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国盛:万字解析全球矿机第一股嘉楠科技

2019-11-26 10:20:03 阅读:1092
   
作为「数字黄金」信任基石和价值壁垒的比特币矿机厂商,嘉楠科技这个全球矿机第一股的机遇与挑战何在?

原文标题:《国盛通信宋嘉吉 | 嘉楠科技深度: 全球矿机第一股,产业延伸看 AI》
作者: 宋嘉吉,国盛区块链研究院

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。

矿机可以看作比特币价格的「看涨期权」,行业门槛较高。矿工买入矿机的时候,以确定的代价获得了未来数量相对确定的比特币,而矿工购买矿机的想法来源于其预期未来比特币价格将高于现在,导致「预期挖矿收益」高于现在的挖矿收益,带来超额收益。相当于矿工未来可以低于市场的价格购买比特币,矿机可以视作是币价的「看涨期权」。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、供应链管理、融资能力等方面都提出比较高的准入门槛。

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。

盈利预测与投资建议。与普通电子产品不同,矿机并非采用成本定价,而是随着 BTC 现货价格波动。结合 2020 年减半预期及算力份额,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。我们使用 EV/EBITDA 为公司估值,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,基于公司的稀缺性地位及盈利弹性,我们首次覆盖,目标价 12.04 美元 /ADS (75.66 元 /ADS 对应 2020 年 35 倍 EV/EBITDA)。

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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1、行业领先的矿机芯片设计生产商

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。

1.1 ASIC 芯片设计行业的领导者

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。

具体业务包括:

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。

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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。

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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。

比特币矿机为公司主要营收来源,2019H1 行业受币市、算力市场波动和新品量产能力影响较大,预计下半年有望业绩企稳。公司近年营收主要以比特币矿机为主,占比超过 99%。2017 年至 2018 年以及 2019 年上半年,公司收入分别为 13.08 亿元、27.05 亿元、2.89 亿元;净利润分别为 3.76 亿元、5720 万元、-3.14 亿元。毛利率来看,2017 年比特币处于牛市,矿机市场景气,公司成熟产品快速占领市场,因此毛利率高达 46.2%;2018 年 8 月,公司推出全球首款 7nm ASIC 芯片,最新制程芯片的研发有利于公司保持行业领先,但芯片研发、流片前期成本投入较大,在熊市背景下,公司是毛利率持续下降,2019 年上半年毛利率 3.88%。2019 年第三季度,公司实现收入 6.7 亿元(+40%),净利润 9114 万元,与去年同期扭亏为盈。随着币价和算力稳定增长,公司业绩有望加速释放。

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公司管理层优秀,研发实力强、团队稳定。公司管理层在 IC 设计和制造以及软件开发方面拥有互补的专业知识,在董事长张楠赓先生带领下,公司核心团队人员稳定,与公司共同成长;截至 2019 年 6 月 30 日,公司拥有一支 127 名成员组成的研发团队,约占员工总数的 44.4%,平均拥有 7 年的行业经验,其中有 61 位具有硕士或以上学位。依托较强的研发实力,支撑公司的战略和发展。公司 2016-2018 年连续被财政部和国家税务总局认定为高新技术企业。

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。

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1.2 跟随行业成长,打造矿机龙头

在人工智能、大数据、云计算和区块链等新兴的涌现,推动 ASIC 芯片行业快速成长。由于 ASIC 芯片具有重复执行计算的能力、较高的能效比,使得其成为区块链、加密货币挖矿、边缘计算、机器学习等方面应用具有突出的优势。根据弗若斯特沙利文(Frost&Sullivan),全球比特币矿机行业的市场规模从 2014 年的 11 亿元人民币增至 2018 年的 214 亿元,复合年增长率为 110.0%。未来五年全球比特币采矿机市场的市场规模预计达到 2023 年的 317 亿元人民币,复合年增长率为 8.2%。尤其是近几年,区块链、加密货币挖矿行业发展迅速,快速膨胀的需求推动下,区块链矿机芯片设计和生产销售迎来了快速成长期。

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:

  • 维持区块链应用以及比特币矿机的领先地位:比特币挖矿产业逐渐成为一个具有长期潜力的产业,公司需抓住机遇,持续提升阿瓦隆定制服务器性能,打造成矿机劲旅。

  • 拓宽 IC 领域涉及范围:继续研发 KPU 及其他人工智能应用 ASIC 芯片,提供产品交叉服务,打造系列产品,让 ASIC 芯片及其它产品适用于更多场景和案例中。

  • 扩大客户基础:通过技术交流、贸易展会以及社交媒体在全球范围内提升产品和品牌认知度,在监管条件下扩大市场份额,吸引国内外新客户,维持老客户,为客户提供一站式服务,提供更好的用户体验。

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公司计划以发行 ADS 的形式在纳斯达克上市。截至招股说明书日期,公司已发行在外流通普通股为 22.2 亿股(其中 5202.7 万股为限制股),包括 A 类普通股和 B 类普通股(B 类股 356624444 股全部为张楠庚持有)。其中,A 类普通股每 1 股拥有 1 票表决权,B 类普通股每 1 股拥有 15 票表决权。此次募资将用于 AI 算法和应用相关的 ASIC 芯片研发、与区块链算法和应用相关的 ASIC 芯片的研发、通过进行战略投资和设立海外办事处,在全球范围内扩展 AI 和区块链业务、优化供应链等。

2、比特币矿机:「数字黄金」的信任基石和价值壁垒

2.1 凝聚「数字黄金」共识,比特币成就矿机行业

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。

区块链(Blockchain)是一种将数据区块按照时间顺序组合成链式数据结构,并以密码学方式保证的不可篡改和不可伪造的分布式账本。简单说,如果想要一个完全点对点实现支付 / 兑换的市场(这个市场不需要任何中介机构,如银行、服务中介等),区块链可以提供去中心化记账方案。以支付转账为例,传统的支付转账系统需要由银行作为第三方(对应概念「中心化」、「第三方信任背书」),根据交易双方提出的请求,划转相应金额——即更改数据库中双方名下的账户余额,这个过程中记账权完全归属于银行。而在搭载了区块链技术的支付转账系统中,用户之间可以直接进行点对点的交易(对应概念「去中心化」)。不需要中心化机构来替用户记账,取而代之,系统中每一个用户都可以按照特定规则参与竞争记账。在某个时间段内,争夺到记账权的用户把这段时间的交易写到一个区块当中,就像写到一张账页。系统中其他用户确认该账页不是假账后,对它进行备份,完成整个动作。在下一个时间段周而复始,每一个区块首尾相连,构成一个完整的链条。通过密码学原理,区块链条的顺序和时间戳天然形成了防篡改保护。

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由于没有中心化的机构存在,区块链完全根据事先设定的程序自动运行,能够极大降低成本和提高效率,并且保证数据记录过程和结果公开透明。在支付交易之外,区块链还可以用于更加广阔的领域,比如医疗、供应链管理、物联网、安全认证、社交以及人工智能等领域,其对社会结构会产生深远影响。点对点价值传递,区块链引领未来「价值互联网」。互联网时代的到来打破了人们在点对点信息传递方面的壁垒,而区块链技术的出现,使得互联网不仅可以作为点对点信息的载体,还可以点对点进行价值传递。

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)。

比特币挖矿遵循算力市场竞争机制。比特币挖矿的机制是 PoW 共识机制,即工作量证明机制 (Proof of Work),是用户竞争记账权的「游戏规则」。简单说,矿工通过算力自由竞争,算力最强者可以争得记账权,产生链上最新的区块,并获得通证(Token,这里就是比特币)奖励。它确保了庞大的分布式网络可以达成共识,同时,因为用户争得记账权需要付出代价(计算资源和时间),PoW 共识机制也限制了网络中的噪声和故意攻击行为,确保了网络的安全性。

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。

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「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。

优化「单位算力功耗」,需要用专用型芯片代替通用型芯片。比特币矿机芯片的发展经历了从 CPU、GPU、FPGA 到 ASIC 的四个过程。在这个过程中,提供算力的芯片从通用型逐渐转向了挖矿专用型。所谓 ASIC 芯片(Application-Specific-Integrated-Circuit chip),即指为专门目的而设计的集成电路。ASIC 的特点是面向特定算法需求,在批量生产时与通用集成电路相比具有体积更小、功耗更低、可靠性提高、单位成本更低的特点。比特币挖矿属于特定算法下的重复计算,因此应用 ASIC 方案会使得芯片性能得到大幅提升。

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2.2 芯片设计进入门槛高、需快速研发迭代保持竞争优势

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:

1)强大的研发能力。针对下游挖矿业全网算力不断增长的情况,上游 ASIC 矿机芯片设计商需要有能力适应产品快速更迭市场。只有以行业领先的速度,不断地推出更高性价比的产品,才能占得同类新产品市场的先机,获得相应的溢价和更多的客户青睐。同时,快速、有效的研发能力也能减少企业在研发中失败的次数,从而减少不必要的研发费用。而这一切都需要芯片设计商拥有强大的研发团队、多年的研发经验和积累的研发数据。

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。

3)与上游优质代工厂之间的良好合作关系。只有最高效的 ASIC 矿机才能获得市场的青睐,而在代工厂的生产工艺中,矿机芯片所采用的制程工艺对其性能影响极其关键。鉴于高端制程工艺流水线产能有限,唯有企业的订单优先被代工厂执行,才能保证企业的最新产品及时进入市场,占据先机。因而需要企业与优质代工厂之间保持良好的合作关系,而这一资源通常是潜在进入者不具备的。

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。

行业处于几家巨头混战时期。目前,基于 ASIC 的比特币矿机市场参与者主要集中于行业几家巨头,绝大多数领先企业都位于中国。根据弗若斯特沙利文(Frost&Sullivan)的数据, 2019 年上半年,嘉楠耘智在基于 ASIC 的比特币矿机厂商出货量和计算能力总份额排名全球(中国)第二。截至 2019 年 6 月 30 日,公司在算力方面的市场份额为 21.9%,高于 2018 年同期的 15.3%,而比特币矿机出货量市场份额为 23.3%。

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比特币矿机行业未来竞争格局不变,两家龙头企业在核心资源上更胜其它企业一筹。通过产品对比,我们可以发现,市场龙头比特大陆、嘉楠耘智在产品的两大核心参数(「单位算力功耗」、「单位算力价格」)上保有优势,每年更迭不断的新产品同样证明了这两家公司研发能力的可持续性;相比而言,其它的矿机供应商或存在规模效应不足、产品定价过高、系列开发能力不足的问题。

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2.3 矿机的金融本质:币价的「看涨期权」

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。

在实践中,主流矿机厂商和矿场收取的是法币(部分违规矿场为避税收取的是加密货币),云算力平台的算力产品以法币计价,但出于便利和合规考虑,部分云算力平台实际收取的加密货币。总体而言,法币仍是挖矿产业链的支付手段,加密货币只作为挖矿收益而存在。

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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。

上游为比特币挖矿提供矿机。包含无晶圆厂商,如比特大陆、嘉楠耘智等,它们主要负责芯片设计、矿机组装和销售,而将矿机芯片的制造、测试、封装交给代工厂;也包含相应负责制造、测试、封装的代工厂,如台积电、日月光。中游进行挖矿,确认网络中的交易,同时系统增发的比特币通过其流入市场。由于全网算力的指数级上升,目前个体挖矿成功的概率几近为零,因此出现了大大小小的矿场、矿池,通过聚集大量矿机的算力来竞争记账权,增大挖矿成功的概率。主要的参与者有比特大陆、Bitfury、BTC.com、Antpool、F2pool 等。下游为比特币的交易、使用和储存服务商。比特币交易所可以提供法币与比特币、比特币与其它加密货币之间的交易兑换。

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。

供给端看矿机:紧握定价权,价格随挖矿收益同步调整。有限的产能+寡头垄断,使得比特币矿机供应商对下游具有极强议价能力。近年来比特币价格不断上升,拉动矿机新需求,上游矿机供应商在产能有限(受代工产能限制)、寡头垄断的情况下,对矿机有着绝对的定价权,自然矿机价格此时也是水涨船高,今年年初比特币价格疯涨的时候,蚂蚁矿机 S9 在华强北市场一度卖出 34000 元的期货单价。那么,矿机究竟如何定价呢?利用历史价格数据我们做出如下分析:当期矿机价格 = 固定回本周期×当期挖矿日收益。通过将历史的月度矿机价格和当月平均挖矿日收入(此处只为收入,而非收益,即不包含电力、租金等成本)作图可知,当期挖矿日收入与当期矿机价格之间呈线性关系。我们将其解读为以下公式:P = D×(R - C),其中 P 为矿机价格,D 为回本周期,R 为当期挖矿收入,C 为当期挖矿成本,R – C 即为当期挖矿收益。即当期矿机价格与当期挖矿日收益呈正比关系。

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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。

值得注意的是,这样的定价策略中挖矿日收益是静态的,即假定未来的日挖矿收益维持不变,才可以保证回本周期为 180 天。若未来币价上涨导致日挖矿收益增加,则实际回本周期变短,反之则变长。

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:

1. 矿机价格调整相对挖矿收益来说属于低频次,因此存在不同步现象,致使静态回本周期发生偏离。具体来说,挖矿收益每天会根据 BTC 价格的不同而发生变化,但矿机的价格调整却没有这么高频,以比特大陆为例,同款矿机在一个月内可能发出三批货,因而一个月内只调整三次价格。

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。

3. 矿机供应商在下游挖矿收益下降的情况下,可能不愿意压缩自身利润空间。价格同步下降幅度小于挖矿收益下降幅度,因而使得静态回本周期变长。

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。

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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」。

将以上观点进一步提炼,即矿机可以看作比特币价格的「看涨期权」。矿工买入矿机的时候,以确定的代价获得了未来数量相对确定的比特币(未来全网算力虽然不确定,但大致区间可估算),而矿工购买矿机的想法来源于其预期未来比特币价格将高于现在,导致「预期挖矿收益」高于现在的挖矿收益,带来超额收益。从这个角度来看,相当于矿工未来可以低于市场的价格购买比特币,矿机可以视作是币价的「看涨期权」。

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。

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3、立足矿机行业,打造芯片劲旅

3.1 比特币矿机芯片行业持续领先,竞争优势明显

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:

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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。

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3.2 芯片产业纵深延伸:向 AI 蓝海开拓

随着数量的快速增长,边缘计算场景下人工智能(AI)的发展与需求增长日益显著,带动 AISC 芯片新的增长。基于边缘的 AI 处理器除了需要具有高计算能力和高能效之外,还具有较低的延迟,还要求拥有较好的加密特性;因此 ASIC 芯片可以在边缘 AI 等场景中发挥重要作用。公司 2016 年开始研发将 ASIC 应用到 AI 解决方案,2018 年 9 月发布了第一代 AI 芯片 K210,该芯片嵌入了公司自行开发的神经网络加速器,可实现领先的语音和图像识别功能,可广泛应用于智能家居,智能建筑和其他物联网应用。根据弗若斯特沙利文(Frost&Sullivan)的数据,预计全球 AI 行业将继续以 33.2%的复合年增长率从 2018 年的 3963 亿人民币增长到 2023 年的 1.67 万亿元,其中中国市场的复合年增长率估计为 51.0%, 2023 年达到 2858 亿元人民币。随着 5G 的到来,边缘计算场景下 AI 应用日益广泛。弗若斯特沙利文(Frost&Sullivan)预计,得益于较低的成本、更高的电源效率和广泛的 IoT 应用,基于 ASIC 边缘 AI 芯片预计将以更快的复合年增长率增长,增速从 2018 年的 21.3%到 2023 年的约 40.9% 。

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AISC 芯片是 AI 芯片的主流趋势,公司在边缘计算芯片方面优势明显。公司 2016 年开始研发应用于 AI 的 ASIC 芯片,并于 2018 年四季度开始量产边缘计算芯片,其优势是 AI 芯片小型化、高性能和低能耗。每个 AI 芯片均设计有 AI 神经网络和高性能处理器,主要提供多样化、实时和离线 AI 应用程序。2018 年 9 月,公司发布了第一代 AI 芯片 Kendryte K210,并于 2018 年第四季度开始批量生产。K210 是一种集成了机器视觉和机器听力功能的 SoC。公司成为业内第一家提供基于 Risc-V 的商业边缘计算 AI 芯片的公司,自行设计研发的神经网络加速器,具有出色的性能。

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。

凭借在芯片设计领域多年的积累,公司的芯片产品在 AI 领域表现出卓越的性能。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。

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4、估值与盈利预测

4.1 矿机销售收入预测假设

影响矿机销售情况的原因分布在「供给」和「需求」两端。

相关影响因素为:

  • 矿机供给的影响因素:晶圆代工厂可以分配给矿机厂商的产能、芯片流片成功率

  • 矿机需求的影响因素:挖矿净收益(挖矿收益扣减挖矿成本)

  • 挖矿收益:挖矿可得的币的数量(取决于区块奖励数、挖矿难度,挖矿难度与全网算力直接相关)、币价

  • 挖矿成本:电费。

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关键假设 1:比特币价格基本稳定

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。

我们假设,2019-2021 年比特币价格相对稳定。

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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。

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关键假设 2:比特币算力延续增长态势

从比特币矿机的供给角度考虑,只要矿工认为挖矿有利可图,则制约比特币算力上涨的原因仅有矿机厂商产能有关。也就是说,此时,只要矿机厂商产能充足,比特币算力即会上涨。而制约矿机厂商产能主要因素是挖矿芯片的流片成功率。我们假设,2019-2020 年,矿机厂商的芯片良率稳定,能持续出货,比特币算力延续增长态势。我们预计 2019 年底、2020 年底、2021 年底比特币全网算力分别约为 95EH/s、191EH/s、286EH/s。

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

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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%。

关键假设 4:嘉楠耘智市场占有率提升

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%。

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关键假设 5:嘉楠耘智矿机价格稳步上升,成本保持稳定

我们发现,嘉楠耘智矿机价格走势与比特币价格高度相关,售价约落后于比特币价格 1 个季度,而成本则相对较为稳定。我们假设此态势延续。

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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。

4.3 按可比公司估值

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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