解构芯片设计黑马比特大陆 7nm技术性能行业领先

来源: IT商业新闻网 2018-10-12 11:08:48

  2012年,中国诞生了第一批矿机,加密货币行业正处大航海时代,谁也没想到真的有人在不久后发现了“新大陆”。

  日前,继嘉楠耘智、亿邦国际之后,全球矿机霸主比特大陆也在港交所提交了招股书。5年,从零到28亿美元

  比特大陆,全称北京比特大陆科技有限公司。2013年,毕业于北京大学、拥有经济学和心理学双学位的吴忌寒找到毕业于中国科学院的技术大牛詹克团,共同创办了比特大陆。

  比特大陆到底是一家什么样的公司?

  根据比特大陆对自身的定位,这是一家专注于高速、低功率定制芯片设计研发的科技公司,从事设计可应用于加密货币挖矿和人工智能的ASIC芯片、销售加密货币矿机和AI硬件、矿场及矿池运营及其他于加密货币相关的业务。

  2013年成立后,比特大陆创始人之一、“技术大脑”詹克团花了6个月时间开发出比特大陆第一代矿机,并于2013年11月正式推出,这时比特币的价格已来到1200美元高位,比特大陆于2014年初已处于加密货币矿机生产市场领先地位。

  然而,2014年比特币行业进入了长期熊市,比特大陆亦无法避免受挫,吴忌寒曾坦言,2014年是比特大陆最困难的时候,“公司几乎破产”。不过,比特大陆挺了过来,还在这一年里推出了其第一个矿池——蚂蚁矿池,该矿池迅速成为了全球最大的加密货币矿池之一。

  紧接着,比特大陆在2015年~2016年间相继推出了配备28纳米ASIC芯片的蚂蚁矿机S7以及配备16纳米ASIC芯片的蚂蚁矿机S9。由于2015年比特币价格回升,2016年初开始进入大行上涨周期,比特大陆在这期间快速成长。据招股书披露,2015年比特大陆总营收为1.37亿美元,2016年增至2.78亿美元,同比增长102.13%。

  2017年加密货币行业的发展超乎想象,截至2017年12月31日,比特币价格增至14166美元。此时的比特大陆已成为加密货币矿机市场领导者,可谓充分享受了行业增长带来的巨大红利,数据显示,2017年比特大陆实现营收25.18亿美元,同比增长806.92%。

  至此,弗若斯特沙利文数据显示,按2017年收入计,比特大陆成为全球最大的基于ASIC芯片的加密货币矿机企业,占据了74.5%的市场份额,远远超过第二(6.2%)、第三名(4.5%)。

  Source:比特大陆招股说明书

  作为IC设计企业,弗若斯特沙利文数据显示,按2017年收入计,比特大陆是中国第二大、全球前十大无晶圆厂芯片设计公司,若专注看ASIC芯片领域,比特大陆已成为全球第四大无晶圆厂ASIC芯片设计公司。

Source:比特大陆招股说明书

  Source:比特大陆招股说明书

  值得一提的是,招股书披露,今年上半年比特大陆已实现营收28.45亿美元,已超过2017年整年的收入,同比增长936.6%。

  从零到28亿美元,比特大陆仅用了5年。IC设计业黑马 搅动半导体产业

  尽管业界对比特大陆存在较大争议,但无法否认其为近两年来加密货币和半导体两大热潮的大赢家,在IC设计业更是被称为“黑马”,一度搅动半导体产业链。

  首先我们来看一下比特大陆的产品线。

  虽然比特大陆将其定位为IC设计企业,但其通过垂直整合模式在区块链产业拥有着更为完整的生态系统,产品线覆盖从矿机芯片、矿机整机开发销售到矿场及矿池运营。

  比特大陆招股书中,将其收入分为矿机销售、矿池运营、矿场服务、自营挖矿、其他五大类,并未单独将ASIC芯片作为分类,但ASIC芯片为加密货币矿机最核心部分,矿机的计算性能和功耗大小由芯片决定,ASIC芯片成本占矿机总制造成本的80%左右。

  数据显示,从2015年至2018年上半年,比特大陆经历了9代ASIC芯片、14代蚂蚁矿机,其中蚂蚁矿机销售业务所占总营收比重不断加重,2018年上半年已占据94.3%。在2015年、2016年、2017年、2018年上半年,比特大陆分别售出23万台、26万台、162万台、256万台矿机。

Source:比特大陆招股说明书

  Source:比特大陆招股说明书

  在上述共467万台矿机中,每台矿机需要搭载上数十、百颗ASIC芯片,如蚂蚁矿机S9中就要使用约189颗ASIC芯片、蚂蚁矿机L3+亦要用到288颗ASIC芯片,蚂蚁矿机S5+中甚至要用到432颗ASIC芯片,连ASIC芯片搭载数量最少的蚂蚁矿机Z9mini内亦需有12颗。

  这意味着什么呢?比特大陆于2016年3月推出其16纳米BM1387芯片,搭载这款芯片的蚂蚁矿机有T9、T9+、S9、S9 Hydro 4个系列,据悉2017年年底该款芯片的量产规模达数十亿颗。

  作为一家无晶圆ASIC芯片设计公司,比特大陆的ASIC芯片设计完成后,需交由晶圆代工厂生产制造、封测厂封装测试,而它的ASIC芯片数量足以在半导体产业链造成较大影响,其中台积电体现得最为明显。

  据招股书披露,台积电是比特大陆唯一的晶圆代工厂商,自2013年成立以来就一直与其合作。数据显示,2015年、2016年、2017年、2018年上半年,比特大陆从台积电购买的集成电路价值分别占其总采购额的44.8%、58.5%、58.6%及59.2%,而比特大陆一度成为台积电在中国大陆的第二大客户,亦曾入列台积电全球前五大客户。

  今年年初,业界盛传台积电获得了来自比特大陆的10万片12nm芯片急单,台积电的客户之一联发科亦曾在法说会上透露,台积电的12nm产能被比特大陆占满,还有传闻称比特大陆包下台积电南京厂产能……传闻虽不一定为真,但比特大陆确已被台积电列为重要客户。

  虽然有关于认为比特大陆有些依赖台积电等供应商,但事实上台积电就是目前芯片产业链的顶端企业,英伟达、高通、华为海思等芯片设计企业,对于台积电的依赖程度和比特大陆也没有太大区别。

  由于加密货币市场变化较大,以比特大陆为代表的加密货币ASIC芯片客户的业绩起伏已然对台积电造成了显著影响。

  在今年第二季度业绩法说会上,台积电方面表示,2018年第二季度加密货币挖矿运算持续强劲的需求和较有利的汇率环境,减缓了移动业务营收疲软的影响,但亦受加密货币需求下滑影响,台积电预估全年美元营收将略低于此前预估的10%。

  在封测方面,招股书中披露,比特大陆与多家行业领先的封测代工厂保持合作关系,包括日月光、长电科技等,其影响同样在封测行业有所体现。

  今年年初,有媒体报道称,为比特大陆ASIC芯片提供封测服务的企业除了日月光和长电科技外,还有华天科技和通富微电,其中华天科技和通富微电每天的封测量在1kk左右,日月光和长电科技每天的封测量总计高达5kk。该媒体称,业界预测今年大陆封测业今年可从比特大陆一家获益约达30亿元人民币。

  相比之下,嘉楠耘智和亿邦国际作为比特大陆最直接的竞争对手,两者在半导体产业的影响力远远不及。

  数据显示,2017年比特大陆在ASIC芯片的估计总收益为18亿美元,占据ASIC设计行业7.0%市场份额。以此营收看,比特大陆在中国仅次于华为海思,不得不说确为IC设计业杀出的一匹大黑马,

  值得一提的是,今年9月,比特大陆发布了最新一代7nm ASIC芯片,该芯片在计算性能及降低功耗方面均显著提升,并透露正在开发下一代7nm ASIC芯片。AI是不是未来?

  这家看似非常成功的企业背后,亦暗藏风险。

  比特大陆在其招股书阐述了其经营存在多项风险因素,包括整体毛利率下滑、存货逐年增加、依赖单一晶圆代工厂及少数封装厂等。不过,在笔者看来最重要的一点莫过于区块链行业影响因素。

  正如招股书中所言,区块链技术及加密货币的发展处于早起阶段,无法保证加密货币的使用将会继续增长,且受不断变化及不确定的监管环境以及区块链技术的发展影响,加密货币的价格一直非常不稳定。

  数据显示,截至2015年、2016年、2017年的12月31日,比特币的价格分别为428美元、960美元、14166美元,而今年6月30日,价格又从去年底的14166美元跌至6381美元,波动非常大。由于比特大陆绝大部分的营收来自矿机销售,比特币价格的波动对其业务有着巨大影响。

  此外,今年以来,世界各地包括中国在内的国家政府正在对加密货币行业加强监管力度。如中国多个省份的地方政府正在考虑实施关于电价、土地使用、税收及环境保护的新法规以限制及控制加密货币挖矿活动;美国若干州政府亦正在考虑采用新规例限制加密货币挖矿活动的电力供应……

  鉴于行业及自身发展的种种不确定因素,比特大陆将其下一步瞄准了AI芯片。

  在这次披露的招股书中,比特大陆重点强调了其AI芯片业务,表示其为目前世界上少数几家有能力开发用于云端训练及推断的AI芯片公司之一,其研发的AI芯片可作为深度学习的张量计算加速处理器,使用于人工神经网络的训练和推断。

  事实上,比特大陆早于2015年就开始着手AI芯片研究,2017年第二季度发布了初代云端AI芯片BM1680,2018年第一季度发布了第二代云端AI芯片BM1682,并计划于今年第四季度推出12nm制程新一代AI芯片MB1684。

  Source:比特大陆招股说明书

  此外,比特大陆还开发了多种AI硬件,包括配其AI芯片的加速卡和路由器等,比特大陆表示其 AI硬件主要用于图像识别、人脸识别及大数据分析,亦将业务范围扩展至如设备计算芯片、算法和开发平台等其他AI领域。

  比特大陆在AI芯片布局上表现出巨大的决心。

  招股书显示,继续投资AI领域并推动AI技术和解决方案的商业应用是比特大陆的三大策略之一,吴忌寒也曾公开表示AI芯片在5年内可占据比特大陆收入的40%。在研发人员配置方面,比特大陆840名研发人员中,有298名成员专注于AI ASIC芯片开发。

  比特大陆在招股书中以“AI芯片行业的有力竞争者”作为自身的优势,并称其是“中国云端AI芯片的先行者”。

  不过,AI芯片是近年来的热门领域,世界各大巨头纷纷有所布局,被比特大陆视为AI芯片的竞争对手谷歌、英伟达亦早已推出了较为成熟的产品,有的产品已得到了千万级的量产应用;就连国内竞争亦已激烈,寒武纪于2016年推出了寒武纪1A、今年5月发布云端AI芯片MLU100,,多家国内企业近期亦发布了云端AI芯片产品。

  可见在AI芯片领域,比特大陆仍处于初步阶段,要在该领域站稳脚跟,还有很长的路要走。

  AI无疑是未来,弗若斯特沙利文数据显示,全球云端AI芯片市场预计将从2017年我21亿美元增长至2022年的235亿美元,年复合增长率为62.1%。

  但AI芯片能否成为比特大陆的未来?这或是对在加密货币产业叱咤风云的比特大陆成立至今最好、最严峻的一次考核。