公司代码：688256 公司简称：寒武纪
中科寒武纪科技股份有限公司
2021 年年度报告摘要
第一节 重要提示
1 本年度报告摘要来自年度报告全文，为全面了解本公司的经营成果、财务状况及未来发展规
划，投资者应当到 www.sse.com.cn 网站仔细阅读年度报告全文。
2 重大风险提示
详见本报告第三节“管理层讨论与分析”之“四、风险因素”所述内容，请投资者予以关注。
3 本公司董事会、监事会及董事、监事、高级管理人员保证年度报告内容的真实性、准确性、
完整性，不存在虚假记载、误导性陈述或重大遗漏，并承担个别和连带的法律责任。
4 公司全体董事出席董事会会议。
5 天健会计师事务所（特殊普通合伙）为本公司出具了标准无保留意见的审计报告。
6 公司上市时未盈利且尚未实现盈利
√是 □否
截至 2021 年 12 月 31 日，公司尚未实现盈利，主要系公司设计的复杂计算芯片需要持续大量
的研发投入所致。公司为确保智能芯片产品及基础系统软件平台的高质量迭代，在竞争激烈的市
场中保持技术领先优势，持续加大研发投入，积极引进优秀人才、保持公司研发团队稳定，报告
期内研发费用增长幅度较大。同时，公司 2020 年底及 2021 年实施的股权激励计划，导致本报告
期按归属期分摊的股份支付费用显著增加。此外，由于智能芯片的市场及下游应用场景正处于高
速发展阶段，公司积极发力市场推广及生态建设，向客户提供高质量的服务，积聚品牌效应，销
售费用有一定程度的增加。
研发投入和对人才的股权激励是立足于企业长远发展而进行的投入，是支撑企业未来发展的
基石。公司目前现金流状况良好，可以在未来一段时间内支撑公司的研发投入及日常运营。公司
将持续拓展市场份额、加速场景落地、聚焦技术创新、持续构建生态和品牌，提升公司的核心竞
争力。
7 董事会决议通过的本报告期利润分配预案或公积金转增股本预案
公司 2021 年度拟不派发现金红利，不以资本公积转增股本，不送红股。以上利润分配预案已
经公司第一届董事会第二十九次会议审议通过，尚需公司股东大会审议通过。
8 是否存在公司治理特殊安排等重要事项
□适用 √不适用
第二节 公司基本情况
1 公司简介
公司股票简况
√适用 □不适用
公司股票简况
股票种类 股票上市交易所 股票简称 股票代码 变更前股票简称
及板块
上海证券交易所
A股 寒武纪 688256 无
科创板
公司存托凭证简况
□适用 √不适用
联系人和联系方式
联系人和联系方式 董事会秘书（信息披露境内代表） 证券事务代表
姓名 叶淏尹 童剑锋
办公地址 北京市海淀区知春路7号致真大厦D座 北京市海淀区知春路7号致
12层 真大厦D座12层
电话 010-83030796-8025 010-83030796-8025
电子信箱 ir@cambricon.com ir@cambricon.com
2 报告期公司主要业务简介
(一) 主要业务、主要产品或服务情况
公司自成立以来一直专注于人工智能芯片产品的研发与技术创新，致力于打造人工智能领域
的核心处理器芯片，让机器更好地理解和服务人类。公司的主营业务是应用于各类云服务器、边
缘计算设备、终端设备中人工智能核心芯片的研发、设计和销售，以及为客户提供丰富的芯片产
品与系统软件解决方案。目前，公司的主要产品线包括云端产品线、边缘产品线、IP 授权及软件。
如下表所示：
产品线 产品类型 寒武纪主要产品 推出时间
思元 100（MLU100）芯片及云端智
2018 年
能加速卡
思元 270（MLU270）芯片及云端智
2019 年
能加速卡
云端智能芯片及加速卡
云端产品线 思元 290（MLU290）芯片及云端智
2020 年
能加速卡
思元 370（MLU370）芯片及云端智
2021 年
能加速卡
训练整机 玄思 1000 智能加速器 2020 年
思元 220（MLU220）芯片及边缘智
边缘产品线 边缘智能芯片及加速卡 2019 年
能加速卡
IP 授权及软件 终端智能处理器 IP 寒武纪 1A 处理器 2016 年
寒武纪 1H 处理器 2017 年
寒武纪 1M 处理器 2018 年
持续研发和
寒武纪基础软件开发平台（适用于公
基础系统软件平台 升级，以适
司所有芯片与处理器产品）
配新的芯片
1、云端产品线
云端产品线目前包括云端智能芯片、加速卡及训练整机。其中，云端智能芯片及加速卡是云
服务器、数据中心等进行人工智能处理的核心器件，其主要作用是为云计算和数据中心场景下的
人工智能应用程序提供高性能、高计算密度、高能效的硬件计算资源，支撑该类场景下复杂度和
数据吞吐量高速增长的人工智能处理任务。
公司的训练整机是由公司自研云端智能芯片及加速卡提供核心计算能力，且整机亦由公司自
研的训练服务器产品。公司的训练整机产品与智能计算集群系统业务的区别在于训练整机主要提
供计算集群中的单体训练服务器，而不提供全集群搭建和管理服务，主要面向有一定技术基础的
商业客户群体。
2、边缘产品线
边缘计算是近年来兴起的一种新型计算范式，在终端和云端之间的设备上配备适度的计算能
力，一方面可有效弥补终端设备计算能力不足的劣势，另一方面可缓解云计算场景下数据隐私、
带宽与延时等潜在问题。边缘计算范式和人工智能技术的结合将推动智能制造、智能零售、智能
教育、智能家居、智能电网等众多领域的高速发展。
3、IP 授权及软件
该产品线包括 IP 授权和基础系统软件平台。IP 授权是将公司研发的智能处理器 IP 等知识产
权授权给客户在其产品中使用。基础系统软件平台是公司为云边端全系列智能芯片与处理器产品
提供统一的平台级基础系统软件（包含软件开发工具链等），打破了不同场景之间的软件开发壁垒，
兼具高性能、灵活性和可扩展性的优势，无须繁琐的移植即可让同一人工智能应用程序便捷高效
地运行在公司云边端系列化芯片与处理器产品之上。
(二) 主要经营模式
从产业模式来看，集成电路企业主要包括 IDM（垂直整合制造）、Fabless（无晶圆厂）、Foundry
（代工厂）以及封装测试企业（OSAT），集成电路设计行业运营模式主要为其中的 IDM 模式和
Fabless 模式。
公司自成立以来的经营模式均为 Fabless 模式，未曾发生变化，并将长期持续。公司专注于智
能芯片的设计和销售，而将晶圆制造、封装测试等其余环节委托给晶圆制造企业、封装测试企业
及其他加工厂商代工完成。
公司主要通过向客户提供芯片及加速卡产品、训练整机、智能计算集群系统、IP 授权及软件
获取业务收入。
(三) 所处行业情况
1. 行业的发展阶段、基本特点、主要技术门槛
根据中国证监会《上市公司行业分类指引》，公司属于“制造业”中的“计算机、通信和其他
电子设备制造业”，行业代码为“C39”。根据国民经济行业分类与代码（GB/T4754-2017），公司
所处行业属于“软件和信息技术服务业”中的“集成电路设计”。
随着当前人工智能技术普遍应用于日常生活和传统产业，对于底层芯片计算能力的需求一直
在飞速增长，其增速已经大幅超过了摩尔定律的速度。例如在 2021 年，由 Google 提出的 Switch
Transformer 网络及 Facebook 提出的 DLRM12T 网络，分别是 2017 年 Google 提出的 Transformer
网络模型大小的 7,600 倍和 57,000 倍。人工智能运算常常具有大运算量、高并发度、访存频繁的
特点，且不同子领域（如视觉、语音与自然语言处理）所涉及的运算模式具有高度多样性，对于
芯片的微架构、指令集、制造工艺甚至配套系统软件都提出了巨大的挑战。
公司的主营业务是各类云服务器、边缘计算设备、终端设备中人工智能核心芯片的研发、设
计和销售，主要产品为云端智能芯片及加速卡、训练整机、边缘智能芯片及加速卡、终端智能处
理器 IP 以及上述产品的配套软件开发平台。公司所研发的通用型智能芯片产品，具备灵活的指令
集和精巧的处理器架构，技术壁垒高但应用面广，可覆盖人工智能领域高度多样化的应用场景（如
视觉、语音、自然语言理解、传统机器学习等）。与 CPU、GPU 等传统型芯片相比，通用型智能
芯片能够更好地匹配和支持人工智能算法中的关键运算操作，在性能和功耗上存在显著优势。随
着人工智能市场需求潜力逐步释放，通用型人工智能芯片未来将成为该市场的主流产品。根据市
场调研公司 Tractica 的研究报告，人工智能芯片的市场规模将由 2018 年的 51 亿美元增长到 2025
年的 726 亿美元，年均复合增长率将达到 46.14%。
集成电路设计行业属于技术密集型行业，而智能芯片作为集成电路领域新兴的方向，在集成
电路和人工智能方面有着双重技术门槛。通用型智能芯片及其基础系统软件的研发需要全面掌握
核心芯片与系统软件的大量关键技术，技术难度高、涉及方向广，是一个极端复杂的系统工程。
2. 公司所处的行业地位分析及其变化情况
（1）技术地位
寒武纪是智能芯片领域全球知名的新兴公司，能提供云边端一体、软硬件协同、训练推理融
合、具备统一生态的系列化智能芯片产品和平台化基础系统软件。公司掌握的智能处理器指令集、
智能处理器微架构、智能芯片编程语言、智能芯片高性能数学库等核心技术，具有壁垒高、研发
难、应用广等特点，对集成电路行业与人工智能产业具有重要的技术价值、经济价值和生态价值。
公司凭借领先的核心技术，较早实现了多项技术的产品化。公司通过技术创新和设计优化，
持续提升产品的性能、能效和易用性，推动产品竞争力不断提升。在报告期内，公司发布了基于
第四代智能处理器微架构（MLUarch03）的推训一体思元 370 智能芯片及加速卡。与市场主流同
尺寸 GPU 相比，思元 370 系列加速卡在实测性能和能效方面表现出一定优势，尤其在视觉、语音
等场景的性能表现较为出色。此外，公司的基础系统软件平台相比前期版本也进行了优化和迭代。
报告期内，公司发布了全新推理加速引擎 MagicMind，该加速引擎支持跨编程框架的模型解析、
自动后端代码生成及优化。MagicMind 依托寒武纪基础系统软件平台上下游组件，完善了调试和
优化工具链，在开放优化、调试能力上进行了持续完善。在 MLU、GPU、CPU 训练好的算法模
型上，借助 MagicMind，用户仅需投入极少的开发成本，即可将推理业务部署到寒武纪全系列产
品，并获得颇具竞争力的性能。同时，在训练软件平台方面，公司研发了兼具高性能和通用性的
训练软件栈，原生支持业界的开源框架 Pytorch 和 Tensorflow，对两个框架都提供了完善的基础设
施支持，包括原生 Profiler 和原生的分布式训练支持，用户基于开源框架的模型代码可以快速完成
迁移。
公司通过不断的技术创新和设计优化，实现了产品的多次迭代更新。同时，产品性能的持续
升级推动了公司核心竞争力的不断提升。
（2）市场地位
自 2016 年 3 月成立以来，公司快速实现了技术的产业化输出，先后推出了用于终端场景的寒
武纪 1A、寒武纪 1H、寒武纪 1M 系列智能处理器；基于思元 100、思元 270、思元 290 芯片和思
元 370 的云端智能加速卡系列产品；基于思元 220 芯片的边缘智能加速卡。其中，寒武纪智能处
理器 IP 产品已集成于超过 1 亿台智能手机及其他智能终端设备中，思元系列产品也已应用于浪潮、
联想等多家服务器厂商的产品中。此外，思元 270 芯片、思元 290 芯片还分别获得第六届世界互
联网大会、世界人工智能大会颁布的奖项。思元 220 自发布以来，累计销量突破百万片。
报告期内，公司与互联网、金融、运营商等多个行业客户展开了深入合作，边缘端产品得到
了市场的认可。随着公司云边端产品线的日益完善，商业场景的逐步落地，公司口碑的不断积累，
公司的市场地位迈上新台阶。
（3）品牌地位
随着公司近年来的快速发展，公司迭代推出多款智能芯片、处理器 IP 产品，通过提供优秀的
产品性能、可靠的产品质量、完善的技术支持积累了良好的市场口碑，在业内的知名度不断提升。
公司成立至今共获得多项荣誉：2017 年 12 月，公司获得全球知名创投研究机构 CB Insights 颁布
的“2018 年全球人工智能企业 100 强”奖项；2018 年 11 月，于深圳举办的第二十届中国国际高
新技术成果交易会上，寒武纪 1M 处理器、思元 100 智能芯片、思元 100 加速卡三款产品连续斩
获高交会组委会颁发的“优秀创新产品奖”；同月，公司上榜由美国著名权威半导体杂志《EE Times》
评选的“2018 年全球 60 家最值得关注的半导体公司（EETimes Silicon 60 of 2018）”榜单；2019 年
6 月，公司入选《福布斯》杂志中文版颁布的“2019 福布斯中国最具创新力企业榜”；2019 年 10
月，思元 270 芯片获得第六届乌镇世界互联网大会“世界互联网领先科技成果奖”；2020 年 4 月，
公司获得全球知名创投研究机构 CB Insights 颁布的“2020 IC DESIGN China”奖项；2020 年 6 月，
公司获得胡润研究院“2020 胡润中国芯片设计 10 强民营企业”荣誉称号；2020 年 6 月，公司上
榜《EETimes》评选的“2020 年全球 100 家最值得关注的半导体公司（EETimes Silicon 100）”榜单。
2021 年 3 月，公司上榜《EETimes》评选的“AI 芯片公司(AI CHIP) TOP 10”榜单；2021 年 7 月，
公司的思元 290 智能芯片及加速卡、玄思 1000 智能加速器获得了由世界人工智能大会组委会颁发
的 SAIL 之星奖。
3. 报告期内新技术、新产业、新业态、新模式的发展情况和未来发展趋势
（1）“东数西算”产业背景助推智能芯片行业发展
近期，“东数西算”全面启动，将整合优化国内算力资源，为数字经济提供直接动力。根据中
金公司的研究报告，智能计算中心聚焦训练任务、强算力、低延时的特性与计算枢纽的功能定位
切合，有望成为“东数西算”的重要组成部分，智能芯片作为智能计算中心的重要组成部分将迎来
广阔的市场空间。
（2）云计算、大数据、5G、IoT 等新兴产业驱动智能芯片需求持续增长
云计算分为 IaaS（“云”的基础设施）、PaaS（“云”的操作系统）和 SaaS（“云”的应用服务）三
层。IaaS 公司提供存储、服务器、网络硬件，IoT 提供了大量的端口用于数据收集。人工智能的信
息来源由大数据来提供，物理载体通过云计算提供，5G 降低了数据传输和处理的延时性。在 5G、
IoT、云计算和大数据等新兴技术日益成熟的背景下，无论数据储存在云端还是边缘，未来搭载智
能芯片的计算载体数量都会迅速增长。
近年来，基于虚拟现实（VR）、增强现实（AR）、混合现实（MR）等技术的元宇宙受到业界
重视，越来越多的高科技企业投入到元宇宙产业中。元宇宙连接了现实世界和虚拟世界，其中需
要大量的智能算力用于生成逼真的虚拟场景和内容。在未来，随着元宇宙产业的进一步爆发，智
能芯片作为元宇宙的重要计算平台，在云端、边缘还和终端都将快速增长。
（3）智能芯片形成云边端车一体化的生态
各类人工智能应用厂商如能在云、边、端三个领域进行协同开发和部署，将大幅节省开发成
本并提升研发效率。从硬件及开发工具角度而言，低效的软硬件生态最终会被逐步淘汰，人工智
能软件生态在云端、边缘端和终端将走向一体化，同时具备云、边、端芯片产品和生态开发能力
的智能芯片企业会获得更显著的协同优势。
随着人工智能与新能源汽车技术的发展，智能网联汽车行业正在快速崛起，汽车将逐渐演变
成日常生活中常用的智能移动终端，需要搭载智能芯片来实现自动驾驶等智能化功能。在云端，
智能计算集群将处理车端收集的海量数据，训练更高效的自动驾驶模型，再部署至车端。在边缘
端，各类路侧单元通过各类传感器将采集到的数据推送到车端，帮助车辆获取更全面的周边环境
信息。而在车端，高性能车载智能芯片基于车身传感器和路侧单元提供的数据，利用云端训练的
高精度模型进行推理，帮助车辆进行实时的感知、融合、预测和规划控制，以实现更可靠、更安
全的智能驾驶。未来，围绕着智能驾驶的云端、边缘和车端智能算力需求都将持续快速增长，云
边端车也将互相促进，互相融合，并形成统一的生态。
3 公司主要会计数据和财务指标
3.1 近 3 年的主要会计数据和财务指标
单位：元 币种：人民币
本年比上年
2021年 2020年 2019年
增减(%)
总资产 6,989,146,320.88 7,309,528,671.66 -4.38 4,668,472,281.56
归属于上市公
司股东的净资 5,890,957,274.58 6,431,501,232.57 -8.40 4,356,479,508.77
产
营业收入 721,045,278.97 458,927,330.67 57.12 443,938,465.82
扣除与主营业 /
务无关的业务
收入和不具备
719,235,896.49 457,876,714.17 57.08
商业实质的收
入后的营业收
入
归属于上市公
司股东的净利 -824,949,409.11 -434,509,331.16 不适用 -1,178,985,649.53
润
归属于上市公
司股东的扣除
-1,110,749,601.34 -658,752,685.61 不适用 -376,733,089.37
非经常性损益
的净利润
经营活动产生
的现金流量净 -873,140,199.94 -132,147,987.91 不适用 -201,796,040.15
额
加权平均净资 减少5.14个百
-13.53 -8.39 -39.28
产收益率（%） 分点
基本每股收益
-2.06 -1.15 不适用 -3.27
（元／股）
稀释每股收益
-2.06 -1.15 不适用 -3.27
（元／股）
研发投入占营
减少9.90个百
业收入的比例 157.51 167.41 122.32
分点
（%）
3.2 报告期分季度的主要会计数据
单位：元 币种：人民币
第一季度 第二季度 第三季度 第四季度
（1-3 月份） （4-6 月份） （7-9 月份） （10-12 月份）
营业收入 36,131,025.54 101,741,163.65 84,546,549.77 498,626,540.01
归属于上市
公司股东的 -205,592,433.45 -186,010,690.21 -237,855,352.66 -195,490,932.79
净利润
归属于上市
公司股东的
扣除非经常 -223,121,118.37 -292,075,852.21 -356,002,743.47 -239,549,887.29
性损益后的
净利润
经营活动产
生的现金流 -284,791,691.24 -254,525,636.25 -112,785,322.90 -221,037,549.55
量净额
公司本期第四季度实现营业收入 49,862.65 万元，较前三季度大幅增长，主要系智能计算集群
系统业务在第四季度交付所致。
季度数据与已披露定期报告数据差异说明
□适用 √不适用
4 股东情况
4.1 普通股股东总数、表决权恢复的优先股股东总数和持有特别表决权股份的股东总数及前 10
名股东情况
单位: 股
截至报告期末普通股股东总数(户) 27,389
年度报告披露日前上一月末的普通股股东总数(户) 25,750
截至报告期末表决权恢复的优先股股东总数（户） 0
年度报告披露日前上一月末表决权恢复的优先股股东总数（户） 0
截至报告期末持有特别表决权股份的股东总数（户） 0
年度报告披露日前上一月末持有特别表决权股份的股东总数（户） 0
前十名股东持股情况
质押、标记
或冻结情
包含转融通 况 股
持有有限售
股东名称 报告期内 期末持股数 比例 借出股份的 东
条件股份数 股
（全称） 增减 量 (%) 限售股份数 性
量 份 数
量 质
状 量
态
境
内
陈天石 0 119,497,756 29.87 119,497,756 119,497,756 无 自
然
人
国
北京中科算
有
源资产管理 0 65,669,721 16.41 0 0 无
法
有限公司
人
北京艾溪科
其
技中心（有限 0 30,645,870 7.66 30,645,870 30,645,870 无
他
合伙）
国投（上海）
创业投资管
理有限公司
－国投（上 其
0 14,124,730 3.53 0 0 无
海）科技成果 他
转化创业投
资基金企业
（有限合伙）
深圳招银电
信股权投资
基金管理有
限公司－南
京招银电信 其
-1,089,466 11,912,798 2.98 0 0 无
新趋势凌霄 他
成长股权投
资基金合伙
企业（有限合
伙）
苏州工业园
区古生代创 其
-3,675,302 10,476,603 2.62 0 0 无
业投资企业 他
（有限合伙）
北京艾加溪
其
科技中心（有 0 8,485,379 2.12 8,485,379 8,485,379 无
他
限合伙）
境
内
杭州阿里创 非
业投资有限 0 6,975,170 1.74 0 0 无 国
公司 有
法
人
河南国新启
迪基金管理
有限公司－
其
河南国新启 0 6,299,745 1.57 0 0 无
他
迪股权投资
基金（有限合
伙）
湖北长江招
银产业基金
管理有限公
司－湖北长 其
-548,669 5,952,463 1.49 0 0 无
江招银成长 他
股权投资合
伙企业（有限
合伙）
上述股东关联关系或一致行动的说明 艾溪合伙的实际控制人为陈天石。国投基金和宁波
瀚高均系由国投（上海）创业投资管理有限公司担
任普通合伙人暨执行事务合伙人的有限合伙企业。
南京招银和湖北招银二者的普通合伙人暨执行事
务合伙人的控股股东均为招银国际资本管理（深
圳）有限公司。除上述情况外，公司未知其他股东
之间是否存在关联关系或一致行动的情况。
表决权恢复的优先股股东及持股数量的说明 无
存托凭证持有人情况
□适用 √不适用
截至报告期末表决权数量前十名股东情况表
□适用 √不适用
4.2 公司与控股股东之间的产权及控制关系的方框图
√适用 □不适用
4.3 公司与实际控制人之间的产权及控制关系的方框图
√适用 □不适用
4.4 报告期末公司优先股股东总数及前 10 名股东情况
□适用 √不适用
5 公司债券情况
□适用 √不适用
第三节 重要事项
1 公司应当根据重要性原则，披露报告期内公司经营情况的重大变化，以及报告期内发生的对
公司经营情况有重大影响和预计未来会有重大影响的事项。
2021 年全年，公司实现营业收入 72,104.53 万元，较上年同期增长 57.12%。公司实现归属于
母公司所有者的净利润为-82,494.94 万元，亏损金额较上年同期扩大 89.86%；归属于母公司所有
者的扣除非经常性损益的净利润为-111,074.96 万元，亏损金额较上年同期扩大 68.61%。
2 公司年度报告披露后存在退市风险警示或终止上市情形的，应当披露导致退市风险警示或终
止上市情形的原因。
□适用 √不适用
