品线。
NORFash方面,公司创新性地将电荷俘获技术的SONOS工艺应用在NORFash的研发设计中,并与晶圆厂联合开发和优化55nm及40nmNORFash工艺制程的NORFash芯片,使得公司的NORFash芯片具备了宽电压、超低功耗、快速擦除和高性价比等特点以及领先的成本优势。同时,公司也基于ETOX工艺延伸产品进行布局,目前工艺制程为50nm节点,以中大容量市场为主,衔接SONOS工艺下的中小容量市场。随着公司和下游客户之间业务的不断开展,公司NORFash产品的功耗、稳定性和兼容性得到了国内外客户的认可,出货量逐年增长,公司已经逐渐成为了NORFash市场中重要的供应商之一。
MCU方面,公司在芯片中嵌入Fash和SRAM存储器,结合基本逻辑工艺的低功耗特征和低功耗技术,使得公司的MCU芯片产品具备与公司SONOSNORFash一脉相承的低功耗、高可靠性、高性价比和优越的抗电磁干扰性能等特点。
EEPROM方面,公司联合晶圆厂优化130nm及95nm及以下工艺制程下的制造工艺,针对存储单元的结构、擦写电压进行了改造和优化,有效的缩小了芯片面积,在保障可靠性的前提下有效的降低了芯片的单位成本。公司积极响应市场需求、发挥技术优势,实现了地址编程、区域保护等特色功能,满足了客户对摄像头模组中的参数的保护诉求,极大地提升了公司产品的市场竞争力并保障了公司的盈利能力。综合来看,公司EEPROM产品的可靠性、功耗等性能指标均表现优异。
公司的核心技术均属于自主知识产权,并形成了有规划、有策略的专利布局。截至2022年12月31日,公司已获授权的发明专利达31项,集成电路布图设计证书33项,已经建立起了完整的自主知识产权体系。
2、核心团队优势
公司自创立以来,专注于持续的技术研发和产品创新,持续的研发创新帮助公司在产品性能上取得重要的技术突破,形成了“存储”及“存储+”两大产品模块。公司创始团队和技术团队曾经在NEC、华虹NEC、中芯国际、IntegratedDeviceTechnoogy,Inc.(IDT)、旺宏、SiiconStorageTechnoogy,Inc.、SONY、瑞萨等国内外知名公司有多年研发和管理经历,核心技术人员平均工作超过十五年,具备深厚的IDM、Foundry和Fabess行业经验,具备综合竞争优势:
(1)公司拥有丰富的与晶圆代工厂合作开发先进工艺制程的产业经验,具备推动存储器技术升级和存储单元及相关器件的优化的研发能力;
(2)公司作为Fabess设计公司,拥有持续成功的产品开发量产经验,形成存储器和数模混合芯片领域的设计优势,产品具备领先的低功耗、宽电压等优势;
(3)公司基于IDM的工艺和产品协同开发经验,通过优化产品的设计架构与工艺,能够最大程度地实现对产品性能、可靠性和芯片面积的优化;
(4)公司基于与晶圆厂的长期合作和战略协同,提高了工艺开发和产品迭代的效率,使公司的产品具备业界领先的工艺节点和存储单元性能及尺寸。
公司核心团队在技术研发、市场销售、工程管理等领域均有着丰富的阅历和实战经验。公司自成立以来就十分注重人才的培养和创新,目前已培养了众多存储器芯片设计领域的专业技术人才,同时,公司重视针对新研发业务的优质行业人才引进,凭借独特的企业文化、优于同行的员工激励机制及已构建的品牌优势,不断吸收优秀的研发人才,为公司的产品升级和业务拓展奠定良好的研发团队基础。
3、客户资源拓展迅速
经过多年的发展和积淀,凭借低功耗、高可靠性等产品优势,公司已成为国内重要存储器芯片供应商之一,得到了客户的广泛认可。
目前公司核心产品广泛应用于各类TWS蓝牙耳机、工业控制、汽车电子、可穿戴设备、手机摄像头模组、AMOLED、家电、TDDI等领域,公司在国内市场覆盖了OPPO、vivo、荣耀、小米、联想、美的等众多知名企业,同时不断拓展海外市场,覆盖三星、松下、惠普、希捷等知名终端客户,并与DiaogSemiconductor(DLG)等主控原厂建立了稳定的合作关系。凭借国内外客户资源的迅速拓展,近年来公司经营业绩保持高速增长。
4、产品体系优势
公司已推出的产品体系覆盖了EEPROM和NORFash,均具备优异的产品性能和较强的市场竞争力。首先,公司的存储器芯片产品容量覆盖2Kbit-128Mbit、支持宽电压操作,可满足不同场景下的数据存储需求和完整解决方案,例如手机摄像模组中的2D和3D应用场景;其次,公司提供超小型封装方案,包括1.5mm*1.5mmUSON封装和最小0.575mm*0.575mm的WLCSP封装,并在通讯产品中采用领先的Fan-out技术,满足下游客户对存储器芯片的小型化需求;最后,公司提供合封和外挂的两种选择方案,适用不同的客户场景需求。
因此,公司是行业内为数不多的同时具备EEPROM和NORFash产品线的芯片设计公司,能够针对客户不同的容量、功能和封装需求,提供综合性存储器芯片解决方案。
(二)报告期内发生的导致公司核心竞争力受到严重影响的事件、影响分析及应对措施
四、风险因素
(一)尚未盈利的风险
(二)业绩大幅下滑或亏损的风险
受全球宏观经济下行、国际形势紧张等因素影响,下游消费类需求萎靡,半导体设计行业进入下行周期,导致公司产品单价及营业收入下降,在下游库存高企,企业存货周转率降低的情况下,公司高价格库存品周转变慢,导致产品毛利下降,而同时公司又处于研发高投入发展阶段,因此业绩出现大幅下滑。目前全球宏观经济尚未回暖,公司在费用支出上已进行谨慎控制,但仍然需要继续投入研发,且人力成本上涨存在刚性特征,如营业收入未能恢复增长,则业绩存在继续下滑或亏损的风险。
(三)核心竞争力风险
1、产品研发风险
近年来,集成电路行业按照摩尔定律继续发展演变,芯片的集成度和性能不断改善升级,以及芯片设计公司需要不断推出适应市场的新产品、新技术以顺应市场需求的变化。
存储器芯片产品的标准化程度较高,差异化竞争较小,因此技术升级是存储器芯片公司间竞争的主要策略,存储器芯片的技术升级主要体现在工艺制程和产品性能两方面。
NORFash工艺制程从90nm发展到了65nm、55nm和40nm;EEPROM的工艺制程和存储单元逐步实现了从0.35um/7.245um2、0.18um/2.88um2、0.13um/1.64um2、0.13um/1.26um2、0.13um/1.01um2向95nm及以下制程的升级,以降低产品单位成本和提高产品竞争优势。
除了工艺制程升级外,随着存储器芯片的应用场景越来越多样化,下游客户对芯片性能的要求也日趋多样,尤其是可穿戴设备、物联网设备的兴起提高了客户对芯片的功耗、面积等性能的要求。
因此,如未来下游客户继续对存储器芯片性能提出新的需求,而公司在现有的低功耗NORFash和高可靠性EEPROM的产品体系基础上未能进一步实现产品的性能升级,或公司在产品的工艺制程升级上落后于同行业竞争对手导致单位成本不具备优势,将对公司的经营业绩增长造成不利影响。
与此同时,公司布局微控制器芯片及音圈马达驱动芯片领域,由于芯片设计对技术要求高、相关工艺技术复杂,流片成本较高,若公司新产品研发失败,存在前期研发投入无法收回的风险,将会对公司的经营带来不利的影响。
2、基础工艺技术授权到期风险
公司已付费购买赛普拉斯的40nm和55nmSONOS工艺的授权,授权截止时间为2028年12月31日,用于公司NORFash产品的研发设计。赛普拉斯因被英飞凌收购,自2020年1月1日起,其与公司就SONOS工艺的授权协议所约定的权利义务均转移至英飞凌继续履行。
获得第三方公司知识产权许可或引入相关技术授权是集成电路的行业惯例。同时,赛普拉斯授权使用的SONOS工艺技术属于集成电路领域广泛使用的基础性技术平台,但如在授权有效期截止前赛普拉斯终止该授权合作或到期后赛普拉斯不再与公司就该授权合作进行续期,公司将无法进行SONOS工艺下的NORFash研发设计及生产,将对公司的正常经营造成不利影响。
3、主营业务市场规模相对较小,公司竞争实力有待提高的风险
存储器芯片市场由DRAM、NANDFash和NORFash、EEPROM等细分市场组成,据SEMI最新数据,2021年全球DRAM全球市场规模约869亿美元,NANDFash全球市场规模约636亿美元,NORFash和EEPROM市场规模约39.5亿美元,其中DRAM和NANDFash占据了存储器芯片市场的主要份额。2022年公司营业收入主要来源于NORFash和EEPROM两大类非易失性存储器芯片,占主营业务收入的比例合计94.27%,主要经营的NORFash和EEPROM产品所在的市场规模相对较小。此外,NORFash和EEPROM市场已经经历了数十年的发展,成立时间较早的华邦、旺宏、兆易创新等NORFash厂商以及意法半导体等EEPROM厂商已经在收入规模、业务毛利率、专利技术等方面具备了一定的先发优势,并保持着较高的研发投入水平和研发人员数量,公司作为市场新进入者,面临一定的外部竞争压力,综合实力有待提升。
综上所述,虽然公司现阶段的业务规模较小、公司的市场占有率仍有增长空间,但是长期来看,如果公司不能及时扩展产品体系或未能较好地应对外部竞争压力、全球NORFash和EEPROM市场规模增长停滞,可能面临因市场规模相对较小或外部竞争处于下风而导致经营业绩长期增长承压的风险。
4、公司各产品线业务存在市场竞争加剧的风险
NORFash市场中,由于NORFash市场规模相对较小且竞争日趋激烈以及DRAM、NANDFash需求爆发,国际存储器龙头纷纷退出中低端NORFash市场,产能或让位于高毛利的高容量NORFash,或转向DRAM和NANDFash业务。美光和赛普拉斯分别在2016年和2017年开始减少中低端NORFash存储器产品产能。
全球NORFash主要市场份额由华邦、旺宏、兆易创新、赛普拉斯和美光等国内外大型厂商占据,而全球EEPROM主要市场份额由意法半导体、安森美、聚辰股份等厂商占据。公司在整体规模、资金实力、海外渠道等方面仍然存在一定差距。如果公司不能够保证产品良好的竞争力以应对市场竞争压力,可能面临因市场竞争导致产品价格和利润空间缩减以及经营业绩不及预期的风险。
MCU市场中,根据ICInsights预测,2022年全球MCU销售额相较于2021年将增长10%,达到215亿美元的历史新高,其中汽车MCU的增长将超过大多数其他终端市场,全球市场份额主要由意法半导体、瑞萨、恩智浦为代表的海外大型厂商占据。公司目前产品主要应用领域为消费类,且作为市场新进入者,可能面临因市场竞争导致产品导入、产品价格和利润等不及预期的风险。
5、产品质量风险
芯片产品的质量是公司保持竞争力的基础。由于芯片产业的高度复杂性,公司无法完全排除因不可控因素导致出现产品质量问题。若公司产品质量出现缺陷或未能满足客户对质量的要求,公司可能需承担相应的退货和赔偿责任并可能对公司经营业绩、财务状况造成不利影响;同时,公司的产品质量问题亦可能对公司的品牌形象、客户关系等造成负面影响,不利于公司业务经营与发展。
6、人才流失风险
芯片设计行业属于技术密集型产业,对技术人员的水平要求较高,行业内优秀的人才较为短缺。同行业竞争对手仍可能通过更优厚的待遇吸引公司技术人才,或公司受其他因素影响导致公司技术人才流失,将对公司新产品的研发以及技术能力的储备造成影响,进而对公司的盈利能力产生一定的不利影响。
7、知识产权风险
芯片设计属于技术密集型行业,该行业知识产权众多。在产品开发过程中,涉及到较多专利及集成电路布图等知识产权的授权与许可。未来不能排除竞争对手或第三方采取恶意诉讼的策略,阻滞公司市场拓展的可能性。同时,也不能排除竞争对手窃取公司知识产权非法获利的可能性。
(四)经营风险
1、供应商集中度较高与其产能利用率周期性波动的风险
晶圆制造、晶圆测试和封装测试均为资本及技术密集型产业,相关行业集中度较高。报告期内,公司的晶圆代工主要委托华力和中芯国际进行,公司的晶圆测试和封装测试主要委托紫光宏茂、上海伟测和盛合晶微、华天科技、通富微电等厂商进行,公司供应商集中度较高。
2022年因下游需求萎靡等原因,产能释放程度较大,产能利用率有所降低,但如果上述供应商发生不可抗力的突发事件,或因集成电路市场需求旺盛出现产能紧张等因素,晶圆代工、晶圆测试和封装测试产能可能无法满足需求,将对公司经营业绩产生一定的不利影响。
(五)财务风险
1、毛利率波动的风险
根据集成电路行业特点,产品毛利率受到市场需求、产能供给等多方面因素影响,公司需根据市场需求不断进行产品的迭代升级和创新,以维持公司较强的盈利能力。若公司未来营业收入规模出现显著波动,或受市场竞争影响导致产品单价进一步下降,或受产能供应影响导致产品单位成本上升,公司将面临毛利率波动或下降的风险。
2、应收账款的风险
随着公司经营规模的扩大,应收账款绝对金额可能逐步增加。如果后续公司不能对应收账款进行有效控制,无法按时收回到期应收账款,或因宏观经济形势下行、市场情况恶化等因素出现重大应收账款不能收回的情况,将增加公司资金压力,导致公司计提的坏账准备大幅增加,从而对公司未来经营业绩造成重大不利影响。
3、存货跌价风险
公司存货主要由原材料、委托加工物资、库存商品和发出商品构成。截至2022年期末,公司存货账面价值为67,026.85万元。公司每年根据存货的可变现净值低于成本的金额计提相应的跌价准备,2022年,公司存货跌价准备余额为7,074.48万元,占同期存货账面余额的比例为9.55%。若未来市场环境发生变化、市场需求下降、竞争加剧或技术更新导致存货过时,使得产品滞销、存货积压,将导致公司存货跌价风险增加,对公司的盈利能力产生不利影响。
4、募投项目实施后折旧及摊销费用大幅增加的风险
募投项目建成后,将新增大量固定资产、无形资产、研发投入,年新增折旧及摊销费用较大。如果行业或市场环境发生重大不利变化,募投项目无法实现预期收益,则募投项目折旧及摊销费用支出的增加可能导致公司利润出现一定程度的下滑。
(六)行业风险
公司所在的半导体设计行业进入下行周期,行业增速放缓,随着产能结构性缓解,行业存货周转速度变慢,以消费电子产品为代表的部分芯片需求呈现下滑趋势。公司产品在消费电子领域占比较大,虽然公司产品均为通用产品,且在工业控制及通讯、车载电子等领域持续推进,提高公司抗波动能力,但如果出现行业性的增长放缓,可能对公司业绩造成不利影响。
同时,公司所在的半导体芯片行业受国家政策鼓励影响发展迅速,一方面,行业内企业数量增加迅速,一方面行业内企业不断结合自身优势拓展市场。国内非易失性存储器芯片及微控制器芯片的市场参与者数量不断增多,市场也进一步分化,公司面临的市场竞争逐渐加剧,若未来公司无法正确把握市场动态及行业发展态势,无法根据客户需求开发相应产品,无法结合市场需求进行相应产品创新、开发,则公司的行业地位、市场规模、经营业绩将受到一定影响。
(七)宏观环境风险
2020年以来全球贸易规模下行压力较大,加之全球主要经济体贸易摩擦持续升温,地缘政治风险逐渐增大,甚至极端恶化并发生战争,全球贸易环境恶化,全球经济发展存在极大不确定性,加之美国商务部工业与安全局(BIS)公布的多项对于中国出口管制规定,对我国集成电路行业造成一定的冲击。宏观经济下行的风险或将对公司所处行业造成冲击,短期内造成下游客户需求疲软,或有可能影响公司相关业务的开展。
(八)存托凭证相关风险
(九)其他重大风险
1、募投项目实施效果未达预期风险
由于本次募集资金投资项目的投资金额较大,项目管理和组织实施是项目成功与否的关键,将直接影响到项目的进展和项目的质量。若投资项目不能按期完成,将对公司的盈利状况和未来发展产生不利影响。此外,项目经济效益的分析均为预测性信息,募集资金投资项目建设需要时间,如果未来市场需求出现较大变化,或者公司不能有效拓展市场,将导致募投项目经济效益的实现存在较大不确定性。
五、报告期内主要经营情况
报告期内,公司实现营业收入92,482.83万元,较2021年同比下降16.15%;营业利润8,225.50万元,同比下降70.88%,利润总额8,078.03万元,同比下降71.42%;归属于母公司所有者的净利润8,314.63万元,同比下降71.44%。扣除政府补助等非经常性损益的影响,报告期内实现归属于母公司所有者的扣除非经常性损益的净利润3,307.26万元,同比下降87.89%。
六、公司关于公司未来发展的讨论与分析
(一)行业格局和趋势
存储器芯片,指利用电能方式存储信息的半导体介质设备,可通过电子的存储或释放实现存储与读取过程。存储器芯片一方面存储程序代码以处理各类数据,另一方面存储数据处理过程中产生的中间数据、最终结果,可广泛应用于内存、U盘、消费电子、智能终端、固态存储硬盘等领域。存储器芯片是全球集成电路产品中占比较高的品类,根据世界半导体贸易统计协会(WSTS)统计,2022年存储器芯片占全球集成电路市场规模的比例为28%。存储芯片包括易失性存储器和非易失性存储器(Non-volatileMemory,NVM),其中NVM在断电后,所存储的数据不会消失,具体包括快闪存储器(Flash)、电可擦可编程只读存储器(EEPROM)、光罩只读存储器(MASKROM)。目前公司重点布局包括NORFlash及EEPROM。
1、NORFlash行业格局和趋势
2022年全球NORFlash市场规模约为35亿美元。随着智能手机、蓝牙传输等新技术发展,凭借着其“芯片内执行(XIP)”的特点,NORFlash在AMOLED手机屏幕、TWS蓝牙耳机以及TDDI触控芯片、物联网、智能家居、5G、车载等方面广泛应用,在下游需求增长带动下,市场规模明显增长。据CINNOResearch数据,2017年-2026年预计NORFlash市场规模将会保持每年10%左右的的增长,且有望在2026年增长至42亿美元。
NORFlash行业格局以华邦、旺宏、兆易创新、英飞凌(赛普拉斯)和美光(Micron)为主,2021年度,前五大公司占据逾86%的市场份额。由于NORFlash市场规模相对较小以及DRAM、NANDFlash需求爆发,国际存储器龙头纷纷退出中低端NORFlash市场,产能或让位于高毛利的高容量NORFlash,或转向DRAM和NANDFlash业务,2017年以来,美光、赛普拉斯与三星电子逐步退出NORFlash市场,为本土厂商带来补位机会,导致兆易创新、华邦、旺宏等厂商市场份额持续上升,目前整个市场已逐渐形成了华邦、旺宏、兆易创新、赛普拉斯和美光的五强竞争格局。而根据WebFeetResearch数据,公司于2021年NORFlash产品位居全球第六的位置。
2、EEPROM行业格局和趋势
根据赛迪顾问数据,2022年全球EEPROM市场规模约为8.7亿美元,2023年全球EEPROM市场规模将达到9.05亿美元。全球市场上的EEPROM供应商主要来自欧洲、美国、日本和中国大陆地区,包括意法半导体、微芯科技、聚辰股份、安森美、艾普凌科(ABLIC,Inc.)等。从EEPROM的应用领域来看,意法半导体、微芯科技等国外企业专注于汽车、工业和消费电子市场,公司、聚辰股份、上海复旦微电子集团股份有限公司等国内企业专注于消费电子、仪器仪表等领域。目前看,海外领先企业的EEPROM制程在110nm,大陆企业主流制程在130nm,公司的EEPROM制程向95nm及以下更高制程继续迭代。
3、MCU行业格局和趋势
近年来,受益于物联网、智能家居、汽车电子、工业控制等市场需求旺盛以及国家产业政策扶持,MCU芯片市场规模迅速增长。根据ICInsights预测,在2021年至2026年期间,MCU总出货量将以3.0%的复合年增长率增长,预计到2026年MCU总出货量将达到358亿片。从2021年到2026年,MCU总销售额预计将以6.7%的复合年增长率增长,并在预测的最后一年达到272亿美元。未来五年,32位MCU的销售额预计将以9.4%的复合年增长率增长,到2026年将达到200亿美元。而根据IHS数据统计,2015-2020年中国MCU市场CAGR为8.4%,2021年中国MCU市场增长了36%至365亿元。得益于国内物联网和新能源汽车市场在全球具有的高影响力且不断增长,未来数年MCU发展将迈入一个新的台阶。IHS预测至2026年,中国MCU市场规模或以约7%的CAGR提升至513亿元。汽车、工业控制、IOT三大领域有望继续促进MCU市场规模高速增长。近年来,我国涌现出一批MCU企业,部分已经在A股上市。但目前行业大部分份额被海外巨头占据,据CSIA数据显示,2019年全球前8大MCU生产厂商为瑞萨电子、恩智浦、意法半导体、微芯科技、东芝、英飞凌、三星、爱特梅尔,合计占比73%,行业集中度较高。目前大部分MCU产品中高端市场仍被国际厂商所占据,如何形成差异化竞争能力,向中高端市场延伸,成为公司等本土MCU供应企业的重要课题。
4、音圈马达驱动芯片行业格局和趋势
音圈马达驱动芯片(VCMdriver)目前主要应用于智能手机摄像头,近年来,随着智能手机等消费电子需求增速放缓,但较大的市场规模仍可支撑我国智能手机产业的发展,目前中国是全球最大的音圈电机(VCM)市场,占有超过54%,之后是日本和韩国,二者共占有超过30%的份额。目前,全球市场上的VCMdriver供应商主要在美国、中国、日本以及韩国等地区、其中头部厂商有韩国动运(DongwoonAnatech)、罗姆、旭化成(AsahiKaseiMicrodevices(AKM))、安森美等,前三大厂商更是占有超70%的份额,随着5G商用手机的存量替换,摄像头模组的优化升级,双摄及多摄市场份额的持续渗透,带动摄像头模组及VCMdriver需求不断增长,为VCMdriver行业的持续发展提供了基础,根据沙利文(Frost&Sullivan)对相关市场规模的统计和预测,2014年到2019年期间,全球音圈马达驱动芯片市场规模由1.20亿美元增长至1.73亿美元,预估在2023年将达到2.73亿美元,市场规模有望实现进一步增长。
(二)公司发展战略
公司作为国内领先的存储器芯片设计公司,以“普冉之芯,造福世界”的愿景,专注于产品创新,围绕非易失存储器领域,不断满足客户对高性能存储器芯片的需求,在持续经营中实现企业的技术积累,保障公司经营业务的可持续发展。
公司战略规划包括非易失存储器产品线的完整布局和性能领先;车载存储器产品实现全系列覆盖和业务快速增长;“存储+”战略有效推进,实现微控制器和模拟产品线的高速发展。公司将推行全球化业务及战略供应链体系的建设,保持持续创新和研发团队的长期建设。
(三)经营计划
2023年对半导体行业和对公司来说,都是充满挑战的一年。公司将围绕上述发展战略,积极应对市场环境变化,持续加大技术和产品研发投入,提高存量市场占有率,把握新兴领域增量市场,在产品竞争力、市场开拓、供应链布局等方面不断优化提升。具体经营计划如下:
1、非易失存储器工艺开发、产品布局、提升产品性能领先
(1)SONOS工艺竞争力提升,继40nm工艺成为量产主力后,推出创新的下一代工艺的产品;基于超低压存储技术推出1.1V超低功耗NORFlash。
(3)采用浮栅ETOX工业结构的NORFlash以中大容量为主,中小容量为辅,通过工艺研发和设计创新实现大容量产品完备化,支持广泛的产品应用和传统市场的全面覆盖。
(4)新一代工艺EEPROM超大容量系列开发,支持SPI/I2C接口;实现超小尺寸的芯片和更高可靠性;
2、车载存储器产品实现量产和快速增长
(1)建立完善的车载产品开发体系和验证体系;
(2)完成存储产品的全系列AEC-Q100标准全面考核;
(3)实现车载产品多应用的批量出货和快速增量,进入多个国内知名品牌。
3、“存储+”战略实施,实现微控制器和模拟产品系列化的量产与交付:
(1)通用微控制器产品线:开发较为完善的ARMM0+产品阵列,在公司产品结构中的占比大幅提升;M4系列的客户导入及量产出货;
(2)模拟产品线:音圈马达驱动产品线的VOIS系列新产品完成认证并实现量产出货;布局其他围绕存储为核心的模拟产品。
4、全球化业务发展
公司产品多为通用型芯片,应用领域和场景广泛,有利于海外市场的进一步扩大,实施全球化布局。海外业务保持高速发展,拓展国际大客户,服务好头部企业,提升公司的品牌影响力和在主要应用行业的市场地位。
5、战略供应链建设
保持上游晶圆厂的长期战略伙伴关系,确保快速发展的产能需求;积极应对供应链资源和成本上的挑战,优化供应链管理,持续推进既有和新产品领域的供应商考评和引入,进一步加强产能保障,满足客户对供货安全和产品多样性、及时性的需求。
6、人才培养和团队建设
着重人才培养与团队建设,保障企业未来的长足发展。一方面,公司将完善薪酬激励体系、建立有效的内部培养的机制、并为员工提供更多职业发展空间。另一方面,公司持续加大人才投入,积极扩充研发团队,形成更优化的梯队型的人才结构,并利用上市公司的优势充分发挥股权激励的作用,激发奋斗精神,也使员工感受到公司成长带来的回报和个人成就的提升。
7、巩固公司治理
在公司快速发展的同时,不断提升公司治理水平,为股东和投资者提供切实的利益保障。
以上经营计划不构成业绩承诺,敬请广大投资者审慎判断,关注公司经营风险提示内容,注意投资风险。
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