寒武紀(jì)沖刺AI芯片第一股：3年已虧16億，還會繼續(xù)虧下去

編者按：本文來自微信公眾號“資本偵探”（ID:deep_insights），作者：張遙，36氪經(jīng)授權(quán)發(fā)布。

很少有公司對于自己的虧損如此坦誠。

本周，AI芯片獨(dú)角獸寒武紀(jì)的科創(chuàng)板上市申請獲準(zhǔn)受理。伴隨著招股書的披露，其財務(wù)、業(yè)務(wù)狀況清晰地浮出水面。

招股書顯示，寒武紀(jì)2017年、2018年和2019年，營收分別為784.33萬元、1.17億元、4.44億元。同時，寒武紀(jì)連續(xù)三年分別虧損3.8億元、4104萬元和11.79億元，合計約16億元。

巨額虧損一方面是公司研發(fā)支出較大，產(chǎn)品仍在市場拓展階段；另一方面則是報告期內(nèi)股權(quán)激勵計提的股份支付金額較大。寒武紀(jì)還在招股書中坦言公司無法保證未來幾年內(nèi)實現(xiàn)盈利，公司上市后亦可能面臨退市的風(fēng)險。

2016年，陳天石、陳云霽創(chuàng)立中科寒武紀(jì)科技有限公司，以AI芯片為殺手锏。AI芯片是指搭載著人工智能深度學(xué)習(xí)框架的芯片，相較于一般的芯片能實現(xiàn)計算的快速運(yùn)行，常常作為計算加速器而存在。

盡管中國人工智能行業(yè)與芯片制造行業(yè)在世界上并非絕對領(lǐng)先水平，但憑借世界首款商用深度學(xué)習(xí)專用處理器——寒武紀(jì)1A處理器，寒武紀(jì)用AI+芯片的組合彎道超車，成為全球第一個成功流片并擁有成熟產(chǎn)品的智能芯片公司。在短短4年時間里寒武紀(jì)也成長為智能芯片領(lǐng)域的獨(dú)角獸。

寒武紀(jì)上市會讓其光環(huán)褪去嗎？在資本市場動蕩的當(dāng)下，寒武紀(jì)會在科創(chuàng)板上創(chuàng)造奇跡嗎？

少年天才和尖端科技的故事

寒武紀(jì)原本是一個地質(zhì)學(xué)的名詞，指的是距今5.42億年前生命多樣性大爆發(fā)的時代，從那時起，地球進(jìn)入了生命的新紀(jì)元。取名“寒武紀(jì)”，是因為希望人工智能也能像生命一樣出現(xiàn)大爆發(fā)。

寒武紀(jì)的前身是中科院計算所2008年組建的“探索處理器架構(gòu)與人工智能的交叉領(lǐng)域”10人學(xué)術(shù)團(tuán)隊。創(chuàng)始人陳天石、陳云霽兩兄弟都畢業(yè)于大名鼎鼎的中科大少年班，是名副其實的天才少年。

作為中國第一個專門從事計算機(jī)科學(xué)技術(shù)綜合性研究的學(xué)術(shù)機(jī)構(gòu),中科院計算所成功研制了中國首枚通用中央處理器芯片——“龍芯一號”。

當(dāng)時作為計算所研究員的陳云霽曾是“龍芯”團(tuán)隊的成員。陳云霽14歲考入中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)少年班，24歲在中科院計算技術(shù)所取得博士學(xué)位，25歲時，陳云霽成為8核龍芯3號的主架構(gòu)師。之后在29歲晉升為研究員，33歲榮獲中國青年科技獎和中科院青年科學(xué)家獎。

陳天石（左）、陳云霽（右）

2001年，16歲的陳天石追隨哥哥的腳步來到中科大少年班。陳天石原本就讀數(shù)學(xué)專業(yè)，因成績太差擔(dān)心以后“沒飯吃”，只能考慮換專業(yè)。

百般糾結(jié)之后，陳天石通過抓鬮的方式在物理和計算機(jī)專業(yè)中選擇了計算機(jī)，當(dāng)時計算機(jī)系的導(dǎo)師姚新老師建議他學(xué)習(xí)人工智能，后來這成為了陳天石的主攻方向。

因為愛人在北京，再加上哥哥陳云霽在中科院計算所跟著胡偉武研究“龍芯”項目，因此陳天石在讀博的最后一年，經(jīng)常跟導(dǎo)師找借口說去北京計算所做基礎(chǔ)研究。一來二去，陳天石漸漸熟知了哥哥所負(fù)責(zé)的龍芯項目，并且得到了胡偉武的賞識，博士畢業(yè)后陳天石便加入龍芯。

參與基礎(chǔ)研究不久，陳天石冒出一個大膽的想法：既然自己從事人工智能的研究，而且計算所又有芯片研發(fā)的基礎(chǔ)，能不能把芯片和AI結(jié)合在一起？

有了這個念頭，陳天石和陳云霽討論后一拍即合，決定聯(lián)手做人工智能和芯片設(shè)計的交叉研究。論芯片制造，中國不如國外；論人工智能，中國同樣與世界頂尖科技公司存在距離，但芯片+AI的組合卻是一個始終未獲得成功的領(lǐng)域，這個想法后來被人們視為”彎道超車“。

早期的人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)在80年代就已被提出，但當(dāng)時的規(guī)模很小，英特爾還為此特意研發(fā)了神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)硬件。但是，在真正的深度學(xué)習(xí)時代，人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的模型十分龐大。如何將神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)整合在一張芯片上，這成了團(tuán)隊要面對的首要問題。

2012年，陳云霽、陳天石帶著幾個計算所的師弟，包括后來在寒武紀(jì)任高管的劉少禮、郭崎、劉道福、杜子?xùn)|等，以及首次提出“AI加速器”概念的Olivier Temam教授，啟動了神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)處理器（AI芯片）項目。項目的名稱據(jù)說是Olivier教授的想法，叫做DianNao（電腦），這個項目成為寒武紀(jì)的技術(shù)來源。

2014年3月，團(tuán)隊撰寫的《DianNao:一種小尺度的高吞吐率機(jī)器學(xué)習(xí)加速器》，在國際頂級學(xué)術(shù)會議ASPLOS上獲得了最佳論文獎;同年12月，DaDianNao(又稱寒武紀(jì)2號神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)處理器，面向大規(guī)模神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用)榮獲2014年度Micro最佳論文。

兩年后，中科寒武紀(jì)科技有限公司成立，成立當(dāng)年發(fā)布了世界首款終端人工智能專用處理器寒武紀(jì)1A，面向智能手機(jī)、安防監(jiān)控、可穿戴設(shè)備、無人機(jī)和智能駕駛等各類終端設(shè)備。這款處理器后來被集成到華為海思的麒麟970芯片中。麒麟970被公認(rèn)為全球首款內(nèi)置獨(dú)立NPU（神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)單元）的智能手機(jī)AI計算平臺，NPU指的就是寒武紀(jì)1A處理器。

隨后于2017年、2018年，寒武紀(jì)分別推出了升級版本寒武紀(jì)1H和寒武紀(jì)1M。2019年發(fā)布了第一代云端推理芯片思元MLU100（MLU：機(jī)器學(xué)習(xí)處理器），以及搭載MLU100的云端智能處理卡。MLU100芯片標(biāo)志著寒武紀(jì)成為世界上少數(shù)幾家，同時也是中國第一家同時擁有終端和云端智能處理器產(chǎn)品的商業(yè)公司。

2019 年11月，隨著邊緣AI系列產(chǎn)品思元220芯片及加速卡產(chǎn)品的發(fā)布，標(biāo)志著公司在云、邊、端實現(xiàn)了全方位覆蓋，形成了完整的智能芯片產(chǎn)品群。截至2020年2月29日，公司已獲授權(quán)的專利有65項，正在申請中的專利有1474項。

一家硬核創(chuàng)業(yè)公司嶄露頭角。

招股書詳解

寒武紀(jì)招股說明書（申報稿）顯示，本次擬發(fā)行股份不超過4010萬股，不低于本次發(fā)行后公司總股本的10%融資28.01億元人民幣，中信證券為保薦機(jī)構(gòu)和主承銷商，中金公司、國泰君安證券和安信證券為聯(lián)席主承銷商。募集資金用于新一代云端訓(xùn)練芯片、云端推理芯片、邊緣端人工智能芯片及系統(tǒng)項目和補(bǔ)充流動資金。

作為尚處于業(yè)務(wù)拓展和開發(fā)階段的科技公司，寒武紀(jì)目前尚未盈利。2017年、2018年和2019年寒武紀(jì)的營業(yè)收入分別為784.33萬元、1.17億元、4.44億元，歸屬于母公司所有者的凈利潤分別為-3.81億元、-4104.65萬元、-11.79億元，扣除非經(jīng)常性損益后歸屬于母公司所有者的凈利潤分別為-2886.07萬元、-1.72億元、-3.77億元。截至2019年12月31日，寒武紀(jì)累計未分配利潤為-8.55億元。

巨大的開支主要是用于持續(xù)研發(fā)，以及報告期內(nèi)因員工激勵股份支付。2017年至2019年三年間，公司研發(fā)費(fèi)用分別為2986.19萬元、24011.18萬元和54304.54萬元，研發(fā)費(fèi)用率分別為380.73%、205.18%和122.32%。當(dāng)然，與巨額研發(fā)費(fèi)用相對應(yīng)的是強(qiáng)大的研發(fā)力量。

招股書顯示，截至2019年12月31日，寒武紀(jì)擁有研發(fā)人員680人，研發(fā)人員在團(tuán)隊占比79.25%，其中，70%以上研發(fā)人員擁有碩士及以上學(xué)位，核心研發(fā)管理團(tuán)隊一直保持穩(wěn)定，公司核心技術(shù)與研發(fā)團(tuán)隊進(jìn)行了早期的學(xué)術(shù)研究和產(chǎn)業(yè)化工作。

除創(chuàng)始人陳氏兄弟外，副總經(jīng)理劉少禮、首席運(yùn)營官王在、副總經(jīng)理劉道福都曾就職于中科院計算機(jī)所。公司直接第二大股東中科算源為中科院計算所全資持有。背靠中科院技術(shù)背景和在研發(fā)上的重點關(guān)注，寒武紀(jì)創(chuàng)立4年間保持了幾乎一年一項新產(chǎn)品的研發(fā)速度。

盡管開支巨大，寒武紀(jì)的現(xiàn)金流依然充沛。招股書顯示，共計46.68億的資產(chǎn)中，貨幣資金3.83億元，其他流動資產(chǎn)（結(jié)構(gòu)性存款及理財）為39.20億元。

股權(quán)方面，公司前三大股東為陳天石、中科算源、艾溪合伙。陳天石作為公司控股股東、實際控制人，持有公司股份33.19%；中科算源（SS）由中科院計算所100%持股，持有公司股份18.24%；艾溪合伙持股8.51%，陳天石為艾溪合伙的普通合伙人，其他高管、與該公司簽訂勞務(wù)合同的人員以及員工為有限合伙人。另外，國投基金和寧波瀚高合計持股7.35%、阿里創(chuàng)投持股1.94%，科大訊飛持股1.19%。

業(yè)務(wù)板塊，寒武紀(jì)目前擁有終端智能處理器IP、云端智能芯片及加速卡、邊緣智能芯片及加速卡，三大產(chǎn)品線，以及三大產(chǎn)品相對應(yīng)的基礎(chǔ)系統(tǒng)軟件平臺。

2019年，寒武紀(jì)云端智能芯片及加速卡銷售收入7888.24萬元，占主營業(yè)務(wù)收入比例為17.77%；智能IP收入6877.25萬元，占主營業(yè)務(wù)收入比例為15.49%；智能計算集群系統(tǒng)2019年實現(xiàn)銷售收入2.96億萬元，占主營業(yè)務(wù)收入比例為66.72%。

相比于一年前，2019年寒武紀(jì)在智能計算集群系統(tǒng)業(yè)務(wù)上的收入顯著超過了終端智能處理器IP的業(yè)務(wù)收入。這與其曾經(jīng)最大的客戶，以及如今重要的對手華為海思有關(guān)。

作為寒武紀(jì)最大客戶，2017、2018年兩年間，來自華為的銷售額占據(jù)公司營業(yè)收入的九成。華為推出第一代AI處理器麒麟970，以及最新一代AI處理器麒麟980，兩款產(chǎn)品都采用了寒武紀(jì)的芯片IP方案（NPU）。這被視為寒武紀(jì)商業(yè)化初步成功的標(biāo)志，但這也一度體現(xiàn)出寒武紀(jì)對華為業(yè)務(wù)的依賴性。

2018年10月，華為輪值主席徐直軍對外宣布，華為將采取完全自主的“達(dá)芬奇” （Da Vinci）AI架構(gòu)。

2019年，華為發(fā)布自研AI手機(jī)芯片麒麟810，開始避開支付給寒武紀(jì)的技術(shù)成本，同時華為海思也與ARM合作開發(fā)基于ARM Trillinum框架的AI技術(shù)。

相應(yīng)的，為了擺脫不利影響，在2019年寒武紀(jì)來自終端處理器IP業(yè)務(wù)的收入占比開始減少，智能芯片及加速卡則明顯超越前者。

招股書顯示，寒武紀(jì)已將華為海思列入競爭對手的范圍以及風(fēng)險提示。2018年寒武紀(jì)推出云端產(chǎn)品，2019年11月新推出的邊緣端產(chǎn)品線。云端和邊緣端的產(chǎn)品，都采用芯片或者搭載著芯片的模組這一實體形式，各種動作說明寒武紀(jì)正在積極拓寬業(yè)務(wù)渠道。

2019年，寒武紀(jì)與西安灃東儀享科技、上海腦科學(xué)與類腦研究中心，以及珠海市橫琴新區(qū)管理委員會商務(wù)局達(dá)成相關(guān)合作。

從最大客戶到競爭對手，上市后的寒武紀(jì)競爭將更加激烈。

2018年寒武紀(jì)被評為AI芯片TOP24，中國大陸僅有的幾家芯片企業(yè)中，華為海思居于12位，寒武紀(jì)居于23位，地平線居于24位。

對于寒武紀(jì)目前的境況來說，在經(jīng)營模式上，寒武紀(jì)采用Fabless模式（只做芯片設(shè)計而將制造各步驟分別委托給專業(yè)廠商完成）供應(yīng)商包括IP授權(quán)廠商、服務(wù)器廠商、晶圓制造廠和封裝測試廠等。供應(yīng)商同樣集中。

2017年-2019年，公司向前五名直接供應(yīng)商合計采購的金額分別為1422.28萬元、20315.49 萬元和36271.17萬元，占同期采購總額的比例分別為92.64%、82.53%和 66.49%，占比相對較高。

其中，晶圓主要向臺積電采購，芯片IP及EDA工具主要向Cadence、Synopsys 和ARM等采購，封裝測試服務(wù)主要向日月光、Amkor和長電科技采購,采購相對集中。

招股書表示，由于集成電路領(lǐng)域?qū)I(yè)化分工程度及技術(shù)門檻較高，部分供應(yīng)商的產(chǎn)品具有稀缺性和獨(dú)占性，如不能與其保持合作關(guān)系，公司短時間內(nèi)難以低成本地切換至新供應(yīng)商。

此外，未來若供應(yīng)商業(yè)務(wù)經(jīng)營發(fā)生不利變化、產(chǎn)能受限或合作關(guān)系緊張，或由于其他不可抗力因素不能與公司繼續(xù)進(jìn)行業(yè)務(wù)合作，將對公司生產(chǎn)經(jīng)營產(chǎn)生不利影響。

上市之后的寒武紀(jì)還會面對更加激烈的競爭，不僅是國內(nèi)新興的競爭對手，與國外廠商英偉達(dá)、英特爾、AMD相比，寒武紀(jì)在整體規(guī)模、資金實力、研發(fā)儲備、銷售渠道等方面仍然存在著較大的差距。

作為一家硬核科技企業(yè)，寒武紀(jì)在跑道上能依靠的終究還是技術(shù)二字。