隨 AI 快速發展，市場對客製化晶片 ASIC 的需求快速增加。智原作為台灣的 ASIC 大廠，過去因與聯電成熟製程的緊密合作而發展。但公司近期也全力發展先進製程、先進封裝的市場，並於近期加入 ARM 的聯盟。在上篇，我們將分析智原的商業模式、公司狀況及產業，而下篇再分析公司的營運及財務展望。看完這篇報告，你將了解以下幾件事：
- 智原商業模式及產品服務
- 智原股權架構及經營團隊
- 智原過去營運狀況，與聯電的合作模式
- ASIC 產業分析
一、商業模式
智原提供由 IP、NRE 到 Turnkey Solution 之一條龍服務
智原（市：3035）成立於 1993 年，原為聯電集團旗下 IC 設計服務部門，後切割為獨立公司，並由原聯電管理層繼續經營。公司的營運分三大塊，分別是營收占比 74% 的 ASIC Turnkey（量產）、14% 的 NRE（Non-Recurring Engineering；設計委託）、及 12% 的 IP 服務
商業模式部分，IP 指公司授權 IC 電路的設計模板給客戶自行設計晶片，並收取一次性的授權金（License Fee）及量產後定期的權利金（Royalty）。
NRE 指客戶提出 ASIC 需求後，智原設計並完成試產的樣品收入。而 Turnkey 則指若客戶在 NRE 後決定採用此晶片，會將晶片委託給智原生產，此時智原就會去找其配合的晶圓代工廠進行量產。
相較其他的 IP 廠僅提供 IP 授權，智原的特點是除了有自有 IP，還包辦客戶從 ASIC 設計到找晶圓廠量產，並將自家 IP 使用在 NRE 上。因此智原 TA 主要為需要客製晶片，但又沒有 IC 設計能力的公司。
智原除提供 IP，亦包辦 NRE、Turnkey 等後續一條龍服務
Source：智原
智原營收以 Turnkey(MP) 為主，且隨需求放量，佔比逐年攀升
Source：智原
產品組合：智原以 28nm 以上成熟製程為主，然近年逐漸轉型至先進製程並漸顯成效
智原自成立以來，便聚焦在成熟製程的 Turnkey solution（28nm 以上），並與晶圓廠暨前東家聯電深度綁定。但近年公司逐漸往 28nm 以下製程發展，在可看作 Turnkey 業務先行指標的 NRE 部門中，過去三年（2021-2023） 28nm 以下的營收占比都超過 50%（2021 年特別高主要因疫情造成的晶片 overbooking），而 Turnkey 的佔比也從 2019 年只有 2% 提高到 2023 年的 11%，皆顯示公司轉型的成效漸露。
雖公司目前 Turnkey 最先進的製程仍為 14nm，不過近年透過結盟三星、Intel 等晶圓廠，已逐漸打入 7nm 以下的驗證，預計最快於 2025 年有望開始貢獻營收。
智原轉型 28nm 以下之先進製程，自 2021 年逐漸顯現成效
Source：智原
產品組合：智原產品主要應用在工控、通訊、IoT 等成熟場景，雖需求穩定但也難有爆發
公司的晶片以各式 MCU、Flash、驅動 IC、控制 IC 為主，終端應用以通訊（小型基地台、網通交換器、家用閘道器）、車用工控（MCU、POS、GPS、航空、機器人、農業、醫療、智慧電表、太陽能、印表機）等非消費電子為主，長年營收占比超過 50%，其餘則為 AIoT（穿戴式 MCU、3D 感測）、消費性電子（ USB、Flash、IP Cam、DSC 動態穩定控制系統）等，大多都屬於生命周期較長、成熟、需求較穩定的應用，客戶也以各 MCU 廠、工業品牌廠、系統廠、車廠等為主，且客戶佔營收比例也分散，未過度集中。（前三大約佔 30%，其中前兩大推測為工業系統廠各佔 10~14%，第三大為聯電佔 6%）
但從產品應用可看出，智原產品的特點為量少、樣多、且生命週期都已成熟的應用。雖然營運會較為穩定，缺點就是較難有明顯的需求爆發成長。
智原產品終端應用多元，囊括通訊、工控車用、AIoT、消費性電子
Source：智原
通訊、工控兩業務長年占智原營收 50% 以上
Source：智原
產品服務介紹：智原 IP 主要集中在成熟製程如 Analog、記憶體等應用，2024 年透過併購將 IP 拓展至先進製程
公司是少數擁有 IP 的 Turnkey solution 廠商，目前有超 3,000 項 IP，其中主要集中在 analog、logic core 和記憶體領域。這樣的好處是，公司可將自家 IP 用在 ASIC 上，以節省 IP 的授權成本。
此外，公司在 2024/1 宣布以 2,000 萬美元收購美國 IP 公司 Aragio Solution，該公司主要 IP 為高速傳輸介面 I/O 相關，並聚焦 7nm 以下先進製程，目前已提供台積電 4nm I/O、Intel 3nm 的 IP，並與三星、Global Foundry 都有長期合作關係。
Aragio 目前員工人數約 20 人，年營收約 800 萬美元，淨利率約 10-20%，雖對智原的營收貢獻僅有 2%。但其價值在於能幫助公司接觸到更多的潛在客戶，以及打入過往難以觸及的先進製程晶圓廠供應鏈。
智原 IP 集中在 analog、logic core、記憶體領域
Source：UBS
智原 IP 應用場景多元
Source：智原
產品服務介紹：智原 ASIC 28nm 以上成熟製程與聯電綁定，14nm 以下則與三星合作
在 NRE 及 Turnkey 部分，公司 28nm 以上之成熟製程主要與聯電深度綁定，而在 14nm 以下則主要和三星合作，專攻 AI、HPC 市場（包括 PCIe Gen 3/4/5、USB、HBM2、GDDR6、DDR5、I/O、CPU 等）。在後段封測，公司供應鏈則包括台灣的 京元電、欣銓、超豐、日月光，中國的華天、道富機電，以及韓國的 Amkor 。
以公司過往經驗來看，若 NRE 結束客戶決定繼續採用智原的 Turnkey Solution，約需 1~2 年的時間，因此可將 NRE 作為 Turnkey 部門營運好壞的先行指標。
智原除晶圓代工，其餘供應鏈較為分散
Source：智原
智原成熟、先進製程分別以聯電、三星為主
Source：智原
二、經營團隊
智原現任總經理王國雍上任後開始轉型先進製程，近兩年逐漸展現成效
智原為聯電（2303 TT）切分出來之 IC 設計部門，主要經營團隊皆出自聯電高階管理層，公司的第一大股東也是聯電（持股約 14%），業務合作亦深度綁定，過去聯電長年是智原 ASIC 量產的唯一指定晶圓廠。
然後來聯電的製程逐漸落後於台積電，止步於 14nm 不前，也使智原錯失了過去先進製程帶來的需求快速發展期。
但自王國雍 2015 年擔任總經理以來，開始帶領公司轉型，除繼續和聯電深度合作專攻成熟製程，同時也進軍發展先進製程，不過除了在 2019 年宣布打入三星 14nm FinFET 製程外，後續一直都沒有其他進展。一直到 2022 年才開始展現成果，除打入 ARM Cortex A53 核心平台進軍 AI 中高階領域，更於 2023 年打入 ARM Neoverse CSS 平台、並與 ARM、Intel 18A 製程合作開發 64 核 SoC，並推出 2.5D、3D 封裝矽中介板的 ASIC 等等，逐漸展現成效。
然目前聯電集團仍佔其供應比例高達 90% 以上，後續需關注先進製程 NRE 後，三星等先進製程供應商的佔比是否提高。
智原主要經營團隊皆出自於聯電高階管理層
Source：富果研究部、年報
聯電佔智原供應比例下降
Source：年報
三、股權結構
公司最大股東仍為聯電，然整體股權較為分散，且經營層持股比率低，需持續留意
公司股本約 24.9 億元新台幣，目前聯電仍為最大股東，持股約 13.8%，其餘股權則大多集中在國內外的基金、資產管理公司等專業投資機構手中，前十大股東持股比約 35%，此部分股權尚屬穩定。
不過，公司主要經營層普遍持股都偏低（合計不到 1%，最高為總經理王國雍的 0.15%），且有接近 60% 股權都在個人投資者手中，千張以上的持股比例約 43% 也偏低，整體股權較為分散，未來需特別留意。
智原大股東為聯電及各專業投資機構法人
Source：富果研究部、年報
股權結構：公司增資後開始大舉投資徵才，判斷成效將於 2025 年逐漸顯現
公司除了在 2015 年曾減資 40% 彌補虧損，過去 8 年除了員工認股權行使外，幾乎沒有其他的增減資動作。直到 2024/3 才公布辦理現金增資，預計共發行 1,200 萬新股，認購價為 310 元（較目前 340 元股價折價約 9%）。增資過後，約會稀釋股本 4.6%，並可籌備約 37 億元資金。增資過後，公司在手現金將接近 95 億元（帳上 57+ 增資 37 億元），佔總資產 56%，將有充足資金投入研發。
其中，大股東聯電宣布將參與增資認購 258 萬股（約 21%），認購後股權將上升至 14.1%，亦代表看好公司後續發展。
公司在暌違多年後大動作的增資，主要目的為擴充先進製程及先進封裝的研發量能，包含人員擴編、IP、EDA Tool 的採購等。近期亦開始大動作徵才，預計要在年底將團隊擴增 15-20% 到 1000 人，判斷此次增資的成效將於明後年逐漸顯現。
智原在暌違十四年後再度增資
Source：富果研究部、年報
智原密集開出高達 48 個新職缺
Source：104
四、營運概況
公司 2023 年營收雖因庫存去化而衰退，但以先進製程為主的 IP、NRE 仍維持成長
自 2020 年開始因疫情造成的晶片需求大增，也使智原直接受惠此熱潮，2021、2022 年營收分別有 47%、62% 的年成長，並創下歷史新高。
但進入 2023 年因景氣反轉，半導體因 overbooking 而進入去庫存，尤其智原的客戶多以 MCU、工控、消費性電子等成熟製程應用為主，庫存去化更為嚴重，使公司 2023 年營收衰退 8.4%，而 2024 前兩個月營收也分別年衰退 15%、24%，並預期 2024 上半年營收將持續衰退。
不過，若單看先進製程佔比較高的 NRE，2023 營收仍微幅成長 0.3%，IP 也成長了 4.4%，仍維持成長。公司表示 2024Q1 NRE 營收將較上季倍增，且將逐季成長，而多數案量都以先進封裝、製程為主，代表公司多年的轉型已漸露成效。
智原過去營收主要隨成熟製程需求而波動
Source：富果研究部、Refinitiv
智原 IP、NRE 2023 年營收仍維持成長
Source：智原
五、產業分析
AI 熱潮帶動市場對 IP、ASIC 產業的需求
IP、IC 設計服務位於半導體產業鏈的上游，其主要服務客戶為 IC 設計公司及系統廠。而如果是像智原這樣的 Turnkey Solution 公司，在 NRE 結束後還會負責代客戶量產晶片。
在過去，IP 及 ASIC 產業並未受到太大的關注，主要是因為通常 IC 設計公司就能把整段包下來做。但是隨著 AI 帶動的晶片潮需求，各家廠商對晶片的需求急遽上升，且每家公司對自己產品搭載 AI 功能、應用的要求都不同，此時便需要晶片的客製化，也帶動近期對 IP、ASIC 需求的增加。
IP、IC 設計服務處半導體晶片產業鏈上游
Source：富果研究部
ASIC turnkey solution 又可分為 NRE、Turnkey 兩階段
Source：富果研究部
AI 產業已進入產業生命週期的成長期，未來各領域應用需求預計將快速成長
自 ChatGPT 在 2022 年底推出後正式引燃 AI 熱潮，各家廠商對 AI 晶片的需求大幅增加，許多服務也已商用化，例如微軟的 Copilot、Google 的 Bing、Open AI 的 ChatGPT、Meta 的大語言模型服務等等，都顯示 AI 已正式進入產業生命週期的快速成長期。
根據 Precedence 研究，全球生成式 AI 市場將在未來 10 年（2022-2032）以 19% CAGR 快速成長，且包括廣告媒體、零售、製造、醫護、農業、車用等各行各業對 AI 的需求都會快速增加。在此趨勢下，對各類晶片的需求，無論是用量或升級，勢必都會快速增加。
各領域應用對生成式 AI 需求都將快速增加
Source：Precedence Research
AI 進入推論階段競爭，判斷市場對 ASIC 需求將快速增加
隨著大廠們的 AI 產品服務相繼推出，大家的目光開始漸漸轉到推論端，聚焦在優化整合自己的產品服務，以增強效能及使用者體驗。對各類推論晶片的需求也正快速增加。舉例來說，Nvidia 在 2023Q4 電話會議提到，本季資料中心營收已有 40% 是來自推論晶片。
在推論階段，為了能更有效、更客製的整合、Finetune（微調）自家的 AI 產品服務，判斷廠商們將更傾向採用客製化程度更高、效能更好的 ASIC。
目前各家 CSP 大廠如 Amazon、Google、微軟、Meta 等都在開發自己的 ASIC，並找上不同 IP 及 ASIC 設計公司合作。判斷未來除 CSP 廠外，其他公司對 ASIC 的需求也將增加。根據 360 Market Updates 研究，全球 ASIC 市場將於 2024~2031 年以 CAGR+10.3% 快速成長。
ASIC 初期成本最高，但相對客製化程度、效能也更好
Source：富果研究部
隨 IC 設計成本飆高，未來企業 IC 設計委外給有經驗、和晶圓廠合作密切的 IC設計服務廠、ASIC 廠將呈趨勢
IP、ASIC 蓬勃發展的背後，根本的原因在於隨著摩爾定律持續演進，IC 設計的難度越高、需投入的資源也越多。一般公司越來越難以負擔高昂的研發費用，因而向第三方買 IP 使用，或直接委外設計量產。（除了 CSP 大廠）
根據半導體技術研究機構 Semiengineering 統計，開發一個 28nm 晶片平均要投入 5,130 萬美元，7nm 飆升到 2.97 億美元，而 5nm 則是 5.42 億美元，3nm 更接近 8~10 億美元。其中成本包括了人力研發費用、Tape out 費用（尤其是光罩的成本大幅增加）、IP 和 EDA 費用等等。在 IC 設計進入門檻越來越高的趨勢下，判斷未來除了國際大廠或大型 IC 設計公司有能力自己開 IC 外，其他的中小公司將會選擇直接委外開 ASIC，或直接購買 IP，而非從頭到尾自研。
因此，判斷未來開案量產多、經驗豐富且和晶圓廠合作密且的 IP 和 ASIC 公司未來將直接受惠。
IC 設計成本隨製程微縮快速增加
光罩數量雖因轉進 EUV 而減少，然成本持續增加
Source：台積電
判斷未來汽車廠、品牌廠等沒有 Design House 量能的公司，將加大對先進製程 ASIC 的需求
除了前述的科技巨頭蘋果、微軟、Meta、Amazon 等開始自己開 ASIC，各大電動車廠、手機品牌大廠們也都開始陸續自研晶片，目前來看，先進製程的晶片大多是以 ARM 架構為主。
以車廠來說，目前包括特斯拉、中國的蔚來汽車、理想等都在自研自駕晶片（但除特斯拉外，大多都有找 ASIC 公司合作）。而手機品牌小米、Oppo、Vivo 等也皆有自研晶片。不過因研發難度高，目前除海思外，其他廠商的研發階段都還停在影像處理階段，而 Oppo 更解散自家的研發團隊。然而判斷在晶片自主的趨勢下，各家廠商仍會朝自己掌握晶片的方向前進，再來就很可能找上 ASIC 公司協助。
最後另一個潛在商機則是指，伺服器、PC 品牌廠如 Dell、HP、華碩等過往單純以品牌組裝為主的公司，在未來的 AI PC 普及後，若想在自家產品做出差異化（例如主機板、整機就可以運算 AI），也有可能會有 ASIC 的需求（例如搭載一顆 NPU），本次 CES 中，例如華碩就有展出。這些廠商由於都較缺乏 IC 設計的經驗和實力，判斷有可能會直接外包給 ASIC，而智原作為目前 ARM 的合作夥伴，就有可能會拿到這些廠商的訂單。
各車廠、手機廠皆有自主研發晶片計畫
Source：富果研究部
隨終端設備搭載 AI 功能趨勢，未來對 28nm 製程需求將持續增加
除了先進製程外，28nm 雖屬成熟製程，但因性價比高（晶片開發成本低），加上 AI、IoT、電動車等趨勢興起帶動晶片需求大量增加，很多應用只要使用 28nm 製程就已堪用，包括手機、電腦上的 WiFi、射頻、OLED、連接晶片，IoT 設備、車用的 MCU 等等。此外，近期越來越多廠商開始推出 AI 到終端設備化的趨勢，例如目前的 AI PC、AI 手機等。搭載 AI 後，判斷前述以 28nm 為主的晶片需求也可能需對應的升級增加。
根據 UBS 研究及供應鏈訪查，28nm 需求在未來幾年仍將穩定成長。其中以 WiFi SoC、IoT MCU、OLED Driver IC、以及車用管理需求成長最快。而在供給端產能也會逐漸開出，其中智原的主要供應鏈聯電的 28nm 產能將會有明顯增加，未來三年產能將增加約 40%。判斷待 2024 年產業去庫存結束後，28nm 供需將重回健康的成長。
美國加大對中國的晶片禁令，判斷中國將加大對台灣 IP、ASIC 服務的依賴
中美地緣衝突加劇，美國開始加大對中國的半導體技術管制，並先後禁止提供多項先進製程的 IP、EDA Tool、晶片、製程代工給中國。使中國過去幾年加大扶植本土半導體產業，根據統計，中國本土 IC 設計公司數量在過去 10 年的 CAGR 達 15%，目前有近 3,000 家公司，整體 IC 設計工程師 CAGR 僅有 9%。且除了海思等，大約有 55% 的 IC設計公司年營收規模都只有 1,000 萬人民幣以下，且技術也大多停留在 CMOS、PMIC、RF 等類比 IC，也大多沒有自己的 IP。而中國目前整體 IC 晶片自給率仍不到 15%，整體自研實力仍不成熟。
在自研實力不足，美國加大禁令的背景下，判斷中國未來將加速 IC 設計的發展。在此情況下，判斷較不被禁令限制的成熟製程 IP、ASIC 需求未來將蓬勃發展，中國將加大對台灣採購 IP 的力道，又或是直接找上 ASIC 廠商服務。
中國IC 設計除海思的手機 AP，其餘仍多停留在類比 IC
Source：Gartner、UBS
本篇從公司商業模式、股權架構、經營層、營運及產業的角度分析，下篇將就智原的潛在成長動能及財務展望、估值進行分析。
自我揭露與聲明：
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責任編輯：林旻毅（CFA, 持有高業、投信投顧證照）
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