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嘉楠科技: 全球矿机第一股,产业延伸看 AI

时间:2019-11-28     作者:链捕手【转载】

抓住比特币历史机遇打造矿机劲旅,未来向AI市场延伸。嘉楠耘智成立于2013年,迄今已是全球领先的超算芯片设计厂商、区块链计算设备制造者以及数字区块链计算软硬件整体方案提供商。公司的主要业务是AvalonMiner品牌矿机芯片设计及整机销售,为全球比特币网络“挖矿”提供芯片设计和系统产品和解决方案。此外,公司以追求突破的设计思路、强化尖端科技的技术追求为动力,以高性能ASIC芯片设计能力为利器,通过一体化解决方案,将产品和服务延伸至人工智能解决方案。

掌握的高性能计算芯片,部署人工智能芯片。公司不断推出更新算力能力、迭代更快的芯片产品,持续领先行业发展。2018年推出全球首款7nm芯片。历时两年的研发让嘉楠除了在芯片研发和硬件制造方面有演进与突破,也将芯片作为一种策略结合配套的软件管理体系以及解决方案,为人工智能领域注入多元化的应用;为边缘计算提供另一种市场策略,与开发者一同开创出新的人工智能时代。截至2019年9月30日,公司已向AI产品开发者交付53000多块芯片和开发模组,并与30多家AI算法公司合作,为终端消费者开发整体的AI解决方案,不断推进在AI市场的拓展。

风险提示:1、加密货币相关风险事件发生;2、项目技术进展及应用落地不及预期;3、监管政策不确定。

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嘉楠耘智成立于2013年,迄今已是全球领先的超算芯片设计厂商、区块链计算设备制造者以及数字区块链计算软硬件整体方案提供商。公司的主要业务是AvalonMiner品牌矿机芯片设计及整机销售,为全球比特币网络“挖矿”提供芯片设计和系统产品和解决方案。此外,公司以追求突破的设计思路、强化尖端科技的技术追求为动力,以高性能ASIC芯片设计能力为利器,通过一体化解决方案,将产品和服务延伸至人工智能解决方案。公司在注册在开曼群岛的控股公司,并通中国子公司——杭州嘉楠耘智信息科有限公司开展业务。

公司是ASIC芯片设计行业的领导者,主营业务包括AvalonMiner品牌加密货币矿机芯片设计、整机供应销售和行业解决方案。公司自行研发IC芯片,交由业内领先的半导体制造公司(台积电、三星STATS ChipPac、ASE及SPIL等)制造、封装和测试,最后由公司完成整机装配和产品销售。其下游客户为比特币“矿工”。依靠强大的系统算力、优异的能耗比即高可靠度,公司产品得到市场广泛认可。

  • 加密货币系统产品(矿机):公司发售的产品阿瓦隆定制服务器(AvalonMiner)是全球领先的加密货币矿机品牌,产品销往全世界60多个国家和地区,且该产品所搭建的ASIC芯片均有嘉楠耘智自主研发。迄今阿瓦隆定制服务器已经进行了12次迭代,性能持续领先行业。

  • 人工智能芯片开发:嘉楠耘智研发边缘运算AI芯片(KPU),将其运用于多个场景与案例,如智能家居、医疗守护、智慧工业、教育关爱以及农业科技。

2018年的币价下跌,算力与币价不同步导致行业经营波动。2018年比特币价格快速下跌,币市进入熊市,但算力在1-11月持续增长,11月算力开始回撤,而后进入一段震荡阶段。算力的增速放缓是导致矿机全行业出现业绩下滑的主要原因。2017年12月,比特币价格创历史新高,逼近2万美元,其后急转直下,2018年11月,跌至约6000美元,但这期间比特币全网算力一直在上涨。直到2018年11月,6000美元的低点出现,比特币算力才开始下降——表现出算力和币价并不是完全同步。这主要是因为中国西南水电丰枯转换、矿场电力成本的刚性(保底协议)、以及相当一部分矿工的成本较低等原因导致。进入2019年,算力先抑后扬,矿机行业因此业绩产生波动。

全球比特币挖矿机市场相对集中于少数的大型竞争对手。大部分的领先业界的竞争对手都在国内。根据弗若斯特沙利文,嘉楠耘智目前是全球第二大比特币矿机供应商,占据接近20%的市场份额。目前市场呈现出比特大陆与嘉楠耘智两家独大的局面。

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公司主要管理层持股超过50%,股权结构稳定。公司管理层持股达50.8%,其中李佳轩、张楠赓、孔剑平、孙奇峰持股量分别达到16.2%、16.0%、12.1%、5.8%,股权结构稳定,创始团队和核心团队多年跟随公司共同成长,为公司稳定发展奠定基础。其中公司创始人张楠庚拥有公司74%的投票权,为公司集中资源、形成合力打造芯片强者铺平道路。

1.2跟随行业成长,打造矿机龙头

公司成立的6年时间,正是区块链行业快速发展的阶段,公司成功把握机遇,迅速成长为行业龙头。公司以区块链矿机为基础,向AI、IC等更广阔领域延伸,打造矿机劲旅、芯片强者。未来的发展策略是:

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2、比特币矿机:“数字黄金”的信任基石和价值壁垒

比特币正在凝聚“数字黄金”共识。11年前中本聪发表了比特币白皮书,开启了区块链数字资产浪潮和颠覆社会认知的财富革命;2010年有报道称一位程序员用1万枚比特币“购买”了2个披萨,2013年随着比特币价格突破1000美元,全球各地比特币爱好者纷纷参与比特币“挖矿”。6年后的今天,比特币价格超过8000美元/枚(2017年底曾一度逼近20000美元/枚)。比特币最初从小众极客的“货币游戏”到价格巨幅的涨落“数字黄金”,造就一个跨越十年的财富传奇;如今,“数字黄金”的共识初步建立,并已在传统金融交易平台建立期货市场(以美国芝加哥商品交易所(CME)和芝加哥期权交易所(COBE)为代表)。毫无疑问,比特币已经开始进入主流市场的视野。比特币账本底层采用了区块链技术,继而区块链成为行业的代名词。

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2008年10月31日一个名为“中本聪”的网络ID发表了9页的比特币白皮——名为《Bitcoin: A Peer-to-Peer Electronic Cash System》(《比特币:一种点对点的电子现金系统》),为人类社会第一次带来去中心化电子现金应用的方案。中本聪在设计比特币的时候,遵从了经济学规律。比特币(Bitcoin)是一种电子现金系统,或者说比特币本身是一个给电子现金记账的去中心化、点对点的记账系统。比特币网络是首个成功应用了区块链技术的支付交易系统,没了中心化机构信用背书,该系统的“信任价值”由其加密算法和共识机制创造。同时中本聪天才地引入了首个区块链通证(Token)——Bitcoin(比特币,这里的比特币指的是可交易的coin,而非指同名的网络系统),通证作为系统的唯一财富表达——在比特币网络中进行电子现金(比特币)转账,需要支付比特币作为手续费。而支撑网络安全可靠运作的计算机算力资源则由矿工提供,手续费和固定数量新发行的比特币作为奖励支付给矿工——这个过程叫做挖矿。“挖矿”行为则激励了更多网络节点加入进来,为系统提供算力资源;同时,“六个区块确认”机制确保当下区块会被后续区块确认6次,来规避记“假账”,维护并增加该系统的“信任价值”。比特币挖矿,用一句话的解释即为“争夺系统的记账权,获得比特币作为奖励”————既是争夺记账权的过程,也是比特币发行的过程。具体展开概念,则需要知道“怎么挖”(PoW共识机制)和“挖什么”(激励机制)。

比特币矿机,本质上是一个计算机,为系统提供物理算力资源,是价值互联的基石。比特币价格和区块链网络在不断增长过程中,算力为系统提供了物理资源支持,这也是比特币10年来账本从未出现任何错误、被成功攻击的情况。具体来讲,目前主流的比特币矿机主要由如下几个部分构成:包含计算芯片、散热片的算力板,风扇,控制器电路板,铝合金外壳,以及外置的电源。这里面最核心的部件为计算芯片,矿机的计算性能和功耗大小由计算芯片决定,其成本占矿机总制造成本的80%左右。

 “单位算力功耗”是评价矿机性能的核心指标。在相同计算能力的情况之下,矿机的功耗越小,意味着矿机的性能越好,所谓“单位算力功耗”即为矿机的功耗/算力。随着全网算力的整体提升,挖矿成功的难度会越来越大,因此矿机需要不断定期换代以维持原有收益,近几年主流厂商通常每年升级一次产品系列,中间可能会根据市场情况发布更新版本对性能、功耗、价格进行微调。在这个过程中,单个矿机的算力不断得到提升,而核心指标“单位算力功耗”则不断下降。

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比特币矿机供应商主流采用无晶圆厂模式,自身的竞争优势主要体现在ASIC矿机芯片的设计上,而ASIC芯片设计属于高科技行业,需要企业能够及时根据市场推出性能更佳的世代产品,因而对企业的研发能力、资金投入等方面都提出比较高的准入门槛,企业需要拥有以下资源才能在该行业中立身不败:

2)雄厚的资本保障。芯片设计具有前期投入大、周期长的特点,因而需要企业前期投入大量的研发经费,并有能力承受因此带来的潜在亏损。这对企业的流动资产和现金流提出了一定门槛要求。

4)规模经济效应。通常来说,芯片的硬件成本=(晶片成本+测试成本+封装成本+掩膜成本)/最终成品率。高效的ASIC芯片需要应用最先进的制程工艺,而最新的制程工艺问世之初,掩膜成本的耗费颇为不菲,多达十亿美金(成熟的制程工艺可能只有几百万美金)。只有企业形成规模经济效应后,才能将掩膜成本分摊,使得单位成本下降,形成产品的成本优势。

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挖矿产业已形成清晰的产业链与生态:(1)矿机厂商是算力的原始供应方。矿工用法币,从矿机厂商处购买矿机,获得算力;(2)矿场是算力的物理托管处。矿工将矿机托管于矿场(主要分布于中国西北和西南);(3)矿工可以选择将算力直接接入矿池,或出售给云算力平台。其中,1)矿池的功能在于集合矿工算力与保障矿工收益;2)云算力平台的作用在于为矿工回笼资金。

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比特币相关的价值链参与者如下所示:上游为矿机的设计、生产&测试封装、销售商;中游为挖矿的矿池和矿场;下游为比特币交易所及钱包。

比特币矿机供应商一般采用无晶圆厂模式。即其只负责矿机芯片的设计,而将芯片的生产、测试、封装交由第三方代工。由于芯片制造过程需要巨额的资本支出,这样的模式可以让比特币矿机供应商专注于产品核心——芯片的研发,同时获得定价合理、流程先进的产能。上游代工厂先进产能受限,新产能扩充慢。由于比特币ASIC矿机对性能要求很高,因而新产品需要应用最先进的制造、封装工艺。这就对相应代工厂提出了一定准入门槛,只有拥有先进制程工艺流水线、高质量封装水准(产品集成度高、散热效果好)的代工厂才能接下订单。而在芯片领域这样的代工厂通常具有数量少、市场份额大的特点,以即将投入量产的7nm制程工艺流水线来看,全球相关市场被台积电一家独霸。另一方面,由于新技术处于初期量产阶段,相应流水线的产能受限,而新产能的建设往往需要大量资金和时间投入,短期难以得到提升。上游代工厂话语权强,只有订单量大、价格高、预付款的客户才能优先锁定产能。由于可选择的代工厂为行业龙头,同时产能有限,再加上同期竞争代工厂产能份额的还有各大手机芯片商(苹果、高通、华为等等),因此矿机供应商对上游代工厂的话语权相对较弱。只有订单量大、价格高的才能成为代工厂的优先客户,并且需要以预付的形式提前锁定产能,这对矿机供应商的规模、资金流转状况都提出了门槛要求。

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根据以上公式和线性回归结果,我们得到矿机供应商的定价策略:固定回本周期为180天左右,根据当期的挖矿收入动态地调整矿机价格。

另外,实际购买矿机时我们在计算静态回本周期时往往与180天之间有偏差,主要由于以下几个因素导致:

2.矿机供应商在实际定价时,也会考虑到未来挖矿收益的预期变化。尤其在行情一路猛涨的情况下,会对未来挖矿收益作乐观判断,从而提高矿机价格,导致静态回本周期变长。

从矿场、矿工角度而言,购买矿机挖矿是一项投资活动,其需求受“期望收益率”影响。作为投资品,只有投资收益率期望值越高、风险越低,矿机的需求才越高。市场上普遍认为,影响需求的是“挖矿收益”,但之前通过分析,我们发现矿机的购买价格会随着当前的“挖矿收益”动态调整,因此挖矿收益率及静态回本周期理论上并不发生改变,也就无从谈起影响需求。真正影响需求的,是“期望挖矿收益”。具体来讲,如果大家预期未来的挖矿收益高于当前挖矿收益,那么预期回本周期将缩短,“期望收益率”将提高,进而提升下游需求。

比特币的“期望价格”是影响“预期收益率”的主要原因,进而推得,比特币的“期望价格”影响下游挖矿需求。影响挖矿收益的因素有四个:算法、市场、矿场、硬件,这里具体因素的拆分我们不做赘述。四个影响因素中,市场因素占主导作用,主要因为相对其它因素而言,比特币价格波动幅度较大。以嘉楠耘智的Avalon Miner A721为例,当以比特币计价时,其每日挖矿收入随时间呈指数式衰减,这主要是由全网算力不断增加导致;而当以美元计价时,其每日挖矿收益随时间变化趋势则与比特币价格时间曲线类似。这充分表明了影响挖矿收益最大的因素还是比特币价格。由此外推,影响“期望收益率”的主要因素就是比特币的“期望价格”。

嘉楠耘智凭借快速的研发迭代能力、强大的供应链管理能力与得当的资本运作能力,成为行业龙头。公司成立的时期,正是比特币市场牛市尾部,吸引全球的极客和爱好者纷纷投入算力入场的“春秋战国”时期,随后市场进入慢慢熊市,矿机厂商迎来第一次大浪淘沙。比特币挖矿的基本原则是算力竞争,不断增长的算力吸引众多创业者投入矿机的研发中。然而,随着比特币价格暴涨暴跌大浪淘沙般地市场洗涤下,比特币矿机呈现出从“百家争鸣”到寡头垄断的发展脉络。目前,嘉楠耘智和比特大陆已成为矿机行业的绝对霸主。

3、立足矿机行业,打造芯片劲旅

不断推出更新算力能力、迭代更快的芯片产品,持续领先行业发展。先进的芯片制程工艺可以提高集成电路的精密度,使得电子器件的特征尺寸不断缩小,从而芯片集成度不断提高,功耗降低的同时芯片算力得到提高。随着比特币得到更广泛的接受,比特币挖矿在PoW算力竞争机制下,矿机厂商必须加速研发更优异的算力芯片,以获得最优的性能。公司的ASIC矿机芯片的设计、制造一直走在芯片行业的前沿。目前市场上主流的ASIC矿机芯片从110nm、55nm、28nm一直升级到16nm和 7nm制程的ASIC矿机芯片。以下是公司的AvalonMiner产品、芯片更迭情况:

匹配市场需求,稳定持续迭代,公司优势明显。公司矿机价格相比其他矿机比较适中,算力、功率等指标也有所保证,总体来说性价比较高。由于芯片前期研发、流片的成本较高且不确性较强,为匹配市场的实际需求,公司稳定持续迭代产品,谨慎选择第三方生产伙伴,多方面考虑成本、质量控制等标准,以确保芯片产品的性能。截至2019年9月30日,公司在中国共注册了68项专利,包括6项发明,49项实用新型专利和13项外观设计专利,在中国已注册80项软件版权和30项IC布局设计权。公司与2018年8月推出业内首款7nm芯片产品,并计划与今年下半年量产8nm芯片。公司产品更新迭代始终保持领先。

3.2芯片产业纵深延伸:向AI蓝海开拓

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公司在比特币矿机芯片研发过程中,积累了大量的行业经验;尤其是在小尺寸、高功效和高算力方面优势明显,这对于用于AI应用的ASIC芯片设计至关重要。K210使用台积电的超低功耗 28nm先进工艺和双核64位处理器,具有更好的能效比,稳定性和可靠性方面与具有相同处理能力的其他系统相比,K210性能表现突出。根据Frost&Sullivan,K210的计算能力为0.576TOPS,SoC的功耗为300mW,与竞争对手提供的功率效率相比,具有更高的功率效率。

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4.1矿机销售收入预测假设

相关影响因素为:

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    尽管自2009年上线以来,比特币价格变动剧烈,尤其是2017-2019年,但进入2019年6月以来,比特币价格回升至8500美元以上,并在该区间保持了相对稳定。市场的乐观情绪来自于2020年比特币的再次减半将推动币价上行,同时,随着全球的一轮轮普及,比特币作为原生数字资产正被高风险偏好投资者接受,持币地址在不断增长;但同时我们要看到,全球的监管趋严将对BTC造成一定压力, 因此对于币价持中性判断。

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    需要特别注意的是,已知大约每10分钟,会有一个区块成功被矿工打包上链,矿工会从其中的第一笔交易获得区块奖励,该奖励初始为50个比特币,每四年减半一次,2011年11月和2016年7月已发生两次减半,预计下次减半发生于2020年5月。比特币区块奖励前两次减半时,比特币价格与算力均有较大增长。我们预计,这一因素会影响对比特币的需求。

    关键假设2:比特币算力延续增长态势

    关键假设3:嘉楠耘智新产品A11系列在2020年顺利量产,市场份额逐步上升

    2019年10月,嘉楠耘智发布A11系列矿机,其算力分为56TH/s与68TH/s两种,预计2020年1月量产,我们预计其价格在2020年和2021年分别为9999元、9499元,单位销售成本分别为4000元、3800元,销量占总销量的比例在2020年和2021年分别为30%、50%,A8系列的销量占比在2020年和2021年分别为10%、0,A9在这两年间分别为10%、0,A10系列在这两年则均为50%。

    我们预计嘉楠耘智在2019年第四季度、2020年、2021年售出的算力占全网新增算力的比例分别为16%、18%、20%。

    关键假设5:嘉楠耘智矿机价格稳步上升,成本保持稳定

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    4.2矿机销售收入预测结果

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    我们预测公司2019-2021年毛利分别为2.4亿元、6.2亿元、14.5亿元,净利润分别为4206万元、1.97亿元、8.07亿元,EBITDA分别为1.04亿元、3.42亿元、11.45亿元。

    由于嘉楠是全球首家矿机公司,我们选取典型的半导体公司作为参照对象。2020年同行业可比公司的平均市值/EBITDA为27.99,我们预计公司2020年EBITDA为3.42亿元,如参照行业平均水平进行估值,则公司2020年市值约为95.7亿元。我们仍要强调的是,矿机是一种特殊的电子产品,币价的波动是重要的领先指标。


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