（文/觀察者網 呂棟）在距今大約5.3億年前的寒武紀時期，地球上在2000多萬年的時間裡突然湧現出各種各樣的生物，一系列與現代動物形態基本相同的物種來了個“集體亮相”。而在此之前，更為古老的地層中卻長期沒有找到動物化石，這一時期史稱“寒武紀生命大爆發”。
5.6億年前寒武紀出現的最有代表性的遠古動物——三葉蟲。圖源：視覺中國
現如今，“寒武紀生命大爆發”仍然是古生物學和地質學中的一大懸案，更是困擾著包括達爾文在內的學界大佬。然而，當我們此刻在搜索引擎中輸入“寒武紀”這三個字時，排在輸出結果第一位的已不再是那個困擾科學界的謎題，而是一家人工智能芯片領域的科技公司。
值得注意的是，最近幾年，國內湧現出不少初創AI芯片設計企業，它們在吸附大量一級市場資金後，一方面互相激烈競爭，另一方面還不得不面對來自巨頭的壓力。在該領域，不僅有英特爾、英偉達等芯片行業傳統巨頭，也有華為、阿里等跨界選手，無一不對這塊蛋糕“垂涎三尺”。
而寒武紀正誕生於上述背景中。
一個月前的2月28日晚間，北京證監會官網發佈消息，2019年12月5日，中科寒武紀與中信證券簽署A股上市輔導協議，正式開啟衝刺科創板的進程。
而3月26日上交所官網顯示，創辦剛滿4年的寒武紀上市申請已獲受理。短短几個字，意味著該公司距登陸科創板又近了一步，同時也再次將其置於輿論的放大鏡下。
市場普遍認為，如果寒武紀成功登陸科創板，將成為毫無懸念的“AI芯片第一股”。
不過，聚光燈帶來關注的同時也會引來爭議。4年來，作為獨角獸的寒武紀，每個動作都受到市場和投資者的關注：和曾經的最大客戶華為“分手”、芯片路徑的選擇、公司的發展前景、連年虧損等。
寒武紀上市申請獲上交所受理
事實上，關注中國集成電路發展的讀者都有兩種複雜的情緒：一方面在強調技術自主可控的當下，對中國芯片未來的發展充滿期待；另一方面，又不得不面對中國集成電路產業在過去積累的種種難題。
殘酷的現實便是，中國集成電路進口額長期大於出口額。官方數據顯示，2019年中國集成電路進口總額為3055.5億美元，而出口僅1015.8億美元，進出口比例為3:1，時代也在期待中國芯片領軍者。
而該公司以“寒武紀”給自己命名，寓意“AI大爆發”，並以“全球智能芯片領域的先行者”作為自己定位，既彰顯了幾分神秘又凸顯了其“野心”。
官網截圖
別人眼中的學霸
提起寒武紀，就不得不提其創始人陳雲霽和陳天石這兩兄弟。
哥哥陳雲霽1983年出生，兩年後弟弟陳天石出生，江西南昌人。與大多數年過而立、尚未不惑的同齡人相比，他們可以說已有所成就。
1月16日，陳天石剛以寒武紀CEO身份成為2019年中國科學年度新聞人物十人之一，而陳雲霽早已從前輩手中接過2017年度科技創新人物獎。
陳雲霽、中科院院士陳國良、陳天石（資料圖）
不少人好奇，這對來自江西的“雙子星”，緣何既能讀書出色，又能在創業後搞出一個“獨角獸”。
履歷顯示，陳雲霽9歲上中學，14歲便考入中國科大少年班，24歲取得中科院計算所博士學位，29歲晉升為研究員，33歲獲得中國青年科技獎和中科院青年科學家獎。
小兩歲的陳天石，幾乎是沿著哥哥的腳步一路從中科大少年班追到了中科院計算所。他16歲考入中科大少年班，25歲在中科大計算機學院拿到博士學位，指導導師是陳國良和姚新。
陳雲霽履歷 中科院計算所官網截圖
事實上，這對別人口中的學霸，在他們自己看來並非“模範兄弟”。
陳雲霽曾提到，兩人小時候常打架，長大後一言不合就吵起來，要不是有血緣關係早就鬧崩了。不過，兩人最終還是會讓道理來說話。
在接受媒體採訪時，陳雲霽曾透露，“和很多人想象的不太一樣，我並不是學霸。相反，多數時候都是一個學渣。”而且他講到，在19年的學習生涯中，不但考第一名的次數不多，還常在班上排名倒數。
2002年，19歲的陳雲霽已經在中科大少年班度過了第五個年頭。酷愛遊戲的他對於自己的課業成績並不太在意，而是把《星際爭霸》當做主課來修。他曾坦言，“掛科的壓力一直是懸在頭上的劍，但是科大的老師對於我們這些調皮的孩子非常包容，給了我們很大的空間去成長。”
當年，即將本科畢業的陳雲霽聽說中科院計算所在研製中國第一塊通用CPU芯片“龍芯1號”，希望能拜師計算所胡偉武老師，於是報考了中科院計算所的研究生。
這家始建於1956年的研究所，是中國第一個專門從事計算機科學技術綜合研究的學術機構。從這裡走出的包括聯想控股、龍芯中科、中科曙光等，均為中國信息技術產業中的知名企業。
2017年，陳雲霽接受採訪時曾開玩笑稱，在他之前，中科院計算所從來沒有招過像他本科成績這麼差的學生。但是，胡偉武看到他玩《星際爭霸》的表現，認定他有科研潛力，便力排眾議將他錄取。
“Work hard，play harder！胡老師就是看中了我這一點。” 陳雲霽當時說。
中國科學院計算技術研究所科研綜合樓 圖片來源：中科院建築設計研究院
估值超220億
事實證明，陳雲霽確實沒有辜負胡偉武的期望。
博士畢業後，他留在了中科院計算所龍芯團隊，在胡偉武的指導下成為8核龍芯3號的主架構師。他還與胡偉武合著了《計算機體系結構》，並在2008年開發龍芯3號的過程中完成了一篇重量級的論文。
不僅如此，陳雲霽向胡偉武引薦了另一位“高徒”，他的弟弟陳天石。
與做硬件芯片出身的陳雲霽不同，陳天石的研究方向是人工智能，專注於軟件算法。在博士畢業後他也加入了中科院計算所，這為後來兩個人一起設計出“讓計算機更聰明”的專門神經網絡處理器埋下了伏筆。
現任龍芯中科技術有限公司董事長鬍偉武 圖自公司官網
時針撥回到2010年，當時國內人工智能芯片尚處於較冷階段。
根據公開報道，在計算所匯合後，陳氏兄弟也曾就職業發展探討了好長時間，最後認定有兩件“非常好玩的事”可以做：一是用AI輔助做處理器的設計，另外一個就是做AI芯片。
起初，陳天石在向計算所領導彙報想做AI芯片時還曾拿自動駕駛舉例：“大家很早就在說有一天機器會替代人開車，但如果開車的機器人在做模式識別的時候速度不夠快，那麼這個車就完全沒有讓機器開的理由。所以，它一定需要很強的車載運算能力。”
2015年，早在寒武紀公司成立之前，在中科院戰略性先導專項和中科院計算所的支持下，陳氏兄弟主導的世界首款深度學習專用處理器原型芯片——“寒武紀”首次成功流片。
之所以取名為“寒武紀”，是想用地質學上生命大爆發的時代寓意人工智能的未來。
次年春天，谷歌的AlphaGo“一戰成名”，人工智能在全世界範圍內再次掀起波瀾，國內對人工智能的重視也達到前所未有的高度。不僅如此，2017年以及之後的兩會中，人工智能也成為關鍵詞之一。
而陳氏兄弟的研究也趕上了好時候。
2016年，全球首款可商用的深度學習處理器“寒武紀1A”處理器問世，寒武紀科技公司也正式成立於當年3月，其數千萬的天使輪融資也正是來自中科院。
招股書截圖
值得一提的是，性格的不同也讓陳氏兄弟在公司擁有不同的角色。
陳雲霽在公司職務上更偏研究，思考技術路徑相關的部分，很少掛寒武紀頭銜，多以“中科院計算所研究員”示人。
據陳雲霽透露，他的性格偏外向、膽子大，喜歡做一些天馬行空的事情，更適合搞科研。
而弟弟陳天石比較慎重，每走一步都會想好可行性，能規避產業發展中的“坑”，適合帶領一個企業往前衝。
所以陳天石總以寒武紀創始人、CEO的身份出現在公眾視野。
寒武紀成立之初，陳天石持股達70% 招股書截圖
根據公開報道，除陳氏兄弟外，寒武紀團隊成員不僅囊括了中科院技術精英，也有中國首個通用CPU“龍芯1號”的核心參與人員。
具體奮鬥目標上，他們希望讓AI芯片計算效率提升1萬倍，功耗降低1萬倍，可以把“AlphaGo”這樣的領先AI應用裝入手機中。
不過，“天才少年”也曾被人吐槽。
根據中國科學報報道，在寒武紀最開始募資的時候，其團隊也曾碰釘子，有人吐槽他們“PPT做得差”，邊吐槽邊教育，“小夥子你這樣是融不到錢的”。
招股說明書顯示，在公司成立之後，寒武紀共經歷了6次增資和3次股權轉讓。
2017年8月，該公司完成估值10億美元的A輪融資，國投創業領投，阿里巴巴、聯想創投、國科投資、中科圖靈、元禾原點和湧鏵投資等參投，使得寒武紀成為全球AI芯片領域首家獨角獸公司。
不到一年之後的2018年6月，寒武紀宣佈完成數億美元B輪融資，國有資本風險投資基金、國新啟迪、國投創業、國新資本等聯合領投，該輪融資後的寒武紀估值約為25億美元，距離一年前的10億美元翻了一番還多。
正是在此時，陳天石對外透露了公司上市動向：“未來傾向於考慮在境內A股上市”。
值得一提的是，當時曾有媒體報道寒武紀融資時披露：雖然該公司估值以美元為計，但其一直以來拿的都是人民幣，而這與其一直主打的芯片概念有關，以國家民族原創自居，不接受外資入股。
在此之後，寒武紀的估值便不得而知。根據招股書，2019年9月13日，寒武紀新增南京招銀、湖北招銀、國調國信智芯和嘉富澤地等股東；2019年9月16日，陳天石將其所持寒武紀有限2.43%的股權和0.86%的股權分別轉讓給艾溪合夥和納什均衡。
這也是寒武紀在上市前最後的增資與股權變動。
根據股權結構，南京招銀出資8億元，獲得寒武紀上市前3.61%的股權，納什均衡受讓了0.86%股權，耗資1.8億元。
據此計算得知，寒武紀在經歷6輪融資後估值約221.6億元。
由於在過去的幾輪融資中，國字號背景的投資方居多，寒武紀也因此被市場視為AI芯片的“國家隊”。
寒武紀股權結構圖
存銀行理財39億
寒武紀公開的招股書披露，其主營業務是應用於各類雲服務器、邊緣計算設備、終端設備中人工智能核心芯片的研發、設計和銷售，主要產品包括終端智能處理器IP、雲端智能芯片及加速卡、邊緣智能芯片及加速卡以及與上述產品配套的基礎系統軟件平臺。
簡而言之，人工智能芯片是相對於傳統芯片的概念。
目前，AI芯片主要是指GPU、FPGA、ASIC等人工智能加速芯片，主要用於解決人工智能龐大的算力需求。AI芯片的主要應用場景為雲計算數據中心與邊緣計算，後者包括攝像頭 IPC、自動駕駛、手機的Soc等。
縱觀處理器芯片市場，通用處理器芯片如CPU、GPU的芯片的壁壘極高，國內仍未實現突破，且通用處理器領域已經發展成熟，目前市場由國際巨頭高度壟斷，後來者難以競爭。
而AI芯片是全新的市場，進入者有後發先至的可能，寒武紀正是這樣的新入局者。
自寒武紀2016年3月成立以來，其先後推出了三大類產品：
1、終端智能處理器IP：寒武紀1A、寒武紀1H、寒武紀IM系列處理器；
2、雲端智能芯片及加速卡：思元100及加速卡、思元270及加速卡、還有目前正在研發中的思元290及加速卡；
3、邊緣智能芯片及加速卡：思元220及加速卡。
招股書截圖
招股書中介紹，寒武紀目前採用的盈利模式是“授權+成品”，前者類似ARM，將AI芯片的知識產權（IP） 授權給下游廠商，例如最知名的合作伙伴華為；後者則是寒武紀自己設計，找代工方生產後自行銷售。
值得注意的是，IP供應商相比於芯片提供商利潤規模並不高。
例如，ARM作為全球領先的半導體IP提供商，本身不直接從事芯片生產。
全球大部分的手機CPU都在使用ARM架構，市佔率非常高，但是營收規模卻在巨頭中比較遜色。2017年ARM核芯片出貨量213億顆，營收才17.8億美元，淨利8億美元，營收規模還不如國內很多芯片公司。
而處理器龍頭英特爾是芯片供應商，2017年營收628億美元，淨利潤為96億美元，收入規模遠超ARM。
公開資料顯示，人工智能IP僅作為一個加速器芯片模塊，價格遠比不上ARM IP。
因此，IP研發需要巨大的成本投入，在IP未得到大規模應用情況下，是付出多回報少的“苦生意”。
寒武紀主營業務收入數據
由於智能芯片研發需要大量資本開支，作為初創公司，寒武紀也年年虧損。
招股書顯示，2017年-2019年，其營收分別為784.33萬元、1.17億元、4.44億元；營收增幅明顯，但盈利堪憂，連續三年分別虧損3.8億元、4104萬元和11.79億元，累計約16億元。
而鉅額虧損主要來自兩方面，一是“研發支出較大，產品仍在市場拓展階段”，二是“報告期內因股權激勵計提的股份支付金額較大”。
其也在特別風險提示一欄中醒投資者，寒武紀無法保證未來幾年內實現盈利，其上市後亦可能面臨退市的風險。
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正如寒武紀所言，其鉅額虧損確實與研發大量投入有關。
2017年-2019年，其研發投入分別為2986.19萬元、2.4億元、5.43億元，佔營收比例分別為380.73%、205.18%和122.32%，累計投入8.13億元，相當於三年累計營收的1.43倍。
截至2019年12月31日，寒武紀研發人員有680人，佔比接近員工總數的80%；擁有碩士、博士學歷的員工有546人，佔比超60%。
與此同時，寒武紀的高研發投入也獲得了相對可觀的回報。
截至2020年2月29日，其已獲授權的境內專利有50項，境外專利有15項，此外還有PCT專利申請120項，正在申請中的專利共有1474項。
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在研發投入遠超營收的情況下，可以說寒武紀目前的營運資金主要依賴外部融資。
招股書顯示，2017年-2019年，寒武紀籌資活動產生的現金流量淨額分別為4.96億元、24.05億元以及17億元，總計為46.01億元。
而前述年度下，寒武紀期末現金及現金等價物餘額則分別為2.27億元、13.54億元以及3.83億元。不難看出，其消化資金的速度有些驚人。
寒武紀還在招股書中稱，由於未來幾年將存在持續的大規模研發的投入，上市後未盈利的狀態可能持續存在。因此，足夠的運營資金對於持續高研發投入的寒武紀顯得尤為重要。
招股書顯示，寒武紀本次擬發行股份不超過4010萬股，不低於發行後總股本的10%，融資28.01億元，用於新一代雲端訓練芯片、雲端推理芯片、邊緣端人工智能芯片及系統項目和補充流動資金。
在持續高研發投入的背景下，寒武紀還要融資28億，那現在應該很缺錢？
令人驚訝的是，截至2019年末，寒武紀貨幣資金餘額為38.3億元，銀行理財產品38.9億元，資產負債率為6.68%，且全部為日常經營過程中產生的非付息債務，無銀行借款等其他付息債務。
除此之外，寒武紀還有3.8億元的銀行存款。
值得注意的是，作為技術密集型企業，寒武紀的毛利率水平也較高。
2017年-2019年，其綜合毛利率分別為99.96%、99.90%及68.19%。其中，終端智能處理器IP業務的毛利在99%以上。針對去年毛利率有所下降，招股書解釋稱，這是因為這一年拓展了新業務——雲端智能芯片及加速卡、智能計算集群系統業務。
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分道揚鑣
提到寒武紀，不得不提的就是華為。
寒武紀在招股書中提到，其寒武紀1A、寒武紀1H分別應用於某全球知名中國科技企業的旗艦智能手機芯片中，已集成於超過1億臺智能手機及其他智能終端設備中。根據公開信息，其指的就是華為。
2017年，華為推出了移動處理器麒麟970，主打AI性能，其搭載的NPU IP就是來自寒武紀；次年的麒麟980，依然選擇與寒武紀合作，Mate 10、Mate 20、P20等旗艦機，均搭載了後者的NPU。
作為寒武紀最大客戶，2017年-2018年兩年間，來自公司A的收入一直佔其營收比例在98%上下，為其第一大客戶。
招股書中提到，2018年公司A得到寒武紀授權，將寒武紀終端智能處理器IP集成於其旗艦智能手機芯片中。
艾瑞諮詢則在一份報告中稱：“僅從搭載麒麟970手機出貨量來看，若授權費為5美元/片，則超過4000萬臺手機出貨量為寒武紀帶來約2億美元（摺合人民幣14億元）的收入。”
由於和華為的良好合作關係，寒武紀曾在2017年公開表示，計劃3年後佔有中國高性能智能芯片市場30%的份額，並使全世界10億臺以上的智能終端設備集成有寒武紀終端智能處理器。
不過，事情在2018年發生了變化。
當年10月，華為在全連接大會上發佈了昇騰910、昇騰310兩款AI芯片，其採用的是華為自研的達芬奇架構，而非寒武紀的方案。當時，這被媒體解讀為“華為要與寒武紀做徹底的切割”，走向獨立造芯之路。
次年6月，華為發佈的nova 5搭載了中端移動處理器“麒麟810”，這是首款採用華為自研達芬奇架構的手機AI芯片；年底的麒麟990，依然採用的是前述架構，其在AIBenchMark跑分達到了麒麟980的476%。
近日，寒武紀CEO陳天石在接受採訪時談到與華為的合作關係稱：其實我們和客戶的關係一直挺好。還是我之前的觀點，AI芯片大家都做，恰恰說明它重要。
針對華為已經在用自研的達芬奇架構，對其收入有何影響？
陳天石並沒有正面回答，只是表示：“我們的收入增長很快，未來希望有機會向大家公開披露我們的財報。”
而寒武紀招股書中的數據顯示，來自公司A的收入佔比已經從2017年98.34%驟降到2019年的14.34%，比2018年大幅減少為6365萬元，並從第一大客戶降為第四大客戶。
眾所周知，華為是國內僅有的自研SoC的手機廠商。國內大部分的終端廠商不像華為一樣自研AI芯片。
不過，有觀點指出，如果寒武紀要進入vivo、OPPO等手機品牌，必須說服芯片供應商採用其產品，難度不小。
因此，寒武紀此後再未提及“三年佔領三成市場”的目標。
寒武紀在招股書中稱，2018年其終端智能處理器IP許可銷售收入同比大幅增長，主要原因系人工智能技術和應用開始普及，採用該公司終端智能處理器IP的終端設備已實現規模化出貨，使得其終端智能處理器IP許可銷售收入大幅增加。
而2019年其終端智能處理器IP許可銷售收入同比下降較大。
招股書中解釋稱，主要原因系2018年向公司A逐步交付了終端智能處理器IP，2019年固定費用模式的IP許可銷售收入相應下降。
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與此同時，寒武紀在招股書中還將華為海思列為了競爭對手。
寒武紀在招股書中坦言，與英偉達、英特爾、AMD等國際大型集成電路企業相比，其在整體規模、資金實力、研發儲備、銷售渠道等方面仍然存在著較大的差距。國內企業中如華為海思及其他芯片設計公司也日漸進入該市場，其面臨著市場競爭進一步加劇的狀況。
耐人尋味的是，寒武紀CTO梁軍就出身華為，先後就職於華為公司北京研究所、華為海思半導體公司，於2017年跳槽到寒武紀。目前這位CTO是所有高管中薪資最高的一位，持股也達到了3.2%。
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值得注意的是，在市場調研機構Compass Intelligence2018年發佈的AIChipset Index TOP24榜單中，英偉達高居第一，華為海思排名12位，而寒武紀則是第23位。
事實上，除了華為，寒武紀的投資方之一阿里巴巴也是其強大的競爭對手，後者在2018年成立了“平頭哥半導體有限公司”，整合了中天微系統有限公司和達摩院自研芯片業務。
次年7月，平頭哥首顆智能芯片玄鐵910發佈，採用RISC-V架構瞄準端+雲市場，與寒武紀有高度重合。
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Compass Intelligence2018年發佈的AIChipset Index TOP24 圖片來自前瞻經濟學人
客戶、供應商集中度高
“失去”華為的寒武紀，不再單獨依賴IP授權，開始轉向拓展雲端智能芯片及加速卡業務與智能計算集群系統業務。
招股書中提到，2019年其拓展了雲端智能芯片和加速卡、智能計算集群業務和相應的新客戶，如服務器廠商、雲服務廠商、企業和地方政府等，第一大客戶銷售佔比下降，“實現了客戶多元化”，已不存在向單個客戶銷售比例超過公司銷售總額50%的情況。
寒武紀在招股書中透露，面向數據中心、雲計算、邊緣計算、移動終端、智能教育、智能製造、智能交通等多個領域，其已與紫光展銳、智芯微、浪潮、聯想、阿里巴巴、百度、滴滴、好未來、金山雲等眾多國內知名公司分別就一個或多個領域開展深度合作。
2019年11月，寒武紀簽下了珠海市橫琴新區管理委員會商務局的智能計算平臺（二期）項目，該合同總價高達4.4億，當年直接為寒武紀帶來了2億營收。
另外，寒武紀還與西安灃東儀享科技服務有限公司、上海腦科學與類腦研究中心達成了智能集群系統的相關合作。
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不過，寒武紀仍然面臨著客戶集中的風險。
其在招股書中介紹，2017-2019年，前五大客戶的銷售金額合計佔營業收入比例分別為100.00%、99.95%和95.44%，客戶集中度較高。若主要客戶大幅降低對其產品的採購量或者其未能繼續維持與主要客戶的合作關係，將給其業績帶來顯著不利影響。
據艾瑞諮詢測算，芯片銷售利潤一般在每顆幾美金，只有當產量達到千萬量級時，芯片定價才能覆蓋研發費用和芯片成本。
因此有分析稱，作為專用芯片，寒武紀找到如此大規模的特定應用市場並不容易，收入很可能不足以支撐研發，這可能也是寒武紀尋求上市的主要原因。
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除此之外，寒武紀採用Fabless模式經營，供應商包括IP授權廠商、服務器廠商、晶圓製造廠和封裝測試廠等。2017年-2019年，其通過代理商採購芯片IP、EDA工具、晶圓及其他電子元器件等。
2017年-2019年，該公司向前五名直接供應商合計採購的金額分別為1422.28萬元、20315.49萬元和36271.17萬元，佔同期採購總額的比例分別為92.64%、82.53%和66.49%，佔比相對較高。
其中，晶圓主要向臺積電採購，芯片IP及EDA工具主要向Cadence、Synopsys和ARM等採購，封裝測試服務主要向日月光、Amkor和長電科技採購，採購相對集中。
寒武紀提到，由於集成電路領域專業化分工程度及技術門檻較高，部分供應商的產品具有稀缺性和獨佔性，如不能與其保持合作關係，該公司短時間內難以低成本地切換至新供應商。
此外，寒武紀表示，未來若供應商業務經營發生不利變化、產能受限或合作關係緊張，或由於其他不可抗力因素不能與該公司繼續進行業務合作，將對其生產經營產生不利影響。
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