寒武纪2023年半年度董事会经营评述

2023-08-31 03:24:01来源:同花顺金融研究中心

寒武纪2023年半年度董事会经营评述内容如下:


(相关资料图)

一、报告期内公司所属行业及主营业务情况说明

1、公司所属行业

根据中国证监会行业分类相关规定,公司所处行业属于“软件和信息技术服务业”中的“集成电路设计”。

集成电路是全球信息产业的基础,行业下游应用广泛,包括消费电子、互联网、数字图像、网络通信、云计算、大数据、人工智能等,是衡量一个国家或地区综合竞争力的重要标志,因此受到各国政府的大力支持。我国政府将集成电路产业确定为战略性产业之一,并颁布了一系列政策法规,以大力支持集成电路行业的发展。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,具有资本密集和技术密集的特征,业内企业间比拼的核心要素包括研发能力、资金实力、客户资源和产业链整合能力。

而智能芯片作为集成电路领域新兴的方向,在集成电路和人工智能方面有着双重技术门槛。通用型智能芯片及其基础系统软件的研发需要全面掌握核心芯片与系统软件的大量关键技术,技术难度高、涉及方向广,是一个极端复杂的系统工程。

2、主营业务情况

公司自成立以来一直专注于人工智能芯片产品的研发与技术创新,致力于打造人工智能领域的核心处理器芯片,让机器更好地理解和服务人类。公司的主营业务是各类云服务器、边缘计算设备、终端设备中人工智能核心芯片的研发、设计和销售,主要产品为云端智能芯片及加速卡、训练整机、边缘智能芯片及加速卡、终端智能处理器IP以及上述产品的配套软件开发平台。

目前,公司的主要产品线包括云端产品线、边缘产品线、IP授权及软件。

(1)云端产品线

云端产品线目前包括云端智能芯片、加速卡及训练整机。其中,云端智能芯片及加速卡是云服务器、数据中心等进行人工智能处理的核心器件,其主要作用是为云计算和数据中心场景下的人工智能应用程序提供高计算密度、高能效的硬件计算资源,支撑该类场景下复杂度和数据吞吐量高速增长的人工智能处理任务。

公司的训练整机是由公司自研云端智能芯片及加速卡提供核心计算能力,且整机亦由公司自研的训练服务器产品。公司的训练整机产品与智能计算集群系统业务的区别在于训练整机主要提供计算集群中的单体训练服务器,而不提供全集群搭建服务,主要面向有一定技术基础的商业客户群体。

(2)边缘产品线

边缘计算是近年来兴起的一种新型计算范式,在终端和云端之间的设备上配备适度的计算能力,一方面可有效弥补终端设备计算能力不足的劣势,另一方面可缓解云计算场景下数据隐私、带宽与延时等潜在问题。边缘计算范式和人工智能技术的结合将推动智能制造、智能零售、智能教育、智能家居、智能电网等众多领域的高速发展。

(3)IP授权及软件

该产品线包括IP授权和基础系统软件平台。IP授权是将公司研发的智能处理器IP等知识产权授权给客户在其产品中使用。基础系统软件平台是公司为云边端全系列智能芯片与处理器产品提供统一的平台级基础系统软件(包含软件开发工具链等),打破了不同场景之间的软件开发壁垒,兼具灵活性和可扩展性的优势,无须繁琐的移植即可让同一人工智能应用程序便捷高效地运行在公司云边端系列化芯片与处理器产品之上。

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

寒武纪是智能芯片领域全球知名的新兴公司,能提供云边端一体、软硬件协同、训练推理融合、具备统一生态的系列化智能芯片产品和平台化基础系统软件。产品得到了多个行业客户的认可。公司不直接从事人工智能最终应用产品的开发和销售,但对各类人工智能算法和应用场景有着深入的研究和理解,能面向市场需求研发和销售性能优越、能效出色、易于使用的智能芯片及配套系统软件产品,支撑客户便捷地开展智能算法基础研究、开发各类人工智能应用产品。

通用型智能芯片及其基础系统软件的研发需要全面掌握核心芯片与系统软件的大量关键技术,技术难度大、涉及方向广,是一个极端复杂的系统工程,其中处理器微架构与指令集两大类技术属于最底层的核心技术。公司在智能芯片领域掌握了智能处理器微架构、智能处理器指令集、SoC芯片设计、处理器芯片功能验证、先进工艺物理设计、芯片封装设计与量产测试、硬件系统设计等七大类核心技术;在基础系统软件技术领域掌握了编程框架适配与优化、智能芯片编程语言、智能芯片编译器、智能芯片数学库、智能芯片虚拟化软件、智能芯片核心驱动、云边端一体化开发环境等七大类核心技术。

公司迄今已自主研发了五代智能处理器微架构、五代商用智能处理器指令集。报告期内,第六代智能处理器微架构和指令集正在研发中。新一代智能处理器微架构及指令集将对自然语言处理大模型和推荐系统的训练推理等场景进行重点优化,将在编程灵活性、能效、功耗、面积等方面提升产品竞争力。

报告期内,公司的基础系统软件平台相比前期版本也进行了优化和迭代。其中,推理软件平台在模型性能优化、大模型和AIGC推理业务支持、推理性能优化等重点方面均实现了突破和进展。训练软件平台在通用性、性能等方面取得了优化,在大模型和AIGC训练领域、推荐系统等重点领域实现了改进和迭代。基础系统软件平台的不断改进和发展,将促进公司硬件产品更好的业务落地。

(1)智能芯片技术及其先进性

(2)基础系统软件技术及其先进性

2.报告期内获得的研发成果

公司在智能芯片及相关领域开展了体系化的知识产权布局,为公司研发的核心技术保驾护航。报告期内,公司新增专利申请54项,其中发明专利申请53项,实用新型专利申请1项。公司获授权的专利为146项,其中发明专利143项,实用新型专利2项,外观设计专利1项。此外,公司新增软件著作权1项。

截至2023年6月30日,公司累计申请的专利为2,774项。按照专利地域可分为:境内专利申请1,789项,境外专利申请692项,PCT专利申请293项;按照专利类型可分为:发明专利申请2,700项,实用新型专利申请37项,外观专利申请37项。

公司累计已获授权的专利为1,011项。按照专利地域可分为:境内专利718项,境外专利293项;按照类型可分为:发明专利938项、实用新型专利36项,外观设计专利37项。

此外,公司拥有软件著作权64项;集成电路布图设计6项。

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

本期研发投入总额48,255.17万元,较上年同期减少14,676.28万元,同比减少23.32%。主要原因系:

(1)职工薪酬减少:主要系公司提升研发效率及优化资源配置,职工薪酬较上年同期减少;

(2)测试化验加工费减少:主要系根据业务规划,提升研发效率及优化资源配置,本期测试化验加工费用较上年同期减少所致;

(3)无形资产摊销减少:主要系公司优化购置IP、EDA等无形资产,使本期摊销金额较上年同期有所减少。

4.在研项目情况

5.研发人员情况

6.其他说明

二、经营情况的讨论与分析

公司始终专注人工智能芯片产品的研发与技术创新,致力于打造人工智能领域的核心处理器芯片。公司的主要产品线包括云端产品线、边缘产品线、IP授权及软件。2023年上半年,在董事会领导下,公司经营管理层和全体员工践行“客户、质量、速度、创新、热情”的价值观,砥砺奋进,攻坚克难,实现了公司的稳健发展。报告期内,公司稳步增强研发实力,立足核心优势,抓住市场机会,大力优化生态建设,融资实现资金储备,经营亏损有所收窄。

(一)立足核心优势,抓住市场机会,亏损情况有所收窄

报告期内,公司实现营业收入11,446.80万元,毛利总额8,110.97万元,毛利率70.86%,毛利率较上年同期提升15.93个百分点。主要系公司在供应链的影响下,调整销售策略,优化产品成本结构所致。归属于上市公司股东的扣除非经常性损益后的净利润-64,076.59万元,亏损金额较上年同期收窄11,657.46万元。

在行业客户中,公司依托于近年来持续拓展和深耕的成效,在互联网、运营商、金融、电力能源等多个行业及客户中进行了广泛的业务部署与落地。

在互联网行业,公司的芯片及加速卡与数家头部互联网企业在视觉、语音、图文识别、自然语言处理等场景下进入了批量销售环节。此外,公司与头部互联网企业进行了搜索推荐领域的深入技术合作和适配,正在积极推进产品落地。

在金融行业,公司持续扩展云端产品在多家头部银行的成熟业务应用,同时结合金融业的行业应用需求,在大语言模型领域与头部银行、头部ISV积极推动技术合作和深度算法适配,为后续的产品大规模落地打下了坚实基础。

在通信运营商行业,依托云端产品芯片及加速卡,公司销服人员积极参与头部运营商的集中采购,并积极推动与其智能计算平台的适配,持续在大语言模型应用以及大型集群架构设计上进行探讨和进一步验证性测试工作。

在科研教育领域,公司云端产品支撑多个高校智能计算集群适配,支撑科研与教育实训等场景。公司与多家科研机构、重点实验室在AI For Science领域进行深度适配与技术合作,在大模型研究、蛋白质结构预测与设计等领域,通过科研智能计算集群及地方人工智能计算集群为客户提供支撑。

在其他重点行业方面,公司继续与民生行业、能源行业等重点行业的龙头企业展开了紧密合作并完成了应用场景测试,持续推动了智慧粮仓、智能巡检、智慧矿山等多个场景和项目应用,为传统产业智能化转型保驾护航。

公司基于云端产品的优势,针对最近兴起的大模型领域,优化了公司产品在AIGC及大语言模型领域的性能,并与多个行业客户及ISV推动了技术和产品合作。

(二)保持高效研发投入,研发实力稳步提升

公司保持高效的研发投入,以提升人工智能领域核心处理器芯片的核心竞争力,构建技术壁垒。报告期内,公司研发投入48,255.17万元,研发投入占营业收入比例为421.56%。目前,公司拥有980人的研发团队,占员工总人数的77.47%,77.04%以上研发技术人员拥有硕士及以上学历。

1、智能处理器微架构及指令集

公司迄今已自主研发了五代智能处理器微架构、五代商用智能处理器指令集。报告期内,第六代智能处理器微架构和指令集正在研发中。新一代智能处理器微架构及指令集将对自然语言处理大模型和推荐系统的训练推理等场景进行重点优化,将在编程灵活性、能效、功耗、面积等方面提升产品竞争力。

2、基础系统软件平台

报告期内,公司的基础系统软件平台相比前期版本也进行了优化和迭代。其中,推理软件平台在模型性能优化、大模型和AIGC推理业务支持、推理性能优化等重点方面均实现了突破和进展。训练软件平台在通用性、性能等方面取得了优化,在大模型和AIGC训练领域、推荐系统等重点领域实现了改进和迭代。基础系统软件平台的不断改进和发展,将促进公司硬件产品更好的业务落地。

(1)推理软件平台

报告期内,公司研发了大模型和AIGC推理业务所需基础软件。

在模型性能优化方面,公司针对语音合成领域、搜索推荐领域、视觉处理领域中新涌现的高频使用网络进行了优化,性能上达到了业务落地要求。

在大模型和AIGC推理业务支持方面,公司研发了大语言模型分布式推理加速库BangTransformer,进行了LLaMA、GLM、BLOOM、GPT-2等主流生成式大语言模型的适配工作。

在推理性能优化方面,BangTransformer支持算子融合、张量并行、量化推理、Flash Attention等优化特性,与传统框架运行方式相比有了较大提升。在图像生成领域,公司基于MagicMind支持了Stable Diffusion等客户需求网络的优化和加速,促进了公司产品在图像生成领域的业务落地。

(2)训练软件平台

报告期内,公司持续推进训练软件栈的研发和改进,以客户需求牵引新增功能和通用性支持,并大力推进大模型及推荐系统业务的支持和优化。

在新增功能方面,提供了方便客户模型迁移的多个工具,平滑支持了PyTorch_Lightning等第三方Python库。公司重点投入了分布式和大规模集群的软件栈支撑,增加支持了DeepSpeed、Megatron、Tutel等分布式训练库。软件栈在加大与社区生态融合的同时也完成了对典型操作系统的支持和发布,支持了生态的发展。

在通用性方面,增加了框架算子的支持数量并落实了框架版本升级的规划,完成了重点客户提出的大量定制化算子扩展需求,支撑了多个重点客户的业务落地。

在性能方面,通过算子层面大张量支持等新功能的开发,充分发挥了公司硬件产品的架构优势,使网络能够支持高效处理能力以及更大规模的大语言模型。公司通过重点客户性能需求的牵引,针对多个网络进行了极致优化,分析并实现了多个算子和框架层面的性能优化点,并在通信上持续进行了单机多卡的低延迟优化。

在大模型和AIGC训练领域,公司完善了大模型的训练软件栈研发,进行了GLM模型、LLaMA模型、GPT模型等模型的微调及预训练支持工作,验证了张量并行、流水并行、序列并行等并行技术,达到业务落地的精度和性能要求。

(三)打造生态建设、增强品牌影响力

报告期内,随着公司用户行业、用户数量的持续提升、基础系统软件平台的持续优化,用户可以更加灵活地使用公司的软硬件平台进行开发,公司生态建设持续发展。其次,凭借过硬的产品能效、良好的服务意识,公司的品牌影响力也在持续增强。此外,公司重视产学合作,目前已有多所高校开设了基于寒武纪软硬件平台的人工智能课程,建立了较为完善的高校课程生态体系,此举将进一步助力公司生态建设的发展。

(四)人才体系的健全和发展

公司高度重视人才体系的健全和发展,在积极引进高层次人才的同时注重内部人才培养,目前,公司已建立了成熟稳定的研发团队、销服体系、管理及支撑团队。为完善人才队伍建设、提升核心团队的凝聚力与战斗力,公司在目标管理、薪酬激励、培训及晋升等方面都有较完整的体系。同时,公司持续优化组织架构,细化岗位职责,推进信息化建设,为公司的可持续发展夯实基础。

(五)开展定向增发工作,为公司持续创新提供动力

2022年,公司向上海证券交易所提交了向特定对象发行股票的申报材料,发行拟募集资金总额不超过167,191.18万元(含本数),扣除发行费用后的净额将投资于以下项目:

报告期内,公司此次向特定对象发行股票已经上海证券交易所审核通过,并获得中国证监会同意注册的批复。根据发行方案等相关文件,在公司股东大会授权范围内,公司会同保荐人(主承销商)完成了本次发行工作,每股发行价格121.10元,实际发行股份13,806,042股,募集资金总额为1,671,911,686.20元,并已于2023年4月13日在中国证券登记结算有限责任公司上海分公司完成股份登记手续。

公司未来发展需要不断进行技术创新,研发更具创新性和先进性的智能芯片技术,为人工智能芯片下游不断拓展的应用场景提供更具竞争力的芯片及加速卡产品。因此,此次定向增发的成功将对公司后续产品的持续优化迭代提供必要的资金储备。

三、风险因素

(一)尚未盈利的风险

报告期内,公司归属于母公司股东的净利润、归属于母公司股东的扣除非经常性损益后的净利润分别为-54,482.86万元、-64,076.59万元,均为负值。

公司尚未实现盈利且存在累计未弥补亏损,主要因公司为确保“云边端”芯片产品及基础系统软件平台的高质量迭代,在竞争激烈的市场中保持技术领先优势,持续进行研发投入。

虽然公司无法保证短期内实现盈利或进行利润分配,但是在报告期内,公司芯片产品与众多行业领域中的头部公司建立了合作意向。通过历代产品的过硬测评指标及优良服务口碑,公司的品牌效应逐步凸显。

同时,公司认为,高质量的研发投入是芯片行业实现长远发展的坚实基础,是支撑企业未来发展不可或缺的基石。公司目前现金流状况良好,可以在未来一段时间内为公司研发投入及日常运营提供有效支撑。公司将持续拓展市场份额、加速场景落地、聚焦技术创新、持续构建生态和品牌,提升公司的核心竞争力。

(二)业绩下滑或亏损的风险

报告期内,公司实现营业收入11,446.80万元,较上年同期减少33.37%。公司营业收入未来能否持续增长,将受公司内外部因素的综合影响。外部方面,将可能受到宏观经济、行业发展及竞争态势、上下游产业发展等方面的影响。内部方面,将可能受到公司技术研发、市场推广、生态建设等方面的影响。公司管理层将结合最新行业发展和竞争态势,把握最新技术方向,提高技术研发及公司运营的效率,加大市场推广力度,夯实生态建设,以应对和降低相关风险。

公司的运营费用主要包括研发费用、管理费用和销售费用。由于公司设计的复杂计算芯片需要持续研发投入,亦需要保持骨干研发团队的稳定,研发投入和对人才的股权激励占据了运营费用中较大的比重,报告期内,公司研发费用与管理费用中股份支付两项合计占整体运营费用的79.77%。公司营收暂时无法覆盖该部分费用,因此,公司尚未盈利,从短期来看亦将存在亏损继续扩大的风险。但是,研发投入和对人才的激励是立足于企业长远发展而进行的投入,是支撑企业未来发展的基石,从长期来看亦是公司实现亏损收窄并实现盈亏平衡不可或缺的投入。未来,公司将进一步提高产品竞争力,开拓市场,深耕行业客户,加速场景落地,以降低亏损进一步扩大的风险。

(三)核心竞争力风险

公司所处行业为技术密集型行业。公司掌握的核心技术及公司研发水平将严重影响公司的核心竞争力。

公司是目前行业内少数全面系统掌握了智能芯片及其基础系统软件研发和产品化核心技术的企业之一,公司掌握的核心技术具有一定技术壁垒,关键核心技术处于行业的领先水平。但随着人工智能应用及算法的逐步普及,人工智能芯片受到了多家集成电路龙头企业的重视,该领域也成为多家初创集成电路设计公司发力的重点。此外,研发项目的进程及结果的不确定性较高,公司将面临前期的研发投入难以收回、预计效益难以达到的风险。未来,公司将不断贴近市场需求,提升研发投入效率,保障产品的高质量迭代,以此保障公司提升自身的核心竞争力。

(四)行业风险

人工智能芯片技术仍处于发展的初期阶段,技术迭代速度加快,技术发展路径尚在探索中,尚未形成具有绝对优势的架构和系统生态。随着越来越多的厂商推出人工智能芯片产品,该领域市场竞争日趋激烈。目前,英伟达在人工智能芯片领域仍占有绝对优势。

当前,除寒武纪之外,在云端智能计算市场和边缘智能计算市场中,目前市场份额主要由英伟达等企业所占据;在智能计算集群系统市场,基于英伟达GPU产品的集群占据市场优势地位。与英伟达等集成电路行业巨头相比,公司存在一定竞争劣势。在产业链生态架构方面,公司自主研发的基础系统软件平台的生态完善程度与英伟达相比仍有一定差距;在产品落地能力方面,公司的销售网络尚未全面铺开,业务覆盖规模及客户覆盖领域需进一步拓展。

未来,公司将加强研发管理,提升研发效率,以应对行业风险。

(五)供应链风险

公司采用Fabless模式经营,供应商包括IP授权厂商、服务器厂商、晶圆制造厂和封装测试厂等。公司向供应商采购芯片IP、EDA工具、晶圆及其他电子元器件等。2022年12月15日,美国商务部工业和安全局(BIS)以国家安全和外交利益为由,将公司及部分子公司列入“实体清单”。目前,该事项对公司研发造成的影响程度尚在有限范围内,公司的核心技术来自于寒武纪的自主研发,拥有自主知识产权,不会对公司产品研发及核心竞争力产生重大不利影响。长期来看,切换新供应商将产生一定成本,将可能对公司经营业绩产生一定不利影响。

为应对该事项对公司发展造成的不利影响,公司将基于产业政策与产业链上下游长期、广泛、良好的合作,在产品研发各阶段继续与各相关方保持良好沟通,并积极探索,做好各项应对工作,推动公司业务持续发展。

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