澜起科技股份有限公司
2022年年度报告摘要
公司代码:688008 公司简称:澜起科技
证券代码:688008 证券简称:澜起科技
第一节 重要提示
1本年度报告摘要来自年度报告全文,为全面了解本公司的经营成果、财务状况及未来发展规划,投资者应当到http://www.sse.com.cn网站仔细阅读年度报告全文。
2重大风险提示
公司已在本报告中描述可能存在的相关风险,敬请查阅本报告“第三节 管理层讨论与分析”之“四、风险因素”。
3本公司董事会、监事会及董事、监事、高级管理人员保证年度报告内容的真实性、准确性、完整性,不存在虚假记载、误导性陈述或重大遗漏,并承担个别和连带的法律责任。
4公司全体董事出席董事会会议。
5安永华明会计师事务所(特殊普通合伙)为本公司出具了标准无保留意见的审计报告。
6公司上市时未盈利且尚未实现盈利
□是 √否
7董事会决议通过的本报告期利润分配预案或公积金转增股本预案
公司2022年度利润分配方案为:以实施权益分派股权登记日登记的总股本扣除公司回购专用账户上已回购股份后的股份余额为基数,每10股派发现金红利3.00元(含税)。截至2023年3月31日,公司的总股本1,136,078,141股,其中回购专用账户的股数为3,873,000股,因此本次拟发放现金红利的股本基数为1,132,205,141股,合计拟派发现金红利339,661,542.30元(含税),占合并报表中归属于上市公司股东净利润的比例为26.14%。本次利润分配不送红股,不进行公积金转增股本。
如在实施权益分派的股权登记日前公司总股本发生变动的,公司拟维持每股分配比例不变,相应调整分配总额。
本预案尚需提交公司2022年度股东大会审议通过。
8是否存在公司治理特殊安排等重要事项
□适用 √不适用
第二节 公司基本情况
1公司简介
公司股票简况
√适用 □不适用
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公司存托凭证简况
□适用 √不适用
联系人和联系方式
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2报告期公司主要业务简介
(一)主要业务、主要产品或服务情况
公司是一家国际领先的数据处理及互连芯片设计公司,致力于为云计算和人工智能领域提供高性能、低功耗的芯片解决方案,目前公司拥有两大产品线,互连类芯片产品线和津逮?服务器平台产品线。其中,互连类芯片产品主要包括内存接口芯片、内存模组配套芯片、PCIe Retimer芯片、MXC芯片、CKD芯片等,津逮?服务器平台产品包括津逮?CPU和混合安全内存模组(HSDIMM?)。同时,公司正在研发基于“近内存计算架构”的AI芯片。
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公司产品示意图
1.互连类芯片产品线
1、内存接口芯片
内存接口芯片是服务器内存模组(又称“内存条”)的核心逻辑器件,作为服务器CPU存取内存数据的必由通路,其主要作用是提升内存数据访问的速度及稳定性,满足服务器CPU对内存模组日益增长的高性能及大容量需求。内存接口芯片需与内存厂商生产的各种内存颗粒和内存模组进行配套,并通过服务器CPU、内存和OEM厂商针对其功能和性能(如稳定性、运行速度和功耗等)的全方位严格认证,才能进入大规模商用阶段。因此,研发此类产品不仅要攻克内存接口的核心技术难关,还要跨越服务器生态系统的高准入门槛。
现阶段,DDR4及DDR5内存接口芯片按功能可分为两类:一是寄存缓冲器(RCD),用来缓冲来自内存控制器的地址、命令、时钟、控制信号;二是数据缓冲器(DB),用来缓冲来自内存控制器或内存颗粒的数据信号。RCD与DB组成套片,可实现对地址、命令、时钟、控制信号和数据信号的全缓冲。仅采用了RCD芯片对地址、命令、时钟、控制信号进行缓冲的内存模组通常称为RDIMM(寄存双列直插内存模组),而采用了RCD和DB套片对地址、命令、时钟、控制信号及数据信号进行缓冲的内存模组称为LRDIMM(减载双列直插内存模组)。
公司凭借具有自主知识产权的高速、低功耗技术,长期致力于为新一代服务器平台提供符合JEDEC标准的高性能内存接口解决方案。随着JEDEC标准和内存技术的发展演变,公司先后推出了DDR2 - DDR5系列内存接口芯片,可应用于各种缓冲式内存模组,包括RDIMM及LRDIMM等,满足高性能服务器对高速、大容量的内存系统的需求。目前,公司的DDR4及DDR5内存接口芯片已成功进入国际主流内存、服务器和云计算领域,并占据全球市场的重要份额。
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DDR4世代的内存接口芯片产品目前仍是市场的主流产品,报告期内以DDR4 Gen2 Plus子代为主。公司DDR4内存接口芯片子代产品及其应用情况如下:
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DDR5是JEDEC标准定义的第5代双倍速率同步动态随机存取存储器标准。与DDR4相比,DDR5采用了更低的工作电压(1.1V),同时在传输有效性和可靠性上又迈进了一步,其支持的最高速率可超过6400MT/S,是DDR4最高速率的2倍以上。
公司DDR5内存接口芯片产品及其应用情况如下:
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(1)DDR5第一子代RCD芯片支持双通道内存架构,命令、地址、时钟和控制信号1:2缓冲,并提供奇偶校验功能。该芯片符合JEDEC标准,支持DDR5-4800速率,采用1.1V工作电压,更为节能。该款芯片除了可作为中央缓冲器单独用于RDIMM之外,还可以与DDR5 DB芯片组成套片,用于LRDIMM,以提供更高容量、更低功耗的内存解决方案。
(2)DDR5第一子代DB芯片是一款8位双向数据缓冲芯片,该芯片与DDR5 RCD芯片一起组成套片,用于DDR5 LRDIMM。该芯片符合JEDEC标准,支持DDR5-4800速率,采用1.1V工作电压。在DDR5 LRDIMM应用中,一颗DDR5 RCD芯片需搭配十颗DDR5 DB芯片,即每个子通道配置五颗DB芯片,以支持片上数据校正,并可将数据预取提升至最高16位,从而为高端多核服务器提供更大容量、更高带宽和更强性能的内存解决方案。
(3)2022年5月,公司在业界率先试产DDR5第二子代RCD芯片。DDR5第二子代RCD芯片支持双通道内存架构,命令、地址、时钟和控制信号1:2缓冲,并提供奇偶校验功能。该芯片符合JEDEC标准,支持DDR5-5600速率,采用1.1V工作电压,更为节能。
(4)2022年12月,公司在业界率先推出DDR5第三子代RCD芯片工程样片。DDR5第三子代RCD芯片支持的数据速率高达6400MT/s,与第二子代相比,最高支持速率提升14.3%,与第一子代相比,提升33.3%。
2、DDR5内存模组配套芯片
根据JEDEC标准,DDR5内存模组上除了内存颗粒及内存接口芯片外,还需要三种配套芯片,分别是串行检测集线器(SPD)、温度传感器(TS)以及电源管理芯片(PMIC)。
公司DDR5内存模组配套芯片产品及其应用情况如下:
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(1)串行检测集线器(SPD)
公司与合作伙伴共同研发了DDR5第一子代串行检测集线器(SPD),芯片内部集成了8Kbit EEPROM、I2C/I3C总线集线器(Hub)和温度传感器(TS),适用于DDR5系列内存模组(如LRDIMM、RDIMM、UDIMM、SODIMM等),应用范围包括服务器、台式机及笔记本内存模组。SPD是DDR5内存模组不可或缺的组件,也是内存管理系统的关键组成部分,其包含如下几项功能:
第一,其内置的SPD EEPROM是一个非易失性存储器,用于存储内存模组的相关信息以及模组上内存颗粒和相关器件的所有配置参数。根据JEDEC的内存规范,每个内存模组都需配置一个SPD器件,并按照JEDEC规范的数据结构编写SPD EEPROM的内容。主板BIOS在开机后会读取SPD内存储的信息,并根据读取到的信息来配置内存控制器和内存模组。DDR5 SPD数据可通过I2C/I3C总线访问,并可按存储区块(block)进行写保护,以满足DDR5内存模组的高速率和安全要求。
第二,该芯片还可以作为I2C/I3C总线集线器,一端连接系统主控设备(如CPU或基板管理控制器(BMC)),另一端连接内存模组上的本地组件,包括RCD、PMIC和TS,是系统主控设备与内存模组上组件之间的通信中心。在DDR5规范中,一个I2C/I3C总线上最多可连接8个集线器(8个内存模组),每个集线器和该集线器管理下的每个内存模组上的本地组件都被指定了一个特定的地址代码,支持唯一地址固定寻址。
第三,该芯片还内置了温度传感器(TS),可连续监测SPD所在位置的温度。主控设备可通过I2C/I3C总线从SPD中的相关寄存器读取传感器检测到的温度,以便于进行内存模组的温度管理,提高系统工作的稳定性。
(2)温度传感器(TS)
公司与合作伙伴共同研发了DDR5第一子代高精度温度传感器(TS)芯片,该芯片符合JEDEC规范,支持I2C和I3C串行总线,适用于DDR5服务器RDIMM和LRDIMM内存模组。TS作为SPD芯片的从设备,可以工作在时钟频率分别高达1MHz I2C和12.5MHz I3C总线上;CPU可经由SPD芯片与之进行通讯,从而实现对内存模组的温度管理。TS是DDR5服务器内存模组上重要组件,目前主流的DDR5服务器内存模组配置2颗TS。
(3)电源管理芯片(PMIC)
公司与合作伙伴共同研发了符合JEDEC规范的DDR5第一子代低/高电流电源管理芯片(PMIC)。该芯片包含4个直流-直流降压转换器,两个线性稳压器(LDO,分别为1.8V和1.0V),并能支持I2C和I3C串行总线,适用于DDR5服务器RDIMM和LRDIMM内存模组。PMIC的作用主要是为内存模组上的其他芯片(如DRAM、RCD、DB、SPD和TS等)提供电源支持。CPU可经由SPD芯片与之进行通讯,从而实现电源管理。低电流电源管理芯片应用于DDR5服务器较小电流的RDIMM内存模组,高电流电源管理芯片则应用于DDR5服务器较大电流的RDIMM和LRDIMM内存模组。
公司DDR5内存接口芯片及内存模组配套芯片示意图如下:
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公司可为DDR5系列内存模组提供完整的内存接口及模组配套芯片解决方案,是目前全球可提供全套解决方案的两家公司之一。
3、PCIe Retimer芯片
PCIe Retimer芯片是适用于PCIe高速数据传输协议的超高速时序整合芯片,这是公司在全互连芯片领域布局的一款重要产品。
近年来,高速数据传输协议已由PCIe 3.0(数据速率为8GT/S)发展为PCIe 4.0(数据速率为16GT/S),再至PCIe 5.0(数据速率为32GT/S),数据传输速度翻倍的同时带来了突出的信号衰减和参考时钟时序重整问题,这些问题较大限制了超高速数据传输协议在下一代计算平台的应用范围。PCIe 4.0/5.0的高速传输问题提高了对优化高速电路与系统互连的设计需求,加大了在超高速传输下保持信号完整性的研发热度。为了补偿高速信号的损耗,提升信号的质量,通常会在链路中加入超高速时序整合芯片(Retimer)。PCIe Retimer芯片已成为高速电路的重要器件之一,主要解决数据中心数据高速、远距离传输时,信号时序不齐、损耗大、完整性差等问题。
公司的PCIe Retimer芯片,采用先进的信号调理技术来补偿信道损耗并消除各种抖动源的影响,从而提升信号完整性,增加高速信号的有效传输距离,为服务器、存储设备及硬件加速器等应用场景提供可扩展的高性能PCIe互连解决方案。其中,PCIe 4.0 Retimer芯片符合PCIe 4.0基本规范,PCIe 5.0/CXL 2.0 Retimer符合PCIe 5.0和CXL 2.0基本规范,支持业界主流封装,功耗和传输延时等关键性能指标达到国际先进水平,并已与CPU、PCIe交换芯片、固态硬盘、GPU及网卡等进行了广泛的互操作测试。
报告期内,公司PCIe 5.0/CXL 2.0 Retimer芯片完成量产版本的研发,并于2023年1月实现量产。公司PCIe 4.0/5.0 Retimer芯片产品及其应用情况如下:
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公司PCIe 5.0/CXL 2.0 Retimer芯片示意图如下:
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公司的PCIe 4.0/5.0 Retimer芯片可应用于NVMe SSD、AI服务器、Riser卡等典型应用场景,同时,公司提供基于该款芯片的参考设计方案、评估板及配套软件等完善的技术支持服务,帮助客户快速完成导入设计,缩短新产品上市周期。PCIe 4.0/5.0 Retimer芯片的典型应用场景图示如下:
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4、MXC芯片
MXC芯片是一款CXL内存扩展控制器芯片,属于CXL协议所定义的第三种设备类型。该芯片支持JEDEC DDR4和DDR5标准,同时也符合CXL 2.0规范,支持PCIe? 5.0的速率。该芯片可为CPU及基于CXL协议的设备提供高带宽、低延迟的高速互连解决方案,从而实现CPU与各CXL设备之间的内存共享,在大幅提升系统性能的同时,显著降低软件堆栈复杂性和数据中心总体拥有成本(TCO)。
公司于2022年5月发布全球首款CXL内存扩展控制器芯片(MXC),MXC芯片示意图如下:
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该MXC芯片专主要用于内存扩展及内存池化领域,为内存AIC扩展卡、背板及EDSFF内存模组而设计,可大幅扩展内存容量和带宽,满足高性能计算、人工智能等数据密集型应用日益增长的需求,典型应用场景如下:
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5、CKD芯片
长久以来,时钟驱动功能集成于寄存时钟驱动器(Register Clock Driver)芯片,在服务器RDIMM或LRDIMM模组上面使用,并未部署到PC端。随着DDR5传输速率持续提升,时钟信号频率越来越高,时钟信号的完整性问题变得日益突出。当DDR5数据速率达到6400MT/s及以上时,PC端内存如台式机及笔记本电脑的UDIMM、SODIMM模组,须采用一颗专用的时钟驱动芯片来对内存模组上的时钟信号进行缓冲再驱动,才能满足高速时钟信号的完整性和可靠性要求。
公司已于2022年9月发布业界首款DDR5第一子代时钟驱动器(CKD)工程样片,并已送样给业界主流内存厂商,该产品将用于新一代台式机和笔记本电脑内存。该芯片的主要功能是缓冲来自台式机和笔记本电脑中央处理器的高速内存时钟信号,并将之输出驱动到UDIMM、SODIMM模组上的多个DRAM内存颗粒。该时钟驱动芯片符合JEDEC标准,支持数据速率高达6400MT/s,并支持低功耗管理模式。
CKD芯片示意图如下:
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2.津逮?服务器平台产品线
津逮?服务器平台主要由澜起科技的津逮?CPU和混合安全内存模组(HSDIMM?)组成。该平台具备芯片级实时安全监控功能,可在信息安全领域发挥重要作用,为云计算数据中心提供更为安全、可靠的运算平台。此外,该平台还融合了先进的异构计算与互联技术,可为大数据及人工智能时代的各种应用提供强大的综合数据处理及计算力支撑。
1、津逮?CPU
津逮?CPU是公司推出的一系列具有预检测、动态安全监控功能的x86架构处理器,适用于津逮?或其他通用的服务器平台。公司先后推出了第一代、第二代、第三代及第四代津逮?CPU,以更好满足用户对安全可靠算力日益提升的需求。
2019年5月,公司发布第一代津逮?CPU;2020年8月,公司发布第二代津逮?CPU;2021年4月,公司发布第三代津逮?CPU。2022年10月,公司第三代津逮?CPU系列产品通过了VMware公司的产品兼容性认证,达到VMware ESXi 7.0 U3虚拟化平台的通用兼容性及性能、可靠性要求,满足用户的关键应用需要。
2023年1月12日,公司发布全新第四代津逮?CPU,旨在以卓越性能为云计算、企业应用、人工智能及高性能计算提供算力支持。公司第四代津逮?CPU以英特尔?第四代至强?可扩展处理器(代号:Sapphire Rapids)为内核,通过了澜起科技安全预检测(PrC)测试,是面向本土市场的x86架构服务器处理器。相较上一代产品,第四代津逮?CPU采用先进的Intel 7制程工艺,其最大核心数为48核,最高睿频频率为4.2GHz,最大共享缓存为105MB,关键性能指标大幅提升。同时,在带宽、吞吐、延时等互连性能方面,第四代津逮?CPU也实现了一系列重大突破或升级:支持UPI 2.0,CPU之间支持4路互连,速率高达16GT/s;内存类型升级为8通道DDR5,速率高达4800MT/s,较DDR4提升50%,单插槽支持16根内存条;支持PCIe 5.0,单CPU支持最大80路PCIe通道,传输速率高达32GT/s,较上一代实现翻倍,可支持更高速的网卡、GPGPU卡和存储设备;引入CXL 1.1,可支持各类加速卡和内存扩展,在提升系统性能的同时,降低数据中心总体拥有成本。
2、混合安全内存模组(HSDIMM?)
混合安全内存模组采用公司具有自主知识产权的Mont-ICMT?(Montage, Inspection & Control on Memory Traffic)内存监控技术,可为服务器平台提供更为安全、可靠的内存解决方案。目前,公司推出两大系列混合安全内存模组:标准版混合安全内存模组(HSDIMM?)和精简版混合安全内存模组(HSDIMM?-Lite),可为不同应用场景提供不同级别的数据安全解决方案,为各大数据中心及云计算服务器等提供了基于内存端的硬件级数据安全解决方案。
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津逮?服务器平台主要针对中国本土市场,截至目前,已有多家服务器厂商采用津逮?服务器平台相关产品,开发出了系列高性能且具有独特安全功能的服务器机型。这些机型已应用到政务、交通等领域及高科技企业中,为用户实现了计算资源池的无缝升级和扩容,在保障强劲运算性能的同时,更为用户的数据、信息安全保驾护航。
3.AI芯片
1、AI芯片解决方案概述
公司在研的AI芯片解决方案由AI芯片等相关硬件及相应的适配软件构成,采用了近内存计算架构,主要用于解决AI计算在大数据吞吐下推理应用场景中存在的CPU带宽、性能瓶颈及GPU内存容量瓶颈问题,为客户提供低延时、高效率的AI计算解决方案。
AI芯片是上述解决方案的核心硬件,主要由AI计算子系统、CXL控制器、DDR内存控制器等模块组成,其中AI计算子系统具有较强的可扩展性,包含了DSP Cluster和AI Core Cluster,DSP 支持通用向量计算,AI Core支持矩阵和张量计算。该芯片面向大数据场景下AI的应用进行了针对性设计,集成了AI高性能计算、异构计算、CXL高速接口技术、DDR内存控制技术等相关技术,具有对大容量数据搜索和排序等高效的硬件加速功能,并且兼具数据压缩和数据加解密等功能。
同时,公司的AI芯片解决方案将支持完善的AI软件生态,能够针对性地对各类AI算法和模型进行软硬件联合深度优化,可支持业内主流的各类神经网络模型,比如视觉算法、自然语言处理和推荐系统等方向,有利于后续软硬件生态建设及市场推广工作。
2、AI芯片未来典型应用场景
公司在研的AI芯片未来的典型应用场景如下:
(1)互联网领域大数据吞吐下的推荐系统。目前业界常规方案是将推荐系统中“Embedding(向量化)”、“Embedding Search(向量搜索)”两个主要步骤分别交由不同平台计算平台处理,由高算力的GPU、FPGA或ASIC芯片负责“Embedding”部分,由CPU+大数据系统部署“Embedding Search”部分,这种步骤分割,产生大量的数据交换,并且由于硬件的限制,存在搜索效率的瓶颈。公司AI芯片的目标是整合上述两个步骤,同时平衡算力和内存容量,使计算资源和内存得以高效利用,解决系统的效率瓶颈问题。
(2)NLP(自然语言处理)的应用场景
近期,NLP(自然语言处理模型)的参数量呈现出指数级增加的趋势,对AI芯片的内存容量提出越来越高的要求。针对NLP大模型的相应需求,公司研发的AI芯片在大容量内存和高速互连方面具有业界领先优势。同时具备高稳定性,能高效灵活地支持NLP应用的不断发展。
此外,在医疗领域生物医学/医疗大图片流处理、人工智能物联网领域的大数据应用场景也是公司AI芯片未来的目标市场之一。
总体来说,公司AI芯片解决方案的目标是在类似上述应用场景下,相较于传统方案,可以为客户提供更有效率、更具性价比的解决方案。
3、AI芯片的技术先进性
在AI芯片解决方案的研发过程中,公司自主研发及系统整合了一系列关键的核心技术,攻克了在大数据高性能计算场景下存在的内存墙的技术难点,支持异构多核、高速稳定的互连互通以及与x86软硬件生态的无缝兼容,提升了AI推理计算和大数据吞吐应用场景下的运算效率。其技术先进性主要体现在:
(1)AI芯片整体架构采用“基于CXL协议的近内存计算”这一创新的架构,旨在解决数据中心的AI推理计算和大数据融合的业务场景下多方面用户痛点和技术难点;
(2)AI计算引擎模块为交互计算的异构计算系统,同时融合高速SRAM及自主研发硬件加速器,并兼备灵活的可编程多核异构设计思路,可同时进行处理命令和数据的高速交互,提高了运算效率;
(3)公司的CXL控制器可实现CPU与AI芯片的高速交互,提供了大容量数据搜索和排序等高效的硬件加速功能,并且兼具数据压缩和数据加解密等特色功能;
(4)完善的AI软件生态,能够针对性地对各类AI算法和模型进行软硬件联合深度优化,适用于业内主流的各类神经网络模型,并与主流软件框架的完全兼容和无缝对接;
(5)自研的灵活可多维扩展的高性能计算核心具备模块设计的理念,有利于AI芯片后续不断迭代升级。
(二)主要经营模式
公司是一家集成电路设计企业,自成立以来公司经营模式均为行业里的Fabless模式,该模式下,公司专注于从事产业链中的集成电路设计和营销环节,其余环节委托给晶圆制造企业、封装和测试企业代工完成,由公司取得测试后芯片成品销售给客户。
在Fabless模式下,产品设计与研发环节属于公司经营的核心,由多个部门参与执行。芯片的生产制造、封装测试则通过委外方式完成,因此公司需要向晶圆制造厂采购晶圆,向封装测试厂采购封装、测试服务。具体地,公司产品的业务流程示意图如下:
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上述流程图中项目提案、市场要求定义、启动会议、初始技术规范、架构设计、模块设计、全芯片设计评审、终版技术规范审议、流片评审、样片验证、可靠性评估、产品特性验证、系统确认、产品提交量产、销售等环节主要由公司完成,其余环节主要由委外厂商完成。
(三)所处行业情况
1.行业的发展阶段、基本特点、主要技术门槛
公司是一家集成电路设计企业,集成电路行业作为全球信息产业的基础,是世界电子信息技术创新的基石。集成电路行业派生出诸如PC、互联网、智能手机、云计算、大数据、人工智能等诸多具有划时代意义的创新应用,成为现代日常生活中必不可少的组成部分。移动互联时代后,5G、云计算、AI计算、高性能计算、智能汽车等应用领域的快速发展和技术迭代,正推动集成电路产业进入新的成长周期。
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,属于资本与技术密集型行业。根据中国半导体行业协会的统计数据,2022年度,集成电路设计行业销售5,345.70亿元,同比增长16.50%。
(1)服务器市场行业情况
公司主要产品内存接口及模组配套芯片、PCIe Retimer芯片、MXC芯片、津逮?CPU以及混合安全内存模组主要应用于服务器,因此,服务器行业的发展情况与公司业务紧密相关。服务器是数据中心的“心脏”,其本质是一种性能更高的计算机,但相较于普通计算机,服务器具有更高速的CPU计算能力、更强大的外部数据吞吐能力和更好的扩展性,运行更快,负载更高。基于全球数据总量的爆发式增长以及数据向云端迁移的趋势,新的数据中心建设热度不减,同时围绕新增数据的处理和应用,云计算、人工智能、虚拟现实和增强现实等数字经济方兴未艾,服务器作为基础的算力支撑,从长远来看,整体服务器市场将持续保持高景气度。
(2)内存模组行业情况
内存模组是当前计算机架构的重要组成部分,作为CPU与硬盘的数据中转站,起到临时存储数据的作用,其存储和读取数据的速度相较硬盘更快。按应用领域不同,内存模组可分为:1、服务器内存模组,其主要类型为RDIMM、LRDIMM,相较于其他类型内存模组,服务器内存模组由于服务器数据存储和处理的负载能力不断提升,对内存模组的稳定性、纠错能力以及低功耗均提出了较高要求;2、普通台式机、笔记本内存模组,其主要类型为UDIMM、SODIMM。而平板、手机内存主要使用的LPDDR通过焊接至主板或封装在片上系统上发挥功能。
内存模组行业的发展主要来自于技术的更新迭代和计算机生态系统的推动。内存模组的发展有着清晰的技术升级路径,JEDEC组织定义内存模组的组成构件、性能指标、具体参数等,2021年DDR5第一子代相关产品已开始量产,内存模组正在从DDR4世代开始向DDR5世代切换,同时JEDEC已初步完成DDR5第二子代、第三子代产品标准制定。内存模组与CPU是计算机的两个核心部件,是计算机生态系统的重要组成部分,支持新一代内存模组的CPU上市将推动内存模组的更新换代。支持DDR5的主流桌面级CPU已于2021年正式发布,普通台式机/笔记本电脑DDR5内存模组逐渐上量;支持DDR5的主流服务器CPU于2022年底至2023年初正式发布,DDR5服务器内存模组渗透率将持续提升。
全球DRAM行业市场90%以上的市场份额由三星电子、海力士及美光科技占据,他们也是公司内存接口芯片及内存模组配套芯片主要的下游客户。
(3)内存接口芯片及内存模组配套芯片行业情况
内存接口芯片是服务器内存模组的核心逻辑器件,其主要作用是提升内存数据访问的速度及稳定性,满足服务器CPU对内存模组日益增长的高性能及大容量需求。
内存接口芯片的发展演变情况如下:
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从2016年开始,DDR4技术的发展进入了成熟期,成为内存市场的主流技术。为了实现更高的传输速率和支持更大的内存容量,JEDEC组织进一步更新和完善了DDR4内存接口芯片的技术规格,增加了多种功能,用以支持更高速率和更大容量的内存。在DDR4世代,从Gen1.0、Gen1.5、Gen2.0到Gen2plus,每一子代内存接口芯片所支持的最高传输速率在持续上升,DDR4最后一个子代产品Gen2plus支持的最高传输已达3200MT/s。随着JEDEC组织不断完善对DDR5内存接口产品的规格定义,DDR5内存技术正在逐步实现对DDR4内存技术的更新和替代。DDR5第一子代内存接口芯片相比于DDR4最后一个子代的内存接口芯片,采用了更低的工作电压(1.1V),同时在传输有效性和可靠性上又迈进了一步。从JEDEC已经公布的相关信息来看,DDR5内存接口芯片已经规划了三个子代,支持速率分别是4800MT/s、5600MT/s、6400MT/s,预计后续可能还会有1~4个子代,可见通过不断的技术创新,实现更高的传输速率和支持更大的内存容量将是内存接口芯片行业未来发展的趋势和动力。
根据JEDEC组织的定义,在DDR5世代,服务器内存模组上除了需要内存接口芯片之外,同时还需要配置三种配套芯片,包括一颗SPD芯片、一颗PMIC芯片和两颗TS芯片;普通台式机、笔记本电脑的内存模组UDIMM、SODIMM上,需要配置两种配套芯片,包括一颗SPD芯片和一颗PMIC芯片。
目前DDR5内存接口芯片的竞争格局与DDR4世代类似,全球只有三家供应商可提供DDR5第一子代的量产产品,分别是公司、瑞萨电子和Rambus,公司在内存接口芯片的市场份额保持稳定。在配套芯片上,报告期内,SPD和TS主要的两家供应商是公司和瑞萨电子;PMIC的竞争对手更多,竞争态势更复杂。
为了满足不断增长的AI处理对更高带宽、更高容量内存模组需求,JEDEC组织目前正在制定服务器MRDIMM(Multiplexed Rank DIMM)内存模组相关技术标准。MRDIMM内存模组采用了LRDIMM“1+10”的基础架构,与普通LRDIMM相比,MRDIMM内存模组可以同时访问内存模组上的两个阵列,提供双倍带宽,第一代产品最高支持8800MT/s速率,预计在DDR5世代还会有两至三代更高速率的产品。服务器高带宽内存模组需要搭配的内存接口芯片为MRCD芯片和MDB芯片,与普通的RCD芯片、DB芯片相比,设计更为复杂、速率更高。
在桌面端,随着DDR5传输速率持续提升,到DDR5中期,原本不需要信号缓冲的UDIMM、SODIMM(主要用于台式机和笔记本电脑),将需要一颗时钟驱动器(Clock Driver)对内存模组的时钟信号进行缓冲再驱动,从而提高时钟信号的信号完整性和可靠性。目前JEDEC组织正在制定CUDIMM和CSODIMM内存模组相关标准,包括其中的CKD芯片相关标准,将应用于支持6400MT/S及以上速率的台式机和笔记本电脑。
关于MRCD/MDB芯片和CKD芯片,公司正积极参与国际标准制定和产品研发。
(4)时钟芯片行业情况
时钟芯片是为电子系统提供其必要的时钟脉冲的芯片。在数字系统中,时钟脉冲是集成电路运转的节拍器,在电子系统中扮演着“心脏”的重要角色。高频/高性能数字模块的正确运行需要时钟芯片提供精准的时钟脉冲(节拍)来同步运算操作和数据传输交互。时钟脉冲的性能决定了系统是否能运行到目标速度,时钟芯片不达标有可能导致模块或设备无法运作。
因此,时钟芯片提供的输出时钟需要具备极高的可靠性、宽广的输出频率范围、优良的抖动特性以及扩频功能。
目前,时钟芯片种类主要包括时钟发生器、去抖时钟芯片和时钟缓冲芯片等细分产品。时钟发生器是根据参考时钟来合成多个不同频率时钟的芯片,它是时钟芯片的一个重要类别,是数据中心、工业控制、新能源汽车等领域的基础芯片;去抖时钟芯片是为其他芯片提供低抖动低噪声的参考时钟的芯片;时钟缓冲芯片是用于时钟脉冲复制、格式转换、电平转化等功能的芯片。
根据Market Data Forecast的数据,2021年时钟芯片的市场规模合计为18.82亿美元,预计到2027年可达到30.19亿美元。由于时钟芯片在电子系统中广泛且重要的作用,同时其设计难度较大、技术水平要求较高,因此该类产品的主要市场份额长期被少数几家美日厂商占据。
(5)PCIe及PCIe Retimer芯片行业情况
PCIe协议是一种高速串行计算机扩展总线标准,自2003年诞生以来,近几年PCIe互连技术发展迅速,传输速率基本上实现了每3-4年翻倍增长,并保持良好的向后兼容特性。PCIe协议已由PCIe 4.0发展为PCIe 5.0,传输速率已从16GT/s提升到32GT/s,到PCIe 6.0,传输速率将进一步提升到64GT/s。随着PCIe协议传输速率的快速提升,并依托于强大的生态系统,平台厂商、芯片厂商、终端设备厂商和测试设备厂商的深入合作,PCIe已成为主流互连接口,全面覆盖了包括PC机、服务器、存储系统、手持计算等各种计算平台,有效服务云计算、企业级计算、高性能计算、人工智能和物联网等应用场景。
然而,一方面随着应用不断发展推动着PCIe标准迭代更新,速度不断翻倍,另一方面由于服务器的物理尺寸受限于工业标准并没有很大的变化,导致整个链路的插损预算从PCIe3.0时代的22dB增加到了PCIe 4.0时代的28dB, 并进一步增长到了PCIe 5.0时代的36dB。如何解决PCIe信号链路的插损问题,提高PCIe信号传输距离是业界面临的重要问题。
一种思路是选用低损PCB,但价格高昂,仅仅是主板就可能会带来较大的成本增加,而且并不能有效覆盖多连接器应用场景;另一种思路是引入适当的链路扩展器件如Retimer,使用PCIe Retimer芯片,采用模拟信号和数字信号调理技术、重定时技术,来补偿信道损耗并消除各种抖动的影响,从而提升PCIe信号的完整性,增加高速信号的有效传输距离。
因此,PCIe Retimer芯片作为PCIe协议升级迭代背景下新的芯片需求,其主要解决数据中心、服务器通过PCIe协议在数据高速、远距离传输时,信号时序不齐、损耗大、完整性差等问题。相比于市场其他技术解决方案,现阶段Retimer芯片的解决方案在性能、标准化和生态系统支持等方面具有一定的比较优势,未来根据系统配置,Retimer芯片可以灵活地切换PCIe或CXL模式,更受用户青睐。
而随着传输速率从PCIe 4.0的16GT/s到PCIe 5.0的32GT/S,再次实现翻倍,Retimer芯片技术路径的优势更加明显,Retimer芯片的需求呈“刚性化”趋势。有研究预测,到PCIe 5.0时代,PCIe Retimer芯片有望为行业主流解决方案。
(6)AI芯片行业情况
现阶段,按基本功能划分,AI芯片可分为训练芯片和推理芯片;按技术路径划分,AI芯片可分为GPU、FPGA、ASIC芯片。
近年来人工智能的发展呈现出数据体量爆发式增长态势,算法模型的参数量指数级增加,以加速计算为核心的算力中心对AI芯片的需求不断扩大。除了传统的监控和计算机视觉等业务,AI在向量检索、搜索推荐广告上的应用快速发展,在自然语言处理(NLP)上,特别是LLM(large language models)方向,更是于近期达到了里程碑式的进展,以ChatGPT为首的生成类模型已经成为了人工智能的新热点。ChatGPT等AI大模型已经呈现初步的商业规模,技术服务底座加速成型,关注度和行业应用渗透度上呈现很强活力。多模态大模型在模型参数和榜单准确率上持续突破,微软、百度、阿里等企业都在持续增加投入引领行业发展。
以ChatGPT为代表的基于海量多源数据的大模型,对算力的需求非常高,随着AI模型和应用的进一步发展和规模化,算力需求将持续释放,大算力芯片的市场规模持续增长,将快速推动AI芯片的性能升级。
基于AI应用未来巨大的应用潜力,国内外知名科技企业都在持续加大相关领域的投入。根据IDC《全球人工智能支出指南》做出最新预测,全球AI支出(包括以AI为中心的各类系统的软件、硬件与服务支出),在2023年将达到1540亿美元,较2022年同比增长26.9%。同时,IDC预测,到2026年AI相关产业规模支出超过3000亿美元,2022至2026年的复合增长率达到27%。
2.公司所处的行业地位分析及其变化情况
(1)内存接口芯片及内存模组配套芯片
公司的内存接口芯片受到了市场及行业的广泛认可,公司凭借具有自主知识产权的高速、低功耗技术,为新一代服务器平台提供完全符合JEDEC标准的高性能内存接口解决方案,是全球可提供从DDR2到DDR5内存全缓冲/半缓冲完整解决方案的主要供应商之一,在该领域拥有重要话语权。
产品标准制定方面,公司是全球微电子行业标准制定机构JEDEC固态技术协会的董事会成员之一,在JEDEC下属的三个委员会及分会中担任主席职位,深度参与JEDEC相关产品的标准制定。其中,公司牵头制定多款DDR5内存接口芯片标准,包括第一子代、第二子代、第三子代内存接口芯片及第一子代高带宽内存接口芯片MDB等,并积极参与DDR5第一子代CKD芯片和DDR5内存模组配套芯片标准制定。
技术实力方面,公司处于国际领先水平。公司发明的DDR4全缓冲“1+9”架构被JEDEC国际标准采纳。该架构在DDR5世代演化为“1+10”框架,继续作为LRDIMM的国际标准,并进一步作为基础架构衍生出MRDIMM国际标准。在DDR5世代,公司在内存接口芯片领域继续全球领跑,进一步巩固了在该领域的优势。2022年5月,公司在业界率先试产DDR5第二子代RCD芯片。2022年9月,公司发布业界首款DDR5第一子代CKD芯片工程样片。2022年12月,公司发布业界首款DDR5第三子代RCD芯片工程样片。
市场份额方面,公司在DDR4世代逐步确立了行业领先优势,是全球可提供DDR4内存接口芯片的三家主要厂商之一,占据全球市场的重要份额。在DDR5世代,公司继续领跑,内存接口芯片的市场份额保持稳定。公司可为DDR5系列内存模组提供完整的内存接口及模组配套芯片解决方案,是目前全球可提供全套解决方案的两家公司之一。
(2)PCIe Retimer芯片
在PCIe 4.0时代,公司是全球能够提供PCIe 4.0 Retimer芯片的三家企业之一;在PCIe5.0时代,2023年1月,公司已量产PCIe 5.0/CXL 2.0 Retimer芯片,是全球第二家宣布量产该产品的厂家。作为PCIe相关的底层技术,公司的Serdes IP已实现突破,相关IP已应用到公司PCIe 5.0/CXL 2.0 Retimer芯片上。
(3)MXC芯片
2022年5月,公司发布全球首款CXL内存扩展控制器芯片(MXC)。该MXC芯片专为内存AIC扩展卡、背板及EDSFF内存模组而设计,可大幅扩展内存容量和带宽,满足高性能计算、人工智能等数据密集型应用日益增长的需求。
MXC芯片推出以来,公司迅速和国内外主要的模组厂商,服务器系统厂商和云服务厂商展开合作,积极推进基于MXC芯片的模组项目设计。目前已经有多家客户在年内就推出了采用澜起科技MXC芯片的CXL内存模组及板卡,并在最新发布的x86服务器平台上通过基本功能验证。公司也在进一步与更多合作伙伴一起探索CXL内存扩展和池化在实际业务场景中的应用和落地,保持在这一市场中的领先优势。
(4)津逮?服务器平台
津逮?服务器平台是公司面向中国市场设计的本土服务器平台解决方案,其技术具有独创性、先进性,且该产品线可持续更新迭代。鉴于服务器CPU以及内存模组的市场准入门槛较高,需要较长的测试及认证周期,公司作为行业生态的新进入者,需要一定时间在该领域立足。
经过多年的市场拓展,津逮?服务器平台已具备一定的客户基础及市场份额,持续的更新迭代提高了津逮?CPU的产品竞争力,坚持不懈的客户导入和及时的本地服务也逐步获得客户与市场的认可。津逮?服务器平台产品线2022年实现销售9.37亿元,较上年度增长10.80%。
3.报告期内新技术、新产业、新业态、新模式的发展情况和未来发展趋势
(1)报告期内与公司及行业相关的新政策
2022年1月,国务院发布的《国务院关于印发“十四五”数字经济发展规划的通知》指出:“(一)增强关键技术创新能力。瞄准传感器、量子信息、网络通信、集成电路、关键软件、大数据、人工智能、区块链、新材料等战略性前瞻性领域,提高数字技术基础研发能力。(二)提升核心产业竞争力。着力提升基础软硬件、核心电子元器件、关键基础材料和生产装备的供给水平,强化关键产品自给保障能力。”
(2)报告期内行业的新技术及未来发展趋势
1.内存接口相关技术
(下转1055版)
本公司董事会及全体董事保证本公告内容不存在任何虚假记载、误导性陈述或者重大遗漏,并对其内容的真实性、准确性和完整性依法承担法律责任。
重要内容提示
公司董事会、监事会及董事、监事、高级管理人员保证季度报告内容的真实、准确、完整,不存在虚假记载、误导性陈述或重大遗漏,并承担个别和连带的法律责任。
公司负责人杨崇和、主管会计工作负责人苏琳及会计机构负责人(会计主管人员)苏琳保证季度报告中财务信息的真实、准确、完整。
第一季度财务报表是否经审计
□是 √否
一、主要财务数据
(一)主要会计数据和财务指标
单位:元 币种:人民币
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1、受服务器及计算机行业需求下滑导致的客户去库存影响,公司2023年第一季度营业收入为4.20亿元,较上年同期下降53.41%;同时公司保持高强度研发投入,2023年第一季度研发投入为1.34亿元,较上年同期增长51.43%;受营业收入下降及研发费用增长影响,公司2023年第一季度归属于上市公司股东的净利润为1,972.07万元,较上年同期下降93.56%,归属于上市公司股东的扣除非经常性损益的净利润为29.59万元,较上年同期下降99.87%。
2、2023年第一季度,公司互连类芯片产品线销售收入为4.13亿元,较上年同期下降28.20%,毛利率为53.95%;公司津逮?服务器平台产品线销售收入为0.05亿元,较上年同期下降98.33%,毛利率为6.29%。
3、2023年第一季度,公司股份支付费用为0.36亿元,在考虑相关所得税费用影响的基础上,该费用对归属于上市公司股东的净利润的影响为0.31亿元。因此,2023年第一季度,剔除股份支付费用影响后的归属于上市公司股东的净利润为0.51亿元,较上年同期减少84.56%;剔除股份支付费用影响后的归属于上市公司股东的扣除非经常性损益的净利润为0.32亿元,较上年同期减少87.60%。
(二)非经常性损益项目和金额
单位:元 币种:人民币
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将《公开发行证券的公司信息披露解释性公告第1号一一非经常性损益》中列举的非经常性损益项目界定为经常性损益项目的情况说明
□适用 √不适用
(三)主要会计数据、财务指标发生变动的情况、原因
√适用 □不适用
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二、股东信息
(一)普通股股东总数和表决权恢复的优先股股东数量及前十名股东持股情况表
单位:股
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三、其他提醒事项
需提醒投资者关注的关于公司报告期经营情况的其他重要信息
□适用 √不适用
四、季度财务报表
(一)审计意见类型
□适用 √不适用
(二)财务报表
合并资产负债表
2023年3月31日
编制单位:澜起科技股份有限公司
单位:元 币种:人民币 审计类型:未经审计
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公司负责人:杨崇和 主管会计工作负责人:苏琳 会计机构负责人:苏琳
合并利润表
2023年1一3月
编制单位:澜起科技股份有限公司
单位:元 币种:人民币 审计类型:未经审计
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本期发生同一控制下企业合并的,被合并方在合并前实现的净利润为:0元,上期被合并方实现的净利润为:0 元。
公司负责人:杨崇和 主管会计工作负责人:苏琳 会计机构负责人:苏琳
合并现金流量表
2023年1一3月
编制单位:澜起科技股份有限公司
单位:元 币种:人民币 审计类型:未经审计
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公司负责人:杨崇和 主管会计工作负责人:苏琳 会计机构负责人:苏琳
2023年起首次执行新会计准则或准则解释等涉及调整首次执行当年年初的财务报表
□适用 √不适用
特此公告
澜起科技股份有限公司
董事会
2023年4月27日
2023年第一季度报告