世纪浪人:中科大少年班博士兄弟,共撑AI芯片一片蓝天

来源:世纪浪人  时间:03-30 创业创新
3月26日晚间,上海证券交易所公告,已受理中科寒武纪科技股份有限公司(简称“寒武纪”)科创板上市申请,并挂出招股说明书申报稿。招股书申报稿显示,寒武纪拟发行不超过4010万股股份,融资28.01亿元人民币,保荐机构为中信证券。

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   【导读】3月26日晚间,上海证券交易所公告,已受理中科寒武纪科技股份有限公司(简称“寒武纪”)科创板上市申请,并挂出招股说明书申报稿。招股书申报稿显示,寒武纪拟发行不超过4010万股股份,融资28.01亿元人民币,保荐机构为中信证券。粗略估算,寒武纪在经历6轮融资后估值约221.6亿元(约31.26亿美元)。至此,科创板受理企业数量达到221家。

  据国家企业信用信息公示系统介绍:中科寒武纪科技股份有限公司成立于2016年03月15日,注册地位于北京市海淀区知春路7号致真大厦D座16层1601房,法人代表为陈天石。经营范围包括技术开发、技术推广、技术转让、技术咨询、技术服务;技术进出口、货物进出口;计算机系统服务;软件开发;销售计算机软件及辅助设备。中科寒武纪科技股份有限公司对外投资9家公司。

  公开资料显示:寒武纪科技被视为最有价值的人工智能(AI)芯片创业公司之一,由陈天石和其兄陈云霁联合创立于2016年,陈天石和陈云霁两兄弟都毕业于中科大少年班。陈天石的研究方向是人工智能算法,陈云霁则主攻计算机芯片。资料显示,寒武纪在2018年进行B轮融资时估值已达25亿美元。查看招股书,自2016年8月起,公司进行了6轮融资。

  中科寒武纪公司信用信息基本情况(来源:国家企业信用信息公示系统截图)

  一、AI芯片独角兽

  寒武纪前身是中科院计算所2008年组建的“探索处理器架构与人工智能的交叉领域”10人学术团队。取名“寒武纪”(英文:Cambricon),是希望用地质学上生命大爆发的时代来比喻人工智能的未来。

  寒武纪是古生代的第一个纪,距今约5.7亿年前——5.1亿年前之间。在这个时期里,陆地下沉,北半球大部被海水淹没。生物群以无脊椎动物尤其是三叶虫、低等腕足类为主,植物中红藻、绿藻等开始繁盛。寒武是英国威尔士的拉丁语名称,这个纪的地层首先在那里发现,故以此命名。

  中科寒武纪科技股份有限公司招股书封面(来源:上交所官网截图)

  1.AI芯片概念

  AI芯片也被称为AI加速器或计算卡,即专门用于处理人工智能应用中的大量计算任务的模块(其他非计算任务仍由CPU负责)。当前,AI芯片主要分为?GPU、FPGA、ASIC。据相关资料介绍,中国第一款云端全功能AI芯片由百度自主研发推出,2018年7月4日,百度CEO李彦宏在2018年百度AI开发者大会上宣布将其命名为“昆仑”。

  传统CPU内部结构图(ALU计算模块)(来源:网络)

  GPU 作为最早从事并行加速计算的处理器,相比 CPU 速度快, 同时比其他加速器芯片编程灵活简单。

  传统的 CPU 之所以不适合人工智能算法的执行,主要原因在于其计算指令遵循串行执行的方式,没能发挥出芯片的全部潜力。与之不同的是, GPU 具有高并行结构,在处理图形数据和复杂算法方面拥有比 CPU 更高的效率。对比 GPU 和 CPU 在结构上的差异, CPU大部分面积为控制器和寄存器,而 GPU 拥有更ALU(逻辑运算单元)用于数据处理,这样的结构适合对密集型数据进行并行处理。

  CPU及GPU结构对比图(来源:网络)

  根据中科院电子所相关资料介绍:程序在 GPU系统上的运行速度相较于单核 CPU往往提升几十倍乃至上千倍。随着英伟达、AMD等公司不断推进其对 GPU 大规模并行架构的支持,面向通用计算的?GPU(即GPGPU,通用计算图形处理器)已成为加速可并行应用程序的重要手段,AI芯片在图像识别、语音识别、自然语言处理等领域较传统芯片在处理速度和稳定度方面是无可替代的。谷歌的TPU,寒武纪的DianNao,这些AI芯片刚出道的时候,就是用CPU/GPU来对比的。寒武纪2014年的DianNao(NPU)比CPU快,而且更加节能。ASIC的优势很明显。

  2.AI芯片市场

  2018年,全球AI芯片市场整体价值66.4亿美元,预计未来几年将大幅增长,到2025年将达到911.9亿美元,复合年增长率为45.2%。因此,可以理解的是,许多公司都在致力于开发AI芯片。但是,该市场有望经历与CPU,GPU和基带处理器市场相似的增长周期,最终将由一些大型厂商主导。知识产权(尤其是专利)是英特尔(Intel)、高通(Qualcomm)和ARM等家喻户晓的公司取得成功的关键,它很可能在人工智能芯片领域扮演类似的重要角色。参与AI芯片市场竞争的公司范围涵盖英特尔,高通,ARM或英伟达等“芯片巨头”,再到传统上专注互联网的科技公司(例如Alphabet或百度),以及众多利基实体,包括Graphcore,Mythic或Wave Computing。

  全球GPU芯片发展阶段(来源:网络)

  据相关报道,当前AI全球领先者是英特尔和英伟达。英特尔的处理器目前在AI推理市场上占主导地位,而英伟达则在AI训练芯片市场上占主导地位。英特尔(Intel)和英伟达(Nvidia)都没有固步自守,这从它们最近的收购和产品发布中就可以看出,这两家公司的目标似乎都是“取代”对方。就在2019年12月,英特尔斥资20亿美元收购了总部位于以色列的深度学习加速器开发商Habana Labs。

  2018年5月,市场研究公司Compass Intelligence发布了最新研究报告,在全球前24名的AI芯片企业排名表中,英伟达(Nvidia)、英特尔(Intel)以及IBM(NPU)分别位列前三名,中国公司占据七个席位,并且最高名次是排行第12的华为海思。主要名单:华为海思(HiSilicon)、联发科(MediaTek)、Imagination、瑞芯微(Rockchip)、芯原(Verisilcon)、寒武纪(Cambricon)排第23名、地平线(Horizon)。

  还有中星微电子、商汤科技、云天励飞等也是非常有实力的AI芯片公司。

  3.寒武纪AI芯片概况

  寒武纪科技创立于2016年3月,由陈天石、陈云霁兄弟联合创办。是全球第一个成功流片并拥有成熟产品的智能芯片公司,拥有终端和服务器两条产品线。公司脱胎于中科院计算机所的一个课题小组,最早可以追溯到2008年中科院计算机所成立的10人计算研究团队。寒武纪团队成员不仅有中科院技术精英,也有中国首个通用CPU龙芯一号的核心参与人员。

  中科大博士陈天石、陈云霁兄弟(来源:百度)

  2016年,寒武纪就发布了全球首款商用深度学习处理器“寒武纪1A”,包含了全球首个人工智能专用指令集Cambricon ISA,具有完全自主知识产权,理论峰值性能1GHz,支持视觉、语音、自然语言处理等多种智能任务。

  2017年,寒武纪授权华为海思使用寒武纪1A处理器,搭载于麒麟970芯片和Mate 10系列手机中。

  2017年11月,寒武纪又发布了新款智能处理器。首先是1A处理器的升级版,拥有更高性能的寒武纪1H16处理器。另一款产品是面向视觉领域的1H8处理器,有4种配置可选,主打拍照辅助、图片处理、安防监控,性能功耗比是1A处理器的2.3倍。

  2018年5月3日,寒武纪在上海发布了新一代终端IP 产品,采用7nm工艺的终端芯片Cambricon 1M、首款云端智能芯片MLU100以及搭载了MLU100的云端智能处理计算卡。

  寒武纪MLU100芯片发布会(来源:寒武纪官网新闻)

  MLU100采用寒武纪最新的MLUv01架构和台积电16nm工艺,可工作在平衡模式(主频 1Ghz)和高性能模式(主频1.3GHz)两种不同模式下,等效理论峰值速度则分别可以达到128万亿次定点运算和166.4万亿次定点运算,而其功耗为80w和110w。

  综上所述,这就是寒武纪科技为何被业界称为AI芯片独角兽的主要原因之一。

  二、寒武纪股权结构

  从本次披露的招股书看,寒武纪拟发行不超过4010万股股份,融资28.01亿元,募集资金将用于新一代云端训练芯片、云端推理芯片、边缘端人工智能芯片以及各自系统项目和补充流动资金。公司披露其股东结构以国内资本为主,不仅有中科院这样的科研院校,也有科大讯飞及联想、阿里创投等知名投资机构。

  根据招股书显示,寒武纪是在2016年2月1日由陈天石、中科算源共同出资设立,其中陈天石出资63万元、中科算源出资27万元,成立之初,陈天石持股70%。

  作为高科技公司,寒武纪消化资金的速度惊人。2016年7月,寒武纪第一次增加注册资本,新增股东包括古生代创投、科大讯飞(sz.002230)、谨业投资,其中科大讯飞出资1000万元。

  随后寒武纪又相继迎来国投基金、国科瑞华、国科艾熙、阿里创投等新股东的增资,公司的估值也是水涨船高。寒武纪最近一次的融资发生在2019年9月,南京招银、湖北联想等五家投资者通过增资入股;宁波图灵、纳什均衡等三家投资方则通过与老股东进行股权转让入股,按照彼时的交易金额计算,寒武纪的估值约为221.6亿元。

  本次发行前,公司控股股东陈天石直接持有公司33.19%的股份,并作为艾溪合伙的执行事务合伙人控制艾溪合伙持有公司8.51%的股份,陈天石合计控制公司41.71%的股份,为公司的实际控制人。陈天石直接和间接合计持股约34.36%。以发行前估值来计算,陈天石身家76.28亿元。

  招股书显示,发行上市前寒武纪共有32名股东,除陈天石外,中科院所属公司中科算源、寒武纪员工持股平台艾溪合伙、古生代创投、国投基金等分列寒武纪第二至五大股东,持股比例分别为18.24%、8.51%、3.93%、3.92%。

  另外,阿里创投持股1.94%,科大讯飞持股1.19%。

  中科寒武纪科技股份有限公司股权结构图(来潮:寒武纪招股书截图)

  三、主要竞争地位

  招股书第1-1-24页描述:自2016年3月成立以来,公司快速实现了技术的产业化输出,先后推出了用于终端场景的寒武纪1A、寒武纪1H、寒武纪1M系列芯片、基于思元100和思元270芯片的云端智能加速卡系列产品以及基于思元220芯片的边缘智能加速卡。其中,寒武纪1A、寒武纪1H分别应用于某全球知名中国科技企业的旗舰智能手机芯片中,已集成于超过1亿台智能手机及其他智能终端设备中;思元系列产品也已应用于浪潮、联想等多家服务器厂商的产品中,思元270芯片获得第六届世界互联网大会领先科技成果奖。在人工智能芯片设计初创企业中,公司是少数已实现产品成功流片且规模化应用的公司之一。公司通过不断的技术创新和设计优化,实现了产品的多次迭代更新,产品性能的持续升级推动公司核心竞争力不断提升。

  寒武纪目前主要产品为面向云、边、端三大场景分别研发了三种类型的芯片,分别为终端智能处理器IP、云端智能芯片及加速卡、边缘智能芯片及加速卡,并为上述三个产品线所有产品研发了统一的基础系统软件平台。

  寒武纪主要产品分类(来源:招股书截图)

  作为国内人工智能芯片领域代表之一,寒武纪的上市进程可谓“光速”推进。2月29日公司传出接受上市辅导,拟登陆科创板。3月26日,上交所公告显示寒武纪的科创板上市申请已获受理。如能顺利登陆科创板,不仅是寒武纪发展历程的大事,也将为人工智能产业等科技创新发展注入强心剂。

  四、主要财务指标和研发投入

  根据招股书显示:2017年-2019年,公司营业收入分别为784.33万元、11707.52万元、44393.85万元,归属于母公司所有者的净利润分别为-38070.04万元、-4104.65万元和-117898.56万元。

  2017-2019年,公司研发投入占营业收入比例分别为380.73%、205.18%、122.32%。最近三年累计研发投入合计81301.91万元,占最近三年累计营业收入的比例为142.93%。

  截止招股说明书签署日,公司尚未盈利且存在累计未弥补亏损,主要因为是公司研发支出较大,产品仍在市场拓展阶段,且报告期内因股权激励计提的股份支付金额较大,未来一段时间,将存在累计未弥补亏损及持续亏损的风险。

  三年连续净利润为负,研发投入占总营收的142.92%,这是一家典型的技术型企业。截止2019年年底,拥有研发人员680人,占员工总人数的79.25%;拥有硕士及以上学历人员546人,占员工总人数的63.64%。

  寒武纪主要财务数据及财务指标(来自:寒武纪招股书)

  因此,寒武纪选择了在科创板上市的第二套标准,即:预计市值不低于15亿元,最近一年营业收入不低于2亿元,且最近三年累计研发投入占最近三年累计营业收入的比例不低于15%。

  从招股书可以看出:作为科技企业,寒武纪保持了较高的研发投入。2017年、2018年和2019年,公司研发费用分别为2986.19万元、24011.18万元和54304.54万元,研发费用率分别为380.73%、205.18%和122.32%。巨额的科研投入,也换来了相应的回报,截至2020年2月29日,公司已获授权的境内外专利有65项(其中境内专利50项、境外专利15项),PCT专利申请120项,正在申请中的境内外专利共有1,474项。

  寒武纪研发投入指标(来自:寒武纪招股书)

  寒武纪称集成电路设计企业对研发人员的依赖度较高。高素质的研发团队是公司核心竞争力的重要组成部分,也是公司赖以生存和发展的基础和关键。根据招股书,截至2019年12月31日,公司拥有研发人员680人,占员工总人数的79.25%;拥有硕士及以上学历人员546人,占员工总人数的63.64%。

  CTO梁军,男,出生于1976年,中国科学技术大学通信与信息系统硕士学历。2000年至2003年,就职于华为技术有限公司北京研究所,任工程师。2003年至2017年,就职于华为技术有限公司基础业务部、深圳市海思半导体有限公司,历任工程师、高级工程师、主任工程师、技术专家、高级技术专家。2017年起加盟寒武纪科技,现任公司副总经理兼首席技术官。

  寒武纪科技核心技术人员(来自:寒武纪招股书)

  五、风险因素

  首先,市场风险或长期存在。国内企业中,华为海思及其他芯片设计公司日渐进入市场,公司面临着市场竞争进一步加剧的状况。如果寒武纪公司不能实施有效的应对措施,将可能面临主要产品销售不及预期、产品毛利率下滑等不利情况。

  其次,客户集中度较高的风险。2017年、2018年和2019年,寒武纪前五大客户的销售金额合计占营业收入比例分别为100.00%、99.95%和95.44%,客户集中度较高。

  值得一提的,高科技公司的应收账款对企业发展影响重大。2017年-2019年,寒武纪应收账款,账面净值分别为441.09万元、3,264.44万元和6,460.87万元,占当期末资产总额的比例分别为0.75%、1.07%和1.38%。相对而言,寒武纪应收账款占总资产比例,大幅低于科创板上市公司平均水平。可见,寒武纪发生坏账几率相对较小。但始终存在客户相对集中的风险。

  六、博士兄弟共撑AI芯一片蓝天

  陈云霁、陈天石兄弟,出生于江西南昌,双双毕业于中国科学技术大学少年班,后均获得博士学位,哥哥陈云霁9岁上中学,14岁考入中国科大少年班,24岁取得中科院计算所博士学位。小两岁的弟弟陈天石,几乎是沿着哥哥的脚步,先是追随至中科大少年班,2010年获得中国科大工学博士学位后,又追随哥哥陈云霁的脚步来到中科院计算所。

  陈云霁19岁进入中科院计算所硕博连读,进入计算所后陈云霁便跟随恩师胡伟武做“龙芯”,一干就是12年,24岁时取得中科院计算所博士学位,25岁成为8核龙芯3号的主任架构师,29岁晋升为研究员。陈天石2010年博士毕业来到计算所,研究方向为计算机体系结构和计算智能。历任中国科学院计算技术研究所助理研究员、副研究员、研究员(正教授)等。

  与大多数年过而立、尚未不惑的同龄人相比,他们属于开拓者,弟弟陈天石刚刚以寒武纪CEO身份成为2019年中国科学年度新闻人物十人之一,哥哥陈云霁早已从前辈手中接过2017年度科技创新人物奖。

  兄弟二人在寒武纪各自担任侧重不同的角色,陈云霁在公司职务上更偏研究,思考技术路径相关的部分,在寒武纪中其头衔是首席科学家。“我性格偏外向、胆子大,喜欢做一些天马行空的事情,更适合搞科研。”陈云霁说,商业的事情交给弟弟,他比较慎重,每走一步都会想好可行性,能规避产业发展中的“坑”,适合带领一个企业往前冲。所以陈天石总以寒武纪创始人、CEO的身份出现在公众视野。

  2018年10月,全球科技社交平台xtecherCOO张一甲小姐曾对话寒武纪创始人陈天石(《甲小姐对话陈天石:AI芯片市场广阔,寒武纪朋友遍天下》),完成了这位1985年生的青年科学企业家的首次深度专访。在那篇对话中,陈天石正面回应了种种围绕寒武纪的质疑,并笃定地说出了他的愿景:“智能时代将诞生硬件新巨头,我不讳言寒武纪想当这个将军。”

  甲小姐对话陈天石(来源:财经快播网)

  甲小姐:我们这次对话,如果只传递一个message,你希望是什么?

  陈天石:Intel今年52岁,AMD今年51岁,NVIDIA今年27岁。寒武纪只有4岁,和行业前辈比起来还只是个孩子。罗马并非一天建成,前辈标杆也都是筚路蓝缕走过来的,我们有远大的志向,但长跑才刚刚开始。

  甲小姐:为什么市场关于寒武纪总有争议声?

  陈天石:哪个优秀的公司没有争议声?我能做的只是不要让争议声影响了该做的事、该走的路,把精力都放在产品研发和服务客户上。苦心孤诣是成功的必由之路。

  陈天石:听说很多AI芯片创业公司融资时都被问——“你跟寒武纪怎么比?”我们融资确实不难,这可能是头部公司的资源聚集效应。但坦白说,我希望同行们都能融到钱。

  2016年春谷歌的AlphaGo的一战成名,人工智能在全世界范围内再次掀起波澜,国内对人工智能的重视也达到前所未有的高度,2017年以及之后的两会中,人工智能也总是关键词之一。

  2018年寒武纪被评为AI芯片TOP23,虽然达不到全球顶尖,但依然是国内领先的AI企业,被媒体认作人工智能芯片“国产自主可控的优质稀缺标的”。

  七、寒武纪大事纪——产品年鉴

  陈氏兄弟一眼洞穿人工智能的未来,于2016年3月创立寒武纪公司,领跑中国AI芯片市场。

  2016年,全球首款可商用的深度学习处理器寒武纪1A处理器问世,随后华为麒麟970集成了该处理器,成为全球首款人工智能手机芯片,号称世界上首款商用深度学习专用处理器,入选第三届世界互联网大会评选的十五项“世界互联网领先科技成果”,并应用于华为麒麟970芯片,此后几年更是华为麒麟重要供应商之一。华为手机占据全球手机市场第三名,寒武纪芯片起到了至关重要的作用。

  2017年11月,推出面向低功耗场景视觉应用的1H8处理器,以及更广泛通用性和更高性能的1H16处理器,应用于华为麒麟980芯片。同月,寒武纪开始布局自动驾驶行业,推出Cambricon-1M处理器。

  2018年5月,发布云端AI芯片MLU100和MLU200,前者面向中小型服务器,后者则面向企业级人工智能研发中心,以及搭载MLU100的云服务器板卡。

  2019年6月寒武纪推出的云端AI芯片中文品牌“思元”、第二代云端AI芯片思元270(MLU270)及板卡产品;具体的架构上,思元270采用寒武纪自研的MLUv02指令集,可支持视觉、语音、自然语言处理以及传统机器学习等高度多样化的人工智能应用,为视觉应用集成了视频和图像编解码硬件单元。

  寒武纪思元270系列智能加速卡(来源:寒武纪官网)

  2019年11月,寒武纪发布边缘AI系列产品思元220(MLU220)芯片及模组产品。至此,寒武纪实现了云、边、端的完整AI芯片布局,全方位覆盖人工智能的行业应用。

  如今寒武纪AI芯片,已经渗透到手机、智能眼镜、手环等多类终端产品,用于去识别图像、影音和文字,科大讯飞、曙光、阿里、联想等知名的云端客户,也都已是寒武纪的合作伙伴。在其官网应用行业中涉及交通、制造、教育、金融、医疗、零售、物流等多个行业。

  就目前市场来看,国内阿里、百度等科技巨头也都在自研或收购,加码AI芯片赛道。其中,阿里收购中天微,与阿里达摩院的芯片研发团队共同成立公司“平头哥”;百度自研DuerOS智慧芯片、XPU。更不要提,与国际老牌芯片巨头英伟达、英特尔、AMD等相比,寒武纪在整体规模、资金实力、研发储备、销售渠道等方面仍然存在着较大差距。

  大江东去浪淘尽,千古风流人物。

  愿寒武纪科技在科创板顺利上市。

  愿独角兽越走越远。

  愿陈云霁、陈天石博士兄弟再攀科技高峰。

  愿中国AI芯片成为全球最具科技实力的拳头产品。

  (本文数据来自寒武纪科技招股书)

  (本文图片已标明来源,如有侵权,请联系作者删除)

  (来源:资鲸网 作者:世纪浪人)



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