国产“龙芯”将登科创板 自主研发优势背后的隐忧
中国非常重视信息安全自主可控的发展，高层在一些公开重大会议及演讲中，多次强调“核心技术受制于人是最大的隐患、核心技术是国之重器，市场换不来，有钱也买不来，必须靠自己研发、自主发展。”
同时CPU研发门槛高、生态构建难，被视作是半导体产业的“珠穆朗玛峰”，如果企业要走自主研发的路，就要耐得住寂寞，挡得住诱惑。好在国内从未放弃国产CPU研制，其中有代表性的企业是龙芯中科技术股份有限公司（以下简称：龙芯中科）。
此前，龙芯中科IPO在去年12月17日获科创板上市委会议通过，根据上海交易所科创板信息公示，最新的审核状态为提交注册环节，不日即将挂牌登陆资本市场。
从募资情况看，IPO计划发行不超过4100万股，拟募资35.12亿元，投入先进制程芯片研发及产业化、高性能通用图形处理器（GPU）芯片及系统研发和补充流动资金。
图表1：IPO募资投资项目计划
20年国产造芯之路
龙芯中科成立于2008年3月，主要的龙芯系列产品于2001年在中科院计算所开始研发，是国内最早研制的通用处理器系列之一，在近20年的发展过程中得到了中科院、863（国家高技术研究发展计划）、973（国家重点基础研究发展计划）、核高基（核心电子器件·高端通用芯片·基础软件产品）等国家级项目的支持，技术积累深厚。
图表2：龙芯中科发展历程
根据招股书，龙芯中科是国内自主CPU产商中为数不多可以进行指令系统架构，及CPU处理器 IP核授权的企业，而且在股权结构方面保持开放，未被其它整机厂商控股的企业。与公司开展合作的下游企业有数千家，下游开发人员达到数十万人，基于龙芯处理器的自主信息产业生态体系正在逐步形成。
龙芯中科目前主要采用Fabless（无晶圆厂）的经营模式，通过设计、销售处理器和配套芯片，及提供基础软硬件解决方案获得收入。招股书显示，其2018年、2019年、2020年营收分别为1.93亿元、4.86亿元、10.82亿元，营收复合增长率达136.66%，净利润分别为775.31万元、1.92亿元、7223.74万元，波动较大。
图表3：2018、2019、2020年度公司营收和净利润
截至2022年2月28日，最新的科创板公开更新资料显示，龙芯中科2021年上半年营收为5.63亿元，净利润为9016万元，扣非净利为5255万元。提交更新的注册稿预计2021年前三季度营收约7.75亿元，预计净利润约1.15亿—1.35亿元，扣非净利润约6000万—6500万元，主要原因系公司加大新产品的研发投入导致。
产品龙芯1号系列面向嵌入式专门应用，龙芯2号系列面向工业控制和终端类应用，龙芯3号系列面向桌面与服务器类应用，下游的客户集中在网络安全、办公与业务信息化、工控及物联网等领域，信息系统和工控系统贡献了大部分营收。
图表4：2018、2019、2020年度公司主营业务收入
据招股说明书，龙芯中科全面掌握CPU指令系统、处理器IP核、操作系统等计算机核心技术，2018、2019、2020、2021年上半年核心技术产品收入，分别占营业收入比例为99.72%、99.69%、99.91%及99.58%，核心技术成果转化能力比较强。
虽有技术溢价和自主创新优势，但主营业务毛利率表现得中规中矩，公司2018、2019、2020、2021上半年的毛利率分别为62.55%、57.16%、48.68%、47.54%，与行业可比公司毛利率的平均水平基本持平，而且呈现逐年下降趋势。
图表5：同行业上市公司主营业务毛利率情况
自主指令集、自建生态
选择使用何种指令集，是研制CPU的关键因素，目前市场主流的指令系统有X86（微处理器执行计算机语言指令集）和Arm（高级精简微处理器指令集） ，PC端两大CPU巨头英特尔、AMD均使用X86指令集架构，在移动端苹果、三星、高通、华为等头部厂商，均使用ARM指令集。
龙芯中科在指令系统上实现了自主创新，之前一直使用MIPS（微型精简指令集）架构，近年来逐渐开始转向自主研发的指令系统Loong Arch（龙芯架构）。
在招股书中阐述的技术优势部分，列出了目前GS464（四发射64位架构）、GS232（2发射32位架构）、GS132（1发射32位架构）三大系列处理器IP核，这三类最新产品均完成对 Loong Arch的支持，相关的BIOS（输入输出系统）、内核、编译器、C库（编程语言）、虚拟机等已经迁移到Loong Arch架构下。
图表6：龙芯自主指令系统
龙芯中科掌握了处理器核及相关IP核设计的核心技术，其所有片内关键IP源代码均为自主编写，电路图均为自主设计，在通用CPU芯片领域独树一帜。
据官网公开报道信息，2020年底龙芯中科推出龙芯3A5000产品，单核性能提升50%，功耗降低30%，采用指令集Loong Arch，从顶层架构到指令功能，以及ABI标准（应用程序二进制接口）等，全部实现自主，达到市场主流产品的水平。
图表7：龙芯3A5000和Loongnix操作系统计算机
在招商证券电子行业研究员的一份研报中，有关于龙芯中科的操作系统生态剖析，已经形成比较完整的基础软件生态体系，有面向桌面与服务器应用的Loongnix、面向终端与控制类应用的LoongOS两大基础版操作系统。
这两种操作系统经过多轮应用迭代，功能持续丰富，性能、稳定性已达到市场主流水平，操作系统和基础软件实现了跨整机兼容与CPU代际兼容。而且独立于占据统治地位的Wintel（微软操作系统+英特尔X86芯片）和AA（安卓系统+ARM架构）体系，能够支撑桌面、服务器、云计算及工控等领域的主要应用需求。
知识产权纠纷和诉讼
虽然龙芯中科在技术上的发展可圈可点，但同时也存在一些隐忧，首当其冲的是知识产权问题。目前，正在冲刺科创板的龙芯中科也正在遭遇知识产权侵权诉讼，起诉人有两家企业，一个是同出一系的北京神州龙芯集成电路设计有限公司（以下简称：神州龙芯），一个是上海芯联芯智能科技有限公司（以下简称：芯联芯）。
据招股书显示，胡伟武是龙芯总设计师，2001年开始参与完成龙芯1号、2号、3号系列研发。中国科学院计算技术研究所（以下简称：计算所）官网披露，时任所长李国杰，在2002年领导该所研制成功龙芯1号，其中关键负责人为唐志敏，而胡伟武则是唐志敏的学生，首席科学家。胡伟武从1996年至2021年，历任计算所助理研究员、博士生导师、总工程师等职务。
根据企查查历史工商信息，神州龙芯由综艺股份（600770.SH）、中科算源（计算所全资子公司）、北京智浩联科技、北京汇博轻舟软件四个股东联合投资创办。简而言之，计算所以知识产权出资创立神州龙芯，进行产业化工作，是龙芯的研发单位。从成立时间来看，神州龙芯于2002年成立，早于龙芯中科。
后来计算所所长李国杰成为神州龙芯首任董事长，因此神州龙芯宣称拥有龙芯基本知识产权，对“龙芯”商标权也多次向法院起诉。
根据招股说明书，龙芯中科前身龙芯服务由转移中心（北京海淀中科计算技术转移中心，计算所全资设立）、中科算源（计算所全资子公司）共同出资设立，注册资本500万元，实缴155万元。2009年计算所与龙芯中科签署专利许可合同，授予62项专利许可使用；2010年将“龙芯”商标授权给龙芯中科使用；2020年龙芯中科向中科院计算所购买尚在权利有效期内57项专利权，以及6项“龙芯”商标，共计375万元。
“龙芯”公司运作的主体，从神州龙芯转移到龙芯中科，招股说明书并没有明确说明大股东变更的这段历史沿革。
一位券商资深研究员认为，龙芯系列产品在研制初期，产品确实由神州龙芯推广，后来龙芯项目研发人员“自立门户”，成立了新主体龙芯中科，但龙芯研制初期的产品知识产权究竟归谁所有，仍没有定论。
目前，与神州龙芯相关纠纷仍在北京知识产权法院审理中。另一起仲裁纠纷与龙芯研发使用的MIPS（微型精简指令集）架构有关。
这起纠纷的另一当事方台资公司芯联芯，在2019年取得MIPS公司在中国大陆地区的独家经营权，承接了在中国所有授权合约（包括龙芯中科），全部技术，可衍生的研究开发权。芯联芯发起违约仲裁，违约理由是龙芯中科没有权利去做二次开发，且其也没有得到授权，将IP转售其他公司，同时未依约按时足额支付技术授权的权利金。
芯联芯于2020年开始要求龙芯中科进行审查，公布“Loong ISA”和“Loong Arch”手册的完整内容，但其未能配合解决争议。因此在2021年1月在香港启动了仲裁程序，目前已进入审理阶段。
对于处于上市关键节点的龙芯中科来说，两个不同主体的诉讼仲裁有何影响。最终判决对龙芯中科是否有利，目前还都存在不确定性。（思维财经出品）
