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證
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研
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報
告2023年3月25日【方正電子·公司深度報告】恒爍股份(688416.SH):NORFlash
+MCU
+
AI,恒久發(fā)展?fàn)q動我芯恒爍股份·業(yè)務(wù)版圖聚焦“存儲+控制”領(lǐng)域NORFlash存儲芯片
通用MCU芯片CiN低電壓1.65-2V高電壓寬電壓32位;12英寸55nm
eFlash2.3-3.6V1.65-3.6VCX32L003F8Q6RCX32L003F6Q6RCX32L003F8Q6TCX32L003F6Q6TCX32L003F8P6UCX32L003F6P6UCX32L003F8P6TCX32L003F6P6TOCX32L003R65/50nmZB25LD20ZB25LD40ZB25LD80ZB25LQ80ZB25LQ16ZB25LQ32ZB25LQ64ZB25LQ12865/50nm65nm存算一體AI推理芯片ZB25D20ZB25D40ZB25WD20ZB25WD40ZB25WD80ZB25WQ40ZB25WQ80ZB25WQ16ZB25D80ZB25D16ZB25VQ40ZB25VQ80ZB25VQ16ZB25VQ32ZB25VQ64ZB25VQ128手機(jī)周邊玩具類無線充電四軸飛行器通信模組硒鼓打印消費(fèi)電子燈光類加密類/協(xié)議類汽車尾燈、車窗升降、電動尾門、電動后視鏡折疊車載電子模組智能電表POS機(jī)手機(jī)TDDI屏手機(jī)AMOLED屏4GCAT1模組智能穿戴設(shè)備樓宇自動化/消防電動工具煙霧報警器、手動報警器馬達(dá)控制、電池管理汽車儀表盤電視機(jī)網(wǎng)通產(chǎn)品安防產(chǎn)品機(jī)頂盒工業(yè)控制物聯(lián)網(wǎng)IoT產(chǎn)品TWS耳機(jī)研發(fā)中儀器儀表PCBIOS舞臺燈光帕燈BLE藍(lán)牙及其他電池驅(qū)PM2.5傳感器模組、CO傳感器模組傳感器銀行安全芯片動通訊模組資料:恒爍股份招股書,方正證券研究所整理2投資要點(diǎn)?
以NOR為基,聚焦“存儲+控制”。公司自2015年成立以來深耕NOR
Flash,并積極研發(fā)基于Arm?Cortex?-M0+內(nèi)核架構(gòu)的通用32位MCU芯片和基于NOR閃存技術(shù)的存算一體終端推理AI芯片。公司已掌握高可靠性、高速、低功耗65/50nm
NOR
Flash,且已經(jīng)積累杰理科技與樂鑫科技等諸多大客戶,進(jìn)入小米、360以及星網(wǎng)銳捷等終端用戶供應(yīng)鏈體系;2018至2021年公司NOR
Flash全球市占率由0.61%攀升至2.51%。?
進(jìn)軍200億美金MCU寬闊賽道,開啟第二成長空間。公司的55nm
MCU產(chǎn)品已經(jīng)與芯海科技、上海巨微及賽騰微等直接客戶建立供貨關(guān)系,產(chǎn)品最終應(yīng)用于OPPO、奇瑞汽車、江鈴汽車及歐菲光等品牌的產(chǎn)品中;2020至2021年公司MCU全球市占率由0.01%提升至0.05%。得益于需求加劇與MCU寬闊賽道需求驅(qū)動等,公司MCU產(chǎn)品有望實(shí)現(xiàn)量價齊升。?
高并行度和高能效計算催漲存算一體需求,AI芯片方興未艾。2019年公司研發(fā)的存算一體AI推理芯片(恒芯1號)流片和系統(tǒng)演示成功,目前在研CiNOR
V2芯片(恒芯2號)。隨著存算一體技術(shù)的深化應(yīng)用,公司的CiNOR存算一體AI推理芯片前景可期。盈利預(yù)測?
盈利預(yù)測:我們預(yù)計公司2022-2024年?duì)I業(yè)收入4.3/6.0/8.1億元,歸母凈利潤0.2/0.7/1.3億元,首次覆蓋,給予“推薦”評級。單位/百萬營業(yè)總收入(+/-)(%)歸母凈利潤(+/-)(%)EPS(元)ROE(%)P/E20212022E2023E2024E576433601814128.76148-24.762138.777235.44135616.412.43-85.500.26235.810.8787.561.63?
風(fēng)險提示:(1)上游原材料供應(yīng)短缺風(fēng)險;(2)下游需求不及預(yù)期風(fēng)險;(3)產(chǎn)品研發(fā)及產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用不及預(yù)期風(fēng)險;(4)各項(xiàng)營收增速不及預(yù)期風(fēng)險。32.9215.645.261.003.255.74207.982.0661.931.9933.021.88P/B資料:Wind,恒爍股份招股書,IC
Insights,方正證券研究所整理3目錄1234進(jìn)入高速增長期,持續(xù)保持高研發(fā)屬性以NOR為基,聚焦“存儲+控制”+消費(fèi)復(fù)蘇+存算一體,NOR+MCU+AI大有可為盈利預(yù)測4股權(quán)結(jié)構(gòu)(截至2022年9月30日)圖表:公司股權(quán)結(jié)構(gòu)圖愛合肥恒聯(lián)意
天
云果
鷹
松園
資
投投
本
資資國
華
國XIANG
呂董翔羽孟祥薇白
魏
施
朱
趙
顧
宋慶
余
榮
長
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創(chuàng)
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券張秀DONGLU軼男13.1%8.31%
8.23%
7.35%
6.84%
6.08%
3.43%
3.42%
3.18%
2.03%
0.68%
0.17%0.15%
0.12%
0.12%
0.11%
0.11%
0.11%
0.1%
0.1%上海分公司
|研發(fā)中心恒爍股份半導(dǎo)體芯片和半導(dǎo)體器件研發(fā)、設(shè)計、測試、銷售、技術(shù)開發(fā)、技術(shù)轉(zhuǎn)讓、技術(shù)服務(wù);貨物進(jìn)出口;技術(shù)進(jìn)出口;電子、電氣產(chǎn)品的銷售存儲芯片和MCU芯片研發(fā)、設(shè)計及銷售100.00%香港恒爍深圳分公司
|銷售中心芯片的銷售與研發(fā)集成電路芯片及產(chǎn)品銷售;集成電路芯片設(shè)計及服務(wù);電子產(chǎn)品銷售資料:恒爍股份招股書,恒爍股份官網(wǎng),企查查,方正證券研究所整理5發(fā)展歷程:NORFlash+AI芯片+MCU芯片2022年8月2022年3月2021年10月上交所上市IPO過會IPO申報完成多輪融資2019年2020年4月完成可行性分析
首顆芯片實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)銷售MCU芯片引進(jìn)深創(chuàng)投等多家知名機(jī)構(gòu)投資MCU產(chǎn)品事業(yè)部(BU)自主設(shè)計研發(fā)基于ARM
Cortex
Mx系列的32bit單片機(jī)微處理器(MCU)及各種應(yīng)用解決方案2017年6月開始芯片研發(fā)2019年6月芯片驗(yàn)證成功AI芯片2015年2月公司設(shè)立CIMAI產(chǎn)品事業(yè)部(BU)研發(fā)基于NOR
Flash架構(gòu)的存算一體人工智能AI芯片(CINOR),并提供邊緣計算的完整解決方案2015年11月2016年4月2017年8月2018年7月2019年10月2020年5月首款3V
16Mb
3V4Mb/8Mb/3V32Mb芯片
4~128Mb芯片
低功耗寬電壓
50nm制程高速128Mb產(chǎn)品芯片流片成功
16Mb芯片量產(chǎn)銷售
量產(chǎn)銷售全系列量產(chǎn)銷售
芯片量產(chǎn)銷售
量產(chǎn)銷售NORFlashFlash產(chǎn)品事業(yè)部(BU)專注研發(fā)高性能、低功率SPI
NORFLASH存儲器芯片資料:恒爍股份官網(wǎng),方正證券研究所整理6公司進(jìn)入高速增長期,2021年?duì)I收5.76億元,同比+129%?營收和歸母凈利潤:受益于消費(fèi)電子、物聯(lián)網(wǎng)
圖表:2019-2022E公司營收(億元)及通信等領(lǐng)域的發(fā)展對芯片產(chǎn)品需求的增加、5.760.776.04.0公司產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)優(yōu)化及市場認(rèn)可度的提升,2019-2021年公司主要產(chǎn)品NOR
Flash芯片和MCU芯片量價齊升。4.332.521.341.284.97?公司2022E營收及歸母凈利潤有不同程度的下
2.0滑,主要原因?yàn)椋?)2022年,公司主營產(chǎn)品2.430.0NOR
Flash主要銷往消費(fèi)電子等領(lǐng)域,由于消費(fèi)電子景氣度低迷以及疫情對物流等的不利影響,公司主營產(chǎn)品量價有所下滑;2)2022年度晶圓代工價格較高;3)公司持續(xù)加碼研發(fā),2022年研發(fā)投入同比增長約34%~43%。2019NORFlash202020212022EMCU其他業(yè)務(wù)總計圖表:2019-2021公司NOR
Flash產(chǎn)品銷售情況0.600.400.200.00151050.420.288.54銷售數(shù)量(億顆)圖表:2019-2022E公司歸母凈利潤(億元)0.216.1111.901.481.5ASP(元/顆)00.210.212019202020210.5(0.05)2019圖表:2010-2021公司MCU產(chǎn)品銷售情況(0.5)202020212022E1.000.500.001100.86圖表:2018-2022E公司研發(fā)支出(億元)0.56銷售數(shù)量(億顆)0.9020190.1820200.2220210.472022E0.650.13ASP(元/顆)研發(fā)支出(億元)20202021資料:Wind,恒爍股份招股書,恒爍股份公告,方正證券研究所整理7公司產(chǎn)品主要應(yīng)用于消費(fèi)電子和物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域?NORFlash:報告期內(nèi)主要采用65nm和50nm制程。圖表:2019-2021公司各產(chǎn)品形態(tài)營收占比100%?
32-128Mb中容量NOR
Flash:主要用于數(shù)字電視機(jī)頂盒、金融支付終端、安防監(jiān)控和網(wǎng)通等領(lǐng)域,受益于景氣度提升及公司不斷拓展其應(yīng)用領(lǐng)域,中容量產(chǎn)品銷量增長較快;中容量產(chǎn)品一般很少用合并封裝,主要以封裝片形勢對外銷售。50.06%34.30%52.26%69.06%50%0%47.06%202030.94%20192021?
32Mb以下小容量NOR
Flash:受益于藍(lán)牙耳機(jī)等消NORFlash-封裝片
NORFlash-晶圓片MCU-封裝片MCU-晶圓片費(fèi)電子領(lǐng)域迅速發(fā)展,需求持續(xù)擴(kuò)大。圖表:2019-2021公司芯片產(chǎn)品各制程營收占比?MCU:報告期內(nèi)采用55nm制程;公司的通用32位MCU具有寬電壓范圍、超低動態(tài)功耗、低待機(jī)電流、高集成度外設(shè)和高性價比等特點(diǎn),在消費(fèi)電子如智能家居和工業(yè)控制等領(lǐng)域均獲得客戶認(rèn)可。2021
13%3%2019
0%85%97%100%55nm50nm65nm0%50%100%圖表:2019-2021公司NOR
Flash各容量營收占比圖表:2019-2021公司主要產(chǎn)品下游應(yīng)用營收占比小容量中容量物聯(lián)網(wǎng)通信20213%
23%10%11%27%13%
13%202122%50%63%2020
1%2019
0%0%31%44%20%14%
13%26%8%
8%消費(fèi)電子2020
7%13%
13%20%
4
%5%計算機(jī)及人工智能工業(yè)控制2019
1%0%73%50%40%4Mb32Mb60%1Mb64Mb80%100%2Mb16Mb8Mb128Mb其他100%資料:Wind,恒爍股份招股書,方正證券研究所整理8規(guī)模效應(yīng)逐步凸顯;持續(xù)保持高研發(fā)屬性圖表:2019-2022Q1-Q3公司分業(yè)務(wù)毛利率拆解?隨著毛利率相對較高的中容量NOR
Flash銷售占比的提升,2019-2021年公司綜合毛利率呈上升趨勢,2021年實(shí)現(xiàn)綜合毛利率40.83%。2022年前三季度受行業(yè)景氣度以及新冠疫情反復(fù)的影響,公司主要產(chǎn)品單價45%40%35%43.04%42.02%40.83%40.40%37.88%綜合回落,疊加晶圓代工價格尚未發(fā)生明顯回落
30%NORFlash24.74%26.26%25.36%29.24%,公司毛利率同比下滑較大。25%25.33%20%小容量NORFlash?2019-2022前三季度公司的銷售/管理/財務(wù)16.68%費(fèi)用率基本呈下降趨勢,規(guī)模效應(yīng)凸顯;截
15%至2021年12月31日,公司研發(fā)人員占比
10%13.29%中容量NORFlash8.11%60.36%,公司持續(xù)加碼研發(fā),以鑄就技術(shù)護(hù)城河。5%MCU圖表:2019-2022Q1-Q3公司相關(guān)費(fèi)用率注:計算分容量產(chǎn)品毛利率時未考慮運(yùn)輸成本等其他成本的影響。15%14%13%圖表:2019-2021公司各產(chǎn)品形態(tài)毛利率10%5%9%8%產(chǎn)品類型2019202025.84%25.43%6.36%2021封裝片晶圓片封裝片晶圓片7.82%42.92%37.14%46.80%38.77%NORFlash0%15.74%2019202020212022Q1-Q3---5%MCU11.36%銷售費(fèi)用率管理費(fèi)用率研發(fā)費(fèi)用率財務(wù)費(fèi)用率資料:Wind,恒爍股份招股書,方正證券研究所整理9供應(yīng)商穩(wěn)定,終端客戶主要為白牌客戶?由于集成電路行業(yè)的特殊性,重資產(chǎn)企業(yè)晶圓廠和封測廠市場集中度很高,掌握先進(jìn)工藝的廠商數(shù)量更少;單一的集成電路設(shè)計公司出于工藝穩(wěn)定性和批量采購成本優(yōu)勢等方面的考慮,往往僅選擇個別晶圓廠和封測廠進(jìn)行合作,因此公司的供應(yīng)商較集中。圖表:公司部分客戶直接客戶圖表:2019-2021公司主要供應(yīng)商及采購產(chǎn)品2021年2020年2019年間接客戶武漢新芯武漢新芯武漢新芯(晶圓代工
66%
(晶圓代工
66%
(晶圓代工
77%&測試)&測試)&測試)20%3%21%4%14%6%(晶圓代工)盛合晶微(晶圓測試)矽德半導(dǎo)體(芯片封測)(晶圓代工)華潤安盛(芯片封測)矽德半導(dǎo)體(芯片封測)(晶圓代工)矽德半導(dǎo)體(芯片封測)盛合晶微3%4%2%(晶圓測試)天水華天、華潤安盛(芯片封測)盛合晶微(晶圓測試)3%3%華天科技
0.6%終端客戶(芯片封測)合計(%)
94.6%合計(萬元)
42162注:江陰盛合晶微原名中芯長電半導(dǎo)體(江陰)有限公司,系其不再受陰)有限公司,未合并計算。97.1%1964899.4%10552控制的子公司,2021年4月因股權(quán)變更,控制,并更名為盛合晶微半導(dǎo)體(江資料:恒爍股份招股書,方正證券研究所整理10股權(quán)激勵彰顯管理層信心,調(diào)動員工積極性?公司2023年1月實(shí)施股票期權(quán)激勵計劃,以20元/股的授予價格向符合授予條件的68名激勵對象首次授予限制性股票160萬股。?本激勵計劃的實(shí)施有利于建立、健全公司、股東與員工之間的利益共享機(jī)制,吸引和留住優(yōu)秀人才,充分調(diào)動公司員工的工作積極性和創(chuàng)造性,進(jìn)一步鞏固和提升公司的人才競爭優(yōu)勢,為公司的發(fā)展奠定良好的人力資源基礎(chǔ)。圖表:首次授予激勵對象名單及授予情況獲授的限制性股票
占授予權(quán)益總額的
占授予時公司總股序號姓名國籍職務(wù)數(shù)量(萬股)比例本的比例一、董事、高級管理人員、核心技術(shù)人員1唐文紅趙新林周曉芳張峰中國中國中國中國董事、財務(wù)總監(jiān)副總經(jīng)理3.508.005.503.501.75%4.00%2.75%1.75%0.04%0.10%0.07%0.04%23董事會秘書、副總經(jīng)理核心技術(shù)人員4二、其他激勵對象核心骨干人員及董事會認(rèn)為需要激勵的其他人員(64人)139.5069.75%1.69%首次授予限制性股票數(shù)量合計160.0080.00%1.94%圖表:首次授予限制性股票對各期會計成本的具體影響情況首次授予數(shù)量(萬股)預(yù)計攤銷總費(fèi)用(萬元)2023年(萬元)2024年(萬元)2025年(萬元)2026年(萬元)2027年(萬元)160.003247.191403.54973.45549.02267.8753.31資料:恒爍股份公告,方正證券研究所整理11目錄1234進(jìn)入高速增長期,持續(xù)保持高研發(fā)屬性以NOR為基,聚焦“存儲+控制”+消費(fèi)復(fù)蘇+存算一體,NOR+MCU+AI大有可為盈利預(yù)測12存儲器芯片分類及對比圖表:存儲器芯片簡介和分類圖表:NAND
Flash、NOR
Flash和EEPROM成本與容量變化示意圖單顆成本DRAMSRAM易失性存儲器芯片RAMNorFlashNANDFlash?
通常和CPU一起使用;?
為CPU提供運(yùn)算時中間數(shù)據(jù)的存儲斷電后數(shù)據(jù)丟失EEPROMPROM應(yīng)用場景不同,不存在明顯替代關(guān)系EPROMROMEEPROMMARSKROM?
只讀存儲器;?
目前應(yīng)用最多的主要為1Mb1Gb1Tb容量非易失性存儲器芯片EEPROM三種非易失性存儲器芯片,將保持長期共存、互相補(bǔ)充、各自發(fā)展的態(tài)勢斷電后數(shù)據(jù)不丟失FlashNANDFlash閃存EEPROMNOR
FlashNAND
Flash容量特點(diǎn)低容量存儲(1Kb~1Mb)中等容量代碼存儲(1Mb~Gb)大容量數(shù)據(jù)存儲(1Gb~1Tb)可直接在芯片內(nèi)執(zhí)行程序代碼(XIP),通常用來存儲開機(jī)軟件程序;讀取速度快、隨機(jī)存儲、芯片內(nèi)執(zhí)行寫入和擦除速度快、
存儲密度高;需要RAM配合才能完成程序代碼的運(yùn)行數(shù)據(jù)保存時間長、可頻繁改寫、使用壽命長主要用于存儲需經(jīng)常修改的數(shù)據(jù),如手機(jī)攝像頭模組內(nèi)存儲鏡頭與圖像的矯正參數(shù)、藍(lán)牙模塊存儲控制參數(shù)、內(nèi)存條溫度傳感器內(nèi)存儲溫度參數(shù)等計算機(jī)、消費(fèi)電子
(智能手機(jī)、TV、TWS
耳機(jī)、穿戴式設(shè)備)、安防設(shè)備、汽車電子(ADAS、
車窗控制、常用于服務(wù)器、手機(jī)閃存、U盤、SSD應(yīng)用儀表盤)、5G基站、工業(yè)控制(智能電表、機(jī)械控制)
及SD卡等及物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備等資料:恒爍股份招股書,方正證券研究所整理13存儲器芯片結(jié)構(gòu)及工藝圖表:存儲器芯片結(jié)構(gòu)及工藝(以Nor
Flash為例)名稱組成詳述芯片設(shè)計企業(yè)在確定基礎(chǔ)工藝后,結(jié)合存儲單元結(jié)構(gòu)特性和產(chǎn)品功能需求進(jìn)行復(fù)雜的外圍電外圍電路路設(shè)計,外圍電路設(shè)計技術(shù)的不同決定了NORFlash性能的差異化ETOX工藝存儲單元結(jié)構(gòu)?
一種主流的閃存芯片設(shè)計工藝,ETOX結(jié)構(gòu)存儲器主要由襯底、隧道氧化層、多晶浮柵、柵間絕緣層和多晶控制柵組成,通過向浮柵中注入電子或拉出電子實(shí)現(xiàn)寫入和擦除操作;?
華邦、旺宏、兆易創(chuàng)新及美光等NORFlash主流廠商都采用ETOX技術(shù);?
優(yōu)勢:ETOX
Flash具有良好的高低溫穩(wěn)定性和可靠性等特性,存儲容量可以從1Mb擴(kuò)展至1Gb以上。CGFGe-ETOX外圍電路存儲單元SD存儲單元NorFlash主流基礎(chǔ)工藝包括ETOX和SONOS?
一種閃存芯片設(shè)計工藝,該工藝結(jié)構(gòu)是以O(shè)NO堆棧為柵介質(zhì)的MOS晶體管結(jié)構(gòu),原用于SoC或MCU的嵌入式閃存設(shè)計,系賽普拉斯公司所擁有的知識產(chǎn)權(quán)。SONOS存儲器使用絕緣層(如氮化硅)作為電荷存儲層。氮化物中的電荷陷阱俘獲從通道注入的載流子并保留電荷。這種類型的存儲器也被稱為“電荷俘獲存儲器”;?
業(yè)內(nèi)僅有普冉股份等少數(shù)公司采用;?
優(yōu)勢:在中小容量領(lǐng)域,采用SONOS工藝結(jié)構(gòu)能夠簡化外圍控制電路,大幅度降低芯片的尺寸和面積,加強(qiáng)芯片的成本優(yōu)勢。SONOS晶體管橫截面存儲器芯片PolySalicideONOSONOSWellSourceDrainD-NWell資料:恒爍股份招股書,普冉股份上市保薦書,方正證券研究所整理14公司NORFlash技術(shù)水平圖表:公司NOR
Flash技術(shù)水平指標(biāo)市場主流公司水平?
公司2019年開始與武漢新芯在50nm制程上進(jìn)行合作,目前已有多款中容量的產(chǎn)品在50nm制程上量產(chǎn),公司NORFlash產(chǎn)品在制程方面達(dá)到業(yè)界先進(jìn)水平65nm
ETOX目前是NORFlash產(chǎn)品的主流工藝制程。隨著下游應(yīng)用對NORFlash產(chǎn)品要求不斷提升,NORFlash的工藝制程正朝著50nm及以下推進(jìn)制程技術(shù)?
公司現(xiàn)有NORFlash產(chǎn)品涵蓋1Mb~128Mb全部產(chǎn)品系列,正在研發(fā)256Mb大容量產(chǎn)品;?
一些新型應(yīng)用如汽車輔助駕駛系統(tǒng)(ADAS)和5G基站對容量要求可達(dá)512Mb~1Gb,公司也已列入研發(fā)計劃NORFlash存儲容量與下游不同應(yīng)用市場對于存儲需求的特點(diǎn)有關(guān),目前大量應(yīng)用要求的容量一般在1Mb~256Mb之間。存儲容量為適應(yīng)下游不同應(yīng)用市場產(chǎn)品的工作電壓和功耗要求,NORFlash的操作電壓有三種不同等級:?
三個系列產(chǎn)品都已實(shí)現(xiàn)銷售,在消費(fèi)電子和工業(yè)控制方面出貨量不斷增長。?
汽車電子(尤其是汽車關(guān)鍵部件模塊)由于品質(zhì)要求高、驗(yàn)證時間長,是公司未來主要的應(yīng)用市場之一操作電壓和功耗a)高電壓系列:2.3-3.6V,用于有電源供電的設(shè)備上b)低電壓系列:1.65-2.0V,用于可穿戴設(shè)備和手機(jī)屏幕等c)寬電壓系列:1.65-3.6V,
用于IoT等領(lǐng)域目前SPI
NORFlash主流的工作頻率為133MHz,配合QPI接口和Dual(雙線)/Quad(四線)工作模式,可支持高達(dá)266Mbit/s和532Mbit/s的數(shù)據(jù)讀取速度;?
公司的NORFlash在工作頻率等參數(shù)方面與行其他業(yè)主流水平保持一致數(shù)據(jù)存儲時間20年、擦寫次數(shù)10萬次、溫度范圍-40℃~125℃等資料:恒爍股份招股書,方正證券研究所整理15公司與同行業(yè)公司的NORFlash相關(guān)技術(shù)比較圖表:公司與同行業(yè)公司的NOR
Flash相關(guān)技術(shù)比較項(xiàng)目華邦ETOX旺宏ETOX兆易創(chuàng)新ETOX東芯股份ETOX公司ETOX基礎(chǔ)工藝工藝制成最先進(jìn)制程存儲容量90nm、58nm、46nm46nm7xnm、4xnm48nm65nm、55nm55nm65nm、48nm48nm65nm、55nm、50nm50nm512Kb-1Gb512Kb-2Gb512Kb-2Gb32Mb-256Mb1Mb-128Mb1.65-2.0V低電壓2.3-3.6V高電壓1.65-3.6V寬電壓1.14-1.6V超低電壓1.65-2.0V低電壓2.3-3.6V高電壓1.65-3.6V寬電壓1.65-2.0V低電壓2.3-3.6V高電壓1.65-3.6V寬電壓1.65-1.95V低電壓2.3-3.6V高電壓1.8V低電壓3.3V高電壓電壓最高頻率工作溫度133MHz200MHz133MHz133MHz133MHz-40℃~125℃-40℃~85℃-40℃~125℃-40℃~85℃-40℃~125℃保持時間20年,擦寫次數(shù)10萬次保持時間20年,擦寫次數(shù)10萬次保持時間20年,擦寫次數(shù)10萬次保持時間20年,擦寫次數(shù)10萬次保持時間20年,擦寫次數(shù)10萬次可靠性消費(fèi)電子、物聯(lián)網(wǎng)、工業(yè)及汽車電子等主要應(yīng)用領(lǐng)域消費(fèi)電子、工業(yè)及汽車
消費(fèi)電子、物聯(lián)網(wǎng)、消費(fèi)電子等消費(fèi)電子及物聯(lián)網(wǎng)等電子等工業(yè)及汽車電子等PC、移動設(shè)備、數(shù)字機(jī)頂盒、路由器、家庭網(wǎng)關(guān)、安防監(jiān)控產(chǎn)品、網(wǎng)絡(luò)通信、人工智能、物聯(lián)網(wǎng)、穿戴式設(shè)備、電表、ADAS、車載娛樂系統(tǒng)等TWS耳機(jī)、移動設(shè)備、TWS耳機(jī)、可穿戴設(shè)備、藍(lán)牙設(shè)備、PC、TV、ADAS、汽車儀表盤、車載娛樂系統(tǒng)等自動駕駛系統(tǒng)、便攜式設(shè)備、電子產(chǎn)品、可穿戴設(shè)備、ADAS等TWS
耳機(jī)、智能
POS機(jī)、藍(lán)牙遙控器、手表、移動設(shè)備等具體應(yīng)用產(chǎn)品藍(lán)牙音箱、
數(shù)字機(jī)頂盒、路由器、智能家居、PC等資料:恒爍股份招股書,方正證券研究所整理16公司小容量產(chǎn)品代表NORFlash與同行業(yè)公司對比圖表:公司ZB25D40型號(小容量產(chǎn)品代表)NOR
Flash產(chǎn)品與競品對比情況項(xiàng)目產(chǎn)品系列華邦W25X40CL2012年ETOX旺宏MX25V400662021年ETOX兆易創(chuàng)新GD25D40C2017年公司ZB25D402019年ETOX公司與競品對比---推出時間基礎(chǔ)工藝ETOX電壓2.3-3.6V104MHz-40℃~85℃1μA2.3-3.6V80MHz-40℃~85℃2μA2.7-3.6V104MHz-40℃~125℃0.1μA2.7-3.6V100MHz-40℃~125℃0.5/1μA0.5/1μA2.9mA4mA頻率與競品相當(dāng)溫度深睡眠電流(典型值)靜態(tài)電流(典型值)讀電流(典型值)寫電流(典型值)擦電流(典型值)扇區(qū)擦除時間(典型值)塊擦除時間(典型值)全片擦除時間(典型值)頁寫時間(典型值)擦寫次數(shù)優(yōu)于華邦和旺宏,次于兆易創(chuàng)新10μA2μA0.1μA7mA4mA3mA10mA10mA30ms5mA30mA(max)30mA(max)100ms優(yōu)于競品5mA4mA75ms75ms120ms1s650ms3.75s500ms350ms2.3s4s與競品相當(dāng)0.4ms10萬次20年0.82ms10萬次20年0.7ms1.2ms10萬次10萬次20年存儲時間20年資料:恒爍股份招股書,方正證券研究所整理17公司中容量產(chǎn)品代表NORFlash與同行業(yè)公司對比圖表:公司ZB25VQ32型號(中容量產(chǎn)品代表)NOR
Flash產(chǎn)品與競品對比情況項(xiàng)目產(chǎn)品系列推出時間基礎(chǔ)工藝電壓華邦W25Q32JV2014年旺宏MX25L3273F2014年兆易創(chuàng)新GD25VQ32C2016年公司ZB25VQ322018年公司與競品對比---ETOXETOXETOXETOX2.7-3.6V133MHz-40℃~105℃1μA2.65-3.6V133MHz-40℃~85℃3μA2.3-3.6V104MHz-40℃~85℃1μA2.3-3.6V120MHz-40℃~85℃0.1μA頻率與競品相當(dāng)溫度深睡眠電流(典型值)優(yōu)于競品優(yōu)于華邦和旺宏,次于兆易創(chuàng)新靜態(tài)電流(典型值)10μA10μA1μA2μA讀電流(典型值)寫電流(典型值)擦電流(典型值)扇區(qū)擦除時間(典型值)塊擦除時間(典型值)全片擦除時間(典型值)頁寫時間(典型值)擦寫次數(shù)12mA20mA20mA45ms150ms10s10mA10mA10mA25ms250ms10s15mA20mA(max)20mA(max)50ms10mA9mA優(yōu)于競品15mA30ms240ms14s250ms15s與競品相當(dāng)0.4ms10萬次20年0.33ms10萬次20年0.6ms0.5ms10萬次20年10萬次存儲時間20年資料:恒爍股份招股書,方正證券研究所整理18MCU原理?MCU芯片通常包括三大主要部分:運(yùn)算內(nèi)核、嵌入式存儲器和各種外設(shè)。當(dāng)前32位的運(yùn)算內(nèi)核主要是基于Arm?
Cortex?-M內(nèi)核架構(gòu),由于其良好的生態(tài)以及極佳的可拓展性,逐漸成為全球消費(fèi)電子和工業(yè)電子產(chǎn)品的核心。?
存儲器則包含嵌入式SRAM和NOR
Flash,它們的容量和速度直接決定了MCU的程序存儲量和運(yùn)行速度。?
各種外設(shè)包括各類通訊接口、傳感器、時鐘、定時器和模數(shù)轉(zhuǎn)換(ADC)模塊等,它們決定了外接設(shè)備數(shù)量和種類。圖表:MCU原理示意圖T0T1時鐘源時鐘電路SFR和RAMROM和EPROM定時器/計數(shù)器系統(tǒng)總線CPU(運(yùn)算器)(控制器)并行端口串行端口中斷系統(tǒng)P0P1
P2
P3TXD
RXDINT0
INT1資料:恒爍股份招股書,《單片機(jī)原理與應(yīng)用》基業(yè)長青出版社,方正證券研究所整理19Cortex-M處理器家族系統(tǒng)能力與表現(xiàn)圖表:Cortex-M處理器家族Cortex-M85Cortex-M55Cortex-M35PCortex-M33Cortex-M7Cortex-M4微控制器和深度嵌入式Cortex-M23Cortex-M3Cortex-M0+Cortex-M0Cortex-M1(FPGA)處理器描述面向低成本,超低功耗的微控制器和深度嵌入應(yīng)用的非常小的處理器(最小12K門電路)Cortex-M0Cortex-M0+Cortex-M1針對小型嵌入式系統(tǒng)的最高能效的處理器,與Cortex-M0接近的尺寸大小和編程模式,但具有擴(kuò)展功能,如單周期I/O接口和向量表重定位功能針對FPGA設(shè)計優(yōu)化的小處理器,利用FPGA上的存儲器塊實(shí)現(xiàn)了緊耦合內(nèi)存(TCM);和Cortex-M0有相同的指令集針對低功耗微控制器設(shè)計的處理器,面積小但是性能強(qiáng)勁,支持可以處理器快速處理復(fù)雜任務(wù)的豐富指令集;具有硬件除法器和乘加指令Cortex-M3Cortex-M4Cortex-M7(MAC);M3支持全面的調(diào)試和跟蹤功能,使軟件開發(fā)者可以快速的開發(fā)他們的應(yīng)用具備Cortex-M3的所有功能,并且擴(kuò)展了面向數(shù)字信號處理(DSP)的指令集,比如單指令多數(shù)據(jù)指令(SMID)和更快的單周期MAC操作。此外,它還有一個可選的支持IEEE754浮點(diǎn)標(biāo)準(zhǔn)的單精度浮點(diǎn)運(yùn)算單元針對高端微控制器和數(shù)據(jù)處理密集的應(yīng)用開發(fā)的高性能處理器。具備Cortex-M4支持的所有指令功能,擴(kuò)展支持雙精度浮點(diǎn)運(yùn)算,并且具備擴(kuò)展的存儲器功能,例如Cache和緊耦合存儲器(TCM)Cortex-M23Cortex-M33面向超低功耗低成本應(yīng)用設(shè)計的小尺寸處理器,和Cortex-M0相似,但支持各種增強(qiáng)的指令集和系統(tǒng)層面的功能特性;支持TrustZone安全擴(kuò)展主流的處理器設(shè)計,與之前的Cortex-M3和Cortex-M4類似,但系統(tǒng)設(shè)計更靈活,能耗比更高效,性能更高;支持TrustZone安全擴(kuò)展具有可選的TrustZone安全擴(kuò)展,可選的MPU和物理安全功能,通過了通用標(biāo)準(zhǔn)ISO15408標(biāo)準(zhǔn)的EAL6+認(rèn)證;增加了物理安全和系統(tǒng)安全功能,Cortex-M35P
如鎖步、可配置奇偶校驗(yàn)和可觀察性,而不影響性能;在同一處理器中結(jié)合控制和信號處理,降低芯片系統(tǒng)成本,具有集成數(shù)字信號處理(DSP)、SIMD和MAC指令的選項(xiàng),簡化了整體系統(tǒng)設(shè)計、軟件開發(fā)和調(diào)試提供高達(dá)15倍的ML性能提升和高達(dá)5倍的信號處理性能提升;Corstone-300參考包提供了將Cortex-M55集成到片上系統(tǒng)(SoC)中最快、最安全的Cortex-M55Cortex-M85方法;由廣泛的軟件、工具、庫和資源生態(tài)系統(tǒng)支持的單一開發(fā)人員工具鏈集成了Arm
Helium技術(shù),提供了Cortex-M系列處理器中最高的標(biāo)量、DSP和ML性能;無需使用復(fù)雜的多核或異構(gòu)平臺,簡化了軟件架構(gòu)、開發(fā)、測試和調(diào)試;PACBTI提供了增強(qiáng)的軟件攻擊威脅緩解,簡化了達(dá)到PSA認(rèn)證2級的過程,這正在成為物聯(lián)網(wǎng)部署的基線資料:ARM官網(wǎng),方正證券研究所整理20Arm
Cortex-M處理器比較Cortex-M0Cortex-M0+Cortex-M1Cortex-M23Cortex-M3Cortex-M4Cortex-M33Cortex-M35PCortex-M55Cortex-M7Cortex-M85InstructionSetArchitectureArmv8-MBaselineArmv8-MMainlineArmv8-MMainlineArmv8.1-MMainlineArmv8.1-MMainlineArmv6-MArmv6-MArmv6-MArmv7-MArmv7-MArmv7-MTrustZoneYesYesYesYesNoNoNoNoNoNoNoNoNoNoYesfor
Armv8-M(option)(option)(option)(option)Helium(M-ProfileVectorExtension)Yes(option)Yes(option)NoNoNoNoNoNoNoNoNoPACBTIExtensionYes(option)NoNoNoNoNoNoNoNoNoNoNoFloating-PointUnit(FPU)HP,SP,DP(option)HP,SP,DP(option)SP(option)SP(option)SP(option)SP,DP(option)DigitalSignalProcessing(DSP)YesYesNoNoNoNoNoNoNoNoYesYesYesYesYesYesYesYes(option)
(option)ExtensionHardwareDivideYesYesYesYesNoYes(availableinArm
CustomInstructionsYes(option)Yes(option)NoNoNoNoNoNoNo2022)CoprocessorInterfaceYesYesYesYes(option)NoNoNoNoNoNoNo(option)
(option)
(option)DMIPS/MHz*0.960.990.881.031.241.261.541.501.692.313.13SP=Single-Precision
DP=Double-Precision
HP
=Half-Precision資料:ARM官網(wǎng),方正證券研究所整理21Arm
Cortex-M處理器比較Cortex-M0Cortex-M0+Cortex-M1Cortex-M23Cortex-M3Cortex-M4Cortex-M33Cortex-M35PCortex-M55Cortex-M7Cortex-M85CoreMark?/2.332.461.832.643.453.544.104.104.405.296.28MHz*Maximum
#ExternalInterrupts323232240240240480480480240480MaximumMPURegions08016881616161616AHB
Lite(32-bit)AHB
Lite(32-bit)AHB
Lite(32-bit)AHB(32-bit)AHB
Lite(32-bit)AHB
Lite(32-bit)AHB(32-bit)AHB(32-bit)AXI
(64-bit)AXI
(64-bit)AXI
(64-bit)MainBusInstructionCacheNoNoNoNoNoNoNoNoNoNoNoNoNoNoNoNoNoNoNoNoNoNoNoNoNoNo2-16kBNo0-64kB0-64kB0-16MB0-16MB0-64kB0-64kB0-16MB0-16MB0-64kB0-64kB0-16MB0-16MBDataCacheInstructionTCM0-1MB0-1MBNoDataTCMNoDualCoreLock-Step(DCLS)ConfigurationYes(available)NoNoNoNoNoNoNoNoNoNoNoNoNoYesNoYesCommonCriteriaCertificationNo-No-Yes-No-NoReferencePackage/SystemExampleCorstone-101Corstone-101Corstone-102Corstone-101Corstone-201Corstone-300Corstone-310資料:ARM官網(wǎng),方正證券研究所整理22公司與同行業(yè)公司的MCU相關(guān)技術(shù)比較圖表:公司CX32L003系列MCU產(chǎn)品與同類競品的相關(guān)技術(shù)指標(biāo)對比情況項(xiàng)目意法半導(dǎo)體STM32G030F62020年恩智浦KL02P20M2017年英飛凌公司公司與競品對比XMC1201-Q040F0064
AB產(chǎn)品名稱推出時間CX32L003--2016年2020年32bArm?Cortex?-M0+32bArm?Cortex?-M0+32bArm?Cortex?-M032b
Arm?Cortex?-M0+內(nèi)核主頻Flash64MHz48MHz64KB4KB32MHz64KB16KB3424MHz64KB4KB配置相對不足64KBRAM8KI/O171816深度休眠模式休眠模式運(yùn)行模式主頻1μA0.58uA240uA1μA典型功耗模式整體具有一定優(yōu)勢0.6mA@16MHz1.8mA@24MHz
1.5mA@16MHz
0.4mA@16MHz4.8mA@24MHz
5.3mA@16MHz
1.7mA@16MHz1.6mA@16MHz64MHz48MHz32MHz24MHz時鐘-RTC有2N1N2有2+1(低功耗)有UART通信接口整體具有一定優(yōu)勢1-WireHBMNNN1KV/2KV/2KV/8KV抗ESD能力整體具有一定優(yōu)勢MM500VCDM500V500V500V2KV資料:恒爍股份招股書,方正證券研究所整理23公司目前銷售32位M0+內(nèi)核的通用MCU?
ARM?
Cortex?-M0+處理器是最新一代的嵌入式32位RISC處理器,該處理器引腳數(shù)少、功耗低,能夠提供滿足MCU實(shí)現(xiàn)需要的低成本平臺,同時提供卓越的計算性能和先進(jìn)的中斷系統(tǒng)響應(yīng);全面支持Keil、IAR等調(diào)試器,包含一個硬件調(diào)試電路,支持2線式的SWD調(diào)試接口。圖表:公司CX32L003系列MCU系統(tǒng)框圖?
公司目前銷售的CX32L003系列MCU產(chǎn)品系32位
M0+內(nèi)核的通用MCU芯片,引腳少,寬工作電壓范圍(2.5-5.5V)。內(nèi)部集成12位1MSPS采樣率的高精度ADC、UART、SPI及I2C等豐富的通訊外設(shè)接口,具有高集成度和高可靠性特點(diǎn)。?
由于采用M0+內(nèi)核,配合業(yè)內(nèi)成熟的Keil
MDK軟件等集成開發(fā)環(huán)境,使得用戶可以很方便進(jìn)行開發(fā)和產(chǎn)品更新。硬件兼容性好,在不更換硬件的情況下,基于產(chǎn)品提供的底層軟件驅(qū)動庫(SDK)進(jìn)行部分軟件修改調(diào)整即可實(shí)現(xiàn)替代,省去更改硬件的步驟,可幫助客戶縮短產(chǎn)品研發(fā)周期。圖表:Cortex?-M0+特性指令集流水線Thumb
/Thumb-22級流水線CoreMark/MHzDMIPS/MHz中斷2.460.9532個中斷源中斷優(yōu)先級增強(qiáng)指令可配置4級中斷優(yōu)先級單周期32位乘法器支持SWD
2線式調(diào)試接口,支持4個硬中斷(break
point)以及2個觀察點(diǎn)(watchpoint)調(diào)試接口資料:恒爍股份官網(wǎng),恒爍股份招股書,方正證券研究所整理24公司在售的CX32L003系列產(chǎn)品采用55nm
eFlash工藝圖表:存儲模塊的解決方案分類?
MCU
制
程
需
要
嵌
入
式Flash(eFlash)技術(shù),國內(nèi)
晶
圓
代
工
廠
可
以
提
供130nm
至
40nm
的
不
同eFlash制程。目前大部分國內(nèi)M0+系列MCU所采用的制程為8英寸130nm、110nm和90nm,僅發(fā)行人等少數(shù)企業(yè)采用12英寸55nm制程生產(chǎn)。公司在售的CX32L003系列產(chǎn)品采用55nm
eFlash工藝,具有功耗低和芯片面積小等特點(diǎn),在存儲容量和外設(shè)提升的情況下,成本較低,客戶認(rèn)可度較高。圖表:eFlash與SiPFlash對比存儲模塊的解決方案介紹?
最為傳統(tǒng)的MCU生產(chǎn)工藝平臺,但其層次較多,工藝復(fù)雜;?
是MCU中必不可少的組成部分,用來存儲代碼和使用過程中產(chǎn)生的數(shù)據(jù),當(dāng)前制造MCU能達(dá)到的制程節(jié)點(diǎn)很大一部分原因是受限于eFlash制程工藝SiPFlasheNVM工藝eFlash(嵌入式存儲器)?
是在邏輯工藝平臺基礎(chǔ)上開發(fā)的特殊工藝,通過這種工藝生產(chǎn)出帶有非揮發(fā)存儲器模塊的芯片。對于不同的eFlash(嵌入式閃存)主
數(shù)據(jù)保存期容量高,要
限長,節(jié)能,
存儲器價特
延遲低,支性
持惡劣環(huán)境格低,上市時間快OTP(One-?
比較常見,現(xiàn)場可編程一次,其Time-工藝兼容性提高,開發(fā)周期縮短;eNVM工藝,需
Programmable)
?
最大的制約在于可編程次數(shù)少要增加不同層數(shù)?
多次可編程/可擦除存儲,其工藝兼容性類似于OTP,無需增加額外光罩層次,而其使用靈活性又類似于eFlash,支持多次編程和電擦除的光罩,因此其工藝成本相比于邏輯工藝有一定增加。汽車、電源主
管理、模擬要
控制器、工家庭安防、健康與健身、可穿MTP(Multi-timeProgrammable)應(yīng)
業(yè)、智能卡、
戴設(shè)備、用MCU、可穿戴設(shè)備傳感器集線器SiP解決方案(片外存儲器)通過SiP方式把一顆NOR閃存芯片和邏輯芯片封裝在一起,代碼和數(shù)據(jù)存儲在獨(dú)立、外掛的NOR閃存芯片上。圖表:全球主要代工廠和國內(nèi)主要廠商MCU產(chǎn)品工藝節(jié)點(diǎn)情況MCU廠商臺積電22nm28nm40nm55/65nm90nm0.11um0.13um0.18um0.25um0.35um0.5um全球MCU代工廠聯(lián)電格芯兆易創(chuàng)新國民技術(shù)中穎電子公司國內(nèi)MCU廠商資料:恒爍股份招股書,行行查,知乎,儀器小助手,方正證券研究所整理25核心技術(shù):NORFlash核心技術(shù)名稱技術(shù)主要用途技術(shù)保護(hù)措施ZL201911093938.1ZL201611265882.XZL201611261578.8ZL201911093928.8存儲陣列布局優(yōu)化及模塊復(fù)用技術(shù)優(yōu)化NORFlash芯片面積存儲陣列架構(gòu)優(yōu)化及高精確度靈敏放大器設(shè)計技術(shù)降低NORFlash芯片存儲陣列變大導(dǎo)致的寄生效應(yīng)針對NORFlash產(chǎn)品編程效率和編程算法進(jìn)行了優(yōu)化設(shè)快速頁編程技術(shù)模擬模塊快啟動技術(shù)短路功耗及電荷泵效率優(yōu)化技術(shù)溫度檢測技術(shù)非專利技術(shù)計,有效縮短頁編程時間在保持低功耗的情況下,提高NORFlash芯片內(nèi)部模塊的響應(yīng)速度ZL201611265932.4ZL201710338850.6ZL202011040609.3優(yōu)化短路功耗和電荷泵效率,有效降低NORFlash的動態(tài)功耗自主研發(fā)實(shí)時檢測NORFlash芯片溫度,
自適應(yīng)調(diào)整芯片內(nèi)部模塊,使得芯片在不同溫度都能達(dá)到最佳工作性能ZL201721674661.8數(shù)據(jù)自動刷新技術(shù)提升NORFlash芯片數(shù)據(jù)保持能力、壽命及可靠性設(shè)計過擦除檢測模塊,及時修復(fù)存儲區(qū)域由于過擦除導(dǎo)致的漏電問題,提高了產(chǎn)品的可靠性異常掉電保護(hù)技術(shù)針對寬電壓產(chǎn)品,優(yōu)化了各個模擬模塊的電源抑制比,使得外部工作電壓大范圍變化時,芯片的性能保持優(yōu)異寬電壓設(shè)計技術(shù)非專利技術(shù)面向無線移動存儲市場,該技術(shù)可有效降低NORFlash的功耗無線移動存儲低功耗設(shè)計技術(shù)股東出資主控引擎加密+NORFlash集成芯設(shè)計MCP芯片,將主控加密引擎和NORFlash集成,片設(shè)計技術(shù)有效提供保密性和安全性26資料:恒爍股份招股書,方正證券研究所整理核心技術(shù):MCU技術(shù)核心技術(shù)名稱主要用途技術(shù)保護(hù)措施電路自檢技術(shù)對電路進(jìn)行功能自檢,保護(hù)芯片高精度ADC設(shè)計技術(shù)低功耗設(shè)計技術(shù)MCU輔助開發(fā)軟件系統(tǒng)應(yīng)用技術(shù)將模擬信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號便于使用者開發(fā)電池供電等低功耗應(yīng)用場景的產(chǎn)品便于用戶快速開發(fā)產(chǎn)品非專利技術(shù)自主研發(fā)ZL202011020564.3ZL202011020538.0提升MCU產(chǎn)品在各種應(yīng)用開發(fā)過程中的兼容性27資料:恒爍股份招股書,方正證券研究所整理核心技術(shù):存算一體化人工智能芯片?傳統(tǒng)馮·諾伊曼架構(gòu):傳統(tǒng)的人工推理芯片解決方案是將訓(xùn)練好的權(quán)重值存儲在外部的存儲器DRAM中,CPU或GPU在做推理運(yùn)算時不停地調(diào)用DRAM中的數(shù)據(jù),并將中間數(shù)據(jù)實(shí)時存回。?
由于數(shù)據(jù)在CPU或GPU中頻繁高速傳遞,這種架構(gòu)的功耗很高;?
同時由于外部DRAM的運(yùn)行速度遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于CPU或GPU的運(yùn)算速度,馮·諾依曼架構(gòu)也受到傳輸帶寬瓶頸的限制(常稱:存儲墻瓶頸),系統(tǒng)的運(yùn)算效率大打折扣。?因此傳統(tǒng)的AI推理芯片需要采用28nm以下的先進(jìn)制程以及配置大量高速DRAM。公司研發(fā)的存算一體AI技術(shù)將有效解決上述高功耗和存儲墻瓶頸。技術(shù)核心技術(shù)名稱主要用途技術(shù)保護(hù)措施利用NORFlash模擬特性實(shí)現(xiàn)矩陣MAC乘加運(yùn)算,存算一體CiNOR技術(shù)提高運(yùn)算效率,降低功耗2019年Q2
V1芯片驗(yàn)證成功,即將推出V2芯片ZL201810193765.XZL201910299610.9ZL201910299187.2ZL201911167437.3ZL201910056832.8ZL202010909640.XZL202010909636.3圖表:公司CiNOR芯片整體架構(gòu)數(shù)據(jù)搬運(yùn)慢搬運(yùn)能耗高1Mb自主研發(fā)權(quán)重參數(shù):100萬個矩陣卷積:100萬次運(yùn)算端計算效率功耗0.2%-1%成本10-15倍1%-2%降低功耗并減小負(fù)載效應(yīng),并且實(shí)現(xiàn)電流的線性相減,提高了精確度ZL201911082357.8ZL201910595238.6高精確度設(shè)計技術(shù)利用3D-Link技術(shù)將CiNORAI引擎與高速邏輯控制電系統(tǒng)級三維集成互連技術(shù)ZL201921940691.8路上下連接,實(shí)現(xiàn)高性能并減小芯片面積28資料:恒爍股份招股書,方正證券研究所整理在研項(xiàng)目:升級產(chǎn)品技術(shù)+拓展產(chǎn)品線圖表:公司的在研項(xiàng)目-NOR
Flash存儲芯片(截至2021年12月31日)項(xiàng)目名稱研發(fā)目標(biāo)研發(fā)階段/模式技術(shù)先進(jìn)性與行業(yè)領(lǐng)先水平的比較50nm高性能64Mb新一代制程的閃存芯片升級工藝制程升級;使用的50nm
ETOX工藝制程為目前行業(yè)內(nèi)新一代最送樣階段閃存芯片先進(jìn)的成熟工藝制程之一超低功耗寬電壓8Mb新型寬電壓閃存芯片覆蓋更寬的操作電壓,更低的功耗;工作電壓范圍和功耗均達(dá)到業(yè)界領(lǐng)先水平,適用更廣的客戶應(yīng)用,更具產(chǎn)品競爭力送樣階段送樣階段流片階段閃存芯片超低功耗寬電壓4Mb新型寬電壓閃存芯片覆蓋更寬的操作電壓,更低的功耗;工作電壓范圍和功耗均達(dá)到業(yè)界領(lǐng)先水平,適用更廣的客戶應(yīng)用,更具產(chǎn)品競爭力閃存芯片50nm第二代高性能128Mb閃存芯片新型大容量閃存芯片實(shí)現(xiàn)超高速數(shù)據(jù)傳輸;讀數(shù)據(jù)頻率達(dá)到133Mhz并且支持最新的雙邊沿數(shù)據(jù)采樣技術(shù),大大提高了數(shù)據(jù)傳輸速率,具有行業(yè)領(lǐng)先水平50nm低功耗高可靠性128Mb閃存芯片新型大容量閃存芯片工藝制程升級;流片階段自50nm
ETOX為目前行業(yè)內(nèi)新一代最先進(jìn)的成熟制程工藝之一55nm高性能32Mb新一代制程閃存芯片工藝制程升級;使用的55nm
ETOX工藝制程為目前行業(yè)內(nèi)新一代較送樣階段送樣階段設(shè)計階段主研發(fā)閃存芯片先進(jìn)的成熟工藝制程之一50nm低功耗高可靠性64Mb閃存芯片新一代制程閃存芯片實(shí)現(xiàn)超高速數(shù)據(jù)傳輸;讀數(shù)據(jù)頻率達(dá)到133Mhz并且支持最新的雙邊沿數(shù)據(jù)采樣技術(shù),大大提高了數(shù)據(jù)傳輸速率,具有行業(yè)領(lǐng)先水平高性能256Mb新型大容量閃存芯片實(shí)現(xiàn)超高速數(shù)據(jù)傳輸;讀數(shù)據(jù)頻率達(dá)到133Mhz并且支持最新的雙邊閃存芯片沿數(shù)據(jù)采樣技術(shù),大大提高了數(shù)據(jù)傳輸速率,具有行業(yè)領(lǐng)先水平工藝制程升級:使用的50nm
ETOX為目前行業(yè)內(nèi)新一代最先進(jìn)的成熟工藝之一。實(shí)現(xiàn)超高速數(shù)據(jù)傳輸;讀數(shù)據(jù)頻率達(dá)到133Mhz且支持最新的雙邊沿數(shù)據(jù)采樣技術(shù),大大提高數(shù)據(jù)傳輸速率,行業(yè)領(lǐng)先50nm低功耗高可靠性32Mb閃存芯片新一代制程閃存芯片流片階段55nm高性能64Mb新一代制程閃存芯片工藝制程升級;使用的55nm
ETOX工藝制程為目前行業(yè)內(nèi)新一代較設(shè)計階段設(shè)計階段閃存芯片先進(jìn)的成熟工藝制程之一通用重放單調(diào)計數(shù)器安全芯片帶加密功能的閃存芯片使用4個32位單調(diào)計數(shù)器,將HMAC加密算法與Flash有機(jī)結(jié)合,達(dá)到行業(yè)領(lǐng)先水平資料:恒爍股份招股書,方正證券研究所整理29在研項(xiàng)目:升級產(chǎn)品技術(shù)+拓展產(chǎn)品線圖表:公司的在研項(xiàng)目-MCU芯片(截至2021年12月31日)項(xiàng)目名稱研發(fā)目標(biāo)研發(fā)階段/模式技術(shù)先進(jìn)性與行業(yè)領(lǐng)先水平的比較?
使用55nm工藝制程設(shè)計并使用Gating
Clock技術(shù),使得芯片具有寬電壓工作范圍與低功耗;?
實(shí)現(xiàn)獨(dú)立低功耗可調(diào)整的LDO電源,提供給邏輯電路使用,MCU芯片具有低待機(jī)電流與高集成度外設(shè)的特點(diǎn),具有行業(yè)領(lǐng)先水平具備寬電壓工作范圍、低功耗、低待機(jī)電流、高集成度外設(shè)、
快速喚醒及高性價比等優(yōu)勢高性能低功耗32位MCU芯片自流片階段主研發(fā)低功耗高速M(fèi)CU高階市場應(yīng)用與最快速運(yùn)作(96MHz)
MCU芯片?
實(shí)現(xiàn)Multipower
LDO技術(shù),使得MCU操作頻率提升到96MHz,具備低功耗高速操作的特性,具有行業(yè)領(lǐng)先水平設(shè)計階段芯片公司正在迭代升級已有M0系列MCU,研發(fā)M3和M4系列MCU,預(yù)計M0新系列MCU和M3系列MCU
2023年會量產(chǎn)銷售。圖表:公司的在研項(xiàng)目-AI芯片(截至2021年12月31日)項(xiàng)目名稱研發(fā)目標(biāo)研發(fā)階段/模式技術(shù)先進(jìn)性與行業(yè)領(lǐng)先水平的比較自主研發(fā)?
實(shí)現(xiàn)超低功耗AI卷積運(yùn)算;基于NORFlash的存算一體化AI芯片開發(fā)超低功耗的CiNOR芯片,用于IoT應(yīng)用設(shè)計階段?
創(chuàng)新的存算一體化架構(gòu),極大的優(yōu)化了芯片的能效比,達(dá)到行業(yè)領(lǐng)先水平資料:恒爍股份招股書,恒爍股份公告,方正證券研究所整理30募投:NOR閃存
/MCU
升級
+AI
芯片研發(fā)集成電路布圖
26項(xiàng)
發(fā)明專利
19項(xiàng)
實(shí)用新型專利
2項(xiàng)截至2022.8.24募投項(xiàng)目研發(fā)產(chǎn)品/技術(shù)發(fā)展方向應(yīng)用領(lǐng)域NOR閃存芯片升級產(chǎn)品定位:高容量、低功耗和高可靠性PC物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備研發(fā)及產(chǎn)業(yè)化項(xiàng)目工藝:ETOX制程:50nm、40nm工業(yè)控制消費(fèi)電子汽車電子總投資額20,318萬元容量:256Mb~1Gb5G基站智能可穿戴設(shè)備
電子游戲機(jī)汽車電子
智能電表
馬達(dá)控制通用MCU芯片升級通用
M3
和
M4
系列
MCU
產(chǎn)品研發(fā)及產(chǎn)業(yè)化項(xiàng)目人工智能
充電控制各類傳感器照明采用武漢新芯55nm制程技術(shù)代工生產(chǎn)總投資額17,731萬元TWS耳機(jī)CiNOR存算一體AI人臉語音關(guān)鍵詞心電圖檢測電力設(shè)備故障聲紋檢測《促進(jìn)新一代人工智能產(chǎn)業(yè)發(fā)展三年行動計劃(2018-2020)》中推理芯片研發(fā)項(xiàng)目強(qiáng)調(diào)的一種神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)芯片總投資額12,339萬元發(fā)展與科技儲備項(xiàng)目保障研發(fā)投入加強(qiáng)人才隊(duì)伍建設(shè)加快產(chǎn)品線拓展
保障產(chǎn)能導(dǎo)入先進(jìn)工藝總投資額25,000萬元資料:恒爍股份招股書,方正證券研究所整理31目錄1234進(jìn)入高速增長期,持續(xù)保持高研發(fā)屬性以NOR為基,聚焦“存儲+控制”+消費(fèi)復(fù)蘇+存算一體,NOR+MCU+AI大有可為盈利預(yù)測32存儲器芯片行業(yè)概覽圖表:全球和中國存儲芯片市場規(guī)模(十億美元)?2019年受整個集成電路行業(yè)規(guī)模下滑影響,全球存儲器芯片市場規(guī)模降至1104億美元。隨著下游應(yīng)用領(lǐng)域的復(fù)蘇及芯片漲價因素影響,IC
Insights預(yù)測,2023年全球存儲芯片的市場規(guī)模將達(dá)到2196億美元。25040%35%30%25%20%35%35%34%34%34%29%20015010050180.4
219.628%27%25%155.2163.3129.9126.7110.478.079.474.2
15%10%61.052.4?我國是全球最主要的存儲芯片消費(fèi)市場之一,數(shù)據(jù)顯示,我國存儲
芯
片
市
場
規(guī)
模
的
CAGR2015-為16%,遠(yuǎn)超同期全球的45.143.839.132.920.922.85%00%20152016201720182019中國2020
2021E
2022E
2023E2021E全球占比CAGR(12%)。注:2022E與2023E中國存儲芯片市場規(guī)模為基于2021E中國存儲芯片市場規(guī)模占比預(yù)測圖表:2020年全球NAND圖表:2021年全球主要存儲器市場份額圖表:2021年全球DRAM閃存顆粒下游需求結(jié)構(gòu)下游應(yīng)用占比NOREEPROM/EPROM/ROM/其他1%2%13%14%3%28%19%39%13%NAND41%DRAM56%37%34%智能手機(jī)服務(wù)器PC其他PC
服務(wù)器
手機(jī)
游戲控制
其他33:Wind,恒爍股份招股書,Yole,IC
Insights,華經(jīng)產(chǎn)業(yè)研究院,TrendForce,前瞻產(chǎn)業(yè)研究院,方正證券研究所整理資料NORFlash行業(yè)概覽硬件層應(yīng)用層全球TWS耳機(jī)出貨全球NORFlash市場規(guī)模(億美元)TWS耳機(jī)2Mb-256Mb192.880.097660.7中高端使用低功耗(1.8V為主)NOR
Flash億臺億TWS為存儲固件和程序代碼,需配置一顆小體積AGR耳機(jī)16-2250403020100、低功耗的NOR
Flash(≤64Mb)20162022=78%蘋果+安卓35.031.0全球物聯(lián)網(wǎng)連接25.0物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備4幾-幾百M(fèi)b22.328IoT246億18.6120物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備代碼閃存應(yīng)用的首選—NORFlash:具備隨機(jī)存儲、可靠性強(qiáng)、讀取速度快及芯片內(nèi)執(zhí)行等特性年各AGR201616-252025E應(yīng)=8%用5智能手機(jī)AMOLED顯示屏相全球手機(jī)使用的MOLAMOLED亮度均勻性殘像8-16Mb關(guān)6.68億片4.億NORFlash廣泛應(yīng)用于需要存儲系統(tǒng)程序代碼的電子設(shè)備;是除DRAM和NAND
Flash之外市場規(guī)模最大的存儲芯片內(nèi)部補(bǔ)償外部補(bǔ)償出貨量AGR18-2220182022E45%(2022)=13%需要外掛一顆NOR
Flash來存儲補(bǔ)償數(shù)據(jù)和AMOLED
39.8%程序代碼市2018-2020年NOR
Flash主要廠商市場份額滲透率(2021)場全球ADAS市場規(guī)空廠商名稱華邦2020年25.40%22.50%2019年22.78%21.49%14.14%15.06%9.01%2018年20.80%21.00%10.70%20.90%17.80%91.20%汽車電子顯示系統(tǒng)128Mb-2Gb830間7ADAS270?美元ADAS億億AGR旺宏元20-3020202030E車載娛樂系統(tǒng)導(dǎo)航系統(tǒng)智能駕駛系統(tǒng)=12%?兆易創(chuàng)新
15.60%賽普拉斯
10.90%中國5G基站新建設(shè)量5G基站2-3Gb380110萬站90萬站美光4.00%NOR
Flash
可在
5G設(shè)備初始響應(yīng)和啟動時提供更高可靠性和更低延時的啟動配置支撐,“高容量+高性能+高可靠性”萬站5G合計78.40%82.48%2023E2024E
基站2022E34資料:恒爍股份招股書,東微半導(dǎo)招股書,前瞻產(chǎn)業(yè)研究院,ICInsights,EET,Insight
Partners等,方正證券研究所整理MCU驅(qū)動力及增量市場MCU市場前景市場驅(qū)動力增量應(yīng)用市場設(shè)備互聯(lián)主要MCU廠商物聯(lián)網(wǎng)MC數(shù)據(jù)共享2022E市U場239億美元份三巨頭智能家電智能穿戴消費(fèi)電子汽車電子額智能駕駛智能座艙智能車控其他MC中國臺灣285億美元U廠商大陸工業(yè)控制工業(yè)機(jī)器人工業(yè)電機(jī)2026E35資料:IC
Insights,面包板社區(qū),前瞻產(chǎn)業(yè)研究院,方正證券研究所整理MCU的量:需求擴(kuò)張量的邏輯技術(shù)趨勢價的邏輯2025年2019年
全球物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備物聯(lián)網(wǎng)252億臺107億臺通信協(xié)議+MCU集成動態(tài)視角:全球市場規(guī)模持續(xù)擴(kuò)大32位MCU2025年2020年
中國智能家電2022E8.12852.8239億美元消費(fèi)電子億臺億美元億臺應(yīng)用場景多元化需求驅(qū)動SoC+MCU協(xié)同2026E全球智能手表市場規(guī)模2026年2021年功能多樣化產(chǎn)品價格上升574億美元274億美元靜態(tài)視角:空間大1%1%瑞薩汽車電子智能汽車傳統(tǒng)汽車智能化恩智浦11%1%17%15%2%英飛凌上百顆MCU/輛車規(guī)級MCU應(yīng)用于ECU,技術(shù)難度高,認(rèn)證周期長70顆MCU/輛意法半導(dǎo)體微芯科技德州儀器新唐科技三星7%17%13%工業(yè)控制全球工業(yè)控制市場規(guī)模2025年2019年東芝16%芯科科技其他2600億美元2310億美元電機(jī)控制MCU8位MCU2020年全球市場供應(yīng)商排名CR5高達(dá)75.6%36資料:恒爍股份招股書,英飛凌官網(wǎng),面包板社區(qū),前瞻產(chǎn)業(yè)研究院,21ic,GSMA,C114通信網(wǎng),t4ai,并購優(yōu)塾微信公眾號,IC
Insights,方正證券研究所整理MCU的價:產(chǎn)品智能化迭代產(chǎn)品
運(yùn)算速度方面:
32位MCU(100-350MHz)
>
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