嘉楠耘智:出售全球近2成比特幣算力,7納米晶片大幅提升挖礦效率

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六合諮詢第 247 家公司 260 篇研報

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公司深耕加密貨幣礦機領域,積極布局人工智慧ASIC晶片

嘉楠耘智專注ASIC(集成電路)晶片及其衍生設備設計、研發、銷售,並提供相應解決方案及技術服務。

公司晶片產品及設備主要應用於重複計算領域,具備快速、高效處理海量重複計算能力,主要為數字區塊鏈體系基礎計算設備、人工智慧產品提供算力支持。

公司初期以比特幣礦機切入,受益於比特幣挖礦算力需求高速增長,持續疊代比特幣礦機產品,衍生推出可挖礦電視機、取暖器,賦能傳統家電,進軍家用礦機市場;並向其他加密貨幣挖礦設備延伸,發布萊特幣礦機,拓展產品品類;基於重複計算ASIC晶片在人工智慧運算領域潛力,積極布局人工智慧晶片產品。

公司專注比特幣礦機領域多年,持續疊代高性能礦機產品。

公司2013年成立,主要研發、生產、銷售「阿瓦隆」品牌比特幣礦機。

公司2015年批量生產28納米ASIC晶片,成功使用當時全球區塊鏈解決方案最先進工藝;2016年批量生產16納米ASIC晶片,成為16納米ASIC晶片領域先行者;2018年完成7納米ASIC晶片設計流片(試生產),2018年8月實現批量生產,進一步大幅提升比特幣礦機性能,大幅降低礦工挖礦成本,將刺激礦工升級換機。

根據Frost & Sullivan(弗若斯特沙利文)數據,公司2017年比特幣挖礦機出貨量全球第二,2017年售出產品算力總量占市場售出礦機算力總和的19.5%。

全球2017年比特幣礦機市場競爭情況

資料來源:Frost & Sullivan、六合諮詢

註:1H/S即每秒運算一次,1EH/S=1x10^18H/S

公司基於多年比特幣礦機研發經驗積累,向其他加密貨幣領域延伸,推出萊特幣礦機。

公司針對不同加密貨幣算法,積極開發不同種類ASIC晶片,在其他類別加密貨幣演變至需要更高算力時,滿足市場對高效能及重複計算產品的潛在需求。

公司推出12納米晶片萊特幣L系列礦機,預計2018年Q4量產,預售訂單超過0.54億元。

公司布局人工智慧領域,推出16納米人工智慧ASIC晶片。

公司2016年開始研發人工智慧應用的ASIC晶片,2018年5月完成前端集成電路晶片設計,預計2018年Q4量產邊緣運算晶片(KPU)。

公司邊緣運算晶片設計有人工神經網絡加速器及高性能處理器,主要提供多樣化、實時及脫機人工智慧應用,目標應用於語音交互、自然語言、圖像識別、物聯網等領域。

公司簽訂人工智慧晶片訂單0.38億元,實際購買金額在樣片成功測試後,參考產品當時市場價格調整。

公司依託核心晶片技術支撐,研發全球第一台區塊鏈智能電視,進軍家用礦機市場。

公司2018年7月31號預發布全球第一款區塊鏈智能電視,電視搭載公司超算晶片與安卓交互系統,採用43英寸4K螢幕,比特幣挖礦算力達2.8TH/S,能耗比為100W/T。

用戶可通過雲端控制虛擬貨幣交易系統,實現看電視娛樂的同時參與挖礦,並可直接利用虛擬貨幣挖礦收益兌換影視內容及實體禮品。

阿瓦隆區塊鏈智能電視

公司產品算力強大、能耗低、可靠度高,獲得廣泛市場認可,復購率達33%。

截至2018年3月,公司累計超過1,100名客戶,2017年出貨量29萬套;2018年Q1共售出11萬套(+176%)。

新一代阿瓦隆礦機 A9 採用台積電7納米晶片,擁有低功耗、體積小、耐高溫、性能強等技術特點,使算力由前代阿瓦隆礦機A851的14.5TH/s(功耗1,450W),提升一倍多至最高30TH/s(+107%),功耗僅增長18.6%至1,720W,性能顯著提升。

公司產品不斷疊代,創造持續的替代需求,2016年客戶約1/3於2017年再次購買公司產品。

公司集成電路流片(試生產)成功率高、良品率高,持續提高經營效率及盈利能力。

公司2015年6月至今,共完成5次流片,覆蓋28納米、16納米、7納米ASIC晶片,均於首次即成功流片,高流片成功率助力公司節約開發成本,縮短開發期間。

公司持續提高良品率,首批產品可達到高良品率,2017年生產16納米ASIC晶片終測良品率達96%。

公司採用無晶圓廠模式,由第三方代工廠代工。

晶圓指矽半導體集成電路製作所用的矽晶片;無晶圓廠模式指,公司在IC(集成電路)製造工藝的各個階段,包括晶圓製造以及IC封裝及測試,由第三方代工廠代工。

公司目前IC製造與台積電合作,IC封裝及測試與SPIL、日月光(日月光2018年初收購SPIL)及STATS ChipPAC合作。

台積電是全球最大半導體專門代工廠;日月光及A股上市公司長電科技(代碼600584,為STATS ChipPAC母公司)是全球最大IC封裝及測試服務提供商之一。

比特幣全網算力呈指數型增長,市場對礦機需求旺盛,公司產品銷量猛增。

2016~2017年比特幣交易價格大幅上漲,公司產品一度供不應求。

阿瓦隆產品A7系列2017年提高平均售價後(銷售均價較2016年上漲7.5%),銷量依然呈現爆髮式增長。

阿瓦隆系列產品收入由2016年3.1億增加到2017年13.0億(+314%),主要因為銷量由9.4萬台增至29.5萬台(+214%)。

公司產品銷售情況

資料來源:公司公告、六合諮詢

比特幣礦機需求猛增,帶動公司收入保持高增長,利潤率持續擴大。

公司2015~2017年營收年複合增長率達428%,2015~2017年凈利潤年複合增長率達1,445%。

總收入:2015~2017年分別為0.48億、3.2億(+562%)、13.1億(+314%);凈利潤:2015~2017年分別為0.02億、0.53億(+3,377%)、3.61億(+587%);毛利率:2015~2017年分別為29.1%、41.7%、46.2%;凈利率:2015~2017年分別為3.2%、16.6%、27.6%。

公司2013年成立,目前共有7家全資子公司,2018年3月末員工人數為234人。

2016年6月9日,創業板上市公司魯億通(300423.SZ)發布公告,擬以24.6元/股非公開發行8,138萬股,並支付現金10.6億,合計30.6億,收購嘉楠耘智100%股權。

2016年9月30日,魯億通公告因國內證券市場環境、監管政策等客觀情況發生變化,終止籌劃購買嘉楠耘智100%股權重大資產重組。

2017年8月公司申請掛牌新三板,2018年3月撤回掛牌申請,2018年5月申請香港聯交所上市。

公司2018年3月末員工結構

資料來源:公司公告、六合諮詢

公司總股本5億股,一致行動人董事會主席、CEO張楠賡,執行董事劉向富,執行董事李佳軒分別通過Flueqel Ltd(持股100%)、Urknall Ltd(持股100%)、Ouroboros Ltd(持股100%)持有公司17.6%、17.6%、17.2%股權,合計持有公司52.4%股權,為公司控股股東、實際控制人。

公司股權結構圖

資料來源:公司公告、六合諮詢

註:1、Warbeast Limited為張楠梗與CreditSuisse Trust Limited(受託人)成立的全權信託

2、ATLUE Limited為李佳軒與CreditSuisse Trust Limited成立的全權信託

3、Flueqel Ltd為張楠賡名下Warbeast Limited全權信託100%持有

4、Ourobros Ltd為李佳軒名下ATLUE Limited全權信託100%持有

公司核心管理團隊在區塊鏈領域深耕多年,研發經驗豐富。

公司董事會主席、CEO張楠賡,35歲,北京航空航天大學博士,曾任遙感通訊技術研究所助理工程師,2011年研發基於FPGA的比特幣礦機;2013年將ASIC晶片引入比特幣挖礦領域。

公司執行董事劉向富,長春大學計算機學士,35歲,積累豐富的軟硬體開發及項目管理經驗。

公司執行董事李佳軒,北京航空航天大學碩士,33歲,曾任中星微電子集成電路工程師,參與多個IC(集成電路)設計及研發項目。

公司研發團隊平均七年產品開發經驗,為全球少數擁有7納米晶片技術團隊。

公司2018年8月8日宣布7nm晶片成功量產,為全球首個量產7納米晶片裝置,比Intel、蘋果、NVIDIA更早實現7nm晶片量產,雖然挖礦晶片架構較單純,但受中興事件影響,在國家競爭層面,具有戰略意義。

截止2018年3月,公司研發團隊人數94人(占總人數40%),34名成員碩士以上學歷;其中38人專注開發人工智慧產品,28人開發區塊鏈產品,23人開發軟體算法產品,5人開發IC供應鏈。

隨著公司繼續開發人工智慧應用ASIC晶片,研發開支由2015年0.05億增至2017年1.06億,上漲近20倍。

公司研發費用情況(單位:百萬元)

資料來源:公司公告、六合諮詢

全球比特幣挖礦算力競爭加劇,礦機需求旺盛,人工智慧晶片市場潛力大

「挖礦」晶片從CPU進化到專用集成電路,ASIC礦機成為主流。

中本聰2008年發表論文《比特幣:一種點對點的電子現金系統》;比特幣網絡2009年1月上線,比特幣誕生,根據算法設計,比特幣總量為2,100萬個,初期約每10分鐘新產生50個比特幣,大約每4年產量減半1次,經過2012年、2016年2次產量減半,目前約每10分鐘新產生比特幣12.5個,截至2018年8月8日,已挖出近1,720萬個比特幣,預計到2140年挖出全部2,100萬個比特幣。

獲取新生成比特幣又叫做「挖礦」,挖礦設備獲取新生比特幣的能力取決於其計算能力(算力)大小。

比特幣區塊鏈計算設備晶片經歷四個階段,包括CPU(中央處理器)、GPU(圖形處理器)、FPGA(現場可編程門陣列)、ASIC(專用集成電路),其中ASIC晶片為區塊鏈計算量身定製,成為主流區塊鏈計算設備晶片,計算速度達到TH/S級別(即每秒1萬億次運算,1H/S即每秒運算一次,1TH/S=1x10^12H/S)。

全網算力持續增長,「挖礦」逐漸成為計算機性能競爭。

2011年5月以前,初期挖礦採用CPU晶片,後來GPU並行計算能力被運用到挖礦中,當時參與挖礦的算力並不充裕,關注度較為有限。

挖礦行為2011年開始逐漸普及,人們發掘專業晶片FPGA用於輸出算力,能耗只有GPU挖礦的1/4,比特幣開始越來越緊密地與現實資源相聯通。

2012~2013年人們發現,利用ASIC晶片挖礦,與同等工藝FPGA晶片相比,執行速度更快、更節能,大規模部署生產成本也比FPGA晶片低廉,助推全網算力迅速增長。

2013年至今,全網輸出算力(全網參與比特幣挖礦設備算力總和)從2.5TH/s飆升至46EH/s(1EH/S=1,000,000TH/S=1x10^18H/S),增長超過1,840萬倍。

全球區塊鏈硬體市場增長快速,預計2020年將達千億人民幣市場規模。

加密貨幣挖礦機構成絕大部分區塊鏈硬體,區塊鏈硬體需求在2016~2017年加密貨幣價值上升,及推出新礦機驅動下,增長強勁。

根據Frost & Sullivan數據,全球區塊鏈硬體收入從2012年0.7億預計增長至2018年456億,預計年複合增長率達194%;受益於區塊鏈技術在各行各業廣泛應用,將推動區塊鏈硬體需求增長,預計2020年全球區塊鏈硬體規模將達985億人民幣。

全球區塊鏈硬體市場規模

資料來源:Frost & Sullivan、六合諮詢

人工智慧晶片市場潛力大,ASIC晶片需求持續增長

ASIC晶片具備深度學習優勢,ASIC將替代CPU。

深度學習主要由訓練及推斷組成,需大量重複計算能力,CPU、GPU、FPGA、ASIC晶片多用作深度學習加速器。

其中由於CPU串行處理效率低,將在模型訓練及推理應用方面失去市場份額。

ASIC晶片可執行並行計算,實現流水處理,大幅減少輸入與輸出的延時比。

並且ASIC晶片可通過定製增強功耗效率,對特定算法及數據結構實現更佳運算,未來CPU晶片市場份額將被ASIC晶片替代。

人工智慧應用晶片類型

資料來源:公司公告、六合諮詢

人工智慧晶片正從通用處理器轉向定製處理器,ASIC晶片將占據未來人工智慧算力市場的重要部分。

根據Frost & Sullivan數據,預計全球人工智慧晶片市場規模將由2017年52億美元增長至2020年153億美元,年複合增長率43.3%;其中ASIC晶片市場增速將加快,將由2017年10億美元增至2020年46億美元,年複合增長率66.0%。

人工智慧領域晶片市場規模(單位:十億美元)

資料來源:Frost & Sullivan、六合諮詢

公司主要競爭對手

資料來源:公司公告、六合諮詢

主要競品對比

資料來源:公司公告、六合諮詢

公司持續高速疊代產品,發力國際市場

公司晶片工藝先進,產品保持「月更新、季改款、年疊代」速度。

目前市場上主流ASIC晶片為110納米、55納米、28納米、16納米、12納米、7納米製程(指的是電晶體的柵極長度,用於表徵集成電路的集成度高低,製程尺寸越小,代表每個電晶體所占面積越小,集成度就越高)。

公司利用先進的晶片製程,2015~2017年持續推出28納米、16納米製程的新款機型;目前主打16納米製程第二代A821、A841,及2018年7月推出7納米製程的A9系列。

公司產品疊代情況

資料來源:公司公告、六合諮詢

公司部分主要產品簡介

資料來源:公司公告、六合諮詢

公司產品提供市場領先性能,維護成本低。

公司量產AvalonMiner841產品名義算力為每秒13Thash,能耗為1,290瓦,在算力及能源效率方面處於市場領先地位。

公司通過在晶片結構中應用矽,定製封裝及系統集成的獨特組合,自研16納米ASIC晶片熱密度(可靠性的重要計量方式)超過每平方毫米1瓦,超過比特幣挖礦頂級GPU、CPU一般限制的兩倍。

公司產品故障率低至4%,低於行業平均17%,相應降低客戶維護成本。

公司產品主要直接向最終用戶銷售,客戶集中度逐年降低。

公司目標客戶為正在參與或計劃參與比特幣挖礦的個人或企業,按先付先得向客戶提供產品。

公司客戶較為分散,客戶累計數由2015年28名增加到2017年904名,截至2018年3月超過1,100名。

2015~2017年公司最大客戶銷售額分別總收入的25.1%、16.3%、11.4%,前五大客戶銷售額分別占總收入的78.3%、44.2%、27.1%。

公司累計客戶情況(單位:名)

資料來源:公司公告、六合諮詢

公司早期主要拓展國內市場,逐步擴大國際市場。

公司早期專注國內市場,2015~2016年國內市場銷售占比超過99%;2017年開始拓展國際市場,來自國外客戶銷售收入1.1億元,占總收入8.5%,主要銷往美國、瑞典等國。

公司持續發力國際市場,由9名銷售人員組成國際銷售團隊,助力國際市場份額提升。

公司優先向具有成熟挖礦計劃或能夠獲得成本較低能源供應的客戶分配,因其具有大量或重複購買潛力。

公司產品主要在中國境內銷售(單位:百萬元)

資料來源:公司公告、六合諮詢

公司產品定價主要受比特幣挖礦收益影響,根據市場情況調整價格。

公司產品價格主要受挖礦在一段時間內的預期經濟回報影響,而挖礦回報受到若干其他因素影響,包括每秒算力、耗電量等。

公司積極觀察市場,並調整產品價格;因出口增值稅退稅,有時以較低價格向境外客戶銷售產品。

公司要求現貨客戶全額付款;最長3個月預售期的客戶,需預付30%~50%貨款,餘額在運送產品前結清。

公司在少數情況下,允許大客戶或長期客戶在運送產品前支付部分貨款,餘款在收到產品後結清。

公司國內客戶以人民幣付款,海外客戶主要以美元付款。

公司營銷團隊分析當前市場及技術趨勢,積極推廣最新研發成果。

公司為吸引目標客戶,積極推廣最新研發成果,展示相應樣品。

公司2018年上半年開始推廣人工智慧晶片,並提供示範及展示介紹,通過社交媒體活動與現有及潛在客戶溝通。

由於近年比特幣價格整體上漲,及對比特幣挖礦帶來經濟回報的強烈預期,公司產品需求強勁,除新產品相關營銷工作外,目前並無任何活躍客戶獲取計劃。

公司與全球領先供應商合作,月產能12萬套

公司是無晶圓廠IC(集成電路)設計企業,從事IC產品開發鏈的主要部分,即前端及後端IC設計。

公司主要進行自主IC設計,與第三方供貨商合作,製造、封裝、測試IC產品,自主採購有關IC組件,組裝最終產品。

公司產品生產流程

資料來源:公司公告、六合諮詢

公司與全球領先供應商合作,包括台積電、SPIL、日月光、STATS ChipPAC等。

台積電為全球最大半導體專用代工廠;日月光、STATS ChipPAC母公司長電科技為全球領先IC封裝及測試服務提供商。

公司2015~2017年,向最大供貨商台積電採購額分別占採購總額的75.7%、66.2%、63.5%,向前五大供應商採購額分別占採購總額的90.8%、83.1%、76.5%。

公司2015年開始與台積電合作,台積電目前是公司唯一IC製造代工廠商。

公司與台積電制定半年度採購計劃,以便其分配生產資源,並根據業務需要下達實際訂單。

台積電接受訂單後,公司需預付全款,確保取得相應產能。

公司提交訂單到台積電交付晶圓的平均時間約為3個月。

公司分別於2015年、2016年、2017年開始與日月光、STATS ChipPAC、SPIL合作,完成IC封裝及測試。

根據協議,公司向封裝及測試廠商下發滾動預測及確定訂單,由其採購必要物料,與封裝及測試廠商按月結算,在收到發票後30日內向其付款。

若確定訂單低於預測,導致封裝及測試廠商積壓物料,公司負有賠償責任。

公司其他組件根據銷售計劃採購,選擇多家供應商。

除自主研發IC外,公司產品使用組件包括PCB、其他電子組件、風扇、鋁殼等,主要根據銷售計劃在國內採購。

公司根據多個因素對其他組件供貨商進行評估,包括經營規模、產品質量、質量控制效率、技術專長、價格、可靠性、交貨能力、產能等,各類其他組件通常保持至少兩家供貨商。

公司委託第三方服務外包公司提供組裝服務,月產能12萬套。

公司組裝廠位於河北省,廠房建築面積約7,539平米,擁有4條組裝線,每月產能約12萬套(假設每月20個工作日,每天工作8小時,每名裝配人員每小時組裝5套,每條組裝線有38名組裝員工)。

公司組裝廠目前未使用自動化組裝線或設備,可根據採購訂單調整裝配工人班次,靈活調整產品產能。

公司積極控制存貨,產品提供三個月免費質保。

公司倉庫位於北京,面積約1,130平米。

公司為避免組件存貨累積,根據每月及季度銷售計劃安排採購及交付各種組件,僅維持能夠滿足生產需要的組件存貨;由於目前市場供需情況,擁有少量製成品存貨。

公司產品組件由相關供貨商提供質保保障,通過不同渠道收集記錄客戶反饋、投訴,及時響應客戶,只接受因重大瑕疵提供換貨。

公司負責代工廠商間組件運輸,為境外客戶安排物流服務,國內客戶自費安排裝運。

製造晶圓通常需要60天,封裝及測試IC需要約15~18天。

代工廠商交付IC後,公司運送IC到PCB製造商進行安裝,而後把完成的電路板運送到河北廠房,與其他電子組件、風扇、鋁殼組裝。

公司通過第三方物流服務供貨商將產品送達境外客戶指定地點,與物流公司按年簽訂協議,按月結算。

受益於比特幣挖礦需求不斷增長,公司毛利率持續增長

總收入:2015~2017年分別為0.48億、3.2億(+562%)、13.1億(+314%)。

凈利潤:2015~2017年分別為0.02億、0.53億(+3,377%)、3.61億(+587%)。

毛利率:2015~2017年分別為29.1%、41.7%、46.2%。

公司毛利率有所增長,主要因為2015~2016年阿瓦隆系列產品單位成本下降。

公司2017年毛利率進一步增長,主要因為阿瓦隆系列產品平均售價上漲。

凈利率:2015~2017年分別為3.2%、16.6%、27.6%。

經調整凈利率(經調整凈利等於年度利潤扣除以股份為基礎的酬薪開支):2015~2017年分別為3.2%、24.1%、36.0%。

公司歷年財務簡表(單位:百萬元)

資料來源:公司公告、六合諮詢

公司合併利潤表(單位:百萬元)

資料來源:公司公告、六合諮詢

公司合併資產負債表(單位:百萬元)

資料來源:公司公告、六合諮詢

公司合併現金流量表(單位:百萬元)

資料來源:公司公告、六合諮詢

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