资产重组最新消息
≈≈乐鑫科技688018≈≈(更新:21.08.31)
★2021年中期
●董事会报告对整体经营情况的讨论与分析:
一、 报告期内公司所属行业及主营业务情况说明
（一）所处行业情况
1.行业的发展阶段、基本特点、主要技术门槛
公司主要从事集成电路产品的研发设计和销售，根据中国证监会《上市公
司行业分类指引》（2012年修订），公司所处行业属于“软件和信息技术服务业”，
行业代码为“I65”。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”。
集成电路行业是支撑国民经济发展和保障国家安全的战略性、基础性和先
导性产业，其发展程度是一个国家科技发展水平的核心指标之一，影响着社会信息化
进程。自2000年以来，我国政府颁布了一系列政策法规，将集成电路产业确定为战略
性新兴产业之一，大力支持集成电路行业的发展，如2000年国务院颁布的《鼓励软件
产业和集成电路产业发展的若干政策》、2011年国务院颁布的《进一步鼓励软件产业
和集成电路产业发展的若干政策》、2017年工信部颁布的《物联网“十三五”规划》
，2020年国务院颁布的《关于新时期促进集成电路产业和软件产业高质量发展若干政
策的通知》等。2021年，《中华人民共和国国民经济和社会发展第十四个五年规划和
2035年远景目标纲要》正式发布，提出将瞄准人工智能、集成电路等前沿领域，实施
一批具有前瞻性、战略性的国家重大科技项目；聚焦高端芯片、操作系统、人工智能
关键算法、传感器等关键领域，加快推进基础理论、基础算法、装备材料等研发突破
与迭代应用。这将集成电路产业和软件产业的发展推向了新的高度。
随着物联网、人工智能、汽车电子、半导体照明、智能手机、可穿戴设备
等下游新兴应用领域的兴起，全球电子产品市场规模逐年扩大，带动了上游集成电路
行业的加速发展。根据WSTS发布的半导体市场预测报告，2021年半导体市场全球销售
额将达到5,272.23亿美元，同比增长19.7％。根据中国半导体行业协会统计，中国集
成电路产业继续保持高速增长，2021年第一季度中国集成电路产业销售额1739.3亿元
，同比增长18.1%，其中：设计业同比增长24.9%，销售额为717.7亿元；制造业同比
增长20.1%，销售额为542.1亿元；封测业同比增长7.3%，销售额479.5亿元。整体来
看，随着疫情控制与下游需求回暖，集成电路产业继续保持快速增长态势。
根据IC Insights的报道，预计MCU市场销售额在2023年将增长11％至188亿
美元，2023年MCU的出货量将增长10％至296亿颗。随着对精度要求的不断提高，32位
MCU市场迅速扩大。在嵌入式系统中，传感器及其他许多设备都开始连接入互联网，
于是诞生了许多新的32位MCU设计来支持无线连接和互联网协议通信。与此同时，越
来越多的32位MCU被广泛应用于消费品和工业设备中，而其成本几乎相当于原来消费
电子中的8位和16位MCU。
公司聚焦的物联网领域，以Wi-Fi MCU和蓝牙BLE SoC为代表的产品为主。
此类无线芯片主要应用分布于智能家居中的家用电器设备、家庭物联网配件（例如灯
、插座等）、工业物联网及其他各种品类。根据IDC FutureScape对中国智能家居市
场的预测，智能家居生态平台将逐渐从底层系统进行统一，实现多设备协同，应用体
验在多设备无缝迁移和衔接，且低功耗，预计到2022年，85%的设备可以接入互联平
台，15%的设备搭载物联网操作系统。智能家居行业的增长会同时带动Wi-Fi MCU和Bl
uetooth LE SoC的出货量增长。
2.公司所处的行业地位分析及其变化情况
公司在物联网Wi-Fi MCU通信芯片领域具有领先的市场地位。根据半导体行
业调查机构TSR发布的《2021Wireless Connectivity Market Analysis》，公司是物
联网Wi-Fi MCU芯片领域的主要供应商之一，产品具有较强的进口替代实力和国际市
场竞争力。2017年度至2020年度公司产品销量市场份额连续四年全球排名第一。其他
拥有较主要市场份额的竞争对手为联发科、瑞昱、赛普拉斯、高通和恩智浦（2019年
收购美满Wi-Fi）等。
（二）主要业务、主要产品或服务情况
1、主要业务
公司是一家专业的物联网整体解决方案供应商，采用Fabless经营模式，主
要从事物联网通信芯片及其模组的研发、设计及销售。除芯片硬件设计以外，公司还
从事相关的编译器、工具链、操作系统、应用开发框架等一系列软硬件结合的技术开
发，形成研发闭环。公司产品广泛应用于智能家居、电工、照明、智能音箱、消费电
子、移动支付等物联网领域。
2、主要产品及服务情况
公司产品围绕“处理”+“连接”领域展开。除2013年发布的ESP8089单Wi-
Fi芯片应用于平板电脑和机顶盒市场以外，其他皆应用于物联网领域，目前已有ESP8
266、ESP32、ESP32-C以及ESP32-S四大物联网芯片产品系列。自ESP32系列起，新增
蓝牙和AI算法功能，芯片产品向AIoT领域发展。“处理”以MCU为核心，包括AI计算
；“连接”以无线通信为核心，目前已包括Wi-Fi和蓝牙技术。
表3.1主要系列芯片参数对比
注：更多芯片参数，可使用官网产品选型工具查找https://products.espr
essif.com/#/product-selector?names=
随着公司发布新产品的节奏加快，公司的产品已经开始逐步形成产品矩阵
，用户可根据各应用的细分需求，来进行芯片选型。其中ESP32-S系列自ESP32-S3芯
片开始，会强化AI方向的应用。ESP32-S3芯片的MCU增加了用于加速神经网络计算和
信号处理等工作的向量指令(vector instructions)。AI开发者们通过使用这些向量
指令，可以实现高性能的图像识别、语音唤醒和识别等应用。此系列未来还会衍生出
四核及以上多核AIoT产品线。ESP32-C系列中的ESP32-C6芯片可以为用户提供Wi-Fi6
技术的体验。
除了提供性能卓越的智能硬件，乐鑫还提供完整丰富的软件解决方案，帮
助客户快速实现产品智能化，缩短开发周期。乐鑫以开源的方式建立了开放、活跃的
技术生态系统。我们自主研发了一系列开源的软件开发框架，如操作系统ESP-IDF、
音频开发框架ESP-ADF、自组网Mesh开发框架ESP-MDF、设备连接平台ESP RainMaker
、人脸识别开发框架ESP-WHO和智能语音助手ESP-Skainet等，以此构建了一个完整、
创新的AIoT应用开发平台。
同时，公司还提供PCB设计审阅、RF设计审阅及认证支持服务。我们提供原
理图审阅及核查布线服务，确保客户基于乐鑫芯片、模组自行设计的电路和PCB具有
较高的准确性和卓越的性能。在设计完成后，我们提供PCBA打样、RF匹配、调试以及
RF测试服务。公司还可协助客户获得产品销售所需的多种国际认证，包括但不限于SR
RC／FCC／CE／TELEC／KCC／NCC／IC／Wi-Fi联盟／蓝牙SIG／RoHS／REACH等。
公司还提供定制化生产服务，以帮助客户缩短制造过程，包括Flash定制化
内容烧录、模组预配置和其他定制服务。乐鑫提供的模块预配置服务，可以在生产过
程中对ESP32、ESP32-C系列和ESP32-S系列模组进行安全配置，包括每个设备唯一的
证书和私钥。出厂设备可支持与基于X.509认证的物联网云平台完成开箱即用的连接
。
（三）主要经营模式
公司是专业的集成电路设计企业，主要经营模式为国际集成电路行业通行
的Fabless模式，即无晶圆厂生产制造、仅从事集成电路设计的经营模式。在该等经
营模式下，公司集中优势资源用于产品研发、设计环节，只从事集成电路的研发、设
计和销售，生产制造环节由晶圆制造及封装测试企业代工完成。公司在完成集成电路
版图的设计后，将版图交予晶圆制造厂商，由晶圆制造厂商按照版图生产出晶圆后，
再交由封装测试厂商完成封装、测试环节，公司取得芯片成品后，主要用于对外销售
，部分芯片委托模组加工商进一步加工成模组，再对外销售。
从销售模式看，公司根据客户采购公司产品的用途可划分为直销和经销模
式。结合下游市场需求及自身产品特点，公司采用直销为主、经销为辅的销售模式，
直销客户多为物联网方案设计商、物联网模组组件制造商及终端物联网设备品牌商，
经销客户为电子元器件经销商和贸易商及少量物联网方案设计商。
二、核心技术与研发进展
1.核心技术及其先进性以及报告期内的变化情况
公司技术来源均为自主研发。经过多年的技术积累和产品创新，公司在嵌
入式MCU无线通信芯片领域已拥有较多的技术积淀和持续创新能力，在芯片设计、人
工智能、射频、设备控制、处理器、数据传输等方面均拥有了自主研发的核心技术。
本公司的核心技术主要包括：
表3.2主要核心技术列表
公司自成立以来即在物联网Wi-Fi MCU通信芯片领域开展研发设计工作，经
过多年的持续研发和技术积累，在芯片设计、人工智能、射频、设备控制、处理器、
数据传输等多个方面均积累了自主研发的核心技术，并拥有多项知识产权，该等技术
使得发行人产品在集成度、产品尺寸、软件应用、射频、计算能力等方面处于行业前
列，并在满足无线通讯要求的前提下，实现AI人工智能、云平台对接、Mesh组网等深
层次、多样化开发需求。
公司关注物联网开发者的多种需求，专注底层研发，拥有自研Wi-Fi协议栈
、自研RISC-V MCU架构、自研AI指令集和开发框架、自研物联网芯片操作系统及应用
框架等核心技术，打造软硬件一体化。
公司始终认定研发水平是公司核心竞争力的根基，将不断招聘技术人才，
加大研发投入。在“处理”+“连接”的领域不断进行技术演进，增强技术储备。
2.报告期内获得的研发成果
公司所在的AIoT芯片领域，需要同时具备硬件设计和软件设计开发能力，
在发展新硬件产品的同时，可以不断对原硬件产品进行软件升级以及新功能的叠加，
丰富下游应用功能。本报告期内相关研发成果如下:
（1）硬件方面
ESP32-S系列：
ESP32-S3芯片：于2020年12月发布，是一款集成了2.4GHz Wi-Fi和Bluetoo
th5(LE)的MCU芯片，AI运算能力更强大，精准聚焦AIoT市场。2021年6月，公司推出
基于ESP32-S3芯片的模组ESP32-S3-WROOM-1，适用于多种应用场景，例如唤醒词检测
和语音命令识别、人脸检测和识别、智能家居、智能家电、智能控制面板、智能扬声
器等。
ESP32-C系列：
ESP32-C3芯片：于2020年发布，2021年1月实现商业客户Design-In，创下
公司芯片从发布到商业化销售的最快纪录。2021年4月，公司推出一款搭载ESP32-C3-
MINI-1模组的入门级开发板ESP32-C3-DevKitM-1，集成度高，具备出色的Wi-Fi和低
功耗蓝牙连接性能。
ESP32-C6芯片：2021年4月，公司宣布推出首款集成Wi-Fi6+Bluetooth5(LE
)的32位RISC-V SoC。它搭载RISC-V32位单核处理器，它提供对2.4GHz Wi-Fi6协议(8
02.11ax)的支持，并向下兼容802.11b/g/n，Bluetooth5(LE)可基于广播扩展(Advert
ising Extensions)和Coded PHY实现远距离通信，具备行业领先的射频性能和低功耗
；具有22个可编程GPIO管脚；提供完善的安全机制和保护措施，保障设备在硬件和软
件层面均具备可靠的安全性能；且依旧沿用乐鑫成熟的物联网开发框架ESP-IDF。
ESP32系列：
2021年2月，公司推出ESP32-PICO-V3-ZERO-DevKit开发板，内置Alexa Con
nect kit(ACK)模组，可无缝对接ACK云服务，提供如Frustration-Free Setup(FFS)
简易配网，以及Dash Replenishment Service(DRS)快速补充服务等Alexa连接和支持
功能。此开发板是乐鑫与亚马逊合作的成果，旨在帮助创客开发并发展设备互联和语
音控制技术，同时降低了构建智能设备的成本和开发难度。
2021年7月，公司推出ESP32-WROOM-DA模组，内置ESP32-D0WD-V3芯片，搭
载Xtensa32位LX6双核处理器，主频高达240MHz，具有520KB SRAM和448KB ROM，支持
Wi-Fi、经典蓝牙和低功耗蓝牙连接性能。该模组采用了双向互补的PCB板载天线，具
有行业领先的技术规格、无线传输距离、无线通信质量及功耗，适用于更大范围、通
信环境更复杂的物联网应用场景。
（2）软件方面
协议标准合作：
2021年1月，ESP32实现了对Matter SDK（一个用于实现Matter规范的开源
代码库）的支持。Matter（前称CHIP项目）是一个统一的智能家居连接标准，由连接
标准联盟（Connectivity Standards Alliance，前称Zigbee Alliance）发起并领导
，多家物联网龙头公司联合开发，致力于构建安全、可靠且能够无缝使用的物联网设
备。Matter以安全为基本的设计原则，旨在提高智能家居产品之间的兼容性。公司在
其发起之初就加入了Matter计划，并专注于在公司SoC上轻松地开发和使用Matter。
目前ESP32是支持Matter SDK的平台中，唯一同时具有Wi-Fi和Bluetooth LE连接功能
的平台。它支持通过Bluetooth LE和Wi-Fi SoftAP进行配网（初始设备配置），并支
持通过Wi-Fi进行业务通信。
系统平台：
2021年度，公司持续更新物联网芯片操作系统平台ESP-IDF，在开源代码托
管平台Github上进行了11次版本发布，不断丰富操作系统功能。ESP-IDF适用于ESP32
、ESP32-C及ESP32-S系列SoC，实现在同一个平台上支持多款芯片，且从ESP32-C系列
开始，ESP-IDF将同时兼容支持自研的RISC-V架构MCU。当用户升级选型乐鑫芯片时，
可迅速完成对接，无需增加平台学习成本，并可节省代码开发量。
AI计算：
在公司新品ESP32-S3MCU中已额外增加了用于加速神经网络计算和信号处理
等工作的向量指令(vector instructions)。为此软件层面已做了相应的AI算法计算
，AI开发者们将可以使用指令优化后的软件库，实现高性能的图像识别、语音唤醒和
识别等应用，实现软硬件一体化配合。
语音框架：
自2018年首次发布以来，公司持续更新语音框架ESP-ADF。2021年5月，公
司已更新语音框架ESP-ADF2.3版本。截至目前，语音框架ESP-ADF已支持谷歌、亚马
逊、百度、小米、阿里、腾讯、京东、图灵、声智等各语音云平台。
声学前端算法：
2021年7月，公司自主研发的声学前端(Audio Front-End,AFE)算法已通过
亚马逊Alexa内置设备的Software Audio Front-End认证。该算法可基于集成了AI和D
SP加速的ESP32-S3SoC进行声学前端处理，使用户获得高质量且稳定的音频数据，为
构建智能语音和Alexa内置设备提供了一个性能卓越且高性价比的解决方案。乐鑫后
续推出的其他集成AI和DSP加速的SoC也将为AFE算法提供硬件支持。
HMI人机交互解决方案：
2021年6月，公司推出ESP-HMI人机交互方案，具有出色的数据可视化、触
摸和手势控制、语音识别、图像识别和分析等功能。该方案适配乐鑫ESP32-S2、ESP3
2-S3和ESP32系列芯片，采用成熟的物联网开发框架ESP-IDF，具有领先的射频性能、
丰富的IO接口和强大的计算能力，安全稳定且功耗低，可满足用户多样化的AIoT和HM
I产品设计需求，方便用户拓展新功能、延长设备使用寿命。目前，ESP-HMI已推出面
向GUI应用场景的ESP-LCD多媒体控制方案，和面向智能触控场景的ESP-Touch Sensor
方案。可实现出色的数据可视化、触摸和手势控制、语音识别、图像识别和分析等多
样化功能，广泛适用于智能家庭、大小家电、工业控制和儿童教育玩具等领域。
一站式AIoT平台：
2020年4月，公司宣布推出ESP RainMaker平台。基于该平台，用户无需管
理基础设施，直接使用乐鑫产品即可快速构建物联网连接设备，并能通过手机APP、
第三方服务或语音助手对它们进行访问。ESP RainMaker大大简化了开发的复杂性，
让开发者们自由地发挥创造力和开发潜力，快速构建连接设备。2021年6月，公司发
布ESP RainMaker新增功能，包括节点共享、时区设置、Arduino支持和节点分组。ES
P RainMaker从最初的云中间件向一站式AIoT平台演化。
（3）知识产权方面
截止2021年6月底，公司累计获得授权专利及软件著作权109项。其中发明
专利59项，实用新型专利25项，外观设计专利项1项，美国专利6项；公司已登记软件
著作权18项；正在申请中的专利及软件著作权共计46项、通过专利合作协定(PCT)及
巴黎公约途径申请的美国发明专利申请数包括共计35项。报告期内，公司新申请境内
发明专利5项，获得境内发明专利批准15项；通过专利合作协定(PCT)途径申请美国专
利5项，暂无境外新获得专利。
报告期内获得的知识产权列表
注：
“申请数”已剔除放弃申请的数量和通过专利合作协定途径期满未进入指
定国的申请数量；
“获得数”已剔除授权已到期的数量；
“其他”包含通过专利合作协定途径及巴黎公约途径申请外国专利的情形
。
3.研发投入情况表
研发投入总额较上年发生重大变化的原因
报告期末研发人员数量为349人，较2020年同期增长21.60%。研发费用的增
长主要来自于研发人员薪酬增长。
研发投入资本化的比重大幅变动的原因及其合理性说明
4.在研项目情况
5.研发人员情况
注：以上为未考虑股份支付费用的半年度研发人员平均薪酬。如考虑研发
人员股份支付费用，则本半年度研发人员平均薪酬为27.49万元（上年同期为23.34万
元）。
其他说明
二、经营情况的讨论与分析
乐鑫科技是物联网领域的专业集成电路设计企业及整体解决方案供应商，
公司产品围绕“处理”+“连接”的领域展开。“处理”以MCU为核心，包括AI计算；
“连接”以无线通信为核心，目前已包括Wi-Fi和蓝牙技术。主要产品是AIoT芯片及
其软件。我们的产品为全球数亿用户实现安全、稳定的Wi-Fi和蓝牙连接、语音交互
、人脸识别、数据管理与处理等服务。我们凭借自研芯片、操作系统、工具链、开发
框架等，构建丰富的应用场景和解决方案，致力于为世界开启智能生活，用技术共享
推动万物智联。
我们通过自有的软件工具链和硬件可以形成研发闭环，同时又将软件开发
工具包开放给开发者社区。在此过程中，我们的生态系统和开发者社区中聚集起了许
多与我们一起工作并积极交流的用户。
我们的战略是在一个管理平台上，结合芯片硬件和软件解决方案的技术，
向全球所有的企业和开发者们提供一系列便捷开发的AIoT产品。我们寻求通过打造优
秀团队和不断技术创新来实现这一目标，并广泛投资于研发，以确保我们的产品保持
技术领先和成本领先的地位。我们将以AIoT领域为核心，推动可持续的经营和财务表
现。
（一）财务表现
整体情况
报告期内，公司实现营业收入63,060.28万元，同比增加115.07%（其中一
季度同比增加118.78%，二季度同比增加112.37%）；营业利润10,558.49万元，同比
增加181.01%，利润总额10,556.34万元，同比增加180.86%；归属于母公司所有者的
净利润10,152.08万元，同比增加192.23%。扣除结构性存款收益、政府补助等影响，
报告期内实现归属于母公司所有者的扣除非经常性损益的净利润9,001.99万元，同比
增加504.99%。
研发费用
报告期内，公司研发费用为11,908.91万元，较2020年同期增长58.11%，占
收入比重为18.88%。公司为科技型公司，重视研发投入。2021年上半年末研发人员人
数为349人，较2020年上半年末研发人员数量增长21.60%。研发费用的增长主要来自
于研发人员薪酬增长和实施股票激励计划产生的股份支付费用的增长。
随着公司发展，研发项目范围也从Wi-FiMCU这一细分领域扩展至“处理”+
“连接”的领域，从MCU和无线通信两方面技术进行研发拓展，涵盖包括AI、RISC-VM
CU、Wi-Fi6、BluetoothLE等芯片设计技术。
公司的研发是软硬件双轮驱动，除以上芯片设计方面，还不断在软件技术
上进行投入，围绕AIoT的核心，覆盖工具链、编译器、操作系统、应用框架、AI算法
、云中间件、APP等，实现AIoT领域软硬件一体化解决方案闭环。
员工股权激励
公司于2019年10月推出了2019年限制性股票激励计划，于2020年3月推出了
2020年第一期限制性股票激励计划，于2021年3月推出了2021年限制性股票激励计划
，合计股份支付费用对2021年半年度净利润影响金额为885.50万元。
（二）新芯片产品情况
ESP32-S系列：
ESP32-S3芯片：于2020年12月发布，是一款集成了2.4GHzWi-Fi和Bluetoot
hLE5.0的MCU芯片，AI运算能力更强大，精准聚焦AIoT市场。2021年6月，公司推出基
于ESP32-S3芯片的模组ESP32-S3-WROOM-1，适用于多种应用场景，例如唤醒词检测和
语音命令识别、人脸检测和识别、智能家居、智能家电、智能控制面板、智能扬声器
等。
ESP32-S3芯片目前处于客户送样及软件调试阶段，预计在2021年第三季度
可实现公开销售。
ESP32-C系列：
ESP32-C3芯片：于2020年发布，2021年1月实现商业客户Design-In，创下
公司芯片从发布到商业化销售的最快纪录。2021年4月，公司推出一款搭载ESP32-C3-
MINI-1模组的入门级开发板ESP32-C3-DevKitM-1，集成度高，具备出色的Wi-Fi和低
功耗蓝牙连接性能。
ESP32-C3芯片目前已进入正常推广销售阶段。
ESP32-C6芯片：2021年4月，公司发布了首款集成Wi-Fi6+Bluetooth5(LE)
的32位RISC-VSoC。它搭载RISC-V32位单核处理器，它提供对2.4GHzWi-Fi6协议(802.
11ax)的支持，并向下
兼容802.11b/g/n，Bluetooth5(LE)可基于广播扩展(AdvertisingExtensio
ns)和CodedPHY实现远距离通信，具备行业领先的射频性能和低功耗；具有22个可编
程GPIO管脚；提供完善的安全机制和保护措施，保障设备在硬件和软件层面均具备可
靠的安全性能；且依旧沿用乐鑫成熟的物联网开发框架ESP-IDF。
ESP32-C6芯片目前处于内部测试及软件开发阶段。
ESP32系列：
2021年2月，公司推出ESP32-PICO-V3-ZERO-DevKit开发板，内置AlexaConn
ectkit(ACK)模组，可无缝对接ACK云服务，提供如Frustration-FreeSetup(FFS)简易
配网，以及DashReplenishmentService(DRS)快速补充服务等Alexa连接和支持功能。
此开发板是乐鑫与亚马逊合作的成果，旨在帮助创客开发并发展设备互联和语音控制
技术，同时降低了构建智能设备的成本和开发难度。
2021年7月，公司推出ESP32-WROOM-DA模组，内置ESP32-D0WD-V3芯片，搭
载Xtensa32位LX6双核处理器，主频高达240MHz，具有520KBSRAM和448KBROM，支持Wi
-Fi、经典蓝牙和低功耗蓝牙连接性能。该模组采用了双向互补的PCB板载天线，具有
行业领先的技术规格、无线传输距离、无线通信质量及功耗，适用于更大范围、通信
环境更复杂的物联网应用场景
（三）软件发布和迭代
协议标准合作：
2021年1月，ESP32实现了对MatterSDK（一个用于实现Matter规范的开源代
码库）的支持。Matter（前称CHIP项目）是一个统一的智能家居连接标准，由连接标
准联盟（ConnectivityStandardsAlliance，前称ZigbeeAlliance）发起并领导，多
家物联网龙头公司联合开发，致力于构建安全、可靠且能够无缝使用的物联网设备。
Matter以安全为基本的设计原则，旨在提高智能家居产品之间的兼容性。公司在其发
起之初就加入了Matter计划，并专注于在公司SoC上轻松地开发和使用Matter。目前E
SP32是支持MatterSDK的平台中，唯一同时具有Wi-Fi和BluetoothLE连接功能的平台
。它支持通过BluetoothLE和Wi-FiSoftAP进行配网（初始设备配置），并支持通过Wi
-Fi进行业务通信。
系统平台：
2021年度，公司持续更新物联网开发框架ESP-IDF，在开源代码托管平台Gi
thub上进行了11次版本发布，不断丰富操作系统功能。ESP-IDF适用于ESP32、ESP32-
C及ESP32-S系列SoC，实现在同一个平台上支持多款芯片，且从ESP32-C系列开始，ES
P-IDF将同时兼容支持自研的RISC-V架构MCU。当用户升级选型乐鑫芯片时，可迅速完
成对接，无需增加平台学习成本，并可节省代码开发量。
AI计算：
在公司新品ESP32-S3MCU中已额外增加了用于加速神经网络计算和信号处理
等工作的向量指令(vectorinstructions)。为此软件层面已做了相应的AI算法计算，
AI开发者们将可以使用指令优化后的软件库，实现高性能的图像识别、语音唤醒和识
别等应用，实现软硬件一体化配合。
语音框架：
自2018年首次发布以来，公司持续更新语音框架ESP-ADF。2021年5月，公
司已更新至语音框架ESP-ADF2.3版本。截至目前，语音框架ESP-ADF已支持谷歌、亚
马逊、百度、小米、阿里、腾讯、京东、图灵、声智等各语音云平台。
声学前端算法：
2021年7月，公司自主研发的声学前端(AudioFront-End,AFE)算法已通过亚
马逊Alexa内置设备的SoftwareAudioFront-End认证。该算法可基于集成了AI和DSP加
速的ESP32-S3SoC进行声学前端处理，使用户获得高质量且稳定的音频数据，为构建
智能语音和Alexa内置设备提供了一个性能卓越且高性价比的解决方案。乐鑫后续推
出的其他集成AI和DSP加速的SoC也将为AFE算法提供硬件支持。
HMI人机交互解决方案：
2021年6月，公司推出ESP-HMI人机交互方案，具有出色的数据可视化、触
摸和手势控制、语音识别、图像识别和分析等功能。该方案适配乐鑫ESP32-S2、ESP3
2-S3和ESP32系列芯片，采用成熟的物联网开发框架ESP-IDF，具有领先的射频性能、
丰富的IO接口和强大的计算能力，安全稳定且功耗低，可满足用户多样化的AIoT和HM
I产品设计需求，方便用户拓展新功能、延长设备使用寿命。目前，ESP-HMI已推出面
向GUI应用场景的ESP-LCD多媒体控制方案，和面向智能触控场景的ESP-TouchSensor
方案。可实现出色的数据可视化、触摸和手势控制、语音识别、图像识别和分析等多
样化功能，广泛适用于智能家庭、大小家电、工业控制和儿童教育玩具等领域。
一站式AIoT平台：
2020年4月，公司宣布推出ESPRainMaker平台。基于该平台，用户无需管理
基础设施，直接使用乐鑫产品即可快速构建物联网连接设备，并能通过手机APP、第
三方服务或语音助手对它们进行访问。ESPRainMaker大大简化了开发的复杂性，让开
发者们自由地发挥创造力和开发潜力，快速构建连接设备。2021年6月，公司发布ESP
RainMaker新增功能，包括节点共享、时区设置、Arduino支持和节点分组。ESPRainM
aker从最初的云中间件向一站式AIoT平台演化。
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
三、可能面对的风险
（一）核心竞争力风险
公司所处的集成电路行业为技术密集型行业。公司研发水平的高低直接影
响公司的竞争能力。自上市以来，公司在业务快速扩张的基础上不断增加研发投入，
新招聘大量优秀研发人才，在保障现有产品性能及功能优化的同时大力增加多条新产
品线的研发，努力缩短新产品的研发成果转化周期。
-市场竞争风险
公司面临联发科、瑞昱、高通、赛普拉斯、恩智浦等国际著名芯片设计商
的直接竞争，他们拥有较强的研发资源和市场开发能力，虽然公司在Wi-FiMCU芯片市
场中占有领先的市场份额，但随着物联网领域市场需求的增长，竞争环境的变化可能
导致公司市场份额的降低，从而对公司经营业绩产生不利影响。
-研发进展不及预期风险
公司研发方向为AIoT领域芯片，软硬件开发皆需并行，具备较高的研发技
术难度，环环相扣。公司如果无法及时推出满足客户及市场需求的新产品，将对公司
市场份额和经营业绩产生不利影响。
-技术更新风险
行业技术在快速发展中，Wi-Fi联盟在2019年期间推出了Wi-Fi6认证计划，
在2021年初开启Wi-Fi6E认证。蓝牙技术联盟在2019年发布了蓝牙5.1技术，侧重于定
位技术；在2020年发布了蓝牙5.2技术，侧重于音频领域。新的技术会带来新的应用
功能，公司已根据Wi-Fi6储备相应技术与产品，已发布支持2.4GHzWi-Fi6的产品，在
研5GHzWi-Fi6的技术；而Wi-Fi4作为成熟技术目前仍然有较广泛的市场需求。但如果
市场需求跟随新技术出现显著变化，而公司未能跟上技术发展推出新产品，或新产品
不具备技术和成本优势，则可能对公司经营业绩造成不利影响。
（二）经营风险
公司经营业绩受产品销售价格、产品销售数量及原材料采购价格影响。在
公司持续经营过程中，若下游市场议价能力大幅提升或公司因自身经营战略需要使公
司产品销售平均单价大幅下降，市场整体需求下降或公司自身市场占有率下降使公司
产品销售数量不及预期，晶圆等主要原材料市场价格大幅上涨，都可能造成公司利润
总额下降，从而对公司经营业绩造成不利影响。
自2020年下半年开始，随着疫情得到控制，下游需求整体复苏，出现了整
个集成电路行业中的芯片制造及封测产能供应紧缺，因此出现了产品成本上升的情况
。虽然目前公司可以将成本上涨传递至下游客户，但不确定是否可以持续，且产品价
格上涨可能会导致需求量增长放缓。
此外，公司还存在客户较为集中的风险。2018、2019、2020年度、2021年
上半年度，公司向前五大客户销售的金额占同期营业收入的比例分别为47.88%、50.9
6%、42.18%和38.31%，占比较高。若公司主要客户的经营情况和资信状况等发生重大
不利变化，或者与公司的合作关系、合作规模发生不利变化，也会对公司经营产生不
利影响。
（三）行业风险
公司的业务扩张主要受益于智能家居、消费电子等应用领域的终端产品市
场的迅速增长。物联网下游应用市场种类繁多，市场需求变化明显，但单个市场需求
相对有限。如果未来物联网下游应用发展速度放缓，整体市场增长停滞，或者公司无
法快速挖掘新产品应用需求，及时推出适用产品以获取新兴市场份额，可能会面临业
绩波动的风险。
自2020年下半年开始，随着疫情得到控制，下游需求整体复苏，出现了整
个集成电路行业中的芯片制造及封测产能供应紧缺。公司虽然积极向上游争取产能，
但此行业风险预计在2023年之前较难得到完全纾解，可能会对公司经营产生不利影响
。
（四）宏观环境风险
报告期内，公司以内销为主，境外销售占比为23.36%。公司境内客户的终
端产品也存在大量出口的情况，比例难以统计。因此如果未来国际贸易摩擦升级，不
排除公司下游客户的终端产品需求会受到影响，继而沿产业链影响至公司产品的销售
。
公司存在境外采购及境外销售，并以美元进行结算。公司自签订销售合同
和采购合同至收付汇具有一定周期。随着公司经营规模的不断扩大，若公司未能准确
判断汇率走势，或未能及时实现销售回款和结汇导致期末外币资金余额较高，将可能
产生汇兑损失，对公司的财务状况及经营业绩造成不利影响。
四、报告期内核心竞争力分析
(一)核心竞争力分析
经过多年的积累，公司形成了较强的技术及研发优势、产品性能优势、独
特的开源生态系统优势等核心竞争优势，具体如下：
1.技术及研发优势
公司具备物联网嵌入式MCU无线通信芯片研发和设计优势。
公司成立初期即开始研发设计物联网Wi-FiMCU通信芯片，在下游物联网领
域快速发展之前，公司已开展物联网Wi-FiMCU通信芯片的研发和设计。公司研发设计
团队核心骨干在通信芯片领域拥有数十年的研发经验。公司董事长及总经理张瑞安，
毕业于新加坡国立大学电子工程专业，多年扎根于无线通信芯片设计行业，在该领域
设计经验丰富，并为公司打造了一支学历高、专业背景深厚、创新能力强、凝聚力高
的国际化研发团队，截至2021年6月30日，公司研发人员349人，占员工总数达75.38%
，其中硕士及以上学历占比达54.73%。张瑞安领导公司研发团队实施多个研发项目，
负责研发工作日常管理及研发策略制定。其余共计九名核心技术人员，分别分管研发
部软件、数字系统、模拟系统、应用开发、硬件开发、系统工程等团队，具备丰富的
研发经验和较强的研发实力。
公司持续投入大量资源于产品及技术研发，2021年半年度的研发费用投入
达11,908.91万元，占收入比例为18.88%。多年持续高效的研发工作为公司在物联网
芯片领域积累了一批创新性强、实用度高的拥有自主知识产权的核心技术，如基于RI
SC-V指令集MCU架构、Wi-Fi物联网异构方法及其架构、大功率Wi-Fi射频技术、高度
集成的芯片设计技术、多Wi-Fi物联网设备分组集体控制系统等，该等核心技术广泛
应用于公司各款芯片及模组产品，显著提升了产品性能。截止2021年6月30日，公司
累计获得授权专利及软件著作权109项。其中发明专利59项，实用新型专利25项，外
观设计专利项1项，美国专利6项；公司已登记软件著作权18项；正在申请中的专利及
软件著作权共计46项、通过PCT及巴黎公约途径申请的美国发明专利申请数包括共计3
5项。上述专利和软件著作权涵盖了公司产品的各个关键技术领域，体现了公司在技
术研发及设计环节的核心竞争力。
2.产品性能优势
公司主要产品为ESP8266系列芯片、ESP32系列芯片、ESP32-C系列芯片、ES
P32-S系列芯片及相关衍生模组，公司产品在性能及综合性价比方面竞争优势明显。
公司在研发设计环节即高度重视产品性能，运用自主研发的核心技术，使得产品在集
成度、产品尺寸、质量、稳定性、功耗、安全性及处理速度等方面均达到行业领先水
平，优于市场竞争产品。
在硬件方面，公司产品具有集成度高、尺寸小、功耗低、计算能力强、内
存空间大、安全机制完善等特点。公司产品集成技术行业领先，在产品性能、内存大
小、接口数量等方面均位居行业前列。
MCU：公司ESP32及ESP32-S系列芯片MCU计算频率达到240MHz，产品计算能
力位于同类产品前列水平，能够适应更为复杂的应用场景；
功耗：公司产品在Wi-Fi品类中具备低功耗性能，ESP32系列芯片深度睡眠
模式下，功耗最低可为10微安；ESP32-C3及ESP32-S2芯片在深度睡眠模式下，功耗最
低可为5微安。
安全：公司新产品支持安全启动、Flash加密功能，具有数字签名和HMAC模
块，还新增一个“世界控制器(WorldController)”模块，提供了两个互不干扰的执
行环境，实现可信执行环境或权限分离机制，安全机制完善。
射频：新品ESP32-C3、ESP32-C6及ESP32-S3射频性能已达到同类产品前列
水平，TX在802.11n/HT40/MCS7模式下典型发射功率达到18.5dBm。
AI：ESP32-S3增加了用于加速神经网络计算和信号处理等工作的向量指令(
vectorinstructions)，AI开发者们通过使用这些向量指令，可以实现高性能的图像
识别、语音唤醒和识别等应用。
软件：与公司硬件产品配套使用的物联网操作系统ESP-IDF，是内含多个应
用模块的开发工具库，可实现AI人工智能（智能语音、人脸识别等）、Wi-FiMesh组
网、BLE-Mesh组网、云平台对接等多项应用功能。该操作系统涵盖了下游客户主要的
开发需求，极大的降低了客户应用开发的门槛及成本。下游客户使用公司操作系统ES
P-IDF及软件应用对芯片进行二次开发，高效便捷，大幅提高了产品开发的效率。可
以实现在一个平台上，完成新产品软硬件升级迭代，节省代码开发量。
公司主要产品不仅具有优异的产品性能，还能够满足下游客户多样化的开
发需求，并为下游客户二次集成节省了大量可用空间及电子元器件，产品性能优势明
显。在保证产品高性能的前提下，公司模组产品已取得FCC（美国）、CE（欧盟）、T
ELEC（日本）、KCC（韩国）、NCC（中国台湾）、IC（加拿大）等多个国家和地区技
术认证，并取得RoHS、REACH、CFSI等多项环保认证，为下游客户提供便利。
3.独特的开源生态系统优势
公司拥有独特的经营方式，旨在打造集硬件、软件、开源社区为一体的物
联网生态系统。公司的软件团队致力于涵盖编译器、工具链、操作系统、应用开发框
架等一系列的技术开发，通过丰富的软件资源支持为购买硬件的客户实现更优的使用
体验。公司的开源社区生态在全球物联网开发者社群中拥有极高的知名度。众多国际
工程师、创客及技术爱好者，基于公司硬件产品，在线上积极开发新的软件应用，自
由交流并分享公司产品及技术使用心得，并基于公司硬件产品及基础软件开发工具包
，在线上积极开发新的软件应用。截至报告期末，在国际知名的开源代码托管平台Gi
tHub上，开发者围绕公司产品的开源项目已超57,000个，与2020年底相比增长约17%
，产品相关开源项目数量排名行业领先，该等项目主要是基于公司产品的二次软件开
发，项目应用遍及多领域，体现出公司产品应用场景众多、“硬件+软件”一体化的
独特优势；用户自发编写的关于公司产品的书籍逾70本，涵盖中文、英语、德语、法
语、日语等10国语言；各大门户视频网站中，关于公司产品的学习视频及课程多达上
万个，形成了产品独特的技术生态系统。公司开源技术生态系统的核心内容是开发者
自主开发的项目成果及使用心得，不依附于单一平台。开源生态系统既是公司展示自
身产品、完善技术开发、与客户互动的优质平台，更是对公司“开源、社会责任”价
值观的积极践行。
(二)报告期内发生的导致公司核心竞争力受到严重影响的事件、影响分析
及应对措施。
★2020年年度
●董事会报告对整体经营情况的讨论与分析:
一、经营情况讨论与分析
乐鑫科技是物联网领域的专业集成电路设计企业及整体解决方案供应商，
公司产品围绕“处
理”+“连接”的领域展开。“处理”以MCU为核心，包括AI计算；“连接
”以无线通信为核心，目前已包括Wi-Fi和蓝牙技术。主要产品是AIoT芯片及其软件
。我们的产品为全球数亿用户实现安全、稳定的Wi-Fi和蓝牙连接、语音交互、人脸
识别、数据管理与处理等服务。我们凭借自研芯片、操作系统、工具链、开发框架等
，构建丰富的应用场景和解决方案，致力于为世界开启智能生活，用技术共享推动万
物智联。
我们通过自有的软件工具链和硬件可以形成研发闭环，同时又将软件开发
工具包开放给开发者社区。在此过程中，我们的生态系统和开发者社区中聚集起了许
多与我们一起工作并积极交流的用户。
我们的战略是在一个管理平台上，结合芯片硬件和软件解决方案的技术，
向全球所有的企业和开发者们提供一系列便捷开发的AIoT产品。我们寻求通过打造优
秀团队和不断技术创新来实现这一目标，并广泛投资于研发，以确保我们的产品保持
技术领先和成本领先的地位。我们将以AIoT领域为核心，推动可持续的经营和财务表
现。
1.财务表现整体情况
2020年度上半年，全球疫情扩散，公司业务遍布全球，下游客户生产受影
响不一，综合导致公司营业收入同比下降9.31%；下半年随着疫情得到防控，公司营
业收入同比增长23.94%。全年公司实现营业收入为83,128.65万元，较2019年同期增
长9.75%。归属于上市公司股东的净利润10,405.20万元，较2019年同期减少34.35%，
主要系由于营业收入因疫情影响增长放缓，同时公司仍然持续加大研发投入，研发费
用快速增长所致。
2020年度公司总计销售了16,745.49万颗芯片和模组，较2019年度增长了16
.68%。正常情况下随着销售量的增加，我们给予客户的产品单位价格呈下降趋势，同
时由于销量增加带来的规模效应，单位成本也相应下降。在2020年度由于疫情的特殊
影响，公司在2020年一季度执行了特殊的降价策略，价格进行了大幅下调，导致2020
年度综合毛利率为41.29%，较2019年度下降了5.74个百分点。
研发费用
报告期内，公司研发费用为19,279.20万元，较2019年同期增长61.00%，占
收入比重为23.19%。公司为科技型公司，重视研发投入。2020年末研发人员人数为34
0人，较2019年期末研发人员数量增长38.21%，年度平均研发人员数量增长43.63%。
研发费用的增长主要来自于研发人员薪酬增长和实施股票激励计划产生的股份支付费
用的增长。
另外随着公司发展，研发项目范围也从Wi-FiMCU这一细分领域扩展至“处
理”+“连接”的领域，从MCU和无线通信两方面技术进行研发拓展，涵盖包括AI、RI
SC-VMCU、Wi-Fi6、BluetoothLE等芯片设计技术以及相关的软件技术投入。
员工股权激励
公司于2019年10月推出了2019年限制性股票激励计划，于2020年3月推出了
2020年第一期限制性股票激励计划，合计股份支付费用对2020年净利润影响金额为1,
875.80万元。
2.新芯片产品发布
ESP32-C系列：
2020年12月，公司推出ESP32-C系列的首款物联网芯片ESP32-C3。ESP32-C3
安全性高、低功耗、搭载RISC-V32位单核处理器、支持2.4GHzWi-Fi和BluetoothLE5
与蓝牙Mesh(BluetoothMesh)协议，具备行业领先的射频性能和低功耗；具有22个可
编程GPIO；安全性能大幅度提升，使用基于RSA-3072的标准身份验证方案进行安全启
动，使用基于AES-128-XTS算法的flash加密方案对flash加密，拥有数字签名和HMAC
外设，新增世界控制器模块，为物联网设备提供充分的保护措施以防止各类恶意攻击
；内存资源丰富，内置400KBSRAM，可满足各类常见的物联网产品功能需求。
ESP32-C3芯片已于2021年1月实现商业客户Design-In，创下公司芯片从发
布到销售的最快纪录。自研的ESP-IDF等系统软件已实现在新产品上的快速复制支持
，可节省开发者在新品升级时的代码工作量。
ESP32-S系列：
2020年12月，公司发布ESP32-S系列的新款芯片ESP32-S3，精准聚焦AIoT市
场。ESP32-S3是一款集成2.4GHzWi-Fi和BluetoothLE5.0的MCU芯片，支持远距离模式
(LongRange)，射频性能优越，在高温下也能稳定工作；搭载Xtensa32位LX7双核处理
器，并集成超低功耗协处理器(ULP)，支持多种低功耗模式，广泛适用于各类低功耗
应用场景；AI运算能力更强大，增加了用于加速神经网络计算和信号处理等工作的向
量指令(vectorinstructions)，可实现高性能的图像识别、语音唤醒和识别等应用；
可实现高性能的图像识别、语音唤醒和识别等应用；IO接口丰富，拥有44个可编程GP
IO，支持所有常用外设接口；安全加密机制更完善，支持基于AES-XTS算法的Flash加
密和基于RSA算法的安全启动，具有数字签名和HMAC模块，新增“世界控制器(WorldC
ontroller)”模块，提供了两个互不干扰的执行环境，实现可信执行环境或权限分离
机制，适用于安全等级较高的物联网应用场景；与ESP32相比，ESP32-S3支持更大容
量的高速OctalSPIflash和片外RAM，支持用户配置数据缓存与指令缓存。
3.软件发布和迭代
系统平台：
2020年度，公司持续更新物联网芯片操作系统平台ESP-IDF，在开源代码托
管平台Github上进行了19次版本发布，不断丰富操作系统功能。ESP-IDF适用于ESP32
、ESP32-C及ESP32-S系列SoC，实现在同一个平台上支持多款芯片，未来用户升级选
型乐鑫芯片时，可迅速完成对接，无需增加平台学习成本，并可节省代码开发量。
语音框架：
2020年3月，发布ESPAVSforAWSIoTSDK，基于亚马逊物联网平台(AWSIoT)的
Alexa语音服务(AVS)为用户提供了一站式方案(Tursnkey)，可以帮助用户轻松构建集
成亚马逊Alexa、具备语音功能、连接AWSIoT平台的物联网设备。其开源手机APP适用
于iOS和Android系统，支持Wi-Fi配置与亚马逊账号登陆功能。
2020年4月，发布语音框架ESP-ADF2.0版本，新增对百度DuHome的支持。截
至目前，语音框架ESP-ADF已支持谷歌、亚马逊、百度、小米、阿里、腾讯、京东、
图灵、声智等各语音云平台。
云中间件：
2020年4月，公司宣布推出ESPRainMaker平台。基于该平台，用户无需管理
基础设施，直接使用乐鑫产品即可快速构建物联网连接设备，并能通过手机APP、第
三方服务或语音助手对它们进行访问。ESPRainMaker大大简化了开发的复杂性，让开
发者们自由地发挥创造力和开发潜力，快速构建连接设备。2020年7月，ESPRainMake
r实现了第三方集成，可支持AmazonAlexa和GoogleVoiceAssistant（GVA）等语音服
务。2020年10月，ESPRainMaker新增Scheduling功能支持用户安排其设备在指定日期
或一周中任一天的指定时间，触发某些特定动作。2020年12月，亚马逊AWS官方推出
基于ESP32的物联网教育开发板AWSIoTEduKit，指导用户使用乐鑫ESPRainMaker和ESP
AlexaSDK轻松构建物联网应用程序。
AI计算：
在公司新品ESP32-S3MCU中已额外增加了用于加速神经网络计算和信号处理
等工作的向量指令(vectorinstructions)。为此软件层面已做了相应的AI算法计算，
AI开发者们将可以使用指令优化后的软件库，实现高性能的图像识别、语音唤醒和识
别等应用，实现软硬件一体化配合。
其他：
2020年5月，公司发布ESPAppleHomeKitADK，开发者可基于公司芯片构建与
苹果HomeKit兼容的设备。
二、风险因素
(一)核心竞争力风险
公司所处的集成电路行业为技术密集型行业。公司研发水平的高低直接影
响公司的竞争能力。自上市以来，公司在业务快速扩张的基础上不断增加研发投入，
新招聘大量优秀研发人才，在保障现有产品性能及功能优化的同时大力增加多条新产
品线的研发，努力缩短新产品的研发成果转化周期。
-市场竞争风险
公司面临联发科、瑞昱、高通、赛普拉斯、恩智浦（2019年收购美满Wi-Fi
）等国际著名芯片设计商的直接竞争，他们拥有较强的研发资源和市场开发能力，虽
然公司在Wi-FiMCU芯片市场中占有领先的市场份额，但随着物联网领域市场需求的增
长，竞争环境的变化可能导致公司市场份额的降低，从而对公司经营业绩产生不利影
响。
-研发进展不及预期风险
公司研发方向为AIoT领域芯片，软硬件开发皆需并行，具备较高的研发技
术难度，环环相扣。公司如果无法及时推出满足客户及市场需求的新产品，将对公司
市场份额和经营业绩产生不利影响。
-技术更新风险
行业技术在快速发展中，Wi-Fi联盟在2019年期间推出了Wi-Fi6认证计划，
在2021年初开启Wi-Fi6E认证。蓝牙技术联盟在2019年发布了蓝牙5.1技术，侧重于定
位技术；在2020年发
布了蓝牙5.2技术，侧重于音频领域。新的技术会带来新的应用功能，公司
会根据Wi-Fi6储备相应技术与产品；而Wi-Fi4作为成熟技术目前仍然有较广泛的市场
需求。但如果市场需求跟随新技术出现显著变化，而公司未能跟上技术发展推出新产
品，或新产品不具备技术和成本优势，则可能对公司经营业绩造成不利影响。
(二)经营风险
公司经营业绩受产品销售价格、产品销售数量及原材料采购价格影响。在
公司持续经营过程中，若下游市场议价能力大幅提升或公司因自身经营战略需要使公
司产品销售平均单价大幅下降，市场整体需求下降或公司自身市场占有率下降使公司
产品销售数量不及预期，晶圆等主要原材料市场价格大幅上涨，都可能造成公司利润
总额下降，从而对公司经营业绩造成不利影响。
此外，公司还存在客户较为集中的风险。2018、2019、2020年度，公司向
前五大客户销售的金额占同期营业收入的比例分别为47.88%、50.96%和42.18%，占比
较高。若公司主要客户的经营情况和资信状况等发生重大不利变化，或者与公司的合
作关系、合作规模发生不利变化，也会对公司经营产生不利影响。
(三)行业风险
公司的业务扩张主要受益于智能家居、消费电子等应用领域的终端产品市
场的迅速增长。物联网下游应用市场种类繁多，市场需求变化明显，但单个市场需求
相对有限。如果未来物联网下游应用发展速度放缓，整体市场增长停滞，或者公司无
法快速挖掘新产品应用需求，及时推出适用产品以获取新兴市场份额，可能会面临业
绩波动的风险。
(四)宏观环境风险
报告期内，公司以内销为主，境外销售占比为23.68%。公司境内客户的终
端产品也存在大量出口的情况，比例难以统计。因此如果未来国际贸易摩擦升级，不
排除公司下游客户的终端产品需求会受到影响，继而沿产业链影响至公司产品的销售
。
公司存在境外采购及境外销售，并以美元进行结算。公司自签订销售合同
和采购合同至收付汇具有一定周期。随着公司经营规模的不断扩大，若公司未能准确
判断汇率走势，或未能及时实现销售回款和结汇导致期末外币资金余额较高，将可能
产生汇兑损失，对公司的财务状况及经营业绩造成不利影响。
二、报告期内主要经营情况
2020年度上半年，全球疫情扩散，公司业务遍布全球，下游客户生产受影
响不一，综合导致公司营业收入同比下降9.31%；下半年随着疫情得到防控，公司营
业收入同比增长23.94%。全年公司实现营业收入为83,128.65万元，较2019年同期增
长9.75%。
2020年末研发人员人数为340人，较2019年期末研发人员数量增长38.21%，
年度平均研发人员数量增长43.63%，因此研发人员的薪酬以及向研发人员施行的股票
激励计划产生的股份支付费用的增长，导致公司2020年度研发费用较2019年同期增长
61.00%。
综上，收入由于疫情影响而增速放缓，但同时研发费用保持快速增长，导
致了归属于上市公司股东的净利润10,405.20万元，较2019年同期减少34.35%。
三、公司未来发展的讨论与分析
(一)行业格局和趋势
行业经营性分析
MCU行业
根据ICInsights的报道，预计MCU市场销售额在2021年将增长5％至157亿美
元，2022年将增长8％，2023年将增长11％至188亿美元；预计2021年MCU的出货量将
反弹6％至249亿颗，2022年将增长8％，2023年将增长10％。届时全球MCU交付量预计
将突破296亿颗的新纪录。
图4.1MCU市场预测
随着对精度要求的不断提高，32位MCU市场迅速扩大。在嵌入式系统中，传
感器及其他许多设备都开始连接入互联网，于是诞生了许多新的32位MCU设计来支持
无线连接和互联网协议通信。与此同时，越来越多的32位MCU被广泛应用于消费品和
工业设备中，而其成本几乎相当于原来消费电子中的8位和16位MCU。
无线芯片行业
无线芯片行业包含多种无线通信技术，公司的产品在无线技术方面主要是W
i-Fi和蓝牙两个方向。
为便于讨论，我们将Wi-Fi主要分为两大类，依附于主机SoC的Wi-Fi芯片和
Wi-FiMCU（或称MCUWi-Fi），后者主要应用场景是物联网领域，也是公司的目标市场
。
对于智能手机、个人电脑和电视等设备，主机SoC和无线芯片正处于集成的
趋势，因此这些领域的无线芯片市场份额会逐步整合到主机SoC的供应商中去，例如
高通、Broadcom、联发科、瑞昱等公司。
在物联网领域，主要是以Wi-FiMCU和蓝牙BLESoC为主，随着整个市场的增
长，各公司都在增加出货量，竞争正在加剧。
Wi-FiMCU主要应用分布于智能家居中的家用电器设备、家庭物联网配件（
例如灯、插座等）、工业物联网及其他各种品类。
智能家居行业
根据IDCFutureScape的报道，中国智能家居市场在过去两到三年里经历了
从野蛮生长到调整期的重大变化，语音交互随着智能音箱的爆发走进大众视野并逐渐
被人接受，智能音箱市场发展速度正在趋稳，面临着产业升级、优化体验的可持续发
展挑战。而智能照明、安防等碎片化设备正在快速崛起，并将多模态交互方式向视觉
和传感等技术延伸，也对IoT生态连接和家庭交互中心算力的提升和分布提出了更高
的要求。其在2021年1月发布了对中国智能家居市场的预测：
智能家居增长势能向碎片化设备倾斜，传统家居产品加速智能化转型，例
如照明、大小家电等。到2021年，智能照明增长速度超过90%，智能家电增长速度超
过30%。
智能家居生态平台将逐渐从底层系统进行统一，实现多设备协同，应用体
验在多设备无缝迁
移和衔接，且低功耗。预计到2022年，85%的设备可以接入互联平台，15%
的设备搭载物联网操作系统。
视觉和传感交互在智能家居设备的应用将成为语音之后的新兴增长点，智
能家居设备将向多模态交互进一步发展。预计到2021年24%的智能家居设备将搭载视
觉或传感交互功能。视觉传感交互技术的提升在进一步催化智能家居设备中的可移动
性产品发展。
数据隐私安全将成为各大生态平台建设的重要议题，也是用户购买智能家
居设备的重要因素，离线语音和面部识别本地化将会快速发展。
智能家居的应用中，广泛使用了监控、控制和家庭自动化功能的解决方案
。智能家居系统需要智能手机App或web门户作为用户界面，用户界面与自动化系统交
互。智能家居涵盖了可以由开关、定时器、传感器和远程控制器控制的一系列设备。
行业增长由以下三方面因素推动：
在全球范围内，应对安全问题的重要性日益增加，预计将在未来一段时间
内推动智能和互联家庭的需求增长。
技术的不断发展进步，向市场提供了更多可选择的接入技术以及应用方案
，例如Mesh组网技术、更安全的接入、语音控制等，预计将促进市场增长。
随着物联网的发展，导致传感器和连接处理器等电子元器件的价格下降，
从成本端推动了更多的设备制造商在家庭领域推广智能家居产品。
智能家居行业的增长会同时带动Wi-FiMCU和BluetoothLESoC的出货量增长
。
(二)公司发展战略
技术路线发展
随着公司发展，公司产品已从Wi-FiMCU这一细分领域扩展至“处理”+“连
接”的领域，“处理”涵盖AI和RISC-VMCU，“连接”涵盖以Wi-Fi和BluetoothLE为
主的无线通信技术。研发范围包括相关技术的芯片设计以及底层的软件技术投入。
Wi-Fi产品
Wi-Fi联盟在2019年9月推出了Wi-Fi6认证计划；于2021年初开启Wi-Fi6E的
认证计划，Wi-Fi6将进入快速发展期。
Wi-Fi6识别支持802.11ax技术的设备，频段2.4GHz和5GHz；Wi-Fi6E在Wi-F
i6原有频段上增加了6GHz频段
Wi-Fi5识别支持802.11ac技术的设备，频段5GHz
Wi-Fi4识别支持802.11n技术的设备，频段2.4GHz和5GHz
每一代的Wi-Fi都提供了新的功能——更快的速度、更高的吞吐量和更好的
体验。
目前公司的Wi-Fi产品支持802.11b/g/n，频段2.4GHz。在物联网领域，由
于5GHz的穿透性不如2.4GHz，因此我们的产品仍然集中在2.4GHz频段上。而Wi-Fi6能
够通过OFDMA支持现有2.4GHz和5GHz频段的大规模物联网使用场景。OFDMA系统可动态
地把可用带宽资源分配给需要的用户，很容易实现系统资源的优化利用。相比智能手
机市场，物联网设备对性价比要求更高，要求更低的商业化成本，因此Wi-Fi6技术只
有下降到合适的成本以下，才有机会被广泛应用于物联网领域。
公司已经投入Wi-Fi6芯片的研发，现已进入产品验证阶段，预计能够在202
1年内发布相关的产品线。我们将密切关注Wi-Fi6产品在物联网领域的接受度以及应
用需求的变化，并相应调整产品线规划。
蓝牙技术
我们认为Wi-FiMCU和BluetoothLESoC，或是两者的集成产品，中期内仍然
会是物联网领域主要核心芯片。2019年1月蓝牙技术联盟发布了蓝牙5.1核心规范，特
点是突出定位功能。蓝牙实时定位系统解决方案可用于资产跟踪以及人员跟踪，新标
准会为精确定位带来了更多的解决方案，并推动蓝牙定位解决方案产品的增长。2020
年1月蓝牙技术联盟发布了蓝牙5.2核心规范，侧重于音频领域。
在连接方面，我们会跟进行业的技术发展，增加和物联网应用相关的功能
。
RISC-V架构的应用
RISC-V是一种开放的、免费的、指令集的嵌入式芯片设计架构，该体系结
构具有一致的32位和64位指令集。开发人员可能会扩展功能，但是核心仍然是通用的
，并且在不同的实现之间是兼容的。
使用RISC-V的优势不仅在于减少了许可费用，还在于允许设计者扩展芯片
架构的灵活性。RISC-V是几十年来第一个主要的新架构。从与MIPS架构相同的谱系来
看，它的设计反映了计算机架构的现代实践。然而，更重要的是相对完整的IP、工具
链和软件生态系统。将应用程序迁移到RISC-V是一个相对简单的过程，可以为大量用
户节省大量资源。
RISC-V许可对核心的商业化没有限制，也没有对增加的增强功能强加任何
开源要求，这对商业化很友好。这种灵活性很适合希望通过整合自己的知识产权来实
现产品差异化的公司来进行竞争。
公司正在将RISC-V集成到产品中去，这会在未来降低许可证费用，并最终
降低物联网终端的价格。目前在ESP32-S2芯片中已经集成了自研的基于RISC-V指令集
的协处理器(ULP)，在ESP32-S3芯片中则集成了自研的基于RISC-V指令集的单核32位M
CU，频率可达160MHz。公司已经着手底层研发技术储备，并会在未来产品中继续拓展
。
AI应用发展
对于不同的AI领域应用，公司采用两种发展模式。
高端方案：公司使用自身的Wi-Fi和蓝牙功能的产品进行数据传输，搭配第
三方复杂的AI算法应用，尤其是云端的AI应用。AI技术未来的应用发展方向会是多方
面的，第三方还会针对不同的细分领域深化发展出不同的AI应用，与第三方合作，可
以各取所长，共赢互利。
低成本方案：将AI算法应用在自身的MCU中，研发AIMCU与无线连接功能集
成的SoC。例如，在ESP32-S3中已经集成了加速神经网络计算和信号处理等工作的向
量指令(vectorinstructions)。AI开发者们将可以使用指令优化后的软件库，实现本
地的图像识别、语音唤醒和识别等应用。
竞争趋势
在Wi-FiMCU和BluetoothLESoC物联网设备市场，由于市场的逐步扩大，会
不断吸引新进入者。公司会持续投入研发，以技术为核心竞争力，不断推出性能表现
更好的新产品。公司正在从以“单一通用产品型号支持各类应用”的模式，向“提供
多选项的产品矩阵满足不同细分领
域的应用需求”的模式转变。除了硬件之外，在软件方面也不断完善推出
新的的应用功能，将竞争环境从单一的产品功能竞争，发展为全方位的软硬件一体化
竞争。
全球化战略
公司在研发环节采用全球化战略，面向全世界招募优秀研发和技术人才。2
020年度在中国有4个研发团队，海外有4个研发团队。
公司业务面向全球市场，我们积极了解下游不同市场客户的需求并为他们
提供及时高效的技术服务。各团队的研发职能会有所侧重，但海外团队与中国团队也
会交叉职能，并利用网络技术协同办公。
我们的员工股权激励计划也覆盖海外团队，全球团队都遵循共同的企业文
化和价值观。
投资与并购战略
公司会持续关注物联网技术类公司的发展动态，并对投资和并购机会持开
放的态度。未来的投资会主要着眼于补充技术能力、补充产品线和战略协同三个方面
。补充技术能力和补充产品线会关注芯片类公司，战略协同方面会关注生态链公司。
(三)经营计划
为了更好地实现公司的发展战略，公司将采取以下具体的计划与措施：
（1）产品开发计划
随着公司在基础技术研发上的完成了阶段性积累，下一步要将基础技术快
速堆叠组合成多样的的产品矩阵，来满足物联网下游市场多样的细分需求。并且要集
中资源做好各细分行业的典型应用，将研发技术快速转化为商业化应用落地，开拓新
的利润增长点。
（2）技术研发计划
公司将围绕“处理”+“连接”的领域，以市场为导向，进行技术开发和产
品创新。以现有研发基础为平台，根据市场需求，研究尚未涉足的无线通信连接技术
领域，进行衍生拓展。持续投入AI领域的探索型研发，推动AI技术应用于物联网领域
。
（3）市场开发规划
公司与众多客户已经形成长期稳定的合作关系。公司将继续对芯片产品及
软件平台进行升级，满足物联网行业用户对高集成、低功耗、高安全性、易开发的需
求。同时，公司将以技术为驱动力，推动客户尝试新的技术应用，做好技术供应商和
服务商，协助生态链客户建立起市场竞争优势。
（4）人才发展规划
人才是公司发展的核心资源，为了实现公司总体战略目标，公司将不断根
据根据发展阶段进行组织结构调整，制定一系列科学的人力资源开发计划，进一步建
立完善的培训、薪酬、绩效和激励机制，形成持续的股权激励计划，最大限度的发挥
人力资源的潜力，为公司的可持续发展提供人才保障。
四、报告期内核心竞争力分析
(一)核心竞争力分析
经过多年的积累，公司形成了较强的技术及研发优势、产品性能优势、独
特的开源生态系统优势等核心竞争优势，具体如下：
（1）技术及研发优势
公司具备物联网Wi-FiMCU通信芯片研发和设计优势。
公司成立初期即开始研发设计物联网Wi-FiMCU通信芯片，在下游物联网领
域快速发展之前，公司已开展物联网Wi-FiMCU通信芯片的研发和设计。公司研发设计
团队核心骨干在通信芯片领域拥有数十年的研发经验。公司董事长及总经理张瑞安，
毕业于新加坡国立大学电子工程专业，多年扎根于无线通信芯片设计行业，在该领域
设计经验丰富，并为公司打造了一支学历高、专业背景深厚、创新能力强、凝聚力高
的国际化研发团队，截至2020年末，公司研发人员340人，占员工总数达75.72%，其
中硕士及以上学历占比达55.59%。张瑞安领导公司研发团队实施多个研发项目，负责
研发工作日常管理及研发策略制定。其余共计九名核心技术人员，分别分管研发部软
件、数字系统、模拟系统、应用开发、硬件开发、系统工程等团队，具备丰富的研发
经验和较强的研发实力。
公司持续投入大量资源于产品及技术研发，2020年的研发费用占收入比例
为23.19%。多年持续高效的研发工作为公司在物联网芯片领域积累了一批创新性强、
实用度高的拥有自主知识产权的核心技术，如基于RISC-V指令集MCU架构、Wi-Fi物联
网异构方法及其架构、大功率Wi-Fi射频技术、高度集成的芯片设计技术、多Wi-Fi物
联网设备分组集体控制系统等，该等核心技术广泛应用于公司各款芯片及模组产品，
显著提升了产品性能。截止2020年12月底，公司累计获得授权专利及软件著作权93项
。其中发明专利44项，实用新型专利25项，外观设计专利项1项，美国专利6项；公司
已登记软件著作权17项；正在申请中的专利及软件著作权共计64项、PCT共计30项。
上述专利和软件著作权涵盖了公司产品的各个关键技术领域，体现了公司在技术研发
及设计环节的核心竞争力。
（2）产品性能优势
公司主要产品为ESP8266系列芯片、ESP32系列芯片、ESP32-C系列芯片、ES
P32-S系列芯片及相关衍生模组，公司产品在性能及综合性价比方面竞争优势明显。
公司在研发设计环节即高度重视产品性能，运用自主研发的核心技术，使得产品在集
成度、产品尺寸、质量、稳定性、功耗、安全性及处理速度等方面均达到行业领先水
平，优于市场竞争产品。
在硬件方面，公司产品具有集成度高、尺寸小、功耗低、计算能力强、内
存空间大、安全机制完善等特点。公司产品集成技术行业领先，在产品性能、内存大
小、接口数量等方面均位居行业前列。
MCU：公司ESP32及ESP32-S系列芯片MCU计算频率达到240MHz，产品计算能
力位于同类产品前列水平，能够适应更为复杂的应用场景；
功耗：公司产品在Wi-Fi品类中具备低功耗性能，ESP32系列芯片深度睡眠
模式下，功耗最低可为10微安；ESP32-C3及ESP32-S2芯片在深度睡眠模式下，功耗最
低可为5微安。
安全：公司新产品支持安全启动、Flash加密功能，具有数字签名和HMAC模
块，还新增一个“世界控制器(WorldController)”模块，提供了两个互不干扰的执
行环境，实现可信执行环境或权限分离机制，安全机制完善。
射频：新品ESP32-C3及ESP32-S3射频性能已达到同类产品前列水平，TX在8
02.11n/HT40/MCS7模式下典型发射功率达到18.5dBm。
AI：ESP32-S3增加了用于加速神经网络计算和信号处理等工作的向量指令(
vectorinstructions)，AI开发者们通过使用这些向量指令，可以实现高性能的图像
识别、语音唤醒和识别等应用。
软件：与公司硬件产品配套使用的物联网操作系统ESP-IDF，是内含多个应
用模块的开发工具库，可实现AI人工智能（智能语音、人脸识别等）、Wi-FiMesh组
网、BLE-Mesh组网、云平台对接等多项应用功能。该操作系统涵盖了下游客户主要的
开发需求，极大的降低了客户应用开发的门槛及成本。下游客户使用公司操作系统ES
P-IDF及软件应用对芯片进行二次开发，高效便捷，大幅提高了产品开发的效率。可
以实现在一个平台上，完成新产品软硬件升级迭代，节省代码开发量。
公司主要产品不仅具有优异的产品性能，还能够满足下游客户多样化的开
发需求，并为下游客户二次集成节省了大量可用空间及电子元器件，产品性能优势明
显。在保证产品高性能的前提下，公司模组产品已取得FCC（美国）、CE（欧盟）、T
ELEC（日本）、KCC（韩国）、NCC（中国台湾）、IC（加拿大）等多个国家和地区技
术认证，并取得RoHS、REACH、CFSI等多项环保认证，为下游客户提供便利。
（3）独特的开源生态系统优势
公司拥有独特的经营方式，旨在打造集硬件、软件、开源社区为一体的物
联网生态系统。公司的软件团队致力于涵盖编译器、工具链、操作系统、应用开发框
架等一系列的技术开发，通过丰富的软件资源支持为购买硬件的客户实现更优的使用
体验。公司的开源社区生态在全球物联网开发者社群中拥有极高的知名度。众多国际
工程师、创客及技术爱好者，基于公司硬件产品，在线上积极开发新的软件应用，自
由交流并分享公司产品及技术使用心得，并基于公司硬件产品及基础软件开发工具包
，在线上积极开发新的软件应用。截至报告期末，在国际知名的开源代码托管平台Gi
tHub上，开发者围绕公司产品的开源项目已超50,000个，与2019年相比增长约43%，
产品相关开源项目数量排名行业领先，该等项目主要是基于公司产品的二次软件开发
，项目应用遍及多领域，体现出公司产品应用场景众多、“硬件+软件”一体化的独
特优势；用户自发编写的关于公司产品的书籍逾70本，涵盖中文、英语、德语、法语
、日语等10国语言；各大门户视频网站中，关于公司产品的学习视频及课程多达上万
个，形成了产品独特的技术生态系统。公司开源技术生态系统的核心内容是开发者自
主开发的项目成果及使用心得，不依附于单一平台。开源生态系统既是公司展示自身
产品、完善技术开发、与客户互动的优质平台，更是对公司“开源、社会责任”价值
观的积极践行。
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免责条款
1、本公司力求但不保证数据的完全准确，所提供的信息请以中国证监会指定上市公
司信息披露媒体为准，维赛特财经不对因该资料全部或部分内容而引致的盈亏承
担任何责任。
2、在作者所知情的范围内，本机构、本人以及财产上的利害关系人与所评价或推荐
的股票没有利害关系,本机构、本人分析仅供参考,不作为投资决策的依据，维赛
特财经不对因据此操作产生的盈亏承担任何责任。
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★2021年中期
●董事会报告对整体经营情况的讨论与分析:
一、 报告期内公司所属行业及主营业务情况说明
（一）所处行业情况
1.行业的发展阶段、基本特点、主要技术门槛
公司主要从事集成电路产品的研发设计和销售，根据中国证监会《上市公
司行业分类指引》（2012年修订），公司所处行业属于“软件和信息技术服务业”，
行业代码为“I65”。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”。
集成电路行业是支撑国民经济发展和保障国家安全的战略性、基础性和先
导性产业，其发展程度是一个国家科技发展水平的核心指标之一，影响着社会信息化
进程。自2000年以来，我国政府颁布了一系列政策法规，将集成电路产业确定为战略
性新兴产业之一，大力支持集成电路行业的发展，如2000年国务院颁布的《鼓励软件
产业和集成电路产业发展的若干政策》、2011年国务院颁布的《进一步鼓励软件产业
和集成电路产业发展的若干政策》、2017年工信部颁布的《物联网“十三五”规划》
，2020年国务院颁布的《关于新时期促进集成电路产业和软件产业高质量发展若干政
策的通知》等。2021年，《中华人民共和国国民经济和社会发展第十四个五年规划和
2035年远景目标纲要》正式发布，提出将瞄准人工智能、集成电路等前沿领域，实施
一批具有前瞻性、战略性的国家重大科技项目；聚焦高端芯片、操作系统、人工智能
关键算法、传感器等关键领域，加快推进基础理论、基础算法、装备材料等研发突破
与迭代应用。这将集成电路产业和软件产业的发展推向了新的高度。
随着物联网、人工智能、汽车电子、半导体照明、智能手机、可穿戴设备
等下游新兴应用领域的兴起，全球电子产品市场规模逐年扩大，带动了上游集成电路
行业的加速发展。根据WSTS发布的半导体市场预测报告，2021年半导体市场全球销售
额将达到5,272.23亿美元，同比增长19.7％。根据中国半导体行业协会统计，中国集
成电路产业继续保持高速增长，2021年第一季度中国集成电路产业销售额1739.3亿元
，同比增长18.1%，其中：设计业同比增长24.9%，销售额为717.7亿元；制造业同比
增长20.1%，销售额为542.1亿元；封测业同比增长7.3%，销售额479.5亿元。整体来
看，随着疫情控制与下游需求回暖，集成电路产业继续保持快速增长态势。
根据IC Insights的报道，预计MCU市场销售额在2023年将增长11％至188亿
美元，2023年MCU的出货量将增长10％至296亿颗。随着对精度要求的不断提高，32位
MCU市场迅速扩大。在嵌入式系统中，传感器及其他许多设备都开始连接入互联网，
于是诞生了许多新的32位MCU设计来支持无线连接和互联网协议通信。与此同时，越
来越多的32位MCU被广泛应用于消费品和工业设备中，而其成本几乎相当于原来消费
电子中的8位和16位MCU。
公司聚焦的物联网领域，以Wi-Fi MCU和蓝牙BLE SoC为代表的产品为主。
此类无线芯片主要应用分布于智能家居中的家用电器设备、家庭物联网配件（例如灯
、插座等）、工业物联网及其他各种品类。根据IDC FutureScape对中国智能家居市
场的预测，智能家居生态平台将逐渐从底层系统进行统一，实现多设备协同，应用体
验在多设备无缝迁移和衔接，且低功耗，预计到2022年，85%的设备可以接入互联平
台，15%的设备搭载物联网操作系统。智能家居行业的增长会同时带动Wi-Fi MCU和Bl
uetooth LE SoC的出货量增长。
2.公司所处的行业地位分析及其变化情况
公司在物联网Wi-Fi MCU通信芯片领域具有领先的市场地位。根据半导体行
业调查机构TSR发布的《2021Wireless Connectivity Market Analysis》，公司是物
联网Wi-Fi MCU芯片领域的主要供应商之一，产品具有较强的进口替代实力和国际市
场竞争力。2017年度至2020年度公司产品销量市场份额连续四年全球排名第一。其他
拥有较主要市场份额的竞争对手为联发科、瑞昱、赛普拉斯、高通和恩智浦（2019年
收购美满Wi-Fi）等。
（二）主要业务、主要产品或服务情况
1、主要业务
公司是一家专业的物联网整体解决方案供应商，采用Fabless经营模式，主
要从事物联网通信芯片及其模组的研发、设计及销售。除芯片硬件设计以外，公司还
从事相关的编译器、工具链、操作系统、应用开发框架等一系列软硬件结合的技术开
发，形成研发闭环。公司产品广泛应用于智能家居、电工、照明、智能音箱、消费电
子、移动支付等物联网领域。
2、主要产品及服务情况
公司产品围绕“处理”+“连接”领域展开。除2013年发布的ESP8089单Wi-
Fi芯片应用于平板电脑和机顶盒市场以外，其他皆应用于物联网领域，目前已有ESP8
266、ESP32、ESP32-C以及ESP32-S四大物联网芯片产品系列。自ESP32系列起，新增
蓝牙和AI算法功能，芯片产品向AIoT领域发展。“处理”以MCU为核心，包括AI计算
；“连接”以无线通信为核心，目前已包括Wi-Fi和蓝牙技术。
表3.1主要系列芯片参数对比
注：更多芯片参数，可使用官网产品选型工具查找https://products.espr
essif.com/#/product-selector?names=
随着公司发布新产品的节奏加快，公司的产品已经开始逐步形成产品矩阵
，用户可根据各应用的细分需求，来进行芯片选型。其中ESP32-S系列自ESP32-S3芯
片开始，会强化AI方向的应用。ESP32-S3芯片的MCU增加了用于加速神经网络计算和
信号处理等工作的向量指令(vector instructions)。AI开发者们通过使用这些向量
指令，可以实现高性能的图像识别、语音唤醒和识别等应用。此系列未来还会衍生出
四核及以上多核AIoT产品线。ESP32-C系列中的ESP32-C6芯片可以为用户提供Wi-Fi6
技术的体验。
除了提供性能卓越的智能硬件，乐鑫还提供完整丰富的软件解决方案，帮
助客户快速实现产品智能化，缩短开发周期。乐鑫以开源的方式建立了开放、活跃的
技术生态系统。我们自主研发了一系列开源的软件开发框架，如操作系统ESP-IDF、
音频开发框架ESP-ADF、自组网Mesh开发框架ESP-MDF、设备连接平台ESP RainMaker
、人脸识别开发框架ESP-WHO和智能语音助手ESP-Skainet等，以此构建了一个完整、
创新的AIoT应用开发平台。
同时，公司还提供PCB设计审阅、RF设计审阅及认证支持服务。我们提供原
理图审阅及核查布线服务，确保客户基于乐鑫芯片、模组自行设计的电路和PCB具有
较高的准确性和卓越的性能。在设计完成后，我们提供PCBA打样、RF匹配、调试以及
RF测试服务。公司还可协助客户获得产品销售所需的多种国际认证，包括但不限于SR
RC／FCC／CE／TELEC／KCC／NCC／IC／Wi-Fi联盟／蓝牙SIG／RoHS／REACH等。
公司还提供定制化生产服务，以帮助客户缩短制造过程，包括Flash定制化
内容烧录、模组预配置和其他定制服务。乐鑫提供的模块预配置服务，可以在生产过
程中对ESP32、ESP32-C系列和ESP32-S系列模组进行安全配置，包括每个设备唯一的
证书和私钥。出厂设备可支持与基于X.509认证的物联网云平台完成开箱即用的连接
。
（三）主要经营模式
公司是专业的集成电路设计企业，主要经营模式为国际集成电路行业通行
的Fabless模式，即无晶圆厂生产制造、仅从事集成电路设计的经营模式。在该等经
营模式下，公司集中优势资源用于产品研发、设计环节，只从事集成电路的研发、设
计和销售，生产制造环节由晶圆制造及封装测试企业代工完成。公司在完成集成电路
版图的设计后，将版图交予晶圆制造厂商，由晶圆制造厂商按照版图生产出晶圆后，
再交由封装测试厂商完成封装、测试环节，公司取得芯片成品后，主要用于对外销售
，部分芯片委托模组加工商进一步加工成模组，再对外销售。
从销售模式看，公司根据客户采购公司产品的用途可划分为直销和经销模
式。结合下游市场需求及自身产品特点，公司采用直销为主、经销为辅的销售模式，
直销客户多为物联网方案设计商、物联网模组组件制造商及终端物联网设备品牌商，
经销客户为电子元器件经销商和贸易商及少量物联网方案设计商。
二、核心技术与研发进展
1.核心技术及其先进性以及报告期内的变化情况
公司技术来源均为自主研发。经过多年的技术积累和产品创新，公司在嵌
入式MCU无线通信芯片领域已拥有较多的技术积淀和持续创新能力，在芯片设计、人
工智能、射频、设备控制、处理器、数据传输等方面均拥有了自主研发的核心技术。
本公司的核心技术主要包括：
表3.2主要核心技术列表
公司自成立以来即在物联网Wi-Fi MCU通信芯片领域开展研发设计工作，经
过多年的持续研发和技术积累，在芯片设计、人工智能、射频、设备控制、处理器、
数据传输等多个方面均积累了自主研发的核心技术，并拥有多项知识产权，该等技术
使得发行人产品在集成度、产品尺寸、软件应用、射频、计算能力等方面处于行业前
列，并在满足无线通讯要求的前提下，实现AI人工智能、云平台对接、Mesh组网等深
层次、多样化开发需求。
公司关注物联网开发者的多种需求，专注底层研发，拥有自研Wi-Fi协议栈
、自研RISC-V MCU架构、自研AI指令集和开发框架、自研物联网芯片操作系统及应用
框架等核心技术，打造软硬件一体化。
公司始终认定研发水平是公司核心竞争力的根基，将不断招聘技术人才，
加大研发投入。在“处理”+“连接”的领域不断进行技术演进，增强技术储备。
2.报告期内获得的研发成果
公司所在的AIoT芯片领域，需要同时具备硬件设计和软件设计开发能力，
在发展新硬件产品的同时，可以不断对原硬件产品进行软件升级以及新功能的叠加，
丰富下游应用功能。本报告期内相关研发成果如下:
（1）硬件方面
ESP32-S系列：
ESP32-S3芯片：于2020年12月发布，是一款集成了2.4GHz Wi-Fi和Bluetoo
th5(LE)的MCU芯片，AI运算能力更强大，精准聚焦AIoT市场。2021年6月，公司推出
基于ESP32-S3芯片的模组ESP32-S3-WROOM-1，适用于多种应用场景，例如唤醒词检测
和语音命令识别、人脸检测和识别、智能家居、智能家电、智能控制面板、智能扬声
器等。
ESP32-C系列：
ESP32-C3芯片：于2020年发布，2021年1月实现商业客户Design-In，创下
公司芯片从发布到商业化销售的最快纪录。2021年4月，公司推出一款搭载ESP32-C3-
MINI-1模组的入门级开发板ESP32-C3-DevKitM-1，集成度高，具备出色的Wi-Fi和低
功耗蓝牙连接性能。
ESP32-C6芯片：2021年4月，公司宣布推出首款集成Wi-Fi6+Bluetooth5(LE
)的32位RISC-V SoC。它搭载RISC-V32位单核处理器，它提供对2.4GHz Wi-Fi6协议(8
02.11ax)的支持，并向下兼容802.11b/g/n，Bluetooth5(LE)可基于广播扩展(Advert
ising Extensions)和Coded PHY实现远距离通信，具备行业领先的射频性能和低功耗
；具有22个可编程GPIO管脚；提供完善的安全机制和保护措施，保障设备在硬件和软
件层面均具备可靠的安全性能；且依旧沿用乐鑫成熟的物联网开发框架ESP-IDF。
ESP32系列：
2021年2月，公司推出ESP32-PICO-V3-ZERO-DevKit开发板，内置Alexa Con
nect kit(ACK)模组，可无缝对接ACK云服务，提供如Frustration-Free Setup(FFS)
简易配网，以及Dash Replenishment Service(DRS)快速补充服务等Alexa连接和支持
功能。此开发板是乐鑫与亚马逊合作的成果，旨在帮助创客开发并发展设备互联和语
音控制技术，同时降低了构建智能设备的成本和开发难度。
2021年7月，公司推出ESP32-WROOM-DA模组，内置ESP32-D0WD-V3芯片，搭
载Xtensa32位LX6双核处理器，主频高达240MHz，具有520KB SRAM和448KB ROM，支持
Wi-Fi、经典蓝牙和低功耗蓝牙连接性能。该模组采用了双向互补的PCB板载天线，具
有行业领先的技术规格、无线传输距离、无线通信质量及功耗，适用于更大范围、通
信环境更复杂的物联网应用场景。
（2）软件方面
协议标准合作：
2021年1月，ESP32实现了对Matter SDK（一个用于实现Matter规范的开源
代码库）的支持。Matter（前称CHIP项目）是一个统一的智能家居连接标准，由连接
标准联盟（Connectivity Standards Alliance，前称Zigbee Alliance）发起并领导
，多家物联网龙头公司联合开发，致力于构建安全、可靠且能够无缝使用的物联网设
备。Matter以安全为基本的设计原则，旨在提高智能家居产品之间的兼容性。公司在
其发起之初就加入了Matter计划，并专注于在公司SoC上轻松地开发和使用Matter。
目前ESP32是支持Matter SDK的平台中，唯一同时具有Wi-Fi和Bluetooth LE连接功能
的平台。它支持通过Bluetooth LE和Wi-Fi SoftAP进行配网（初始设备配置），并支
持通过Wi-Fi进行业务通信。
系统平台：
2021年度，公司持续更新物联网芯片操作系统平台ESP-IDF，在开源代码托
管平台Github上进行了11次版本发布，不断丰富操作系统功能。ESP-IDF适用于ESP32
、ESP32-C及ESP32-S系列SoC，实现在同一个平台上支持多款芯片，且从ESP32-C系列
开始，ESP-IDF将同时兼容支持自研的RISC-V架构MCU。当用户升级选型乐鑫芯片时，
可迅速完成对接，无需增加平台学习成本，并可节省代码开发量。
AI计算：
在公司新品ESP32-S3MCU中已额外增加了用于加速神经网络计算和信号处理
等工作的向量指令(vector instructions)。为此软件层面已做了相应的AI算法计算
，AI开发者们将可以使用指令优化后的软件库，实现高性能的图像识别、语音唤醒和
识别等应用，实现软硬件一体化配合。
语音框架：
自2018年首次发布以来，公司持续更新语音框架ESP-ADF。2021年5月，公
司已更新语音框架ESP-ADF2.3版本。截至目前，语音框架ESP-ADF已支持谷歌、亚马
逊、百度、小米、阿里、腾讯、京东、图灵、声智等各语音云平台。
声学前端算法：
2021年7月，公司自主研发的声学前端(Audio Front-End,AFE)算法已通过
亚马逊Alexa内置设备的Software Audio Front-End认证。该算法可基于集成了AI和D
SP加速的ESP32-S3SoC进行声学前端处理，使用户获得高质量且稳定的音频数据，为
构建智能语音和Alexa内置设备提供了一个性能卓越且高性价比的解决方案。乐鑫后
续推出的其他集成AI和DSP加速的SoC也将为AFE算法提供硬件支持。
HMI人机交互解决方案：
2021年6月，公司推出ESP-HMI人机交互方案，具有出色的数据可视化、触
摸和手势控制、语音识别、图像识别和分析等功能。该方案适配乐鑫ESP32-S2、ESP3
2-S3和ESP32系列芯片，采用成熟的物联网开发框架ESP-IDF，具有领先的射频性能、
丰富的IO接口和强大的计算能力，安全稳定且功耗低，可满足用户多样化的AIoT和HM
I产品设计需求，方便用户拓展新功能、延长设备使用寿命。目前，ESP-HMI已推出面
向GUI应用场景的ESP-LCD多媒体控制方案，和面向智能触控场景的ESP-Touch Sensor
方案。可实现出色的数据可视化、触摸和手势控制、语音识别、图像识别和分析等多
样化功能，广泛适用于智能家庭、大小家电、工业控制和儿童教育玩具等领域。
一站式AIoT平台：
2020年4月，公司宣布推出ESP RainMaker平台。基于该平台，用户无需管
理基础设施，直接使用乐鑫产品即可快速构建物联网连接设备，并能通过手机APP、
第三方服务或语音助手对它们进行访问。ESP RainMaker大大简化了开发的复杂性，
让开发者们自由地发挥创造力和开发潜力，快速构建连接设备。2021年6月，公司发
布ESP RainMaker新增功能，包括节点共享、时区设置、Arduino支持和节点分组。ES
P RainMaker从最初的云中间件向一站式AIoT平台演化。
（3）知识产权方面
截止2021年6月底，公司累计获得授权专利及软件著作权109项。其中发明
专利59项，实用新型专利25项，外观设计专利项1项，美国专利6项；公司已登记软件
著作权18项；正在申请中的专利及软件著作权共计46项、通过专利合作协定(PCT)及
巴黎公约途径申请的美国发明专利申请数包括共计35项。报告期内，公司新申请境内
发明专利5项，获得境内发明专利批准15项；通过专利合作协定(PCT)途径申请美国专
利5项，暂无境外新获得专利。
报告期内获得的知识产权列表
注：
“申请数”已剔除放弃申请的数量和通过专利合作协定途径期满未进入指
定国的申请数量；
“获得数”已剔除授权已到期的数量；
“其他”包含通过专利合作协定途径及巴黎公约途径申请外国专利的情形
。
3.研发投入情况表
研发投入总额较上年发生重大变化的原因
报告期末研发人员数量为349人，较2020年同期增长21.60%。研发费用的增
长主要来自于研发人员薪酬增长。
研发投入资本化的比重大幅变动的原因及其合理性说明
4.在研项目情况
5.研发人员情况
注：以上为未考虑股份支付费用的半年度研发人员平均薪酬。如考虑研发
人员股份支付费用，则本半年度研发人员平均薪酬为27.49万元（上年同期为23.34万
元）。
其他说明
二、经营情况的讨论与分析
乐鑫科技是物联网领域的专业集成电路设计企业及整体解决方案供应商，
公司产品围绕“处理”+“连接”的领域展开。“处理”以MCU为核心，包括AI计算；
“连接”以无线通信为核心，目前已包括Wi-Fi和蓝牙技术。主要产品是AIoT芯片及
其软件。我们的产品为全球数亿用户实现安全、稳定的Wi-Fi和蓝牙连接、语音交互
、人脸识别、数据管理与处理等服务。我们凭借自研芯片、操作系统、工具链、开发
框架等，构建丰富的应用场景和解决方案，致力于为世界开启智能生活，用技术共享
推动万物智联。
我们通过自有的软件工具链和硬件可以形成研发闭环，同时又将软件开发
工具包开放给开发者社区。在此过程中，我们的生态系统和开发者社区中聚集起了许
多与我们一起工作并积极交流的用户。
我们的战略是在一个管理平台上，结合芯片硬件和软件解决方案的技术，
向全球所有的企业和开发者们提供一系列便捷开发的AIoT产品。我们寻求通过打造优
秀团队和不断技术创新来实现这一目标，并广泛投资于研发，以确保我们的产品保持
技术领先和成本领先的地位。我们将以AIoT领域为核心，推动可持续的经营和财务表
现。
（一）财务表现
整体情况
报告期内，公司实现营业收入63,060.28万元，同比增加115.07%（其中一
季度同比增加118.78%，二季度同比增加112.37%）；营业利润10,558.49万元，同比
增加181.01%，利润总额10,556.34万元，同比增加180.86%；归属于母公司所有者的
净利润10,152.08万元，同比增加192.23%。扣除结构性存款收益、政府补助等影响，
报告期内实现归属于母公司所有者的扣除非经常性损益的净利润9,001.99万元，同比
增加504.99%。
研发费用
报告期内，公司研发费用为11,908.91万元，较2020年同期增长58.11%，占
收入比重为18.88%。公司为科技型公司，重视研发投入。2021年上半年末研发人员人
数为349人，较2020年上半年末研发人员数量增长21.60%。研发费用的增长主要来自
于研发人员薪酬增长和实施股票激励计划产生的股份支付费用的增长。
随着公司发展，研发项目范围也从Wi-FiMCU这一细分领域扩展至“处理”+
“连接”的领域，从MCU和无线通信两方面技术进行研发拓展，涵盖包括AI、RISC-VM
CU、Wi-Fi6、BluetoothLE等芯片设计技术。
公司的研发是软硬件双轮驱动，除以上芯片设计方面，还不断在软件技术
上进行投入，围绕AIoT的核心，覆盖工具链、编译器、操作系统、应用框架、AI算法
、云中间件、APP等，实现AIoT领域软硬件一体化解决方案闭环。
员工股权激励
公司于2019年10月推出了2019年限制性股票激励计划，于2020年3月推出了
2020年第一期限制性股票激励计划，于2021年3月推出了2021年限制性股票激励计划
，合计股份支付费用对2021年半年度净利润影响金额为885.50万元。
（二）新芯片产品情况
ESP32-S系列：
ESP32-S3芯片：于2020年12月发布，是一款集成了2.4GHzWi-Fi和Bluetoot
hLE5.0的MCU芯片，AI运算能力更强大，精准聚焦AIoT市场。2021年6月，公司推出基
于ESP32-S3芯片的模组ESP32-S3-WROOM-1，适用于多种应用场景，例如唤醒词检测和
语音命令识别、人脸检测和识别、智能家居、智能家电、智能控制面板、智能扬声器
等。
ESP32-S3芯片目前处于客户送样及软件调试阶段，预计在2021年第三季度
可实现公开销售。
ESP32-C系列：
ESP32-C3芯片：于2020年发布，2021年1月实现商业客户Design-In，创下
公司芯片从发布到商业化销售的最快纪录。2021年4月，公司推出一款搭载ESP32-C3-
MINI-1模组的入门级开发板ESP32-C3-DevKitM-1，集成度高，具备出色的Wi-Fi和低
功耗蓝牙连接性能。
ESP32-C3芯片目前已进入正常推广销售阶段。
ESP32-C6芯片：2021年4月，公司发布了首款集成Wi-Fi6+Bluetooth5(LE)
的32位RISC-VSoC。它搭载RISC-V32位单核处理器，它提供对2.4GHzWi-Fi6协议(802.
11ax)的支持，并向下
兼容802.11b/g/n，Bluetooth5(LE)可基于广播扩展(AdvertisingExtensio
ns)和CodedPHY实现远距离通信，具备行业领先的射频性能和低功耗；具有22个可编
程GPIO管脚；提供完善的安全机制和保护措施，保障设备在硬件和软件层面均具备可
靠的安全性能；且依旧沿用乐鑫成熟的物联网开发框架ESP-IDF。
ESP32-C6芯片目前处于内部测试及软件开发阶段。
ESP32系列：
2021年2月，公司推出ESP32-PICO-V3-ZERO-DevKit开发板，内置AlexaConn
ectkit(ACK)模组，可无缝对接ACK云服务，提供如Frustration-FreeSetup(FFS)简易
配网，以及DashReplenishmentService(DRS)快速补充服务等Alexa连接和支持功能。
此开发板是乐鑫与亚马逊合作的成果，旨在帮助创客开发并发展设备互联和语音控制
技术，同时降低了构建智能设备的成本和开发难度。
2021年7月，公司推出ESP32-WROOM-DA模组，内置ESP32-D0WD-V3芯片，搭
载Xtensa32位LX6双核处理器，主频高达240MHz，具有520KBSRAM和448KBROM，支持Wi
-Fi、经典蓝牙和低功耗蓝牙连接性能。该模组采用了双向互补的PCB板载天线，具有
行业领先的技术规格、无线传输距离、无线通信质量及功耗，适用于更大范围、通信
环境更复杂的物联网应用场景
（三）软件发布和迭代
协议标准合作：
2021年1月，ESP32实现了对MatterSDK（一个用于实现Matter规范的开源代
码库）的支持。Matter（前称CHIP项目）是一个统一的智能家居连接标准，由连接标
准联盟（ConnectivityStandardsAlliance，前称ZigbeeAlliance）发起并领导，多
家物联网龙头公司联合开发，致力于构建安全、可靠且能够无缝使用的物联网设备。
Matter以安全为基本的设计原则，旨在提高智能家居产品之间的兼容性。公司在其发
起之初就加入了Matter计划，并专注于在公司SoC上轻松地开发和使用Matter。目前E
SP32是支持MatterSDK的平台中，唯一同时具有Wi-Fi和BluetoothLE连接功能的平台
。它支持通过BluetoothLE和Wi-FiSoftAP进行配网（初始设备配置），并支持通过Wi
-Fi进行业务通信。
系统平台：
2021年度，公司持续更新物联网开发框架ESP-IDF，在开源代码托管平台Gi
thub上进行了11次版本发布，不断丰富操作系统功能。ESP-IDF适用于ESP32、ESP32-
C及ESP32-S系列SoC，实现在同一个平台上支持多款芯片，且从ESP32-C系列开始，ES
P-IDF将同时兼容支持自研的RISC-V架构MCU。当用户升级选型乐鑫芯片时，可迅速完
成对接，无需增加平台学习成本，并可节省代码开发量。
AI计算：
在公司新品ESP32-S3MCU中已额外增加了用于加速神经网络计算和信号处理
等工作的向量指令(vectorinstructions)。为此软件层面已做了相应的AI算法计算，
AI开发者们将可以使用指令优化后的软件库，实现高性能的图像识别、语音唤醒和识
别等应用，实现软硬件一体化配合。
语音框架：
自2018年首次发布以来，公司持续更新语音框架ESP-ADF。2021年5月，公
司已更新至语音框架ESP-ADF2.3版本。截至目前，语音框架ESP-ADF已支持谷歌、亚
马逊、百度、小米、阿里、腾讯、京东、图灵、声智等各语音云平台。
声学前端算法：
2021年7月，公司自主研发的声学前端(AudioFront-End,AFE)算法已通过亚
马逊Alexa内置设备的SoftwareAudioFront-End认证。该算法可基于集成了AI和DSP加
速的ESP32-S3SoC进行声学前端处理，使用户获得高质量且稳定的音频数据，为构建
智能语音和Alexa内置设备提供了一个性能卓越且高性价比的解决方案。乐鑫后续推
出的其他集成AI和DSP加速的SoC也将为AFE算法提供硬件支持。
HMI人机交互解决方案：
2021年6月，公司推出ESP-HMI人机交互方案，具有出色的数据可视化、触
摸和手势控制、语音识别、图像识别和分析等功能。该方案适配乐鑫ESP32-S2、ESP3
2-S3和ESP32系列芯片，采用成熟的物联网开发框架ESP-IDF，具有领先的射频性能、
丰富的IO接口和强大的计算能力，安全稳定且功耗低，可满足用户多样化的AIoT和HM
I产品设计需求，方便用户拓展新功能、延长设备使用寿命。目前，ESP-HMI已推出面
向GUI应用场景的ESP-LCD多媒体控制方案，和面向智能触控场景的ESP-TouchSensor
方案。可实现出色的数据可视化、触摸和手势控制、语音识别、图像识别和分析等多
样化功能，广泛适用于智能家庭、大小家电、工业控制和儿童教育玩具等领域。
一站式AIoT平台：
2020年4月，公司宣布推出ESPRainMaker平台。基于该平台，用户无需管理
基础设施，直接使用乐鑫产品即可快速构建物联网连接设备，并能通过手机APP、第
三方服务或语音助手对它们进行访问。ESPRainMaker大大简化了开发的复杂性，让开
发者们自由地发挥创造力和开发潜力，快速构建连接设备。2021年6月，公司发布ESP
RainMaker新增功能，包括节点共享、时区设置、Arduino支持和节点分组。ESPRainM
aker从最初的云中间件向一站式AIoT平台演化。
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
三、可能面对的风险
（一）核心竞争力风险
公司所处的集成电路行业为技术密集型行业。公司研发水平的高低直接影
响公司的竞争能力。自上市以来，公司在业务快速扩张的基础上不断增加研发投入，
新招聘大量优秀研发人才，在保障现有产品性能及功能优化的同时大力增加多条新产
品线的研发，努力缩短新产品的研发成果转化周期。
-市场竞争风险
公司面临联发科、瑞昱、高通、赛普拉斯、恩智浦等国际著名芯片设计商
的直接竞争，他们拥有较强的研发资源和市场开发能力，虽然公司在Wi-FiMCU芯片市
场中占有领先的市场份额，但随着物联网领域市场需求的增长，竞争环境的变化可能
导致公司市场份额的降低，从而对公司经营业绩产生不利影响。
-研发进展不及预期风险
公司研发方向为AIoT领域芯片，软硬件开发皆需并行，具备较高的研发技
术难度，环环相扣。公司如果无法及时推出满足客户及市场需求的新产品，将对公司
市场份额和经营业绩产生不利影响。
-技术更新风险
行业技术在快速发展中，Wi-Fi联盟在2019年期间推出了Wi-Fi6认证计划，
在2021年初开启Wi-Fi6E认证。蓝牙技术联盟在2019年发布了蓝牙5.1技术，侧重于定
位技术；在2020年发布了蓝牙5.2技术，侧重于音频领域。新的技术会带来新的应用
功能，公司已根据Wi-Fi6储备相应技术与产品，已发布支持2.4GHzWi-Fi6的产品，在
研5GHzWi-Fi6的技术；而Wi-Fi4作为成熟技术目前仍然有较广泛的市场需求。但如果
市场需求跟随新技术出现显著变化，而公司未能跟上技术发展推出新产品，或新产品
不具备技术和成本优势，则可能对公司经营业绩造成不利影响。
（二）经营风险
公司经营业绩受产品销售价格、产品销售数量及原材料采购价格影响。在
公司持续经营过程中，若下游市场议价能力大幅提升或公司因自身经营战略需要使公
司产品销售平均单价大幅下降，市场整体需求下降或公司自身市场占有率下降使公司
产品销售数量不及预期，晶圆等主要原材料市场价格大幅上涨，都可能造成公司利润
总额下降，从而对公司经营业绩造成不利影响。
自2020年下半年开始，随着疫情得到控制，下游需求整体复苏，出现了整
个集成电路行业中的芯片制造及封测产能供应紧缺，因此出现了产品成本上升的情况
。虽然目前公司可以将成本上涨传递至下游客户，但不确定是否可以持续，且产品价
格上涨可能会导致需求量增长放缓。
此外，公司还存在客户较为集中的风险。2018、2019、2020年度、2021年
上半年度，公司向前五大客户销售的金额占同期营业收入的比例分别为47.88%、50.9
6%、42.18%和38.31%，占比较高。若公司主要客户的经营情况和资信状况等发生重大
不利变化，或者与公司的合作关系、合作规模发生不利变化，也会对公司经营产生不
利影响。
（三）行业风险
公司的业务扩张主要受益于智能家居、消费电子等应用领域的终端产品市
场的迅速增长。物联网下游应用市场种类繁多，市场需求变化明显，但单个市场需求
相对有限。如果未来物联网下游应用发展速度放缓，整体市场增长停滞，或者公司无
法快速挖掘新产品应用需求，及时推出适用产品以获取新兴市场份额，可能会面临业
绩波动的风险。
自2020年下半年开始，随着疫情得到控制，下游需求整体复苏，出现了整
个集成电路行业中的芯片制造及封测产能供应紧缺。公司虽然积极向上游争取产能，
但此行业风险预计在2023年之前较难得到完全纾解，可能会对公司经营产生不利影响
。
（四）宏观环境风险
报告期内，公司以内销为主，境外销售占比为23.36%。公司境内客户的终
端产品也存在大量出口的情况，比例难以统计。因此如果未来国际贸易摩擦升级，不
排除公司下游客户的终端产品需求会受到影响，继而沿产业链影响至公司产品的销售
。
公司存在境外采购及境外销售，并以美元进行结算。公司自签订销售合同
和采购合同至收付汇具有一定周期。随着公司经营规模的不断扩大，若公司未能准确
判断汇率走势，或未能及时实现销售回款和结汇导致期末外币资金余额较高，将可能
产生汇兑损失，对公司的财务状况及经营业绩造成不利影响。
四、报告期内核心竞争力分析
(一)核心竞争力分析
经过多年的积累，公司形成了较强的技术及研发优势、产品性能优势、独
特的开源生态系统优势等核心竞争优势，具体如下：
1.技术及研发优势
公司具备物联网嵌入式MCU无线通信芯片研发和设计优势。
公司成立初期即开始研发设计物联网Wi-FiMCU通信芯片，在下游物联网领
域快速发展之前，公司已开展物联网Wi-FiMCU通信芯片的研发和设计。公司研发设计
团队核心骨干在通信芯片领域拥有数十年的研发经验。公司董事长及总经理张瑞安，
毕业于新加坡国立大学电子工程专业，多年扎根于无线通信芯片设计行业，在该领域
设计经验丰富，并为公司打造了一支学历高、专业背景深厚、创新能力强、凝聚力高
的国际化研发团队，截至2021年6月30日，公司研发人员349人，占员工总数达75.38%
，其中硕士及以上学历占比达54.73%。张瑞安领导公司研发团队实施多个研发项目，
负责研发工作日常管理及研发策略制定。其余共计九名核心技术人员，分别分管研发
部软件、数字系统、模拟系统、应用开发、硬件开发、系统工程等团队，具备丰富的
研发经验和较强的研发实力。
公司持续投入大量资源于产品及技术研发，2021年半年度的研发费用投入
达11,908.91万元，占收入比例为18.88%。多年持续高效的研发工作为公司在物联网
芯片领域积累了一批创新性强、实用度高的拥有自主知识产权的核心技术，如基于RI
SC-V指令集MCU架构、Wi-Fi物联网异构方法及其架构、大功率Wi-Fi射频技术、高度
集成的芯片设计技术、多Wi-Fi物联网设备分组集体控制系统等，该等核心技术广泛
应用于公司各款芯片及模组产品，显著提升了产品性能。截止2021年6月30日，公司
累计获得授权专利及软件著作权109项。其中发明专利59项，实用新型专利25项，外
观设计专利项1项，美国专利6项；公司已登记软件著作权18项；正在申请中的专利及
软件著作权共计46项、通过PCT及巴黎公约途径申请的美国发明专利申请数包括共计3
5项。上述专利和软件著作权涵盖了公司产品的各个关键技术领域，体现了公司在技
术研发及设计环节的核心竞争力。
2.产品性能优势
公司主要产品为ESP8266系列芯片、ESP32系列芯片、ESP32-C系列芯片、ES
P32-S系列芯片及相关衍生模组，公司产品在性能及综合性价比方面竞争优势明显。
公司在研发设计环节即高度重视产品性能，运用自主研发的核心技术，使得产品在集
成度、产品尺寸、质量、稳定性、功耗、安全性及处理速度等方面均达到行业领先水
平，优于市场竞争产品。
在硬件方面，公司产品具有集成度高、尺寸小、功耗低、计算能力强、内
存空间大、安全机制完善等特点。公司产品集成技术行业领先，在产品性能、内存大
小、接口数量等方面均位居行业前列。
MCU：公司ESP32及ESP32-S系列芯片MCU计算频率达到240MHz，产品计算能
力位于同类产品前列水平，能够适应更为复杂的应用场景；
功耗：公司产品在Wi-Fi品类中具备低功耗性能，ESP32系列芯片深度睡眠
模式下，功耗最低可为10微安；ESP32-C3及ESP32-S2芯片在深度睡眠模式下，功耗最
低可为5微安。
安全：公司新产品支持安全启动、Flash加密功能，具有数字签名和HMAC模
块，还新增一个“世界控制器(WorldController)”模块，提供了两个互不干扰的执
行环境，实现可信执行环境或权限分离机制，安全机制完善。
射频：新品ESP32-C3、ESP32-C6及ESP32-S3射频性能已达到同类产品前列
水平，TX在802.11n/HT40/MCS7模式下典型发射功率达到18.5dBm。
AI：ESP32-S3增加了用于加速神经网络计算和信号处理等工作的向量指令(
vectorinstructions)，AI开发者们通过使用这些向量指令，可以实现高性能的图像
识别、语音唤醒和识别等应用。
软件：与公司硬件产品配套使用的物联网操作系统ESP-IDF，是内含多个应
用模块的开发工具库，可实现AI人工智能（智能语音、人脸识别等）、Wi-FiMesh组
网、BLE-Mesh组网、云平台对接等多项应用功能。该操作系统涵盖了下游客户主要的
开发需求，极大的降低了客户应用开发的门槛及成本。下游客户使用公司操作系统ES
P-IDF及软件应用对芯片进行二次开发，高效便捷，大幅提高了产品开发的效率。可
以实现在一个平台上，完成新产品软硬件升级迭代，节省代码开发量。
公司主要产品不仅具有优异的产品性能，还能够满足下游客户多样化的开
发需求，并为下游客户二次集成节省了大量可用空间及电子元器件，产品性能优势明
显。在保证产品高性能的前提下，公司模组产品已取得FCC（美国）、CE（欧盟）、T
ELEC（日本）、KCC（韩国）、NCC（中国台湾）、IC（加拿大）等多个国家和地区技
术认证，并取得RoHS、REACH、CFSI等多项环保认证，为下游客户提供便利。
3.独特的开源生态系统优势
公司拥有独特的经营方式，旨在打造集硬件、软件、开源社区为一体的物
联网生态系统。公司的软件团队致力于涵盖编译器、工具链、操作系统、应用开发框
架等一系列的技术开发，通过丰富的软件资源支持为购买硬件的客户实现更优的使用
体验。公司的开源社区生态在全球物联网开发者社群中拥有极高的知名度。众多国际
工程师、创客及技术爱好者，基于公司硬件产品，在线上积极开发新的软件应用，自
由交流并分享公司产品及技术使用心得，并基于公司硬件产品及基础软件开发工具包
，在线上积极开发新的软件应用。截至报告期末，在国际知名的开源代码托管平台Gi
tHub上，开发者围绕公司产品的开源项目已超57,000个，与2020年底相比增长约17%
，产品相关开源项目数量排名行业领先，该等项目主要是基于公司产品的二次软件开
发，项目应用遍及多领域，体现出公司产品应用场景众多、“硬件+软件”一体化的
独特优势；用户自发编写的关于公司产品的书籍逾70本，涵盖中文、英语、德语、法
语、日语等10国语言；各大门户视频网站中，关于公司产品的学习视频及课程多达上
万个，形成了产品独特的技术生态系统。公司开源技术生态系统的核心内容是开发者
自主开发的项目成果及使用心得，不依附于单一平台。开源生态系统既是公司展示自
身产品、完善技术开发、与客户互动的优质平台，更是对公司“开源、社会责任”价
值观的积极践行。
(二)报告期内发生的导致公司核心竞争力受到严重影响的事件、影响分析
及应对措施。
★2020年年度
●董事会报告对整体经营情况的讨论与分析:
一、经营情况讨论与分析
乐鑫科技是物联网领域的专业集成电路设计企业及整体解决方案供应商，
公司产品围绕“处
理”+“连接”的领域展开。“处理”以MCU为核心，包括AI计算；“连接
”以无线通信为核心，目前已包括Wi-Fi和蓝牙技术。主要产品是AIoT芯片及其软件
。我们的产品为全球数亿用户实现安全、稳定的Wi-Fi和蓝牙连接、语音交互、人脸
识别、数据管理与处理等服务。我们凭借自研芯片、操作系统、工具链、开发框架等
，构建丰富的应用场景和解决方案，致力于为世界开启智能生活，用技术共享推动万
物智联。
我们通过自有的软件工具链和硬件可以形成研发闭环，同时又将软件开发
工具包开放给开发者社区。在此过程中，我们的生态系统和开发者社区中聚集起了许
多与我们一起工作并积极交流的用户。
我们的战略是在一个管理平台上，结合芯片硬件和软件解决方案的技术，
向全球所有的企业和开发者们提供一系列便捷开发的AIoT产品。我们寻求通过打造优
秀团队和不断技术创新来实现这一目标，并广泛投资于研发，以确保我们的产品保持
技术领先和成本领先的地位。我们将以AIoT领域为核心，推动可持续的经营和财务表
现。
1.财务表现整体情况
2020年度上半年，全球疫情扩散，公司业务遍布全球，下游客户生产受影
响不一，综合导致公司营业收入同比下降9.31%；下半年随着疫情得到防控，公司营
业收入同比增长23.94%。全年公司实现营业收入为83,128.65万元，较2019年同期增
长9.75%。归属于上市公司股东的净利润10,405.20万元，较2019年同期减少34.35%，
主要系由于营业收入因疫情影响增长放缓，同时公司仍然持续加大研发投入，研发费
用快速增长所致。
2020年度公司总计销售了16,745.49万颗芯片和模组，较2019年度增长了16
.68%。正常情况下随着销售量的增加，我们给予客户的产品单位价格呈下降趋势，同
时由于销量增加带来的规模效应，单位成本也相应下降。在2020年度由于疫情的特殊
影响，公司在2020年一季度执行了特殊的降价策略，价格进行了大幅下调，导致2020
年度综合毛利率为41.29%，较2019年度下降了5.74个百分点。
研发费用
报告期内，公司研发费用为19,279.20万元，较2019年同期增长61.00%，占
收入比重为23.19%。公司为科技型公司，重视研发投入。2020年末研发人员人数为34
0人，较2019年期末研发人员数量增长38.21%，年度平均研发人员数量增长43.63%。
研发费用的增长主要来自于研发人员薪酬增长和实施股票激励计划产生的股份支付费
用的增长。
另外随着公司发展，研发项目范围也从Wi-FiMCU这一细分领域扩展至“处
理”+“连接”的领域，从MCU和无线通信两方面技术进行研发拓展，涵盖包括AI、RI
SC-VMCU、Wi-Fi6、BluetoothLE等芯片设计技术以及相关的软件技术投入。
员工股权激励
公司于2019年10月推出了2019年限制性股票激励计划，于2020年3月推出了
2020年第一期限制性股票激励计划，合计股份支付费用对2020年净利润影响金额为1,
875.80万元。
2.新芯片产品发布
ESP32-C系列：
2020年12月，公司推出ESP32-C系列的首款物联网芯片ESP32-C3。ESP32-C3
安全性高、低功耗、搭载RISC-V32位单核处理器、支持2.4GHzWi-Fi和BluetoothLE5
与蓝牙Mesh(BluetoothMesh)协议，具备行业领先的射频性能和低功耗；具有22个可
编程GPIO；安全性能大幅度提升，使用基于RSA-3072的标准身份验证方案进行安全启
动，使用基于AES-128-XTS算法的flash加密方案对flash加密，拥有数字签名和HMAC
外设，新增世界控制器模块，为物联网设备提供充分的保护措施以防止各类恶意攻击
；内存资源丰富，内置400KBSRAM，可满足各类常见的物联网产品功能需求。
ESP32-C3芯片已于2021年1月实现商业客户Design-In，创下公司芯片从发
布到销售的最快纪录。自研的ESP-IDF等系统软件已实现在新产品上的快速复制支持
，可节省开发者在新品升级时的代码工作量。
ESP32-S系列：
2020年12月，公司发布ESP32-S系列的新款芯片ESP32-S3，精准聚焦AIoT市
场。ESP32-S3是一款集成2.4GHzWi-Fi和BluetoothLE5.0的MCU芯片，支持远距离模式
(LongRange)，射频性能优越，在高温下也能稳定工作；搭载Xtensa32位LX7双核处理
器，并集成超低功耗协处理器(ULP)，支持多种低功耗模式，广泛适用于各类低功耗
应用场景；AI运算能力更强大，增加了用于加速神经网络计算和信号处理等工作的向
量指令(vectorinstructions)，可实现高性能的图像识别、语音唤醒和识别等应用；
可实现高性能的图像识别、语音唤醒和识别等应用；IO接口丰富，拥有44个可编程GP
IO，支持所有常用外设接口；安全加密机制更完善，支持基于AES-XTS算法的Flash加
密和基于RSA算法的安全启动，具有数字签名和HMAC模块，新增“世界控制器(WorldC
ontroller)”模块，提供了两个互不干扰的执行环境，实现可信执行环境或权限分离
机制，适用于安全等级较高的物联网应用场景；与ESP32相比，ESP32-S3支持更大容
量的高速OctalSPIflash和片外RAM，支持用户配置数据缓存与指令缓存。
3.软件发布和迭代
系统平台：
2020年度，公司持续更新物联网芯片操作系统平台ESP-IDF，在开源代码托
管平台Github上进行了19次版本发布，不断丰富操作系统功能。ESP-IDF适用于ESP32
、ESP32-C及ESP32-S系列SoC，实现在同一个平台上支持多款芯片，未来用户升级选
型乐鑫芯片时，可迅速完成对接，无需增加平台学习成本，并可节省代码开发量。
语音框架：
2020年3月，发布ESPAVSforAWSIoTSDK，基于亚马逊物联网平台(AWSIoT)的
Alexa语音服务(AVS)为用户提供了一站式方案(Tursnkey)，可以帮助用户轻松构建集
成亚马逊Alexa、具备语音功能、连接AWSIoT平台的物联网设备。其开源手机APP适用
于iOS和Android系统，支持Wi-Fi配置与亚马逊账号登陆功能。
2020年4月，发布语音框架ESP-ADF2.0版本，新增对百度DuHome的支持。截
至目前，语音框架ESP-ADF已支持谷歌、亚马逊、百度、小米、阿里、腾讯、京东、
图灵、声智等各语音云平台。
云中间件：
2020年4月，公司宣布推出ESPRainMaker平台。基于该平台，用户无需管理
基础设施，直接使用乐鑫产品即可快速构建物联网连接设备，并能通过手机APP、第
三方服务或语音助手对它们进行访问。ESPRainMaker大大简化了开发的复杂性，让开
发者们自由地发挥创造力和开发潜力，快速构建连接设备。2020年7月，ESPRainMake
r实现了第三方集成，可支持AmazonAlexa和GoogleVoiceAssistant（GVA）等语音服
务。2020年10月，ESPRainMaker新增Scheduling功能支持用户安排其设备在指定日期
或一周中任一天的指定时间，触发某些特定动作。2020年12月，亚马逊AWS官方推出
基于ESP32的物联网教育开发板AWSIoTEduKit，指导用户使用乐鑫ESPRainMaker和ESP
AlexaSDK轻松构建物联网应用程序。
AI计算：
在公司新品ESP32-S3MCU中已额外增加了用于加速神经网络计算和信号处理
等工作的向量指令(vectorinstructions)。为此软件层面已做了相应的AI算法计算，
AI开发者们将可以使用指令优化后的软件库，实现高性能的图像识别、语音唤醒和识
别等应用，实现软硬件一体化配合。
其他：
2020年5月，公司发布ESPAppleHomeKitADK，开发者可基于公司芯片构建与
苹果HomeKit兼容的设备。
二、风险因素
(一)核心竞争力风险
公司所处的集成电路行业为技术密集型行业。公司研发水平的高低直接影
响公司的竞争能力。自上市以来，公司在业务快速扩张的基础上不断增加研发投入，
新招聘大量优秀研发人才，在保障现有产品性能及功能优化的同时大力增加多条新产
品线的研发，努力缩短新产品的研发成果转化周期。
-市场竞争风险
公司面临联发科、瑞昱、高通、赛普拉斯、恩智浦（2019年收购美满Wi-Fi
）等国际著名芯片设计商的直接竞争，他们拥有较强的研发资源和市场开发能力，虽
然公司在Wi-FiMCU芯片市场中占有领先的市场份额，但随着物联网领域市场需求的增
长，竞争环境的变化可能导致公司市场份额的降低，从而对公司经营业绩产生不利影
响。
-研发进展不及预期风险
公司研发方向为AIoT领域芯片，软硬件开发皆需并行，具备较高的研发技
术难度，环环相扣。公司如果无法及时推出满足客户及市场需求的新产品，将对公司
市场份额和经营业绩产生不利影响。
-技术更新风险
行业技术在快速发展中，Wi-Fi联盟在2019年期间推出了Wi-Fi6认证计划，
在2021年初开启Wi-Fi6E认证。蓝牙技术联盟在2019年发布了蓝牙5.1技术，侧重于定
位技术；在2020年发
布了蓝牙5.2技术，侧重于音频领域。新的技术会带来新的应用功能，公司
会根据Wi-Fi6储备相应技术与产品；而Wi-Fi4作为成熟技术目前仍然有较广泛的市场
需求。但如果市场需求跟随新技术出现显著变化，而公司未能跟上技术发展推出新产
品，或新产品不具备技术和成本优势，则可能对公司经营业绩造成不利影响。
(二)经营风险
公司经营业绩受产品销售价格、产品销售数量及原材料采购价格影响。在
公司持续经营过程中，若下游市场议价能力大幅提升或公司因自身经营战略需要使公
司产品销售平均单价大幅下降，市场整体需求下降或公司自身市场占有率下降使公司
产品销售数量不及预期，晶圆等主要原材料市场价格大幅上涨，都可能造成公司利润
总额下降，从而对公司经营业绩造成不利影响。
此外，公司还存在客户较为集中的风险。2018、2019、2020年度，公司向
前五大客户销售的金额占同期营业收入的比例分别为47.88%、50.96%和42.18%，占比
较高。若公司主要客户的经营情况和资信状况等发生重大不利变化，或者与公司的合
作关系、合作规模发生不利变化，也会对公司经营产生不利影响。
(三)行业风险
公司的业务扩张主要受益于智能家居、消费电子等应用领域的终端产品市
场的迅速增长。物联网下游应用市场种类繁多，市场需求变化明显，但单个市场需求
相对有限。如果未来物联网下游应用发展速度放缓，整体市场增长停滞，或者公司无
法快速挖掘新产品应用需求，及时推出适用产品以获取新兴市场份额，可能会面临业
绩波动的风险。
(四)宏观环境风险
报告期内，公司以内销为主，境外销售占比为23.68%。公司境内客户的终
端产品也存在大量出口的情况，比例难以统计。因此如果未来国际贸易摩擦升级，不
排除公司下游客户的终端产品需求会受到影响，继而沿产业链影响至公司产品的销售
。
公司存在境外采购及境外销售，并以美元进行结算。公司自签订销售合同
和采购合同至收付汇具有一定周期。随着公司经营规模的不断扩大，若公司未能准确
判断汇率走势，或未能及时实现销售回款和结汇导致期末外币资金余额较高，将可能
产生汇兑损失，对公司的财务状况及经营业绩造成不利影响。
二、报告期内主要经营情况
2020年度上半年，全球疫情扩散，公司业务遍布全球，下游客户生产受影
响不一，综合导致公司营业收入同比下降9.31%；下半年随着疫情得到防控，公司营
业收入同比增长23.94%。全年公司实现营业收入为83,128.65万元，较2019年同期增
长9.75%。
2020年末研发人员人数为340人，较2019年期末研发人员数量增长38.21%，
年度平均研发人员数量增长43.63%，因此研发人员的薪酬以及向研发人员施行的股票
激励计划产生的股份支付费用的增长，导致公司2020年度研发费用较2019年同期增长
61.00%。
综上，收入由于疫情影响而增速放缓，但同时研发费用保持快速增长，导
致了归属于上市公司股东的净利润10,405.20万元，较2019年同期减少34.35%。
三、公司未来发展的讨论与分析
(一)行业格局和趋势
行业经营性分析
MCU行业
根据ICInsights的报道，预计MCU市场销售额在2021年将增长5％至157亿美
元，2022年将增长8％，2023年将增长11％至188亿美元；预计2021年MCU的出货量将
反弹6％至249亿颗，2022年将增长8％，2023年将增长10％。届时全球MCU交付量预计
将突破296亿颗的新纪录。
图4.1MCU市场预测
随着对精度要求的不断提高，32位MCU市场迅速扩大。在嵌入式系统中，传
感器及其他许多设备都开始连接入互联网，于是诞生了许多新的32位MCU设计来支持
无线连接和互联网协议通信。与此同时，越来越多的32位MCU被广泛应用于消费品和
工业设备中，而其成本几乎相当于原来消费电子中的8位和16位MCU。
无线芯片行业
无线芯片行业包含多种无线通信技术，公司的产品在无线技术方面主要是W
i-Fi和蓝牙两个方向。
为便于讨论，我们将Wi-Fi主要分为两大类，依附于主机SoC的Wi-Fi芯片和
Wi-FiMCU（或称MCUWi-Fi），后者主要应用场景是物联网领域，也是公司的目标市场
。
对于智能手机、个人电脑和电视等设备，主机SoC和无线芯片正处于集成的
趋势，因此这些领域的无线芯片市场份额会逐步整合到主机SoC的供应商中去，例如
高通、Broadcom、联发科、瑞昱等公司。
在物联网领域，主要是以Wi-FiMCU和蓝牙BLESoC为主，随着整个市场的增
长，各公司都在增加出货量，竞争正在加剧。
Wi-FiMCU主要应用分布于智能家居中的家用电器设备、家庭物联网配件（
例如灯、插座等）、工业物联网及其他各种品类。
智能家居行业
根据IDCFutureScape的报道，中国智能家居市场在过去两到三年里经历了
从野蛮生长到调整期的重大变化，语音交互随着智能音箱的爆发走进大众视野并逐渐
被人接受，智能音箱市场发展速度正在趋稳，面临着产业升级、优化体验的可持续发
展挑战。而智能照明、安防等碎片化设备正在快速崛起，并将多模态交互方式向视觉
和传感等技术延伸，也对IoT生态连接和家庭交互中心算力的提升和分布提出了更高
的要求。其在2021年1月发布了对中国智能家居市场的预测：
智能家居增长势能向碎片化设备倾斜，传统家居产品加速智能化转型，例
如照明、大小家电等。到2021年，智能照明增长速度超过90%，智能家电增长速度超
过30%。
智能家居生态平台将逐渐从底层系统进行统一，实现多设备协同，应用体
验在多设备无缝迁
移和衔接，且低功耗。预计到2022年，85%的设备可以接入互联平台，15%
的设备搭载物联网操作系统。
视觉和传感交互在智能家居设备的应用将成为语音之后的新兴增长点，智
能家居设备将向多模态交互进一步发展。预计到2021年24%的智能家居设备将搭载视
觉或传感交互功能。视觉传感交互技术的提升在进一步催化智能家居设备中的可移动
性产品发展。
数据隐私安全将成为各大生态平台建设的重要议题，也是用户购买智能家
居设备的重要因素，离线语音和面部识别本地化将会快速发展。
智能家居的应用中，广泛使用了监控、控制和家庭自动化功能的解决方案
。智能家居系统需要智能手机App或web门户作为用户界面，用户界面与自动化系统交
互。智能家居涵盖了可以由开关、定时器、传感器和远程控制器控制的一系列设备。
行业增长由以下三方面因素推动：
在全球范围内，应对安全问题的重要性日益增加，预计将在未来一段时间
内推动智能和互联家庭的需求增长。
技术的不断发展进步，向市场提供了更多可选择的接入技术以及应用方案
，例如Mesh组网技术、更安全的接入、语音控制等，预计将促进市场增长。
随着物联网的发展，导致传感器和连接处理器等电子元器件的价格下降，
从成本端推动了更多的设备制造商在家庭领域推广智能家居产品。
智能家居行业的增长会同时带动Wi-FiMCU和BluetoothLESoC的出货量增长
。
(二)公司发展战略
技术路线发展
随着公司发展，公司产品已从Wi-FiMCU这一细分领域扩展至“处理”+“连
接”的领域，“处理”涵盖AI和RISC-VMCU，“连接”涵盖以Wi-Fi和BluetoothLE为
主的无线通信技术。研发范围包括相关技术的芯片设计以及底层的软件技术投入。
Wi-Fi产品
Wi-Fi联盟在2019年9月推出了Wi-Fi6认证计划；于2021年初开启Wi-Fi6E的
认证计划，Wi-Fi6将进入快速发展期。
Wi-Fi6识别支持802.11ax技术的设备，频段2.4GHz和5GHz；Wi-Fi6E在Wi-F
i6原有频段上增加了6GHz频段
Wi-Fi5识别支持802.11ac技术的设备，频段5GHz
Wi-Fi4识别支持802.11n技术的设备，频段2.4GHz和5GHz
每一代的Wi-Fi都提供了新的功能——更快的速度、更高的吞吐量和更好的
体验。
目前公司的Wi-Fi产品支持802.11b/g/n，频段2.4GHz。在物联网领域，由
于5GHz的穿透性不如2.4GHz，因此我们的产品仍然集中在2.4GHz频段上。而Wi-Fi6能
够通过OFDMA支持现有2.4GHz和5GHz频段的大规模物联网使用场景。OFDMA系统可动态
地把可用带宽资源分配给需要的用户，很容易实现系统资源的优化利用。相比智能手
机市场，物联网设备对性价比要求更高，要求更低的商业化成本，因此Wi-Fi6技术只
有下降到合适的成本以下，才有机会被广泛应用于物联网领域。
公司已经投入Wi-Fi6芯片的研发，现已进入产品验证阶段，预计能够在202
1年内发布相关的产品线。我们将密切关注Wi-Fi6产品在物联网领域的接受度以及应
用需求的变化，并相应调整产品线规划。
蓝牙技术
我们认为Wi-FiMCU和BluetoothLESoC，或是两者的集成产品，中期内仍然
会是物联网领域主要核心芯片。2019年1月蓝牙技术联盟发布了蓝牙5.1核心规范，特
点是突出定位功能。蓝牙实时定位系统解决方案可用于资产跟踪以及人员跟踪，新标
准会为精确定位带来了更多的解决方案，并推动蓝牙定位解决方案产品的增长。2020
年1月蓝牙技术联盟发布了蓝牙5.2核心规范，侧重于音频领域。
在连接方面，我们会跟进行业的技术发展，增加和物联网应用相关的功能
。
RISC-V架构的应用
RISC-V是一种开放的、免费的、指令集的嵌入式芯片设计架构，该体系结
构具有一致的32位和64位指令集。开发人员可能会扩展功能，但是核心仍然是通用的
，并且在不同的实现之间是兼容的。
使用RISC-V的优势不仅在于减少了许可费用，还在于允许设计者扩展芯片
架构的灵活性。RISC-V是几十年来第一个主要的新架构。从与MIPS架构相同的谱系来
看，它的设计反映了计算机架构的现代实践。然而，更重要的是相对完整的IP、工具
链和软件生态系统。将应用程序迁移到RISC-V是一个相对简单的过程，可以为大量用
户节省大量资源。
RISC-V许可对核心的商业化没有限制，也没有对增加的增强功能强加任何
开源要求，这对商业化很友好。这种灵活性很适合希望通过整合自己的知识产权来实
现产品差异化的公司来进行竞争。
公司正在将RISC-V集成到产品中去，这会在未来降低许可证费用，并最终
降低物联网终端的价格。目前在ESP32-S2芯片中已经集成了自研的基于RISC-V指令集
的协处理器(ULP)，在ESP32-S3芯片中则集成了自研的基于RISC-V指令集的单核32位M
CU，频率可达160MHz。公司已经着手底层研发技术储备，并会在未来产品中继续拓展
。
AI应用发展
对于不同的AI领域应用，公司采用两种发展模式。
高端方案：公司使用自身的Wi-Fi和蓝牙功能的产品进行数据传输，搭配第
三方复杂的AI算法应用，尤其是云端的AI应用。AI技术未来的应用发展方向会是多方
面的，第三方还会针对不同的细分领域深化发展出不同的AI应用，与第三方合作，可
以各取所长，共赢互利。
低成本方案：将AI算法应用在自身的MCU中，研发AIMCU与无线连接功能集
成的SoC。例如，在ESP32-S3中已经集成了加速神经网络计算和信号处理等工作的向
量指令(vectorinstructions)。AI开发者们将可以使用指令优化后的软件库，实现本
地的图像识别、语音唤醒和识别等应用。
竞争趋势
在Wi-FiMCU和BluetoothLESoC物联网设备市场，由于市场的逐步扩大，会
不断吸引新进入者。公司会持续投入研发，以技术为核心竞争力，不断推出性能表现
更好的新产品。公司正在从以“单一通用产品型号支持各类应用”的模式，向“提供
多选项的产品矩阵满足不同细分领
域的应用需求”的模式转变。除了硬件之外，在软件方面也不断完善推出
新的的应用功能，将竞争环境从单一的产品功能竞争，发展为全方位的软硬件一体化
竞争。
全球化战略
公司在研发环节采用全球化战略，面向全世界招募优秀研发和技术人才。2
020年度在中国有4个研发团队，海外有4个研发团队。
公司业务面向全球市场，我们积极了解下游不同市场客户的需求并为他们
提供及时高效的技术服务。各团队的研发职能会有所侧重，但海外团队与中国团队也
会交叉职能，并利用网络技术协同办公。
我们的员工股权激励计划也覆盖海外团队，全球团队都遵循共同的企业文
化和价值观。
投资与并购战略
公司会持续关注物联网技术类公司的发展动态，并对投资和并购机会持开
放的态度。未来的投资会主要着眼于补充技术能力、补充产品线和战略协同三个方面
。补充技术能力和补充产品线会关注芯片类公司，战略协同方面会关注生态链公司。
(三)经营计划
为了更好地实现公司的发展战略，公司将采取以下具体的计划与措施：
（1）产品开发计划
随着公司在基础技术研发上的完成了阶段性积累，下一步要将基础技术快
速堆叠组合成多样的的产品矩阵，来满足物联网下游市场多样的细分需求。并且要集
中资源做好各细分行业的典型应用，将研发技术快速转化为商业化应用落地，开拓新
的利润增长点。
（2）技术研发计划
公司将围绕“处理”+“连接”的领域，以市场为导向，进行技术开发和产
品创新。以现有研发基础为平台，根据市场需求，研究尚未涉足的无线通信连接技术
领域，进行衍生拓展。持续投入AI领域的探索型研发，推动AI技术应用于物联网领域
。
（3）市场开发规划
公司与众多客户已经形成长期稳定的合作关系。公司将继续对芯片产品及
软件平台进行升级，满足物联网行业用户对高集成、低功耗、高安全性、易开发的需
求。同时，公司将以技术为驱动力，推动客户尝试新的技术应用，做好技术供应商和
服务商，协助生态链客户建立起市场竞争优势。
（4）人才发展规划
人才是公司发展的核心资源，为了实现公司总体战略目标，公司将不断根
据根据发展阶段进行组织结构调整，制定一系列科学的人力资源开发计划，进一步建
立完善的培训、薪酬、绩效和激励机制，形成持续的股权激励计划，最大限度的发挥
人力资源的潜力，为公司的可持续发展提供人才保障。
四、报告期内核心竞争力分析
(一)核心竞争力分析
经过多年的积累，公司形成了较强的技术及研发优势、产品性能优势、独
特的开源生态系统优势等核心竞争优势，具体如下：
（1）技术及研发优势
公司具备物联网Wi-FiMCU通信芯片研发和设计优势。
公司成立初期即开始研发设计物联网Wi-FiMCU通信芯片，在下游物联网领
域快速发展之前，公司已开展物联网Wi-FiMCU通信芯片的研发和设计。公司研发设计
团队核心骨干在通信芯片领域拥有数十年的研发经验。公司董事长及总经理张瑞安，
毕业于新加坡国立大学电子工程专业，多年扎根于无线通信芯片设计行业，在该领域
设计经验丰富，并为公司打造了一支学历高、专业背景深厚、创新能力强、凝聚力高
的国际化研发团队，截至2020年末，公司研发人员340人，占员工总数达75.72%，其
中硕士及以上学历占比达55.59%。张瑞安领导公司研发团队实施多个研发项目，负责
研发工作日常管理及研发策略制定。其余共计九名核心技术人员，分别分管研发部软
件、数字系统、模拟系统、应用开发、硬件开发、系统工程等团队，具备丰富的研发
经验和较强的研发实力。
公司持续投入大量资源于产品及技术研发，2020年的研发费用占收入比例
为23.19%。多年持续高效的研发工作为公司在物联网芯片领域积累了一批创新性强、
实用度高的拥有自主知识产权的核心技术，如基于RISC-V指令集MCU架构、Wi-Fi物联
网异构方法及其架构、大功率Wi-Fi射频技术、高度集成的芯片设计技术、多Wi-Fi物
联网设备分组集体控制系统等，该等核心技术广泛应用于公司各款芯片及模组产品，
显著提升了产品性能。截止2020年12月底，公司累计获得授权专利及软件著作权93项
。其中发明专利44项，实用新型专利25项，外观设计专利项1项，美国专利6项；公司
已登记软件著作权17项；正在申请中的专利及软件著作权共计64项、PCT共计30项。
上述专利和软件著作权涵盖了公司产品的各个关键技术领域，体现了公司在技术研发
及设计环节的核心竞争力。
（2）产品性能优势
公司主要产品为ESP8266系列芯片、ESP32系列芯片、ESP32-C系列芯片、ES
P32-S系列芯片及相关衍生模组，公司产品在性能及综合性价比方面竞争优势明显。
公司在研发设计环节即高度重视产品性能，运用自主研发的核心技术，使得产品在集
成度、产品尺寸、质量、稳定性、功耗、安全性及处理速度等方面均达到行业领先水
平，优于市场竞争产品。
在硬件方面，公司产品具有集成度高、尺寸小、功耗低、计算能力强、内
存空间大、安全机制完善等特点。公司产品集成技术行业领先，在产品性能、内存大
小、接口数量等方面均位居行业前列。
MCU：公司ESP32及ESP32-S系列芯片MCU计算频率达到240MHz，产品计算能
力位于同类产品前列水平，能够适应更为复杂的应用场景；
功耗：公司产品在Wi-Fi品类中具备低功耗性能，ESP32系列芯片深度睡眠
模式下，功耗最低可为10微安；ESP32-C3及ESP32-S2芯片在深度睡眠模式下，功耗最
低可为5微安。
安全：公司新产品支持安全启动、Flash加密功能，具有数字签名和HMAC模
块，还新增一个“世界控制器(WorldController)”模块，提供了两个互不干扰的执
行环境，实现可信执行环境或权限分离机制，安全机制完善。
射频：新品ESP32-C3及ESP32-S3射频性能已达到同类产品前列水平，TX在8
02.11n/HT40/MCS7模式下典型发射功率达到18.5dBm。
AI：ESP32-S3增加了用于加速神经网络计算和信号处理等工作的向量指令(
vectorinstructions)，AI开发者们通过使用这些向量指令，可以实现高性能的图像
识别、语音唤醒和识别等应用。
软件：与公司硬件产品配套使用的物联网操作系统ESP-IDF，是内含多个应
用模块的开发工具库，可实现AI人工智能（智能语音、人脸识别等）、Wi-FiMesh组
网、BLE-Mesh组网、云平台对接等多项应用功能。该操作系统涵盖了下游客户主要的
开发需求，极大的降低了客户应用开发的门槛及成本。下游客户使用公司操作系统ES
P-IDF及软件应用对芯片进行二次开发，高效便捷，大幅提高了产品开发的效率。可
以实现在一个平台上，完成新产品软硬件升级迭代，节省代码开发量。
公司主要产品不仅具有优异的产品性能，还能够满足下游客户多样化的开
发需求，并为下游客户二次集成节省了大量可用空间及电子元器件，产品性能优势明
显。在保证产品高性能的前提下，公司模组产品已取得FCC（美国）、CE（欧盟）、T
ELEC（日本）、KCC（韩国）、NCC（中国台湾）、IC（加拿大）等多个国家和地区技
术认证，并取得RoHS、REACH、CFSI等多项环保认证，为下游客户提供便利。
（3）独特的开源生态系统优势
公司拥有独特的经营方式，旨在打造集硬件、软件、开源社区为一体的物
联网生态系统。公司的软件团队致力于涵盖编译器、工具链、操作系统、应用开发框
架等一系列的技术开发，通过丰富的软件资源支持为购买硬件的客户实现更优的使用
体验。公司的开源社区生态在全球物联网开发者社群中拥有极高的知名度。众多国际
工程师、创客及技术爱好者，基于公司硬件产品，在线上积极开发新的软件应用，自
由交流并分享公司产品及技术使用心得，并基于公司硬件产品及基础软件开发工具包
，在线上积极开发新的软件应用。截至报告期末，在国际知名的开源代码托管平台Gi
tHub上，开发者围绕公司产品的开源项目已超50,000个，与2019年相比增长约43%，
产品相关开源项目数量排名行业领先，该等项目主要是基于公司产品的二次软件开发
，项目应用遍及多领域，体现出公司产品应用场景众多、“硬件+软件”一体化的独
特优势；用户自发编写的关于公司产品的书籍逾70本，涵盖中文、英语、德语、法语
、日语等10国语言；各大门户视频网站中，关于公司产品的学习视频及课程多达上万
个，形成了产品独特的技术生态系统。公司开源技术生态系统的核心内容是开发者自
主开发的项目成果及使用心得，不依附于单一平台。开源生态系统既是公司展示自身
产品、完善技术开发、与客户互动的优质平台，更是对公司“开源、社会责任”价值
观的积极践行。
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