龙芯中科是国内自主CPU的引领者，主营业务为处理器及配套芯片的研制、销售及服务，主要产品与服务包括处理器及配套芯片产品与基础软硬件解决方案业务。公司基于信息系统和工控系统两条主线开展产业生态建设，面向网络安全、办公与业务信息化、工控及物联网等领域与合作伙伴保持全面的市场合作，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。
　　公司致力于完全自主的CPU生态建设。目前国产CPU企业主要有六家，按照不同的技术路径及自主可控程度可大致分为三类，即获得X86架构授权的海光及兆芯、获得ARM架构授权的海思和飞腾、以及采用自研指令集架构的龙芯和电科申泰。从整体来看，采用自研指令集架构的龙芯自主化程度最高，但CPU好用程度一方面取决于产品自身性能，另一方面也依赖产品生态，而龙芯作为自研指令集架构生态能力稍弱，公司坚持自研指令集架构国产化路径，为了弥补生态短板，深耕行业多年形成了涵盖IP核、操作系统等完整基础软硬件技术生态的产品体系，并且在网安、工控及物联网等多领域与合作伙伴保持市场合作，致力于打造能够走出完全自主可控生态的国产路线。
　　公司产品在工控、通用领域两开花。公司基于两条信息系统及工控系统两条主线开展生态建设。龙芯中科主要产品与服务包括处理器及配套芯片产品与基础软硬件解决方案业务，公司产品按应用领域的不同可分为信息化类和工控类两种。1）信息化类芯片主要是龙芯3号系列产品，面向桌面和服务器等领域，在电子政务、金融、电信、教育等行业领域已获得广泛应用。目前此系列产品满足了关键信息基础设施领域的市场需求，随着信创市场的不断扩张，预计将在党政、金融等领域持续渗透。2）工控类芯片主要是龙芯1号、龙芯2号系列产品，以及部分龙芯3号高端芯片，面向嵌入式专用设备、工业控制与终端等，如物联终端、仪器设备、数据采集、网络设备、行业终端、智能制造等，系列产品在网安通信、能源、交通等行业领域已获得广泛应用。
　　工控及通用领域国产化率均处于低位，国产替代叠加行业发展空间广阔，龙芯凭借自主化优势有望把握发展机遇。1）在工控领域，我国数控机床渗透率不及发达国家，市场更是主要由欧美日等国企业占据，国产化率有待提升。根据纽威数控招股说明书，日本机床数控化率超过90%，德国机床数控化率超过75%，美国机床数控化率超过80%，根据国家统计局数据，我国2021年新生产金属切削机床的数控化率仅为45%。《中国制造2025》战略纲领中明确提出：“2025年中国的关键工序数控化率将从现在的33%提升到64%”，我国机床数控化率仍有广阔的提升空间。此外，在工业机器人及数控机床领域，海外企业仍占据主要市场；德国、日本牢牢占据着工业机器人的主要市场份额。工业领域信息安全要求较高，未来国产化率有望提高。工业芯片具有高要求、高定制需求、特殊工艺多等特点，且工控领域一般应用于垂直领域或细分领域，生态壁垒较小，龙芯一方面能够自主研发几乎所有IP，且配套有基础软件等，另一方面龙芯定制能力较强，拥有丰富的特定领域芯片设计能力与解决方案能力，优势明显。2）在通用领域，国产CPU市场份额仍不足10%，国产替代空间广阔。CPU是算力行业的基础、核心硬件，更是制约科技行业发展、关系科技行业安全的重要领域，近几年海外频繁在卡脖子领域制裁我国企业发展，国产替代势在必行，未来国产CPU厂商份额有望不断提升。在2020年国务院印发的《新时期促进集成电路产业和软件产业高质量发展的若干政策》中提到，中国芯片自给率要在2025年达到70%。龙芯目前在通用领域生态较弱，但公司一方面兼容不同指令集系统，同时积极培育自主生态，短期能兼容X86/Windows及ARM/安卓系统，长期完善操作系统、基础软件、办公软件等自主生态，且逐步从桌面领域拓展至服务器领域，待龙芯生态系统逐步完善，自主优势将更加凸显，有望迎来发展机遇。
　　公司盈利预测及投资评级：公司作为国产CPU龙头，致力于国产CPU生态建设，同时在工控及通用领域重点突破，看好公司在未来国产替代趋势及算力需求增长趋势下的发展机会，我们预计公司2022-2024年净利润分别为1.98、3.45和5.01亿元，对应EPS分别为0.55、0.96和1.39元。当前股价对应2022-2024年PE值分别为156.93、89.96和62.02倍。
　　风险提示：产品研发及拓展不及预期风险、生态建设不及预期风险、行业信创拓展不及预期风险
　　
　　

研究报告全文：公司研究龙芯中科688047国产CPU生态2022年12月28日推荐首次建设者工控通用领域两开花龙芯中科公司报告东兴龙芯中科是国内自主CPU的引领者主营业务为处理器及配套芯片的研制公司简介证销售及服务主要产品与服务包括处理器及配套芯片产品与基础软硬件解决龙芯中科是国内自主CPU的引领者主营业券方案业务公司基于信息系统和工控系统两条主线开展产业生态建设面向务为处理器及配套芯片的研制销售及服务主要产品与服务包括处理器及配套芯片股网络安全办公与业务信息化工控及物联网等领域与合作伙伴保持全面的产品与基础软硬件解决方案业务公司基于份市场合作系列产品在电子政务能源交通金融电信教育等行业领信息系统和工控系统两条主线开展产业生有域已获得广泛应用态建设面向网络安全办公与业务信息化限工控及物联网等领域与合作伙伴保持全面公公司致力于完全自主的CPU生态建设目前国产CPU企业主要有六家按的市场合作系列产品在电子政务能源司照不同的技术路径及自主可控程度可大致分为三类即获得X86架构授权的交通金融电信教育等行业领域已获得海光及兆芯获得ARM架构授权的海思和飞腾以及采用自研指令集架构的广泛应用证资料来源公司公告WIND龙芯和电科申泰从整体来看采用自研指令集架构的龙芯自主化程度最高券未来3-6个月重大事项提示但CPU好用程度一方面取决于产品自身性能另一方面也依赖产品生态而研无龙芯作为自研指令集架构生态能力稍弱公司坚持自研指令集架构国产化路究发债及交叉持股介绍径为了弥补生态短板深耕行业多年形成了涵盖IP核操作系统等完整基报无础软硬件技术生态的产品体系并且在网安工控及物联网等多领域与合作告伙伴保持市场合作致力于打造能够走出完全自主可控生态的国产路线交易数据公司产品在工控通用领域两开花公司基于两条信息系统及工控系统两条主线开展生态建设龙芯中科主要产品与服务包括处理器及配套芯片产品与52周股价区间元10764-6793基础软硬件解决方案业务公司产品按应用领域的不同可分为信息化类和工总市值亿元34875控类两种1信息化类芯片主要是龙芯3号系列产品面向桌面和服务器等流通市值亿元2853领域在电子政务金融电信教育等行业领域已获得广泛应用目前此总股本流通A股万股4010040100系列产品满足了关键信息基础设施领域的市场需求随着信创市场的不断扩流通B股H股万股--张预计将在党政金融等领域持续渗透2工控类芯片主要是龙芯1号52周日均换手率1021龙芯2号系列产品以及部分龙芯3号高端芯片面向嵌入式专用设备工52周股价走势图业控制与终端等如物联终端仪器设备数据采集网络设备行业终端智能制造等系列产品在网安通信能源交通等行业领域已获得广泛应用1000龙芯中科沪深300工控及通用领域国产化率均处于低位国产替代叠加行业发展空间广阔龙芯凭借自主化优势有望把握发展机遇1在工控领域我国数控机床渗透率不及发达国家市场更是主要由欧美日等国企业占据国产化率有待提升00根据纽威数控招股说明书日本机床数控化率超过90德国机床数控化率超过75美国机床数控化率超过80根据国家统计局数据我国2021年-1000新生产金属切削机床的数控化率仅为45中国制造2025战略纲领中明122722742762782710271227确提出2025年中国的关键工序数控化率将从现在的33提升到64资料来源wind东兴证券研究所我国机床数控化率仍有广阔的提升空间此外在工业机器人及数控机床领域海外企业仍占据主要市场德国日本牢牢占据着工业机器人的主要市分析师刘蒙场份额工业领域信息安全要求较高未来国产化率有望提高工业芯片具010-66554034liumeng-yjsdxzqnetcn有高要求高定制需求特殊工艺多等特点且工控领域一般应用于垂直领执业证书编号S1480522090001研究助理张永嘉域或细分领域生态壁垒较小龙芯一方面能够自主研发几乎所有IP且配18701288678zhangyj-yjsdxzqnetcn套有基础软件等另一方面龙芯定制能力较强拥有丰富的特定领域芯片设执业证书编号S1480121070050计能力与解决方案能力优势明显2在通用领域国产CPU市场份额仍不足10国产替代空间广阔CPU是算力行业的基础核心硬件更是制约科技行业发展关系科技行业安全的重要领域近几年海外频繁在卡脖子敬请参阅报告结尾处的免责声明东方财智兴盛之源领域制裁我国企业发展国产替代势在必行未来国产CPU厂商份额有望不断提升在2020年国务院印发的新时期促进集成电路产业和软件产业高质量发展的若干政策中提到中国芯片自给率要在2025年达到70龙芯目前在通用领域生态较弱但公司一方面兼容不同指令集系统同时积极培育自主生态短期能兼容X86Windows及ARM安卓系统长期完善操作系统基础软件办公软件等自主生态且逐步从桌面领域拓展至服务器领域待龙芯生态系统逐步完善自主优势将更加凸显有望迎来发展机遇公司盈利预测及投资评级公司作为国产CPU龙头致力于国产CPU生态建设同时在工控及通用领域重点突破看好公司在未来国产替代趋势及算力需求增长趋势下的发展机会我们预计公司2022-2024年净利润分别为198345和501亿元对应EPS分别为055096和139元当前股价对应2022-2024年PE值分别为156938996和6202倍风险提示产品研发及拓展不及预期风险生态建设不及预期风险行业信创拓展不及预期风险财务指标预测指标2020A2021A2022E2023E2024E营业收入百万元108232120125115271151229195780增长率122871099-40431192946净归母利润百万元718023680197843451250056增长率-628222982-164674454504净资产收益率6361701126018352147每股收益元020066055096139PE43120130671569389966202PB27492230197716511332资料来源公司财报东兴证券研究所东兴证券深度报告P2龙芯中科688047国产CPU生态建设者工控通用领域两开花目录1国产CPU领军企业深耕行业厚积薄发411公司为国产CPU领军企业412募资登陆科创板迈上新起点413股权结构稳定国资加持彰显实力42CPU自主生态建设者双线拓展产品矩阵不断丰富621自研自主指令集系统形成软硬件产品体系622产品矩阵双线发展性能不断优化63工控领域优势显著通用领域迎头追赶931工控领域优势显著龙芯已有多个行业应用案例932通用领域迎头追赶致力于搭建完全自主生态134业绩稳步增长放量正当时1741营收高增盈利能力改善1742产品持续迭代销量不断增长185业绩预测及估值分析206风险提示21相关报告汇总23插图目录图1龙芯中科发展历程图4图2龙芯中科股权结构图5图3龙芯中科产品发展及应用领域6图42017-2024年全球工业机器人销售额及增长率9图52017-2024年中国工业机器人销售额及增长率9图62017-2023年中国智能制造装备市场规模统计9图72017-2023年中国数控机床市场规模统计9图8中国机床数控化率10图92021年全球前十大精密机床企业10图102016-2027年全球工业芯片市场销售额及增长率11图11基于龙芯的工控设备12图12龙芯在能源行业的应用12图13龙芯自主指令系统13图14LoongArch已原生支持Linux主流应用开发环境14图152019-2022Q3龙芯中科营业总收入及同比增速17图162019-2022Q3龙芯中科归母净利润及同比增速17图17按产品类别构成分的主营业务收入17图18按产品类别构成分的毛利率17图19龙芯中科工控类芯片与信息化类芯片销量18敬请参阅报告结尾处的免责声明东方财智兴盛之源东兴证券深度报告龙芯中科688047国产CPU生态建设者工控通用领域两开花P3图20龙芯中科工控类芯片与信息化类芯片平均单价18表格目录表1龙芯中科软硬件生态体系6表2龙芯中科三大系列处理器产品简介7表3工控领域主要芯片11敬请参阅报告结尾处的免责声明东方财智兴盛之源东兴证券深度报告P4龙芯中科688047国产CPU生态建设者工控通用领域两开花1国产CPU领军企业深耕行业厚积薄发11公司为国产CPU领军企业龙芯中科是国内自主CPU的引领者主营业务为处理器及配套芯片的研制销售及服务主要产品与服务包括处理器及配套芯片产品与基础软硬件解决方案业务公司基于信息系统和工控系统两条主线开展产业生态建设面向网络安全办公与业务信息化工控及物联网等领域与合作伙伴保持全面的市场合作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12募资登陆科创板迈上新起点背靠中科院计算所致力于CPU芯片自研指令系统2001年5月在中科院计算所知识创新工程下龙芯课题组正式成立开启研发阶段公司前身龙芯服务于2008年3月5日由转移中心1和中科算源2共同出资设立注册资本为500万元2010年在中国科学院和北京市政府共同牵头出资支持下公司实现从研发走向产业化2020年11月8日公司召开2020年第6次股东会同意龙芯中科技术有限公司整体变更为股份有限公司推出自主指令系统LoongArch龙芯架构为构建自主生态体系奠定了基础2021年开始致力于建设自主生态体系公司持续保持对自主创新的高额投入增强研发自主性推出一系列产品及解决方案2022年成功登陆科创板成为国产CPU第一股图1龙芯中科发展历程图资料来源公司公告东兴证券研究所13股权结构稳定国资加持彰显实力公司股权结构相对稳定实际控股人为胡伟武晋红夫妇胡伟武担任公司董事长总经理晋红担任投资总监天童芯源持股2153胡伟武持有天童芯源4767的股权为第一大股东国有股份合计2576中科院计算所通过中科算源持股1932北京市政府通过北工投持股644敬请参阅报告结尾处的免责声明东方财智兴盛之源东兴证券深度报告龙芯中科688047国产CPU生态建设者工控通用领域两开花P5图2龙芯中科股权结构图215319321288902644436436322322322西藏林芝鼎孚资本管利河伯资本管理横上海鼎晖百孚投资管国新风险投资管理上海鼎晖百孚投资管北京中科算源北京工业发展北京天童芯正北京天童芯源北京天童芯源理有限公司宁波中琴有限公司横琴理有限公司宁波鼎深圳有限公司理有限公司上海鼎资产管理有限投资管理有限科技发展中心投资管理中心科技有限公司科百孚股权投资合伙利禾博股权投资基金晖祁贤股权投资合伙深圳芯龙投资合伙企晖华蕴创业投资中心公司公司有限合伙有限合伙企业有限合伙有限合伙企业有限合伙业有限合伙有限合伙龙芯中科资料来源公司公告东兴证券研究所敬请参阅报告结尾处的免责声明东方财智兴盛之源东兴证券深度报告P6龙芯中科688047国产CPU生态建设者工控通用领域两开花2CPU自主生态建设者双线拓展产品矩阵不断丰富公司走完全独立自主的国产化路径致力于CPU产品及生态建设CPU是算力底座的核心构成自主可控安全性重要程度不言而喻CPU是我国被欧美国家卡脖子的行业之一核心科技领域面临海外制裁一方面会影响我国科技领域发展另一方面同样也是信息产业的安全隐患为了将核心关键领域牢牢掌握在自己手中国产CPU企业历经二三十年的产业积累终于跑出可用好用的国产CPU产品目前国产CPU企业主要有六家按照不同的技术路径及自主可控程度可大致分为三类即获得X86架构授权的海光及兆芯获得ARM架构授权的海思和飞腾以及采用自研指令集架构的龙芯和电科申泰从整体来看采用自研指令集架构的龙芯自主化程度最高但CPU好用程度一方面取决于产品自身性能另一方面也依赖产品生态而龙芯作为自研指令集架构生态能力稍弱公司坚持自研指令集架构国产化路径为了弥补生态短板深耕行业多年形成了涵盖IP核操作系统等完整基础软硬件技术生态的产品体系并且在网安工控及物联网等多领域与合作伙伴保持市场合作致力于打造能够走出完全自主可控生态的国产路线21自研自主指令集系统形成软硬件产品体系坚持基于自主指令集系统构建生态体系芯片研发方面CPU龙芯坚持自主研发核心IP龙芯发布了自研指令集系统LoongArch可运行MIPSX86ARM平台上的二进制应用程序形成了包括系列化CPUIP核GPUIP核内存控制器及PHY高速总线控制器及PHY等上百种IP核基于这些IP核形成了面向桌面和服务器应用的龙芯3号系列面向终端和工控应用的龙芯2号系列面向特定应用的龙芯1号系列等三大系列几十款处理器产品基础软件方面基于自主指令系统LoongArch构建了完整的基础软件技术生态体系开展操作统内核编译器编程语言虚拟机云计算等基础软件领域的研发工作形成了面向信息化应用的基础版操作体统Loongnix及面向工控类应用的基础版操作系统LoongOS是全世界范围内极少数建立形成了完整的基础软件技术生态体系的CPU公司表1龙芯中科软硬件生态体系自主指令集系统基础软件基于龙芯CPU的整机产品和解决方案行业实践Loongnix桌面及服务器电子政务LoongArchLoongOS信息化一体机企业信息化金融交通能LATXLATA网络安全工业控制办公外设等源通信等资料来源龙芯生态白皮书东兴证券研究所22产品矩阵双线发展性能不断优化公司基于两条信息系统及工控系统两条主线开展生态建设龙芯中科主要产品与服务包括处理器及配套芯片产品与基础软硬件解决方案业务公司产品按应用领域的不同可分为信息化类和工控类两种1信息化类芯片主要是龙芯3号系列产品面向桌面和服务器等领域在电子政务金融电信教育等行业领域已获得广泛应用目前此系列产品满足了关键信息基础设施领域的市场需求随着信创市场的不断扩张预计将在党政金融等的领域持续渗透2工控类芯片主要是龙芯1号龙芯2号系列产品以及部分龙芯3号高端芯片面向嵌入式专用设备工业控制与终端等如物联终端仪器设备数据采集网络设备行业终端智能制造等系列产品在网安通信能源交通等行业领域已获得广泛应用工控领域龙芯CPU已成为国内上百家厂商的产品基础应用领域不断拓展有望持续加大适用范围持续创收图3龙芯中科产品发展及应用领域敬请参阅报告结尾处的免责声明东方财智兴盛之源东兴证券深度报告龙芯中科688047国产CPU生态建设者工控通用领域两开花P7资料来源公司公告东兴证券研究所按产品系列可以分为龙芯1号龙芯2号龙芯3号三大系列处理器芯片及桥片等配套芯片1龙芯1号系列为低功耗低成本专用嵌入式SoC或MCU处理器通常集成1个32位低功耗处理器核主要面向嵌入式专用应用领域属于工控类应用2龙芯2号系列为低功耗通用处理器采用单芯片SoC设计通常集成1-4个64位低功耗处理器核应用场景同样面向工业控制与终端等领域3龙芯3号为高性能通用处理器通常集成4个及以上64位高性能处理器核与12号有所不同主要面向桌面和服务器等信息化领域其中部分也面向高端工控类应用4配套芯片包括桥片及正在研发尚未实习销售的电源芯片时钟芯片等其中桥片主要与龙芯3号系列处理器配套使用和销售电源芯片和时钟芯片主要与龙芯2号龙芯3号系列处理器配套使用表2龙芯中科三大系列处理器产品简介产品领域系列型号推出时间简介主要应用场景面向工业控制等应用的SoC芯片集成2DGPU模块以及DDR2VGALCD加密卡工业手持机龙芯1A2012年PCISATA20USB20GMAC等接等口远程数据采集以太面向数据采集和网络设备等应用的SoC网交换机小型通信龙芯1B2012年芯片集成DDR2LCDUSB20龙芯1终端机电表集中器工控类MAC等接口号等面向工控和物联网应用的SoC芯片集打印机地理信息探龙芯1C300龙芯1C2014年成SDRAMLCDOTGMACADC测仪等等接口面向智能门锁等应用的MCU芯片集成龙芯1C1012018年FlashTSENSORVPWMADC等功门锁应用等能模块敬请参阅报告结尾处的免责声明东方财智兴盛之源东兴证券深度报告P8龙芯中科688047国产CPU生态建设者工控通用领域两开花交换机边缘网关64位双核SoC芯片主频10GHz集成工业防火墙工业平龙芯2K10002018年DDR23PCIE20SATA20USB20板智能变电站挂DVO等接口号自助机等64位双核SoC芯片主频10GHz基交换机边缘网关于LA264处理器核集成DDR23工业防火墙工业平龙芯2龙芯2K1000LA2022年PCIE20SATA20USB20DVO等板智能变电站挂号接口号自助机等64位单核SoC芯片主频500MHz集成DDR32DGPUDVOPCIe20工控互联网应用打龙芯2K05002022年SATA20USB20USB30GMAC印终端BMC等PCI彩色黑白打印接口HDA及其他常用接口64位四核处理器主频12-15GHz集龙芯3A30002017年桌面与终端类应用成双通道DDR3-1600和HT30接口64位四核处理器主频18-20GHz集龙芯3A40002019年桌面与终端类应用成双通道DDR4-2400和HT30接口64位四核处理器主频23-25GHz采龙芯3A50002021年用全新的LoongArch指令系统集成双桌面与终端类应用通道DDR4-3200和HT30接口龙芯364位十六核处理器主频20-22GHz号采用全新的LoongArch指令系统通过龙芯3C5000L2021年MCM封装集成四个3A5000硅片集服务器类应用成四通道DDR4-3200和HT30接口最高支持四路互联64位十六核处理器主频20-22GHz采用全新的LoongArch指令系统片上信息化类龙芯3C50002022年集成16个高性能LA464处理器核集服务器类应用工控类成四通道DDR4-3200和HT30接口最高支持十六路互联龙芯3号处理器的配套桥片通过HT30接口与处理器相连外围接口包括桌面与服务器类应龙芯7A10002018年PCIE20GMACSATA20USB20用和其他低速接口第二代龙芯3号系列处理器配套桥片配套通过HT30接口与处理器相连外围接芯片口包括PCIE30USB30SATA30显示接口升级为2路HDMI和1路与龙芯3号系列配龙芯7A20002022年VGA可直连显示器内置一个网络套使用PHY直接提供网络端口输出片内集成了自研3DGPU采用统一渲染架构搭配32位DDR4显存接口最大支持16GB显存容量资料来源龙芯中科2022年半年报东兴证券研究所敬请参阅报告结尾处的免责声明东方财智兴盛之源东兴证券深度报告龙芯中科688047国产CPU生态建设者工控通用领域两开花P93工控领域优势显著通用领域迎头追赶31工控领域优势显著龙芯已有多个行业应用案例工控市场方兴未艾自动化发展为大势所趋工业自动化是在工业生产中广泛采用自动控制自动调整装置用以代替人工操纵机器和机器体系进行加工生产的趋势一方面由于劳动力成本增加节能减排要求提高产业升级向自动化智能化发展等行业自身发展趋势制造业对工控市场需求增加另一方面顶层设计重视高端制造产业发展频繁出台政策鼓励行业快速发展2015年印发了中国制造20252016年发布的智能制造发展规划2016-2020年2021年发布的十四五智能制造发展规划2022年发布的十四五数字经济发展规划等均为国家层面出台的政策支持十四五时期制造强国战略将助力工业自动化发展预计2025年中国工业自动化市场规模将超2800亿元国家层面政策战略性的支持为本行业提供了良好的外部发展环境将充分带动工业自化控制行业快速发展从而实现工业企业逐步向智能制造转型2022年我国工业自动化市场规模有望达到3500亿元工业机器人与数控机床是工业自动化两个主要产品根据由中国电子学会组织编写的中国机器人产业发展报告2022年预计2022年全球机器人市场规模将达到513亿美元中国机器人市场规模将达到174亿美元五年年均增长率达到22根据中商情报网数据预计2022年我国的数控机床市场规模可达到2957亿元即预计2022年工业自动化市场规模有望达到3500亿元图42017-2024年全球工业机器人销售额及增长率图52017-2024年中国工业机器人销售额及增长率资料来源IFR中国电子学会东兴证券研究所资料来源IFR中国电子学会东兴证券研究所图62017-2023年中国智能制造装备市场规模统计图72017-2023年中国数控机床市场规模统计敬请参阅报告结尾处的免责声明东方财智兴盛之源东兴证券深度报告P10龙芯中科688047国产CPU生态建设者工控通用领域两开花资料来源中商情报网东兴证券研究所资料来源中商情报网东兴证券研究所国内工业自动化水平有待提高国产替代空间广阔我国的工业自动化行业起步较晚早期在产品的可靠性上与国外企业存在较大的差距根据国际机器人联合会2020年我国每万人拥有246台工业机器人渗透率约为246低于韩国新加坡日本德国瑞典美国等国家根据纽威数控招股说明书日本机床数控化率超过90德国机床数控化率超过75美国机床数控化率超过80根据国家统计局数据我国2021年新生产金属切削机床的数控化率仅为45中国制造2025战略纲领中明确提出2025年中国的关键工序数控化率将从现在的33提升到64我国机床数控化率仍有广阔的提升空间此外在工业机器人及数控机床领域海外企业仍占据主要市场德国日本牢牢占据着工业机器人的主要市场份额根据赛迪顾问数据2021年全球前十大精密机床企业均为海外企业日本在工业机器人关键零部件减速机伺服电机等的研发方面具备较强的技术壁垒德国工业机器人在原材料本体零部件和系统集成方面有一定优势图8中国机床数控化率图92021年全球前十大精密机床企业资料来源国家统计局纽威数控招股说明书东兴证券研究所资料来源赛迪顾问东兴证券研究所工控芯片在工控领域应用广泛工业控制主要是通过电力电子仪器仪表测量和信息通讯等技术手段对工业生产过程及其机电装备工艺装备进行检测与控制从而提高生产效率和精准一致性工控领域集成电路中主要有MCUMOSFETNORFlashPWM等芯片集成电路在工控设备领域的应用主要有仪器仪表系统控制类电机控制类和工业电脑类等包括工业机器人变频器传感器工控机等其中工控集成电路产品有MCU嵌入式存储芯片MOS逻辑器件以及电源电路等敬请参阅报告结尾处的免责声明东方财智兴盛之源东兴证券深度报告龙芯中科688047国产CPU生态建设者工控通用领域两开花P11表3工控领域主要芯片主要芯片芯片功能单片微型计算机用于高分辨率人机界面嵌入式视觉嵌入式人工智能领域的MCU信息处理广泛使用在模拟电路与数字电路的场效晶体管具有检波整流放大开关MOSFET稳压信号调制等多种功能NORFlash保存着最重要的基本输入输出程序根据相应载荷的变化来调制MOSFET管栅极的偏置从而实现开关稳压电源输PWM控制芯片出的改变资料来源前瞻产业研究院东兴证券研究所工控芯片性能要求高生态壁垒小龙芯优势明显芯片一般按温度适应能力及可靠性要求大致分为四类商业级0-70工业级-40-85车规级-40-120军工级-55-150由于应用领域的特殊性工业芯片具有高要求高定制需求特殊工艺多等特点高要求方面工业产品长期处于极高低温高湿强盐雾和电磁辐射的恶劣环境使用环境较苛刻因此工业芯片必须具备稳定性高可靠性和高安全性且具备长服役寿命工业级芯片由于作业场景的特殊性对温度安全性等性能条件要求较高高定制需求方面工业芯片往往是品类多样化单品类规模小量但具备高附加值需要研发与应用要紧密结合要针对应用场景进行研发要与应用方形成解决方案所以应用创新与技术创新同等重要特殊工艺多方面工业芯片性能差别很大用到很多特殊工艺比如BCDBiploarCMOSDMOS高频领域还有SiGe锗硅和GaAs砷化镓很多性能在自建产线上才能体现的更好因此往往需要定制化工艺和封装并且设计与工艺深度结合以满足特殊的工业应用场景需求且工控芯片一般应用于垂直领域或细分领域相较于通用市场生态壁垒较小而龙芯能够自主研发几乎所有IP以及基于自主指令系统做生态具备定制能力可以面向特定领域做多合一的专用芯片并且面向产业输出解决方案产品具备市场竞争力生态劣势亦可淡化在工控领域优势突出工控芯片国产化率较低国产替代空间广阔据QYResearch数据目前国内工业芯片中高端市场仍长期被欧美日等国的国际巨头企业占据电力能源轨道交通等关键工业领域芯片自主化率仍不足10高端工业计算类芯片如FPGA高精度数据转换器ADC多相高效电源管理芯片通信射频等中高端工业芯片国产化率低于1而国内工控芯片市场仍处于高速增长阶段根据QYR的统计及预测2021年全球工业芯片市场销售额达到了5665亿美元预计2028年将达到902亿美元年复合增长率CAGR为712022-2028地区层面来看中国市场在过去几年变化较快2020年市场规模为11369百万美元约占全球的2272预计2027年将达到20620百万美元届时全球占比将达到846可以看出一方面工控芯片市场增速较快市场空间较大另一方面国产化率仍处于低位行业自身叠加国产替代机遇国产工控芯片大有可为图102016-2027年全球工业芯片市场销售额及增长率敬请参阅报告结尾处的免责声明东方财智兴盛之源东兴证券深度报告P12龙芯中科688047国产CPU生态建设者工控通用领域两开花资料来源QYResearch东兴证券研究所龙芯工业生态建设不断加强在设备端边缘端控制端应用端等方面提供各种解决方案龙芯各型号CPU提供工控级芯片可用于宽温高可靠等设备具有接口丰富功耗低生态丰富的特点龙芯处理器已应用于企业数字化转型当中基于龙芯处理器的数据采集设备RTU工业边缘网关PLCDCS控制器工业核心控制器工业机器人数控机床等产品已经应用于工控能源轨交水利等领域图11基于龙芯的工控设备资料来源公司官网东兴证券研究所图12龙芯在能源行业的应用敬请参阅报告结尾处的免责声明东方财智兴盛之源东兴证券深度报告龙芯中科688047国产CPU生态建设者工控通用领域两开花P13资料来源公司官网东兴证券研究所32通用领域迎头追赶致力于搭建完全自主生态通用领域层面自主可控程度达国内领先水平目前国产CPU架构大体可以分为三类第一类是以飞腾和华为鲲鹏为代表基于ARM指令集授权的国产芯片ARM主要有三种授权等级使用层级授权内核层级授权和架构指令集层级授权其中指令集层级授权等级最高企业可以对ARM指令集进行改造以实现自行设计处理器目前海思飞腾已经获得ARMV8永久授权第二类是以龙芯为代表的LA指令集架构和以申威为代表的Alpha架构申威已基本实现完全自主可控申威64已经完全形成了自己的架构2018-2020年龙芯主要销售基于MIPS指令集系统的产品2020年之后龙芯推出了自主指令集系统LoongArch龙芯架构LoongArch指令系统已通过国内权威第三方机构中国电子信息产业发展研究院的知识产权评估认定LoongArch指令系统与AlphaARMMIPSPOWERRISC-VX86为不同的指令系统目前龙芯LA能够自主研发几乎所有IP第三类是以海光兆芯为代表的获得x86的授权仅内核层级的授权未来扩充指令集形成自主可控指令集难度较大在自主可控程度上申威龙芯飞腾鲲鹏海光兆芯虽然目前支持LoongArch的CPU市场占有率较低且龙芯自主指令集处于起步期面临极高生态壁垒但公司在操作系统和基础软件等核心技术领域已经实现高度自主创新由自主起步完善产品性能和生态有望成为新的强大竞争力图13龙芯自主指令系统敬请参阅报告结尾处的免责声明东方财智兴盛之源东兴证券深度报告P14龙芯中科688047国产CPU生态建设者工控通用领域两开花资料来源龙芯中科白皮书2021东兴证券研究所兼容不同指令集系统积极培育自主生态目前通用市场上主流指令集架构仍X86和ARM架构因此兼容主流指令集架构的应用是龙芯完善生态前必做的工作目前公司按照310X的节奏稳步推进中其中3代表Windows打印机驱动IE兼容的龙芯浏览器NET虚拟机等X86平台最常用的三件套在三件套上公司已经基本满足市场需求10代表X86Linux平台的五个重点应用以及X86Windows平台的五个重点应用即时通讯应用办公软件等在功能完善的基础上开展一轮性能优化达到好用的水平X代表更广泛的X86平台应用为解决兼容问题公司做龙芯应用框架LoongsonApplicationFramework包括基础框架LBF兼容框架LCF开发框架LDF龙芯X86架构翻译系统LATX和龙芯ARM架构翻译系统LATA其中基础框架LBF规范硬件兼容性通过统一系统架构实现操作系统跨硬件兼容兼容框架LCF克服Linux平台软件发散的缺点实现Linux系统不同分支和版本的应用兼容LATX通过高效二进制翻译在龙芯平台上运行X86Linux及X86Windows应用不运行WindowsLATA通过高效二进制翻译在龙芯平台上运行ARMAndroid最后开发框架LDF形成自主编程语言和编程框架以便用户在此平台上进行应用的开发同时龙芯还开发自主基础应用提供用户使用包括IE兼容的浏览器龙芯打印驱动引擎龙芯版NET环境龙芯版Java环境龙芯音视频库龙芯显控中间件等等图14LoongArch已原生支持Linux主流应用开发环境敬请参阅报告结尾处的免责声明东方财智兴盛之源东兴证券深度报告龙芯中科688047国产CPU生态建设者工控通用领域两开花P15资料来源龙芯中科白皮书2021东兴证券研究所国内CPU市场过度依赖进口国产替代空间巨大2020年中国处理器及控制器进口数量达1400亿个金额达1706亿美元较前5年保持增长趋势我国桌面和服务器领域的CPU市场需求大但国产化比率相对较小未来替代空间较大底层过度依赖进口已经成为我国信息产业发展的软肋政府也对此予以重视加大研发投入和政策支持国产CPU已逐步在政务等关键领域铺开在2020年国务院印发的新时期促进集成电路产业和软件产业高质量发展的若干政策中提到中国芯片自给率要在2025年达到70目前国产CPU企业主要有6家分别是龙芯中科申威华为海思飞腾信息海光信息上海兆芯以龙芯中科为例已推出了自主指令系统LoongArch致力于构建完整的自主生态体系为进一步国产化奠定基础国产CPU厂商面临双重机遇一方面是国产替代进程正从党政行业拓展至空间更大的重点行业领域另一方面是智能化数字化需求将提升CPU整体需求量从应用领域来看CPU的重要应用领域包括桌面和服务器而在这两个领域CPU市场主要由海外厂商占据虽然近几年信创进程推动了国产CPU行业的发展但整体市占率仍较低未来仍有广阔的替代空间此外按照客户类别划分CPU下游领域包括党政军重点行业及消费级市场目前2022年党政信创进入收尾阶段初步验证国产CPU可用性且龙芯作为国产CPU龙头企业之一在党政市场占有率约为30认可度较高现在信创已逐步向重点行业拓展与党政市场相比重点行业市场需求量更大价值量更高整体市场空间也更为广阔此外智能化数字化趋势提升算力需求未来CPU市场有望扩容2022年十四五数字经济发展规划顶层设计出台首次将数字经济地位提升至国家战略层面紧随其来的重要文章不断做强做优做大我国数字经济进一步强调加快新型基础设施建设数字经济主要分为产业数字化及数字产业化两个层面从当下发展阶段及数字经济对生产力的直接作用点来看传统产业的数字化转型将是十四五期间的发展主线以云计算为代表的底层IT基础设施则是核心之一根据IDC云平台建设的硬件成本中服务器所占比重最大达到75左右伴随5G逐步商用物联网智能汽车等新场景的加速落地海量数据运算和存储的需求将快速增长叠加数据中心等新基建建设要求相关主体有望开展新一轮的设备采购计划中国服务器整体空间扩容的趋势明朗图13云平台建设硬件成本分布图14中国云计算市场规模敬请参阅报告结尾处的免责声明东方财智兴盛之源东兴证券深度报告P16龙芯中科688047国产CPU生态建设者工控通用领域两开花资料来源IDC中国互联网协会资料来源信通院中商产业研究院中国互联网协会敬请参阅报告结尾处的免责声明东方财智兴盛之源东兴证券深度报告龙芯中科688047国产CPU生态建设者工控通用领域两开花P174业绩稳步增长放量正当时41营收高增盈利能力改善近年来公司营业收入及归母净利润均实现高速增长2021年公司营业收入为1201亿元归母净利润为237亿元创四年新高分别同比增长了109922982与过去几年相比2021年营业收入增速放缓主要是2021年受指令集系统生态转型影响增长幅度降低至11左右2022Q3公司实现营业收入484亿元停闭减少3755实现归母净利润073亿元同比减少3860公司营收及净利润同比减少的原因主要是一方面党政信创基本完成行业信创刚开始起步2022年正处于两期项目过渡期且2022年疫情反复项目拓展及验收受到一定影响导致2022年前三季度同比减少但是目前疫情影响逐步减弱行业信创稳步推进预计2023年公司营收及净利润有望恢复正增长图152019-2022Q3龙芯中科营业总收入及同比增速图162019-2022Q3龙芯中科归母净利润及同比增速资料来源iFind东兴证券研究所资料来源iFind东兴证券研究所公司主营业务收入主要来源于工控类芯片信息化类芯片和解决方案三种工控类芯片主要应用于关键信息基础设施领域的控制和通信系统受益于政策及相关产业环境的优势近年来在公司收入中保持占最大比例的地位信息化类芯片应用于关键信息基础设施领域的桌面和服务器随着3A5000系列产品推出对虚拟化安全机制等方面的支持提升符合当前关键信息基础设施领域的应用需求2019-2021年信息化类芯片销售毛利占比分别为459866374540对公司主营业务毛利贡献巨大公司毛利率水平持续保持较高水准盈利质量较高2018年2019年2021年公司毛利率分别为625557165375稳定维持在50以上2020年毛利率为4868唯一低于50的一年主要由于公司对信息化类市场的不断开拓毛利率较低的龙芯3号系列芯片销量占比大幅提升高毛利率的工控类芯片占比相对减少导致2020年毛利率整体下滑分产品来看工业控制及仪表类芯片毛利率一直在75上下信息化类芯片和解决方案的毛利率较为接近2018-2020年维持在45左右2021年解决方案快速增长至5145超过了呈下降趋势的信息化类芯片图17按产品类别构成分的主营业务收入图18按产品类别构成分的毛利率敬请参阅报告结尾处的免责声明东方财智兴盛之源东兴证券深度报告P18龙芯中科688047国产CPU生态建设者工控通用领域两开花资料来源iFind东兴证券研究所资料来源iFind东兴证券研究所42产品持续迭代销量不断增长公司工控类芯片销量持续上涨平均单价随产品结构变化逐年下降前期工控类芯片主要以龙芯2号系列芯片为主龙芯2号系列部分产品对其应用场景的环境要求较高需要一定的工艺水平以及较高的测试要求因此其销售单价较高拉高了2018-2019年工控类芯片均价同时由于对其应用场景的高要求适用范围也有限导致前期销量较低2020-2021年工控类芯片中的龙芯1号系列芯片应用逐渐丰富被广泛应用于加密卡远程数据采集智能门锁打印机等终端设备销量逐渐提升在工控类芯片中的占比也同时提升拉低了工控类芯片销售均价公司信息化类芯片销售量和单价变动主要与产品迭代相关销量呈先上升后下降的趋势单价较为稳定总体呈下降趋势2017-2018年龙芯3A3000及3B3000系列芯片产品推出单价较高与市场主流差距较大销量较低2019年随着3A4000系列芯片产品推出产品性能得到进一步提升3A3000系列产品价格下降同时3A4000系列产品为了进一步开拓日趋成熟并进入快速增长阶段的电子政务领域压低了平均销售单价使得信息化类芯片均价也有所下降2020年公司大力拓展办公与业务信息化应用信息化类芯片销量大增2021年公司推出使用LoongArch指令系统的3A5000系列产品整机厂商和操作系统厂商需要时间磨合导致销量较2020年有所下降同时桥片等但较显著低于龙芯3号系列产品的配套芯片销量占比提高导致信息化类芯片均价继续下降图19龙芯中科工控类芯片与信息化类芯片销量图20龙芯中科工控类芯片与信息化类芯片平均单价敬请参阅报告结尾处的免责声明东方财智兴盛之源