（报告出品方/作者：国泰君安证券，王聪，舒迪，陈豪杰）

1.公司为嵌入式CPU设计企业，IP核国产化领导者

1.1.公司专注于嵌入式CPU研发和产业化应用

国芯科技专注于自主可控嵌入式CPU研发和产业化应用，主营业务包括IP授权、芯片定制服务和自主芯片及模组产品。公司自主芯片业务的产品主要包括汽车芯片、云安全芯片、端安全芯片等，广泛应用在汽车电子、云计算、大数据、智能终端、物联网、工业控制、智能储存、金融电子等诸多领域。

公司年成立于苏州，同年从摩托罗拉引进“M*Core指令集”，年从IBM引进“PowerPC指令集”，年推出首款汽车MCU产品CCFCBC，年自主可控嵌入式CPU实现累计上亿颗应用，年开始基于开源RISC-V架构指令集研发CPU内核，年公司在上海证券交易所科创板上市。公司无控股股东，实际控制人为郑茳、肖佐楠、匡启和。公司第一大股东宁波麒越股权投资基金合伙企业（有限合伙）持有公司10.03%的股份，国家集成电路基金持有公司6.47%的股份。

郑茳，现任国芯科技董事长，男，年出生，中国国籍，无境外永久居留权，博士学历，教授，国务院特殊津贴专家，曾获“新世纪百千万人才工程”国家级人选、国家科技进步二等奖、科技部“创新人才推进计划”科技创新创业人才、全国信息产业劳动模范。肖佐楠，现任国芯科技董事、总经理，男，年出生，中国国籍，无境外永久居留权，硕士学历，高级工程师，国务院特殊津贴专家，曾入选国家特支计划（万人计划），为科技部首批“创新人才推进计划”中青年科技创新领军人才。匡启和，现任国芯科技董事、副总经理，男，年出生，中国国籍，无境外永久居留权，博士学历，高级工程师，国务院特殊津贴专家。

1.2.受益于自主芯片爆发实现快速增长

公司-年H1营收规模增速稳定，保持在10%以上，年营收2.59亿元。公司端安全芯片取得技术突破，推出了以CUni系列为代表的金融终端安全主控芯片，相关业务发展良好，-年金融电子安全芯片的销售收入复合增长率超过%，为公司营收与利润水平进一步提升做出重要贡献。年，公司持续聚焦于“云”到“端”的安全应用，安全芯片业务持续增长，智能门锁主控芯片CCMS产品出货量显著提高。年实现营收4.08亿元，营收增速高达57.14%；归母净利润0.7亿元，同比增长52.17%。公司自主芯片及模组产品销量大幅增长，但低价芯片在中的销售占比提高，降低了产品的平均单价。

H1，公司受益于国产替代政策，积极加大业务拓展，持续调整产业结构，把握行业发展机遇，汽车电子和工业控制业务领域取得突破性进展，同比增速.51%。公司立足于自主可控嵌入式CPU技术，面向国家重大需求和关键领域，芯片定制服务实现业绩爆发，同比增长.76%。公司H1归母净利润达0.61亿元，同比增长.09%，归母扣非净利润0.19亿元，扭亏为盈。

公司毛利率保持稳定，净利率不断攀升。年H1公司毛利率52.95%，净利率17.23%。与H1毛利率略微下跌的原因主要是定制芯片量产业务的后期流片服务占比上升，该业务毛利率较低，拉低了公司的整体毛利率。公司采用Fabless经营模式，资产负债率低。年末，公司总资产同比增长.92%，主要原因是报告期内公司首次公开发行股票募集资金到位及净利润增加。截至年H1，公司货币资金16.45亿元，总资产30.38亿元，货币占比约54.15%，资产负债率7.65%，现金准备充足。公司加大投入汽车MCU研发以及自主芯片新产品线布局，有望打破外企垄断，引领汽车芯片国产替代进程。

公司三大主营业务占比相对稳定，自主芯片及模组产品业务占比呈上升趋势。受益于长期研究积累，公司IP授权业务毛利率持续保持%。芯片定制业务主要服务于毛利率较高的国家重大需求领域客户，毛利率变动受客户情况影响。自主芯片及模组产品毛利率较稳定。

1.3.充分利用技术积累，发力民用汽车MCU

十余年技术积累，公司汽车芯片研发经验丰富。公司早在年推出应用于汽车电子和工业控制的嵌入式CPU内核C及相应的SoC芯片设计平台，之后持续加强汽车芯片系列产品研发，于年推出适用于车身控制和车辆网关等应用领域的芯片CCFCBC，于年启动面向发动机控制应用领域的芯片CCFCPT的研发，于年启动第二代发动机控制芯片CCFCPT的研制。上述芯片目前均已通过AEC-QGrade1级测试认证，实现了我国关键领域的国产化替代。公司十余年基于PowerPC架构的汽车芯片研究历程，为其突破关键技术，实现汽车芯片的国产化替代，奠定了坚实的研发经验基础。

公司在汽车芯片领域取得关键研发突破。公司于年成功研发CCFCBC芯片产品，基于40nm工艺，实现了关键技术的重大突破，其性价比直逼海外大厂主流芯片产品。截至6月底，公司研发成功的新一代中高端车身/网关控制芯片已经获得超过万颗订单，并实现数十万颗出货和装车。公司“车规级车身及发动机控制MCU芯片”项目荣获第五届“IC创新奖”技术创新奖，公司技术突破取得了行业与市场的高度认可。

把握时代机遇，公司引领汽车芯片国产替代浪潮。公司瞄准汽车电子MCU芯片领域国产化替代机会，重点加强汽车电子MCU的产品研发，已发布多款高性能、高性价比的车身/网关控制、动力总成控制MCU芯片产品，其中发动机控制芯片已在柴油重型发动机中获得实际应用，在关键领域打破国际垄断，实现了自主可控和国产化替代。公司积极发展汽车电子芯片，覆盖车身控制、发动机和新能源电机控制、域控制和新能源电池管理系统控制等方面，为解决汽车行业“缺芯”问题作出努力。

2.汽车智能化与电动化势不可挡，产业发展赋能汽车MCU市场爆发

2.1.MCU是智能控制的核心元件，在汽车电子领域应用广泛

MCU（MicrocontrollerUnit），微控制单元，又称单片微型计算机或单片机，是把中央处理器(CPU)的频率与规格适当缩减，并将内存、计数器、A/D转换等周边接口整合在单一芯片上，形成的芯片级计算机，为不同的应用场合做不同组合控制，是电子控制单元ECU的核心部件与运算处理中心。MCU主要由CPU、存储单元、输入/输出端口和基本功能单元四个部分组成。其中，CPU（中央处理器）是MCU的核心部件，能够完成对数据的运算与传输，并分析和执行预先编制的程序及指令；存储单元，主要分为ROM与RAM，用以存储程序与临时数据；输入/输出端口实现MCU与外界的交互，能够接收外来数据并将CPU处理后的数据输出；基本功能单元种类丰富，实现了MCU的测控功能，主要包括定时器、计数器、中断系统等，用来完善和扩展MCU的功能。

MCU分类标准较多，主要以指令集和位数区分。MCU可按用途、存储器结构、指令集与位数进行分类。MCU按用途可分为通用型与专用型；按存储器结构可分为哈佛结构和冯诺依曼结构；按指令集可分为CISC（复杂指令集）和RISC（精简指令集），其中，主流的ARM、PowerPC、RISC-V、MIPS等架构均属于RISC，CISC以X86为代表；按位数可分为8位、16位、32位等，位数指MCU处理数据的宽度，代表了MCU的数据处理能力。MCU发展五十余年，成长速度十分迅猛。MCU的发展历程大致可分为5个阶段。-年，MCU诞生阶段；-年，低性能单片机阶段；-年，高性能8位MCU，存储容量逐步加大；-80年代末，16位MCU阶段，芯片集成度提升；年代至今，全方位、高水平不断迭代更新。

MCU下游应用广泛，汽车是MCU最大下游应用市场。MCU广泛应用于消费电子、计算机网络、通信、工业控制、汽车电子、医疗电子等领域。从不同位数的MCU来看，8位MCU主要应用于电表、马达控制器、电动玩具、传真机、USB等；16位MCU主要应用于移动电话、数字相机等；32位MCU主要应用于智能家居、安防监控、指纹识别、触控按键等；64位MCU主要应用于高阶工作站、多媒体互动系统等。其中32位MCU占比最高。作为全球MCU市场最大的下游应用，汽车领域的车规MCU主要用于车身控制、驾驶控制、发动机控制、信息娱乐、自动驾驶和辅助驾驶等领域。

汽车MCU主要用于辅助驾驶、电源电机、智能座舱、车身控制、照明等模块。8位MCU架构简单，易设计成本低，单价一般小于1美元，主要应用于车体的各个子系统，实现风扇控制、空调控制、车窗升降、座椅控制、门控模块等控制功能。16位MCU介于8位于32位MCU之间，单价一般在1-5美元，主要用于中端的底盘和低端发动机控制，如制动、转向、悬架、刹车等。32位MCU芯片性能优异，价格相对较高，单价一般在5-10美元，高端多核产品可达10美元以上，主要用于高端的发动机和车身控制领域，如高端仪表盘、高端发动机、多媒体信息系统、安全系统等，在自动驾驶功能中扮演重要角色。

2.2.智能化与电动化趋势推动汽车MCU价值量提升

智能化趋势：驾驶自动化渗透率提高将推动汽车MCU需求扩大。汽车自动驾驶可分三大步骤：传感器感知识别、控制器决策规划、底盘域控制执行，每个步骤都对MCU有核心需求，不同级别的驾驶自动化需求程度有差异。汽车驾驶自动化等级可依功能等级划分为L0-L5六个级别。其中L0-L2级自动化被称为驾驶辅助，必须为汽车添加一些感知车身信息、感知环境信息、泊车辅助、主动安全等辅助功能，整车厂综合考虑成本和性能，主要以ECU形式分布式架构添加，将直接提高汽车MCU用量。L3-L5级自动化被称为自动驾驶，目前未大规模商用，预计控制功能将由域主控芯片统一控制，MCU主要用以周边驱动、安全芯片和安全冗余的保留，少数高端MCU替代多颗低端MCU，整体用量有所降低，但因高端MCU占比提高，整体价值量趋于稳定。

电动化趋势：三电系统电控需求增加，拉高MCU需求。三电系统指新能源汽车核心三部件，包括动力电池、电控系统和电动机。汽车电动化对MCU需求的提升主要体现在三个方面：1)电池管理系统（BMS）需要对电池的温度控制、充放电和电池间均衡进行控制，功能多样复杂，一般需要多颗MCU协同实现。2)整车控制器（VCU），是新能源车的核心控制部件，获取驾驶意图、车辆状态等输入信号，依据其制定功率输出和能量回收策略，并通过总线将控制命令输出给其它动力总成控制器。电动车动力系统相较燃油车更复杂，为实现能量管理等功能必须增加一个整车控制器，且对整车控制器算力要求较高。因此，整车控制器一般配备一颗或多颗高端32位MCU。

3)引擎控制器/变速箱控制器，传统燃油车的动力控制系统主要包括一块发动机主控MCU和一块变速器主控MCU。电动车逆变器将电池输出的直流电逆变为三相交流电为电机供能，逆变器控制MCU会替代传统发动机主控MCU。电动车减速器用以实现高转速发动机的减速与控制，其MCU控制芯片替代了传统变速器主控MCU。

长期视角下，电子电气架构从分布式向集中式演进，影响MCU用量。传统汽车采用分布式电子电气架构，车辆各功能受不同且功能单一的ECU分别控制。智能化与电动化趋势下，汽车配置需求与功能实现方式增加，整车ECU与MCU数量激增，分布式架构暴露出线路繁杂、能源与空间利用效率低、软件更新困难等问题，单个ECU边际使用成本高，难以应对各类新生复杂功能。

面对新生市场需求，域集中电子电气架构可能是未来几年的主流架构。将整车划为不同区块，如车身域、动力域、娱乐域、底盘域等，单个控制器集中控制所在域内原本由多个简单ECU实现的功能。集中式架构布线清晰，能够实现整车OTA，但也降低了ECU与MCU用量，由少量高端MCU替代大量低端MCU。同时，低端MCU仍可依靠成本优势，在单一功能控制领域获得生存空间。现阶段主流集中式电子电气架构主要有3种：集中功能域、跨域融合、整车集中+区域控制。

受益于智能化、电动化与电子电气架构集中化趋势，汽车MCU有望量价齐升。根据中国市场学会汽车营销专家委员会研究部的数据，普通传统燃油汽车的ECU数量平均为70个，豪华传统燃油汽车的ECU数量平均为个，而智能汽车ECU数量平均为个，单辆汽车MCU用量在新一代汽车ECU系统中较原来有2至4倍的增长。同时，预计电子电气架构集中化趋势下，32位多核等高端MCU使用占比将上升，推高MCU整体ASP，汽车MCU有望迎来量价齐升。

2.3.汽车MCU市场规模不断扩大，中国汽车MCU前景广阔

中国MCU与汽车MCU市场预计保持稳步增长。根据IHS的数据，中国MCU市场在年迎来了爆发性增长，达到亿元，同比增速35.69%，预计-年将保持稳健增长，年中国MCU市场规模达亿元。根据前瞻产业研究院的数据，中国汽车MCU市场将同步保持增长，预计年中国汽车MCU销售额达8.8亿美元。中国MCU市场下游应用以消费电子为主。全球MCU市场下游应用以汽车电子为主，而中国MCU市场下游应用以消费电子为主，中国汽车MCU市场在未来随着国产汽车的崛起、汽车芯片国产化替代浪潮翻涌，有较大增长空间。

汽车智能化、电动化和电子电气架构集中化趋势将成为汽车MCU市场发展的重要驱动力量。汽车智能化、电动化趋势将提高汽车MCU用量，并推动商用汽车MCU芯片的结构性升级，32位多核等高端汽车MCU芯片用量占比提高，着力推动从中低端分散控制为主到中高端集中控制为主的转变升级。

3.汽车MCU竞争格局清晰，公司有望基于PowerPC架构实现对恩智浦汽车MCU的国产替代

3.1.乘开源东风，PowerPC架构在安全驾驶等领域仍为主流应用

指令集架构是芯片设计的基础。指令集架构是CPU所使用指令的集合及总线设计等逻辑框架，是芯片设计的基础。主流的指令集架构可分为CISC（复杂指令集计算机）与RISC（精简指令集计算机）两类。其中，CISC的设计策略是使用大量、复杂的指令，几乎每一项任务都有对应的指令，这使得程序设计较为容易，但导致了电路设计的复杂；RISC的出发点是通过精简指令系统来降低硬件设计的复杂程度，只要求硬件执行少量、最常用的指令，利用简单指令通过编译合成复杂指令。CISC以X86为代表，RISC以ARM、PowerPC、RISC-V、MIPS为代表：

1)ARM：英国Acorn公司设计，生态建设完善，成为目前主流架构。全球前十大MCU厂商32位产品均有ARM架构导入。ARM在移动端应用领域占绝对领先地位。2)PowerPC：年由Apple、IBM、Motorola组成的AIM联盟所开发。具有较好的嵌入式表现，性能优异、能量损耗低。3)RISC-V：由加州大学伯克利分校开发，最大特点是开源，较精简和灵活的设计使其能够广泛应用于边缘计算等设备领域。4)MIPS：无内部互锁流水级微处理器，利用软件手段避免流水线的数据问题。MIPS是较早实现商业化的RISC架构之一，应用于Sony和Nintendo的游戏机、Cisco路由器和SGI超级计算机等。

ARM在嵌入式CPUIP领域占据绝对领先地位。根据ARM

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