芯原股份研发投入重点分析报告
一、引言
芯原股份(688521.SH)作为国内领先的半导体IP授权及芯片定制服务提供商,其核心竞争力源于长期的研发投入。公司采用“芯片设计平台即服务(SiPaaS)”模式,通过自主半导体IP库与定制化设计能力,为客户提供从定义到量产的一站式芯片解决方案。在全球半导体行业周期波动背景下,研发投入成为公司应对下行压力、抢占未来赛道的关键抓手。本文基于券商API数据[0],从研发投入整体情况、核心方向、商业模式协同及效果展望等维度,系统分析芯原股份的研发投入重点。
二、研发投入整体情况:高占比、强韧性
1. 投入规模与增长趋势
芯原股份的研发投入保持高位增长。根据2025年中报数据[0],公司上半年研发费用(rd_exp)达6.12亿元,占同期营业收入(9.74亿元)的62.9%,远超行业平均水平(2024年全球半导体行业研发投入占比约15%)。2024年,公司研发费用同比增长32%(forecast数据[0]),主要因产业下行周期中“逆向”加大研发投入,布局长期技术储备。
2. 投入结构:以技术创新为核心
从财务报表看,研发投入主要用于
无形资产积累
与
平台能力提升
:
- 无形资产(
intan_assets):2025年中报显示,公司无形资产达4.82亿元,主要为自主研发的半导体IP及设计工具,占非流动资产的24.6%;
- 研发支出(
r_and_d):尚未资本化的研发支出为2785万元,主要用于Chiplet技术、生成式AI芯片等前沿领域的探索。
三、研发投入核心方向:聚焦IP与前沿技术
芯原股份的研发投入围绕“
强化IP壁垒
”与“
布局未来赛道
”两大主线,具体可分为三大核心方向:
1. 自主半导体IP:构建核心壁垒
半导体IP是芯片设计的“积木”,也是芯原股份的核心资产。公司研发投入重点聚焦
处理器IP
与
数模混合/射频IP
,形成了六大类自主可控的处理器IP(图形处理器GPU、神经网络处理器NPU、视频处理器VPU、数字信号处理器DSP、图像信号处理器ISP、显示处理器DPU)及1500余个数模混合IP与射频IP[0]。
处理器IP
:针对高算力、低功耗需求,公司持续优化GPU(用于消费电子、车载娱乐)、NPU(用于生成式AI、计算机视觉)的性能,例如其NPU IP支持Transformer模型加速,满足ChatGPT等生成式AI对高算力的需求;
数模混合/射频IP
:覆盖USB、PCIe、DDR等高速接口,以及Wi-Fi、蓝牙等无线通信协议,支撑物联网、工业控制等场景的低功耗芯片设计。
这些IP不仅通过授权模式直接产生收入(2024年知识产权授权使用费业务收入同比增长21%[0]),更成为芯片定制服务的基础——客户可基于芯原的IP库快速搭建芯片架构,缩短设计周期。
2. Chiplet技术:应对先进制程挑战
随着半导体制程进入7nm及以下节点,单芯片成本呈指数级增长,Chiplet(小芯片)技术成为解决这一问题的关键。芯原股份早在五年前便布局Chiplet技术,研发投入聚焦
异构集成
与
应用场景落地
:
技术研发
:攻克Chiplet间高速互连(如CoWoS、InFO)、异构芯片封装(如CPU+GPU+NPU的混合架构)等关键技术,降低先进制程依赖;
应用落地
:针对生成式AI(需要高算力异构芯片)、智慧驾驶(需要车载芯片的高可靠性与低延迟)等场景,开发Chiplet-based芯片解决方案。例如,公司为某大型互联网公司定制的生成式AI芯片,通过Chiplet技术将GPU与NPU集成,实现算力提升30%、成本降低25%[0]。
3. 芯片设计平台:支撑SiPaaS模式
芯原股份的“SiPaaS”模式依赖于强大的设计平台,研发投入重点优化
工具链
与
流程自动化
:
设计工具
:开发自主的芯片设计EDA工具(如逻辑综合、布局布线工具),降低对国外EDA的依赖;
流程自动化
:通过机器学习优化芯片设计流程(如自动布局、功耗分析),将定制芯片的设计周期从12-18个月缩短至6-9个月[0]。
平台能力的提升不仅提高了客户粘性(2024年末在手订单24.06亿元,连续五季度保持高位[0]),更降低了研发成本——通过平台复用,公司芯片设计业务的毛利率从2023年的35%提升至2024年的42%[0]。
三、研发投入与商业模式的协同:IP与定制的相互促进
芯原股份的研发投入形成了“
IP授权-芯片定制-IP迭代
”的正向循环:
IP授权
:通过研发投入形成的IP库,向客户收取授权费,为研发提供现金流;
芯片定制
:基于IP库为客户定制芯片,获得定制服务收入,同时收集客户需求反馈;
IP迭代
:根据客户需求(如生成式AI对NPU的更高要求),迭代升级IP,进一步强化IP壁垒。
例如,公司为某车载芯片客户定制的VPU IP,通过客户反馈优化了视频编码效率,后续授权给其他车载客户,实现了“一次研发、多次变现”[0]。
四、研发投入效果与未来展望
1. 短期效果:抵御周期波动,实现业务复苏
2024年,全球半导体行业处于下行周期,芯原股份通过加大研发投入(研发费用同比增长32%[0]),实现了业务的快速复苏:
- 芯片设计业务收入2024年下半年同比增长81%,主要因研发投入带来的IP优化与平台能力提升,吸引了更多客户;
- 在手订单连续五季度保持高位(2024年末24.06亿元),说明研发投入形成的技术能力得到客户认可[0]。
2. 长期展望:聚焦AI与车载,强化技术储备
未来,芯原股份的研发投入将继续聚焦
生成式AI
与
智慧驾驶
两大赛道:
生成式AI
:随着ChatGPT等应用的普及,高算力芯片需求爆发,公司将加大NPU、GPU等处理器IP的研发,优化Chiplet技术,支撑更大规模的模型训练;
智慧驾驶
:车载芯片需要满足高可靠性(ASIL-B级以上)、低延迟(<10ms)等要求,公司将研发针对ADAS(高级驾驶辅助系统)、自动驾驶的专用IP,如ISP(用于摄像头感知)、VPU(用于视频处理)[0]。
五、结论
芯原股份的研发投入以“
IP为核心
”“
前沿技术为导向
”“
商业模式协同为支撑
”,通过高占比的研发投入(2025年上半年研发费用占比62.9%[0]),构建了半导体IP与芯片定制的核心壁垒。在生成式AI、智慧驾驶等未来赛道,公司的研发投入将持续强化技术储备,实现“研发-业务-研发”的正向循环。随着行业复苏,研发投入的效果将逐步释放,支撑公司长期增长。