从存储器行业龙头到通用微控制器领军,兆易创新(603986.SH)如何通过自主研发、技术创新以及前瞻布局,实现第二曲线的快速增长?
案例评析vol.25|兆易创新的第二曲线:从存储器行业龙头到国产MCU领军
作者 | 叶明
来源 | 上市公司第二曲线增长研究中心
01 兆易创新创立缘起,存储器行业龙头崛起之路
2004年,朱一明与舒清明两位创业者在美国成功研发一款创新型存储芯片后,深感中国亟需拥有自主研发的存储芯片技术。怀揣这一愿景,二人于2005年毅然回国,入驻清华科技园孵化器,创立北京芯技佳易微电子科技有限公司,这便是日后兆易创新的雏形。
初创阶段,公司面临关键抉择:确定市场切入点。经过深入调研与反复权衡,公司决定以SRAM(静态存储器)为突破口进军存储器领域。公司推出的首款面向高端市场SRAM产品技术领先,但在市场推广中遭遇挑战。朱一明凭借敏锐的商业洞察力,迅速调整战略,转而发挥SRAM低成本、低功耗优势,瞄准普通消费者市场。此举不仅帮助公司顺利度过难关,同时为公司积累丰富的半导体产业链合作经验。
在此基础上,公司明确聚焦NOR Flash的发展方向。2008年5月,公司成功推出国内首款8M SPI NOR Flash芯片,广泛应用于手机、PC、DVD、USB key、机顶盒、网络设备及物联网设备等多元场景。自此,兆易创新在NOR Flash领域的崛起之路正式开启。
接下来数年间,兆易创新的NOR Flash业务步入快车道,产品线日益丰富,工艺技术持续精进。2009年,公司实现SPI NOR Flash的大规模量产;2010年,公司推出的512K至32M容量芯片实现量产,当年存储类产品销量突破1亿颗;2013年,公司已大规模销售基于65nm工艺的产品,全年存储类产品销量达到约8.1亿颗,累计出货量超过17亿颗,业绩斐然。
2013年,兆易创新率先发布SPI NAND Flash产品,一举奠定其在中国内地NAND Flash设计行业的领军地位,同时也成为中国最大的串口型NOR Flash设计企业和32位MCU供应商,客户包括三星、苹果、华为等业界巨擘。
至此,兆易创新凭借技术创新、精准定位与稳健发展,在存储器市场中稳居鳌头,成功塑造NOR Flash行业龙头的形象,为中国存储芯片产业的自主化进程写下浓墨重彩的一笔。
02 传统存储业务见顶,MCU开启第二增长曲线
尽管兆易创新在2013年凭借Flash产品实现超过1亿美金的营收,然而繁荣表象之下潜藏着市场隐忧。
NOR Flash市场呈现逐年萎缩态势,市场规模从2008年55亿美元降至2012年的35亿美元,2016年更是滑落至15.8亿美元。面对这一趋势,海外巨头纷纷削减中低端NOR Flash产能,转投高端NOR Flash及NAND Flash领域。兆易创新意识到,原有的业务模式已触顶,亟待寻觅新的增长引擎。
此时,兆易创新果断将目光投向32位MCU(微控制单元)。MCU,又称单片微型计算机或单片机,广泛应用于物联网、家电、消费电子、工业控制、汽车电子等多个领域。
邓禹,时任兆易创新MCU产品事业部总经理,在接受媒体采访时指出:“国际主流MCU厂商多由存储器业务起家,当前MCU产品普遍与闪存紧密结合,甚至有观点认为32位MCU实质上是“Flash MCU”。对于拥有自主知识产权Flash技术的兆易创新而言,涉足MCU领域顺理成章。”
兆易创新前瞻性布局MCU业务,原因有二:
其一,协同效应显著,MCU与存储业务具有天然的内在联系。存储芯片是MCU系统的核心组件之一,通常一颗MCU需搭配一颗或多颗Flash共同工作。兆易创新在NOR Flash领域的设计研发、工艺制造、应用场景、销售渠道及客户资源积累,能有效赋能MCU业务。例如,Flash的相关技术与经验可加速MCU中嵌入式Flash的研发进程,提高产品性能,缩短上市周期。
其二,抵御风险与拓宽发展空间。公司原有收入主要依赖NOR Flash业务,引入MCU业务有助于构建多元化产品矩阵,增强抵抗行业周期性波动的能力,开辟更为广阔的市场。尤其在嵌入式设备智能化、节能化趋势下,MCU市场正由8位向32位快速演进,而当时国内尚无企业实现32位MCU的规模化量产,市场由欧美厂商主导,存在巨大的国产替代空间。
2013年,兆易创新推出首款基于ARM Cortex-M3内核的32位通用MCU产品--GD32系列,一举打破国外厂商的垄断,填补国内空白。ARM Cortex-M系列的采用,降低兆易创新进入32位MCU市场的门槛。此外,凭借自有Flash产品的规模化生产和较高的成本优势,兆易创新能够在保证利润的前提下,与欧美厂商(利润预期50%~60%)和台湾地区厂商(利润约30%~40%)竞争中占据有利位置。
历经数年耕耘,兆易创新成功构建起NOR Flash、NAND Flash、MCU三大产品线并驾齐驱的格局。2015年,公司已成长为年销售额达11.89亿元、净利润1.55亿元、净资产收益率(ROE)高达32%、综合毛利率为28.64%的中国大型芯片企业。
2016年8月,兆易创新在上海证券交易所主板成功上市,标志着其在资本市场迈出坚实一步,也为后续的持续发展注入强大动力。
03 第二曲线强劲发力,铸就国产MCU领军地位
上市后,兆易创新以GD32产品系列为基点,精心绘制一幅“GD32MCU百货公司”的宏伟蓝图。一方面,公司持续丰富MCU产品序列,另一方面,MCU业务对整体收入的贡献逐年递增。
2017年,公司已拥有涵盖19个系列、超过300款产品的庞大MCU阵容,广泛应用于工业自动化、人机界面、电机控制、安防监控、智能家居家电以及物联网等众多领域。
作为中国32位通用MCU市场的主流品牌,GD32系列凭借卓越的性价比赢得市场的热烈反响。自2013年推出以来,兆易创新MCU销售额从最初的数百万迅速攀升至2019年的4.44亿元。根据IHS Markit报告,兆易创新在2018年中国ARM Cortex-M市场销售额位列第三,市场占有率为9.4%,稳居国内龙头。
2019年8月,兆易创新再次展现前瞻视野,推出全球首款基于RISC-V内核的32位通用MCU产品。在全球技术竞争与封锁的背景下,公司携手芯来科技,成功打造基于RISC-V内核的GD32V系列32位通用MCU,兼顾高性能与低功耗,配备丰富的外设接口。RISC-V架构作为新一代开源免费指令集架构(ISA),基于RISC原理,具有简洁、开放、高度可定制等优势。相较于ARM架构,RISC-V无需支付专利和架构授权费用,其模块化设计让用户可根据实际需求灵活配置指令集,尤其在物联网市场展现出极高的适应性和灵活性。
2020年以来,受疫情、自然灾害等因素影响,全球MCU市场出现严重供需失衡,包括原厂提价,经销商跟进涨价,如ST、NXP、Microchip等海外大厂及盛群、新唐、松翰等中国台湾厂商均宣布涨价或协商成本分摊。2021年前两个季度,MCU供货期普遍延长,价格持续走高。
面对全球缺货与价格上涨的局面,国内终端厂商加速寻求国产替代方案。兆易创新的前瞻性布局在此时凸显价值。
随着技术进步与工艺优化,32位MCU与8位MCU的价格差距逐渐缩小,加之市场需求对性能和处理能力的要求提升,32位MCU逐渐占据市场主导地位。
截至2024年3月,兆易创新已累计出货超过15亿颗MCU,拥有超过2万GD32客户,提供46个系列、600余款产品的广阔应用覆盖,稳居中国本土市场首位,以及高性能通用微控制器领域的领军地位。
图:2022年国内上市公司MCU收入市场份额(%)
资料来源:东海证券
04 “存储+MCU”双轮驱动,构筑一体化竞争优势
2020年,兆易创新持续推进GD32V系列的研发,不仅提供从芯片到程序代码库、开发套件、设计方案在内的全方位工具链支持,而且加大对RISC-V开发生态的建设力度。2023年上半年,公司成功推出国内首款基于ArmCortex-M7内核的GD32H系列超高性能微控制器,广泛应用于电源管理、储能技术、机器学习及人工智能等工业及高端消费领域,进一步拓展产品线的高端市场覆盖。
从收入层面来看,公司营业收入从2018年的22.46亿元跃升至2022年的81.3亿元,过去五年复合增长率高达37.9%,这得益于公司前瞻性的战略布局、持续的研发创新以及对市场供需变化的快速响应能力。2021年,公司营收同比增长89.25%,展现出强劲的增长势头。利润方面,归母净利润由2018年的4.05亿元增长至2022年的20.53亿元,五年复合增长率达50.05%,其中2021年同比增长165.33%,盈利能力显著提升。
图:2018-2022年公司营收(亿元)及增速(%)
资料来源:公司年报
图:2018-2022年公司归母净利润(亿元)及增速(%)
资料来源:公司年报
从营收结构来看,MCU业务近年来持续高速增长,2022年实现收入28.29亿元,近五年年均复合增长率高达63%。此外,MCU销售收入占比由2018年的18%跃升至2022年的35%,营收占比显著提升。公司通过多元化产品布局,有效提升了来自工业、网络通信领域的收入,有效抵消了消费领域的收入波动,推动微控制器业务收入持续增长。
兆易创新的GD32MCU作为中国最大的ArmMCU家族,已成功推出中国首个基于ArmCortex-M3、Cortex-M4、Cortex-M23、Cortex-M33及Cortex-M7内核的通用MCU产品系列,并在全球范围内率先推出RISC-V内核通用32位MCU产品系列,已成为32位通用MCU市场的首选品牌。
2024年3月7日,公司宣布正式发布基于ArmCortex-M33内核的GD32F5系列高性能微控制器,全面适用于能源电力、光伏储能、工业自动化、PLC、网络通信设备、图形显示等多元应用场景。
根据公司官网,兆易创新未来将以更全面的系统级产品和解决方案、更智能化的开发平台以及完善的产品应用生态,进一步巩固其在国产MCU领域的领导者地位,持续引领行业创新与发展。
参考资料:
1、兆易创新公司官网、招股说明书、历年公开财报
2、《深度报告:乘风国产升级产品,穿越周期引领创新》,东海证券,2023.11
3、《研究报告:AIoT版图持续扩张,存储龙头乘MCU之风起舞》,平安证券,2022.08
4、《研究报告:NOR稳扎稳打,MCU与DRAM未来可期》,华创证券,2022.05
5、《深度报告:兆易创新:利基存储仍大有可为,MCU加速国产替代》,银河证券,2021.11
6、《存储芯片龙头“兆易创新”腾飞,与“长江存储”并称双雄》,木禾投研,2023.06
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