杭州国芯数字电视机顶盒芯片全球第一，2021年净利涨超20倍，募资4.59亿进行迭代升级
7月26日，创业板ipo受理不到一个月的杭州国芯科技股份有限公司（以下简称：杭州国芯）快速进入第一轮问询阶段。
此次创业板ipo，拟公开发行不超过5000万股，募集4.59亿元资金，用于现有产品的升级迭代，以及新一代神经网络处理器、高性能人工智能视觉技术、新一代智能语音算法、新一代低功耗模拟和射频技术的研发。
成立于2001年的杭州国芯，是一家专注于数字电视及物联网人工智能领域的芯片设计与系统方案开发的芯片设计企业，主要产品为数字电视机顶盒芯片、电子雷管主控芯片和ai语音交互芯片，产品主要应用于数字电视、民爆、智能家电家居、智能可穿戴及智能车载等领域。
在数字电视这一细分领域，杭州国芯的出货量保持着世界领先的市场份额。根据格兰研究数据，2021年杭州国芯数字电视机顶盒芯片产品全球市占率第一。
成立20余年，杭州国芯前后完成五轮融资，2010年a轮融资由天图投资领投，2019年完成由国投创合领投的1.5亿元b轮融资，2020年数亿元的c轮融资天图投资、海邦投资继续加码投入，2021年又获得创维集团的战略投资。目前杭州国芯的第一大股东是杭州芯扬创业投资合伙企业，现任董事长黄智杰先生直接持股1.05%，并通过慧芯投资间接持股，合计控制杭州国芯24.72%的股份。
2021年净利涨超20倍，数字电视机顶盒芯片年度销量突破6亿颗
招股书显示，2019年-2021年杭州国芯的营业收入分别为3.44亿元、4.15亿元、6.53亿元，年均复合增长率37.74%。2021年营业收入创历史新高，同比增长57.37%。总体，近三年杭州国芯的营收规模保持持续平稳的增长趋势。
同期取得的净利润分别为-0.08亿元、0.02亿元、0.54亿元，2019年扣非净利润甚至高达-0.12亿元。2020年虽然扭亏为盈，但是净利润还是较低的，2021年才真正开始大赚钱，净利润同比增长高达2063.58%。
不过2019年-2021年杭州国芯的毛利率提升幅度却不大，2019年、2020年主营业务毛利率均在27%的水平，2021年毛利率也仅比去年同期提升了2.62个百分点，达30.34%。据悉，目前杭州国芯主要依靠数字电视机顶盒芯片和物联网芯片销售获益。杭州国芯整体主营业务毛利率涨幅不大，主要跟毛利高度依赖数字电视机顶盒芯片有关，而2019年、2020年数字电视机顶盒芯片售价平稳，营业收入增长不大，而营业成本中的封测成本受产能的影响又有所上涨，所以导致毛利率涨幅不大。
数字电视机顶盒芯片是杭州国芯营收的主要来源，2019年-2021年该产品收入占比分别高达97.23%、96.19%、95.20%，贡献超9成的营收。根据格兰研究数据，2021年杭州国芯数字电视机顶盒芯片产品全球市占率第一。近三年该产品的出货量分别为3530.33万颗、3953.50万颗、4862.85万颗，2019年、2020年杭州国芯的数字电视机顶盒芯片出货量也排名全球市场第3名、第2名。
杭州国芯的数字电视机顶盒芯片主要面向海外卫星、海外地面、海外/国内有线和国内直播卫星市场。其中应用于海外卫星的数字电视机顶盒芯片，使用的是平头哥risc cpu内核，dvb-s2 解调，h.264高清解码，内置64mbyte容量内存。
在这一细分领域杭州国芯之所以能做到世界领先，主要跟其产品功能强大、高兼容及内核、存储等多项技术指标领先有关。据悉，杭州国芯的数字电视机顶盒芯片能够实现数字通信基带解调、音视频解码和处理及交互控制等功能，并且产品能符合美国、日本、欧洲、中国等在内的全球绝大部分国家采用的数字电视标准，并取得synamedia、irdeto、verimatrix、nagra、永新视博、数码视讯和联广视讯等国际及国内所有主流高安公司的授权，通过了国密、国测等安全技术认证。
杭州国芯数字电视机顶盒芯片产品方案、技术指标及特点如下：
杭州国芯的另一大业务是物联网芯片，其中包括电子雷管主控芯片和ai语音芯片。该业务所创造的营收规模较小，近三年收入占比均未超5%。2021年实现0.31亿元的收入，同比增长100.26%。2019年-2021年，杭州国芯的物联网芯片销量和销售收入总体呈上升趋势，不过销售单价有所下降。2020年单价比2019年下降72.04%，2021年又比上一年下降20.88%。
据悉，物联网芯片价格下降主要是因为单价较低的电子雷管主控芯片销量增加拉低了整体物联网芯片的价格。ai语音交互芯片在2019年-2021年的销售收入也稳步上升，其中2020年新推出应用于智能可穿戴和语音遥控器的超低功耗ai语音交互芯片gx8002芯片销量大增，而该芯片销售均价较低，导致了整体销售均价相对下降。
拥有优质的海外客户资源
2019年-2021年，杭州国芯的前五大客户销售收入合计占比分别为93.37%、89.23%和 81.66%，其中第一大客户销售收入占比分别为40.34%、43.27%和30.94%。客户集中度较高，营收较依赖前五大客户。
2021年杭州国芯的第一大客户是深圳市亿控电子科技有限公司，其余四大客户分别是深圳市顶鑫胜电子有限公司、深圳市华星数字有限公司、深圳市科通技术股份有限公司、北京东方广视科技股份有限公司。
杭州国芯的客户主要来自智能消费类电子、智能工业、通信、智能安防、智能家居、智能电力、智能商业、智能车联网领域。
终端领域的客户主要有创维数字、新大陆、东方广视、华曦达、迈科、天地星、锐锐科、高速达、恒利、华星数字、爱迪欧等。
杭州国芯还与阿里巴巴、百度、京东、亚马逊等互联网云平台企业建立合作关系，并为小米、360、漫步者、京东、大华、rokid 等客户提供芯片产品。
在海外的数字电视机顶盒杭州国芯市占率第一，其为海外众多厂商供应数字电视机顶盒芯片，如南非的multichoice、印度的sun direct、斯里兰卡的 dialog tv、拉丁美洲的claro tv、印尼的mnc vision和k-vision，印度的tccl 和imcl、孟加拉的rasa，以及缅甸skynet等。
杭州国芯与同行上市企业的对比情况
杭州国芯深耕数字电视机顶盒芯片领域20余年，其所从事的这一领域市场规模近年增长较为平缓。根据格兰研究的数据显示，2019年全球数字电视机机顶盒芯片市场规模达23840万片，2020年受全球疫情的影响，较2019年有所下滑，2021年反弹以8.23%的速度增长至22226万片。
全球范围内数字电视机顶盒芯片的供应商主要为杭州国芯、扬智科技、台湾联发科、美国博通、澜至科技、中天联科和海思半导体等。2021年，杭州国芯的数字电视机顶盒芯片全球市占率为21.52%，位居第一。扬智科技、台湾联发科紧随其后，市占率排名全球第二、第三。除此之外，在国内数字电视机顶盒芯片市场，杭州国芯还将面临海国科微和晶晨股份等企业的竞争。
而杭州国芯的物联网芯片产品包括应用于工业物联网领域的电子雷管主控芯片和应用于人工智能物联网领域的ai语音交互芯片。根据中国爆破器材行业协会数据，2021年我国电子雷管产量为1.64亿发，销量为1.58亿发，2017年-2021年年均复合增长率达到115.58%。而根据德勒研究的数据显示，2021年我国智能语音产业市场规模预计达到285亿元，同比增速达到44%，预计2030年市场规模将突破1452亿元。
在电子雷管芯片领域，杭州国芯面临的主要竞争对手有全安密灵、盛景微、力芯微；而在ai语音交互芯片领域，主要竞争对手是全志科技、恒玄科技、云知声、思必驰、启英泰伦、dsp集团。
从细分领域看，杭州国芯所专注的三大领域中，数字电视机顶盒芯片的市场规模增长是较平稳的，而电子雷管芯片和ai语音交互芯片的市场规模是高速增长的。而目前杭州国芯在高速增长的赛道产品出货量并不大，其超9成营收均来自的是数字电视机顶盒芯片。虽然杭州国芯已成为数字电视机顶盒芯片的世界龙头企业，出货量全球第一，但随着数字电视机顶盒芯片市场逐渐见顶，未来杭州国芯不扩大物联网芯片业务规模的话，营收要进入翻倍增长还是有一定难度的。
杭州国芯与同行上市企业，在营业收入、毛利率、研发投入、研发费用率方面的比较情况如下图所示：
杭州国芯的营收规模在同行企业中是相对较小的，盈利能力也低于同行大部分企业。不过在研发投入上，杭州国芯超过营收规模领先的力芯微。并且研发费用率高于行业平均水平，超过力芯微和国科微，接近晶晨股份和恒玄科技，仅落后全志科技2.28个百分点。
近年杭州国芯持续加大研发投入力度，开展技术研发及新品开发。2019年-2021年，研发费用分别为0.76亿元、0.87亿元、1.04亿元，分别占总营收的比例为22.07%、20.96%、15.97%。同时杭州国芯还通过校园招聘、社会招聘不断引进人才，逐步扩大研发队伍。截至2021年末，杭州国芯拥有技术研发人员228人，占员工总数的80.85%。
技术实力上，作为技术驱动型企业，杭州国芯一直坚持自主研发，其大部分ip和技术都已实现自主设计，比如信道解调与纠错解码、npu、音频 adc/dac、视频编解码、音频编解码、图像加速、视频后处理、图像 isp、音频 ai 算法、 视觉 ai 算法、模拟电源、低功耗pll等。并掌握了超低功耗设计、多核异构的架构设计及数模混合设计、神经网络处理器技术、芯片高级安全技术、信道传输技术等11项核心技术。
募资4.59亿元，进行现有产品的迭代升级
杭州国芯此次冲刺创业板上市，拟募资4.59亿元，投向“数字电视芯片产业化基地项目”、“物联网人工智能音频芯片研发及产业化项目”、“研发中心建设项目”等。
投入1.42亿募集资金的“数字电视芯片产业化基地项目”，旨在对现有数字电视机顶盒芯片产品进行成本、功耗、安全性、交互性方面的升级，并进一步扩展数字电视机顶盒芯片的种类，延伸至多屏互动产品，覆盖更广泛的应用场景。此举是为了巩固自身在数字电视机顶盒芯片领域的市场地位，增强自身的核心竞争力。虽然2021年杭州国芯已经在数字电视机顶盒芯片这一领域市占率第一，但是其实际与市占率排名第二的扬智科技差距并不是太大，未来仍面临被赶超的风险。
投资1.24亿元的“物联网人工智能音频芯片研发及产业化项目”，则主要是为了对现有的ai语音交互芯片进行优化升级。杭州国芯计划在目前的ai语音交互芯片基础上，集成蓝牙和音频点播和智能语音通话等周边配套功能，打造入门级和中高阶的“ai语音+蓝牙音频soc芯片”系列产品，拓宽产品在ai tws耳机、智能音箱和ai蓝牙车载系统领域的应用范围，提高自身的市场竞争力和盈利能力。
我国正在加速“aiot时代”进程，人工智能与物联网技术的加速融合，将使“万物互联”成为可能，在我国人工智能和5g市场和政策的双重驱动下，aiot 行业正处于飞速发展状态。预计到2025年，我国物联网设备连接量将接近200亿。ai技术赋能物联网设备，将成为未来的主流趋势。杭州国芯前瞻布局ai语音交互芯片，未来该产品有望成为企业业绩新的增长点。
投资0.94亿元的“研发中心建设项目”，研发的重点方向是：新一代神经网络处理器、高性能人工智能视觉技术、新一代智能语音算法、新一代低功耗模拟和射频技术 。其中新一代神经网络处理器（npu）包括低功耗的语音神经网络处理器与高性能的视觉神经网络处理器。高性能人工智能视觉技术包括对先进工艺下的多核异构架构soc技术、isp 技术、npu 技术、视频处理通道技术、视频编解码技术、多通道音频信号处理技术、音视频接口技术、通道压缩和解压缩技术研发。新一代智能语音算法包括麦克风阵列处理算法、语音盲源分离算法、降噪与后处理算法、回声清除算法、自适应 anc 算法、vad 算法、kws 算法、asr 算法、nlu 算法、解码算法、云端软件等一系列与人工智能技术相关的语音处理关键技术研发。
据悉，2020年杭州国芯在低功耗技术上已取得了一定突破，发布了应用于tws耳机等穿戴设备的超低功耗语音唤醒芯片gx8002，芯片采用mcu+npu架构，实现了vad待机功率70uw、语音唤醒工作功耗小于 1mw 的超低功耗水平。
不过杭州国芯的物联网芯片的收入占比不足5%，规模远远小于数字电视机顶盒芯片业务，且企业存在产品结构较单一的问题。募集资金到位后，杭州国芯加大研发投入，开发新产品，有望改善产品结构单一这一劣势。
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“芯”制造填补我国工厂化生产线空白
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此次创业板ipo，拟公开发行不超过5000万股，募集4.59亿元资金，用于现有产品的升级迭代，以及新一代神经网络处理器、高性能人工智能视觉技术、新一代智能语音算法、新一代低功耗模拟和射频技术的研发。
成立于2001年的杭州国芯，是一家专注于数字电视及物联网人工智能领域的芯片设计与系统方案开发的芯片设计企业，主要产品为数字电视机顶盒芯片、电子雷管主控芯片和ai语音交互芯片，产品主要应用于数字电视、民爆、智能家电家居、智能可穿戴及智能车载等领域。
在数字电视这一细分领域，杭州国芯的出货量保持着世界领先的市场份额。根据格兰研究数据，2021年杭州国芯数字电视机顶盒芯片产品全球市占率第一。
成立20余年，杭州国芯前后完成五轮融资，2010年a轮融资由天图投资领投，2019年完成由国投创合领投的1.5亿元b轮融资，2020年数亿元的c轮融资天图投资、海邦投资继续加码投入，2021年又获得创维集团的战略投资。目前杭州国芯的第一大股东是杭州芯扬创业投资合伙企业，现任董事长黄智杰先生直接持股1.05%，并通过慧芯投资间接持股，合计控制杭州国芯24.72%的股份。
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同期取得的净利润分别为-0.08亿元、0.02亿元、0.54亿元，2019年扣非净利润甚至高达-0.12亿元。2020年虽然扭亏为盈，但是净利润还是较低的，2021年才真正开始大赚钱，净利润同比增长高达2063.58%。
不过2019年-2021年杭州国芯的毛利率提升幅度却不大，2019年、2020年主营业务毛利率均在27%的水平，2021年毛利率也仅比去年同期提升了2.62个百分点，达30.34%。据悉，目前杭州国芯主要依靠数字电视机顶盒芯片和物联网芯片销售获益。杭州国芯整体主营业务毛利率涨幅不大，主要跟毛利高度依赖数字电视机顶盒芯片有关，而2019年、2020年数字电视机顶盒芯片售价平稳，营业收入增长不大，而营业成本中的封测成本受产能的影响又有所上涨，所以导致毛利率涨幅不大。
数字电视机顶盒芯片是杭州国芯营收的主要来源，2019年-2021年该产品收入占比分别高达97.23%、96.19%、95.20%，贡献超9成的营收。根据格兰研究数据，2021年杭州国芯数字电视机顶盒芯片产品全球市占率第一。近三年该产品的出货量分别为3530.33万颗、3953.50万颗、4862.85万颗，2019年、2020年杭州国芯的数字电视机顶盒芯片出货量也排名全球市场第3名、第2名。
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杭州国芯数字电视机顶盒芯片产品方案、技术指标及特点如下：
杭州国芯的另一大业务是物联网芯片，其中包括电子雷管主控芯片和ai语音芯片。该业务所创造的营收规模较小，近三年收入占比均未超5%。2021年实现0.31亿元的收入，同比增长100.26%。2019年-2021年，杭州国芯的物联网芯片销量和销售收入总体呈上升趋势，不过销售单价有所下降。2020年单价比2019年下降72.04%，2021年又比上一年下降20.88%。
据悉，物联网芯片价格下降主要是因为单价较低的电子雷管主控芯片销量增加拉低了整体物联网芯片的价格。ai语音交互芯片在2019年-2021年的销售收入也稳步上升，其中2020年新推出应用于智能可穿戴和语音遥控器的超低功耗ai语音交互芯片gx8002芯片销量大增，而该芯片销售均价较低，导致了整体销售均价相对下降。
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2021年杭州国芯的第一大客户是深圳市亿控电子科技有限公司，其余四大客户分别是深圳市顶鑫胜电子有限公司、深圳市华星数字有限公司、深圳市科通技术股份有限公司、北京东方广视科技股份有限公司。
杭州国芯的客户主要来自智能消费类电子、智能工业、通信、智能安防、智能家居、智能电力、智能商业、智能车联网领域。
终端领域的客户主要有创维数字、新大陆、东方广视、华曦达、迈科、天地星、锐锐科、高速达、恒利、华星数字、爱迪欧等。
杭州国芯还与阿里巴巴、百度、京东、亚马逊等互联网云平台企业建立合作关系，并为小米、360、漫步者、京东、大华、rokid 等客户提供芯片产品。
在海外的数字电视机顶盒杭州国芯市占率第一，其为海外众多厂商供应数字电视机顶盒芯片，如南非的multichoice、印度的sun direct、斯里兰卡的 dialog tv、拉丁美洲的claro tv、印尼的mnc vision和k-vision，印度的tccl 和imcl、孟加拉的rasa，以及缅甸skynet等。
杭州国芯与同行上市企业的对比情况
杭州国芯深耕数字电视机顶盒芯片领域20余年，其所从事的这一领域市场规模近年增长较为平缓。根据格兰研究的数据显示，2019年全球数字电视机机顶盒芯片市场规模达23840万片，2020年受全球疫情的影响，较2019年有所下滑，2021年反弹以8.23%的速度增长至22226万片。
全球范围内数字电视机顶盒芯片的供应商主要为杭州国芯、扬智科技、台湾联发科、美国博通、澜至科技、中天联科和海思半导体等。2021年，杭州国芯的数字电视机顶盒芯片全球市占率为21.52%，位居第一。扬智科技、台湾联发科紧随其后，市占率排名全球第二、第三。除此之外，在国内数字电视机顶盒芯片市场，杭州国芯还将面临海国科微和晶晨股份等企业的竞争。
而杭州国芯的物联网芯片产品包括应用于工业物联网领域的电子雷管主控芯片和应用于人工智能物联网领域的ai语音交互芯片。根据中国爆破器材行业协会数据，2021年我国电子雷管产量为1.64亿发，销量为1.58亿发，2017年-2021年年均复合增长率达到115.58%。而根据德勒研究的数据显示，2021年我国智能语音产业市场规模预计达到285亿元，同比增速达到44%，预计2030年市场规模将突破1452亿元。
在电子雷管芯片领域，杭州国芯面临的主要竞争对手有全安密灵、盛景微、力芯微；而在ai语音交互芯片领域，主要竞争对手是全志科技、恒玄科技、云知声、思必驰、启英泰伦、dsp集团。
从细分领域看，杭州国芯所专注的三大领域中，数字电视机顶盒芯片的市场规模增长是较平稳的，而电子雷管芯片和ai语音交互芯片的市场规模是高速增长的。而目前杭州国芯在高速增长的赛道产品出货量并不大，其超9成营收均来自的是数字电视机顶盒芯片。虽然杭州国芯已成为数字电视机顶盒芯片的世界龙头企业，出货量全球第一，但随着数字电视机顶盒芯片市场逐渐见顶，未来杭州国芯不扩大物联网芯片业务规模的话，营收要进入翻倍增长还是有一定难度的。
杭州国芯与同行上市企业，在营业收入、毛利率、研发投入、研发费用率方面的比较情况如下图所示：
杭州国芯的营收规模在同行企业中是相对较小的，盈利能力也低于同行大部分企业。不过在研发投入上，杭州国芯超过营收规模领先的力芯微。并且研发费用率高于行业平均水平，超过力芯微和国科微，接近晶晨股份和恒玄科技，仅落后全志科技2.28个百分点。
近年杭州国芯持续加大研发投入力度，开展技术研发及新品开发。2019年-2021年，研发费用分别为0.76亿元、0.87亿元、1.04亿元，分别占总营收的比例为22.07%、20.96%、15.97%。同时杭州国芯还通过校园招聘、社会招聘不断引进人才，逐步扩大研发队伍。截至2021年末，杭州国芯拥有技术研发人员228人，占员工总数的80.85%。
技术实力上，作为技术驱动型企业，杭州国芯一直坚持自主研发，其大部分ip和技术都已实现自主设计，比如信道解调与纠错解码、npu、音频 adc/dac、视频编解码、音频编解码、图像加速、视频后处理、图像 isp、音频 ai 算法、 视觉 ai 算法、模拟电源、低功耗pll等。并掌握了超低功耗设计、多核异构的架构设计及数模混合设计、神经网络处理器技术、芯片高级安全技术、信道传输技术等11项核心技术。
募资4.59亿元，进行现有产品的迭代升级
杭州国芯此次冲刺创业板上市，拟募资4.59亿元，投向“数字电视芯片产业化基地项目”、“物联网人工智能音频芯片研发及产业化项目”、“研发中心建设项目”等。
投入1.42亿募集资金的“数字电视芯片产业化基地项目”，旨在对现有数字电视机顶盒芯片产品进行成本、功耗、安全性、交互性方面的升级，并进一步扩展数字电视机顶盒芯片的种类，延伸至多屏互动产品，覆盖更广泛的应用场景。此举是为了巩固自身在数字电视机顶盒芯片领域的市场地位，增强自身的核心竞争力。虽然2021年杭州国芯已经在数字电视机顶盒芯片这一领域市占率第一，但是其实际与市占率排名第二的扬智科技差距并不是太大，未来仍面临被赶超的风险。
投资1.24亿元的“物联网人工智能音频芯片研发及产业化项目”，则主要是为了对现有的ai语音交互芯片进行优化升级。杭州国芯计划在目前的ai语音交互芯片基础上，集成蓝牙和音频点播和智能语音通话等周边配套功能，打造入门级和中高阶的“ai语音+蓝牙音频soc芯片”系列产品，拓宽产品在ai tws耳机、智能音箱和ai蓝牙车载系统领域的应用范围，提高自身的市场竞争力和盈利能力。
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投资0.94亿元的“研发中心建设项目”，研发的重点方向是：新一代神经网络处理器、高性能人工智能视觉技术、新一代智能语音算法、新一代低功耗模拟和射频技术 。其中新一代神经网络处理器（npu）包括低功耗的语音神经网络处理器与高性能的视觉神经网络处理器。高性能人工智能视觉技术包括对先进工艺下的多核异构架构soc技术、isp 技术、npu 技术、视频处理通道技术、视频编解码技术、多通道音频信号处理技术、音视频接口技术、通道压缩和解压缩技术研发。新一代智能语音算法包括麦克风阵列处理算法、语音盲源分离算法、降噪与后处理算法、回声清除算法、自适应 anc 算法、vad 算法、kws 算法、asr 算法、nlu 算法、解码算法、云端软件等一系列与人工智能技术相关的语音处理关键技术研发。
据悉，2020年杭州国芯在低功耗技术上已取得了一定突破，发布了应用于tws耳机等穿戴设备的超低功耗语音唤醒芯片gx8002，芯片采用mcu+npu架构，实现了vad待机功率70uw、语音唤醒工作功耗小于 1mw 的超低功耗水平。
不过杭州国芯的物联网芯片的收入占比不足5%，规模远远小于数字电视机顶盒芯片业务，且企业存在产品结构较单一的问题。募集资金到位后，杭州国芯加大研发投入，开发新产品，有望改善产品结构单一这一劣势。
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