龙芯中科预登科创版，国产CPU如何破壁？

近日，龙芯中科技术股份有限公司(简称“龙芯中科”)首发获通过，中信证券为其保荐机构，拟募资35.12亿元。其中，12.58亿元用于先进制程芯片研发及产业化项目，10.54亿元用于高性能通用图形处理器芯片及系统研发项目；12亿元用于补充流动资金。

若上市成功，公司将成为A股市场上首家国产CPU企业。众所周知，CPU是芯片里技术壁垒、生态壁垒几乎最高的一个领域。在全球计算机领域，CPU商用市场基本被Intel、AMD两家占据。其中，Intel依靠其强大的X86生态体系，在通用CPU市场占据领先地位，市场份额常年保持在80%左右，AMD近期追赶势头明显，其他厂商整体市场份额不超过1%。

值得关注的是，龙芯中科不仅立志在技术上实现赶超，还要将软硬件企业吸引过来，建立一套独立于大厂的生态体系。在政策红利加持下，龙芯中科能实现国产CPU破壁吗？

业务规模高速增长，盈利能力不稳定

招股书显示，龙芯中科成立于2010年，由中科院和北京市政府共同牵头出资，主要目的是将中科院计算所研发的龙芯处理器市场化运作，后者已经问世20年，主要有“龙芯1号”小CPU、“龙芯2号”中CPU、以及 “龙芯3号”大CPU，系列产品在电子政务、能源、交通、金融、电信、教育等行业领域已获得广泛应用。

经过长期积累，龙芯中科业务规模持续高速增长。2018至2020年，公司总资产规模分别为5.48亿元、11.80亿元、16.56亿元； 营业收入分别为1.93亿元、4.86亿元、10.82亿元，资产规模与营收规模的复合增长率分别达到73.79%和136.66%。同一时期，公司的净利润分别为775.31万元、1.92亿元、7223.74万元。龙芯中科2021年上半年营收为5.63亿元，净利润为9016万元，扣非后净利为5255万元。

此外，龙芯中科预计2021年1-9月预计营收约7.75亿元，同比增长约13%；预计净利润约1.15亿元至1.35亿元，同比增长750%-850%，主要系公司于2020年1-6月确认大额股份支付；实现扣非净利约6000万元至6500万，较上年同期减少7000万元至7500万元，主要系公司加大新产品的研发投入力度。

根据智通财经APP观察，2018年至2020年，龙芯中科主营业务毛利率分别为62.55%、57.16%和48.68%，总体保持较高水平，但毛利率呈下降趋势。公司表示，主要是由于公司产品结构发生变化：2018 年产品以工控类芯片为主，毛利率较高；经过前两代芯片产品的更新换代，公司客户群体逐步扩大，与信息化类客户合作更加频繁，近两年随着公司对信息化类市场的不断开拓，龙芯3号系列芯片销售占比大幅提高，由于该领域产品毛利率相对较低，使得公司整体毛利率下降。

可见，尽管营收大幅增长，但龙芯中科仍需靠“价廉”优势开拓市场，导致其盈利能力并不稳定。

信息化类芯片贡献收入超七成，完善产业生态建设

龙芯中科的主营业务收入主要来自于芯片产品销售与基础软硬件解决方案业务，并以芯片产品销售业务为主。其中，龙芯1号系列、龙芯2号系列主要面向工控类应用；龙芯3号系列主要面向信息化应用，最新产品是龙芯3A5000系列，单核性能提升50%，功耗降低30%，与国内采用引进技术的CPU相比在性能上优势明显。

分产品来看，龙芯中科目前基于信息系统和工控系统两条主线开展产业生态建设，2020年信息化芯片销售收入贡献总营收比例超七成。具体而言，2018-2020年，工控类芯片销售收入分别为1.05亿元、1.35亿元、1.69亿元，占总营收比例分别为54.25%、27.94%、15.66%；信息化类芯片销售收入分别为5001.16万元、2.54亿元、7.91亿元，贡献总营收比例分别为25.95%、52.45%、73.12%。信息化类芯片日益挑起龙芯中科的营收大梁。

根据智通财经APP观察，龙芯中科信息化类芯片的营收规模与日俱增背后，销售单价却逐步下滑。2018年至2020年，公司信息化销量分别为8.22万颗、48.19万颗、158.71万颗，销售量大幅提升，以面向桌面、服务器应用的龙芯3号系列芯片以及相应桥片产品为主。同一时期，销售均价分别为608.61元/颗、526.90元/颗、498.20元/颗，销售价格降幅明显。以量换价，导致龙芯中科的拳头产品——信息化类芯片的毛利率呈下降态势。2018年至2020年，该产品的毛利率分别为45.04%、50.11%、44.18%。

从市场地位来看，在关键信息基础设施自主化领域主要有6家国产CPU厂商参与竞争，包括：龙芯中科、电科申泰、华为海思、飞腾信息、海光信息、上海兆芯等。在工控系统自主化市场和信息系统自主化市场，龙芯中科均处于市场前列。然而，在商用领域，全球计算机领域，CPU商用市场基本被Intel、AMD两家占据，其他厂商整体市场份额不超过1%。

经过长期积累，龙芯中科基本完成技术“补课”，通用处理器性能已经逼近商用领域市场主流产品水平，操作系统已经趋于成熟稳定，将在进一步迭代优化后，走向商用领域开放市场。

尤其在生态体系建设上，全球IT领域，英特尔与微软形成了Wintel生态体系，AR公司与谷歌形成了AA生态体系。自成立以来，龙芯中科致力于打造独立于上述两套生态的自主生态体系。目前，公司正式发布了自主指令系统架构“Loongson Architecture”，简称为“LoongArch”，已经通过了国内第三方知名知识产权评估机构的评估。

LoongArch包括基础架构部分，以及向量扩展LSX、高级向量扩展LASX、虚拟化LVZ、二进制翻译LBT等扩展部分，总共接近2000条指令，同时不包含龙芯此前使用的MIPS指令系统。LoongArch具有完全自主、技术先进、兼容生态三个方面的特点，它还可以同时兼容MIPS、ARM、x86等其他指令集，对MIPS指令的翻译效率是100%，对ARM可以达到90%。

基于自主指令系统，龙芯中科致力于打造自主软件生态体系，其将在操作系统方面加大投入。基于Loongnix和LoongOS系统持续改进优化，完善兼顾兼容性和自主性的编程框架，通过二进制翻译等技术来支持更多的应用软件，加大性能分析和优化力度，大幅提升用户体验。并与生态体系内成员、开发者、用户一起构建自主、开放的生态体系。

总之，龙芯中科在技术水平上步步逼近，操作系统也逐渐趋于成熟，受到国家产业政策的扶持，或加速实现国产替代化，市场空间被进一步放大。

国内增量市场庞大，CPU国产替代化进程加速

近年来，受益于新兴产业的高速建设，中国集成电路产业规模成逐年递增态势，2012年-2020年市场规模复合增长率达16.81%。细分来开，龙芯中科所处的CPU领域是智能化的核心部件，被广泛运用于工控系统当中。

CPU的重要领域包括桌面和服务器，2015年-2018年全球出货量增速缓慢下降，但2019年后有所回升，2020年较前五年有较不错的增长。中国仍是全球最大的CPU消费市场，但市场份额不足5%，随着国产替代化进程加快，CPU在中国还存在较大的增量市场。

整体而言，中国仍长期是最大CPU消费市场，下游需求旺盛。但由于海外头部企业强势垄断，导致国内相关领域企业占比市场份额较小。在政策红利下，中国CPU国产替代化进程加速，加上CPU 进入后摩尔定律时期升级速度趋缓，国产CPU性能与国际主流水平逐步缩小，存在赶超的可能。

在云计算、人工智能、5G等新技术的发展，将对传统计算需求形成巨大挑战，并创造出新的计算技术需求。除了X86和国内广泛使用的ARM架构之外，开源指令系统未来也将成为重要选项。龙芯中科需积极追赶头部企业，构成软件生态和产业体系的壁垒，才有可能打破垄断，抢占市场更多份额。