《安路科技-公司研究報告-補國產短板突高端應用拓新應用與技術大市場-240717(38頁).pdf》由會員分享,可在線閱讀,更多相關《安路科技-公司研究報告-補國產短板突高端應用拓新應用與技術大市場-240717(38頁).pdf(38頁珍藏版)》請在三個皮匠報告上搜索。
1、 請務必閱讀正文后的聲明及說明請務必閱讀正文后的聲明及說明 Table_Info1 安路科技安路科技(688107)半導體半導體/電子電子 Table_Date 發布時間:發布時間:2024-07-17 Table_Invest 買入買入 首次覆蓋 Table_Market 股票數據 2024/07/16 6 個月目標價(元)32.97 收盤價(元)22.52 12 個月股價區間(元)20.0955.62 總市值(百萬元)9,027.13 總股本(百萬股)401 A股(百萬股)401 B股/H股(百萬股)0/0 日均成交量(百萬股)4 Table_PicQuote 歷史收益率曲線 Table_
2、Trend 漲跌幅(%)1M 3M 12M 絕對收益-28%4%-60%相對收益-27%5%-49%Table_Report 相關報告 3D IC 續寫摩爾定律,助推算力攀越 AI 之巔-20240710 存儲芯片行業:景氣度進入上行通道,國內廠商未來可期-20240524 做大海思,實現中國半導體全產業自主可控-20240403 Table_Author 證券分析師:李玖證券分析師:李玖 執業證書編號:S0550522030001 17796350403 證券分析師:武芃睿證券分析師:武芃睿 執業證書編號:S0550522110001 021-61002910 證券分析師:鄒杰證券分析師:鄒
3、杰 執業證書編號:S0550524050002 Table_Title 證券研究報告/公司深度報告 補補國國產產短板,短板,突突高端應用高端應用,拓,拓新應用新應用與與技術技術大市場大市場 報告摘要:報告摘要:Table_Summary 安路科技作為國內領先的 FPGA 芯片企業,產品廣泛應用于工業控制、網絡通信、數據中心、消費電子等領域,公司自 2011 年成立以來,相繼發布多款重量級芯片,包括 PHOENIX 高性能系列、EAGLE 高效率系列、ELF低功耗系列 FPGA產品,以及 SWIFT和 DRAGON系列多功能兼容型 FPSoC產品,截止 2023年已累計發貨超億顆。FPGA 靈活
4、高效,靈活高效,AI再啟廣闊應用空間。再啟廣闊應用空間。FPGA具有硬件可靈活編程的優勢,開發高效,并行運算處理的效率高,具有確定的低時延。公司軟硬兼備,品類完善,著眼于新一代 FPSoC 芯片開發,集成大容量存儲、ARM與RISC-V內核、NPU、DSP單元等模塊,靈活性與兼容性并舉。公司旗艦新品發布,將再上一層打開更多應用領域。FPGA 全球市場規模約百億美元,中國市場增速或將超過全球平均水平,AI 應用將再打開廣闊市場空間。自主崛起當自強,高端突破應用廣。自主崛起當自強,高端突破應用廣。全球化逆潮涌現,半導體自主可控迫切,FPGA 領域美國三大巨頭占據 8 成以上市場份額,高度壟斷,亟需
5、自主 FPGA 企業崛起。FPGA 關注多維技術指標,國內企業已覆蓋中低端領域,高端突破后將迎巨大替代空間。安路科技產品性能優異,得益于高強度研發,在相同制程下公司產品性能國內最優,重點發力高端制程與 FPSoC 產品,未來有望打開更多市場空間,實現更高程度國產替代。FPGA賦能千行百業,相得益彰大展宏圖。賦能千行百業,相得益彰大展宏圖。FPGA的特性與AI和航空航天的實時處理、快速變化、精度可調、安全保護等需求互補匹配,將加速 AI 應用的落地與航空航天的探索實踐。高算力需求帶來架構創新,Chiplet 異構 FPGA 芯片,功能完善性能強大,開發高效成本低,打破FPGA 與 ASIC邊界,
6、FPSoC漸成主流。首次覆蓋,給予“買入”評級。首次覆蓋,給予“買入”評級。安路科技作為我國稀缺的通用 FPGA公司,產品競爭力強,成長空間巨大,伴隨 AI 與低空經濟的興起,異構Chiplet 技術的發展,FPGA 芯片市場將迎來顯著增長。預計隨著行業去庫存周期結束,公司新產品陸續成功走向市場,公司將恢復高速增長。預計 2024-2026 年,公司營收為 10.17 億、14.93 億、19.36 億元,給予2024年行業可比公司的平均 13倍 PS估值,對應目標市值為 132億元。風險提示:風險提示:產品技術產品技術研發與市場開拓進度不及預期研發與市場開拓進度不及預期;下游領域景氣度下游領
7、域景氣度不及預期不及預期;地緣風險地緣風險;業績與估值預測不及預期業績與估值預測不及預期。Table_Finance 財務摘要(百萬元)財務摘要(百萬元)2022A 2023A 2024E 2025E 2026E 營業收入營業收入 1,042 701 1,017 1,493 1,936(+/-)%53.57%-32.75%45.07%46.87%29.68%歸屬母公司凈利潤歸屬母公司凈利潤 60-197-121 5 135(+/-)%-429.59%38.62%2658.08%每股收益(元)每股收益(元)0.15-0.49-0.30 0.01 0.34 市盈率市盈率 429.43(74.70)
8、1847.29 66.98 市凈率市凈率 16.00 10.20 6.79 6.76 6.14 凈資產收益率凈資產收益率(%)3.84%-12.93%-9.10%0.37%9.17%股息收益率股息收益率(%)0.00%0.00%0.00%0.00%0.00%總股本總股本(百萬股百萬股)400 401 401 401 401-80%-60%-40%-20%0%20%2023/7 2023/10 2024/12024/4安路科技滬深300 請務必閱讀正文后的聲明及說明請務必閱讀正文后的聲明及說明 2/38 安路科技安路科技/公司深度報告公司深度報告 目目 錄錄 1.成長在自主崛起之時,成就在向上突
9、破之際成長在自主崛起之時,成就在向上突破之際.4 1.1.始于自主突破,時代共盼崛起.4 1.2.快速成長證明實力,短期承壓放眼長遠.6 1.3.堅持向上突破,發布即大賣.7 1.4.加碼研發矢志不渝,長期主義彰顯本色.9 1.5.毛利率空間充裕,新品持續上攀.9 1.6.庫存周期已顯拐點,無懼包袱放眼成長.10 2.FPGA 靈活高效,靈活高效,AI 再啟廣闊應用空間再啟廣闊應用空間.12 2.1.FPGA芯片靈活編程,并行處理運行高效.12 2.2.公司產品軟硬兼備,新一代旗艦 FPSoC 再上一層.17 2.3.FPGA廣泛適用,新興市場潛力巨大.20 2.4.市場規模百億美元,AI打開
10、廣闊空間.21 3.自主崛起當自強,高端突破應用廣自主崛起當自強,高端突破應用廣.23 3.1.全球化逆潮涌現,FPGA亟需自主崛起.23 3.2.國產 FPGA乘勢崛起,高端突破前景矚目.24 3.3.安路科技性能優異,高端制程與 FPSoC 重點突破.25 4.FPGA 賦能千行百業,相得益彰大展宏圖賦能千行百業,相得益彰大展宏圖.29 4.1.AI應用百花齊放,FPGA相輔相成.29 4.2.高算力需求帶來架構創新,異構 FPGA大放異彩.30 4.3.航空航天打開新空間,FPGA顯神通.32 5.盈利預盈利預測測.34 6.風險提示風險提示.35 8XaVfVaYbUeZdXcW6Md
11、N8OpNpPmOrNeRrRsNjMpOpQ7NrQmMwMmPsPMYpOrQ 請務必閱讀正文后的聲明及說明請務必閱讀正文后的聲明及說明 3/38 安路科技安路科技/公司深度報告公司深度報告 圖表目錄圖表目錄 圖圖 1:安路科技發展歷程:安路科技發展歷程.4 圖圖 2:公司股權結構(:公司股權結構(2024 一季報)一季報).5 圖圖 3:2020-2024Q1 公司營業收入公司營業收入.7 圖圖 4:2020-2024Q1 公司歸母凈利潤公司歸母凈利潤.7 圖圖 5:公司:公司 2018-2021 主要收入構成(百萬元)與占比主要收入構成(百萬元)與占比.7 圖圖 6:公司:公司 201
12、8-2021 各類產品均價各類產品均價 ASP/元元.8 圖圖 7:公司:公司 2021-2023 主要收入構成(億元)與占比主要收入構成(億元)與占比.8 圖圖 8:公司:公司 2021-2023 各類產品均價各類產品均價 ASP/元元.9 圖圖 9:研發費用及費用率:研發費用及費用率.9 圖圖 10:公司:公司 2023 年研發費用結構年研發費用結構.9 圖圖 11:公司各類產品毛利率:公司各類產品毛利率.10 圖圖 12:公司存貨情況:公司存貨情況.11 圖圖 13:2023 年末存貨賬面余額結構年末存貨賬面余額結構.11 圖圖 14:各類處理器芯片分類:各類處理器芯片分類.12 圖圖
13、15:CPU 芯片架構圖芯片架構圖.13 圖圖 16:GPU 芯片架構圖芯片架構圖.13 圖圖 17:各類處理器芯片分類:各類處理器芯片分類.14 圖圖 18:典型的島型:典型的島型 FPGA 結構結構.15 圖圖 19:邏輯單元結構和:邏輯單元結構和 LUT4 的工作原理的工作原理.16 圖圖 20:安路科技高性能:安路科技高性能 FPSoC 芯片飛龍芯片飛龍.19 圖圖 21:安:安路科技最新路科技最新 FPGA 芯片芯片 PHOENIX 1P.19 圖圖 22:2025E 全球全球 FPGA 芯片應用領域占比芯片應用領域占比.20 圖圖 23:FPGA 區域增長速率(區域增長速率(202
14、2 E-2027E).22 圖圖 24:全球:全球 FPGA 規模規模/億美元億美元.22 圖圖 25:同業各公司毛利率對比:同業各公司毛利率對比.27 圖圖 26:同業各公司研發費用率對比:同業各公司研發費用率對比.28 圖圖 27:英特爾:英特爾 FPGA 在數據中心的應用在數據中心的應用.29 圖圖 28:FPGA 的智能應用領域的智能應用領域.30 圖圖 29:Intel Chiplet FPGA 芯片架構芯片架構.31 圖圖 30:英特爾定制化:英特爾定制化 FPGA 組合組合.32 圖圖 31:FPGA 芯片在飛行器中的應用芯片在飛行器中的應用.33 圖圖 32:北京微電子技術研究
15、所宇航用北京微電子技術研究所宇航用 FPGA 系統系統.33 表表 1:主要股東介紹:主要股東介紹.5 表表 2:核心管理人員介紹:核心管理人員介紹.6 表表 3:FPGA 具有高靈活性、并行性好、確定的低時延的特點具有高靈活性、并行性好、確定的低時延的特點.15 表表 4:安路科技產品體系:安路科技產品體系.18 表表 5:下游應用領域主要客戶:下游應用領域主要客戶.20 表表 6:FPGA 適用于廣泛的應用場景適用于廣泛的應用場景.21 表表 7:美國對華半導體制裁事件:美國對華半導體制裁事件.23 表表 8:2018-2024Q1 安路科技獲計入當期損益的政府補助金額安路科技獲計入當期損
16、益的政府補助金額.24 表表 9:FPGA 芯片技術指標介紹芯片技術指標介紹.25 表表 10:國內外企業各制程:國內外企業各制程 FPGA 產品布局產品布局.25 表表 11:安路科技:安路科技 55nm 產品與國內外廠商產品性能對比產品與國內外廠商產品性能對比.26 表表 12:安路科技:安路科技 28nm 產品與國內外廠商產品性能對比產品與國內外廠商產品性能對比.27 請務必閱讀正文后的聲明及說明請務必閱讀正文后的聲明及說明 4/38 安路科技安路科技/公司深度報告公司深度報告 1.成長在自主崛起之時,成就在向上突破之際成長在自主崛起之時,成就在向上突破之際 1.1.始于自主突破,時代共
17、盼崛起 追求卓越,步步為營。追求卓越,步步為營。上海安路信息科技創立于 2011 年 11 月,專注于研發通用FPGA(Field Programmable Gate Array,可編程邏輯陣列)芯片硬件和 FPGA 編譯系統解決方案。公司愿景成為全球 FPGA 一流企業,有著以人為本 Appreciation、永不止步 Never stop、領先卓越 Leading ahead、開明公正 Open and Fair、全力以赴Go all out、務實求新 Innovation and Pragmatism、客戶成功 Customer Success 的ANLOGIC 核心價值觀。十余年來專注
18、研發 FPGA 芯片,各系列產品不斷豐富完善,堅持向高端進發,出貨量不斷增長。圖圖 1:安路科技發展歷程安路科技發展歷程 數據來源:安路科技官網,東北證券 FPGA 稀缺企業,稀缺企業,重磅國資重磅國資加碼支持。加碼支持。公司成立以來,推出多系列 FPGA芯片,填補國內市場空白,為補足國內半導體產業短板貢獻了重要力量。2017 年,公司獲得芯片國家隊華大半導體的投資,華大半導體是中國電子有限公司的全資子公司,專注于各類半導體芯片的研發突破與供應安全。2019 年,面對美國不斷升級的對華制裁打壓之時,公司又獲得國家集成電路產業投資基金(大基金一期)的投資支持,以期化解 FPGA芯片“卡脖子”問題
19、。請務必閱讀正文后的聲明及說明請務必閱讀正文后的聲明及說明 5/38 安路科技安路科技/公司深度報告公司深度報告 圖圖 2:公司股權結構(:公司股權結構(2024 一季報)一季報)數據來源:公司財報,東北證券 表表 1:主要股東介紹:主要股東介紹 股東股東 簡介簡介 華大半導體華大半導體 成立于 2014 年,法定代表人為陳忠國,覆蓋了集成電路設計、制造、封測及應用全產業鏈,公司連續多年位居中國十大集成電路設計企業前列。主要產品包括:MCU、FPGA、功率及驅動芯片、智能卡及安全芯片、電源管理芯片、新型顯示芯片等 上海安芯、上海芯添上海安芯、上海芯添 執行事務合伙人均為上海導賢,上海導賢為公司
20、的員工持股平臺 國家集成電路國家集成電路產業基金產業基金 國家集成電路產業投資基金股份有限公司成立于 2014 年,由國家財政、國開金融、亦莊國投代表北京市及北京經濟技術開發區發起設立,注冊資本 987 億,募資1387 億。由工信部、財政部牽頭發起,財政部與其他投資主體共同出資組建,采用市場化運作、專業化管理的模式,主要投資于芯片制造等重點產業 深圳思齊深圳思齊 成立于 2014 年,主營創業投資、股權投資業務 士蘭微、士蘭創投士蘭微、士蘭創投 控股股東均為杭州士蘭控股有限公司,分別于 1997、2007 成立。主營電子元器件、電子零部件及其他電子產品設計、制造、銷售;機電產品進出口,被國家
21、發展和改革委員會、工業和信息化部等國家部委認定為“國家規劃布局內重點軟件和集成電路設計企業”上??苿撏渡虾?苿撏?上??萍紕摌I投資股份有限公司成立于 1993 年,是由四家國有大型企業和六家金融機構共同發起設立的股份制創業投資企業 數據來源:公司招股書,東北證券 公司成立以來,公司成立以來,始終始終廣聚英才,廣聚英才,不斷注入新鮮血液。不斷注入新鮮血液。如今,青年才俊漸成骨干,形成了由許海東、文華武、謝丁、陳利光、袁智皓、鄭成、吳智、謝耀勇、李夏南等人組成的新一屆領導班子。新一屆核心領導人員大多年輕有為、履歷豐富、各有所長、分工明確,在競爭更為激烈的半導體領域有望開辟出一條成長之路。請務必閱讀
22、正文后的聲明及說明請務必閱讀正文后的聲明及說明 6/38 安路科技安路科技/公司深度報告公司深度報告 表表 2:核心管理人員核心管理人員介紹介紹 姓名姓名 職務職務 出生年份出生年份 學歷學歷 履歷履歷 許海東許海東 董事長 1970 暨南大學管理學博士 曾任中國電子財務有限責任公司副總經理;中國電子信息產業集團有限公司財務部副主任;中國長城科技集團股份有限公司總會計師;華大半導體有限公司總經理、總會計師、黨委委員 文華武文華武 總經理 1986 重慶大學光學碩士 曾任華為技術有限公司芯片驗證工程師;中國電子科技集團第二十四研究所芯片設計工程師;2015 年加入公司,曾任公司系統方案部高級總監
23、,兼任本公司子公司成都維德青云電子有限公司總經理 謝丁謝丁 董事、副總經理 1984 復旦大學微電子博士 曾任美滿電子科技股份有限公司軟件工程師;自 2012 年 12 月加入公司,曾任公司軟件部高級總監 陳利光陳利光 副總經理 1979 復旦大學微電子博士 曾任浙江朗威微系統有限公司設計工程師;北京港灣網絡有限公司軟件工程師;2012 年加入公司,曾任公司董事、總經理 袁智皓袁智皓 副總經理、工程運營部高級總監 1981 上海交通大學電磁場與微波碩士 曾任上海萊迪思半導體有限公司產品部產品工程師、產品工程經理;2013 年加入公司,擔任工程運營部高級總監 鄭成鄭成 副總經理、財務總監 198
24、4 上海財經大學國際會計學士 曾任瑪澤咨詢(上海)有限公司審計助理;中瀚石林企業咨詢(上海)有限公司高級審計助理;上海申華控股股份有限公司會計經理;華大半導體財務部經理;2019 年 7 月加入公司全面負責財務工作 吳智吳智 副總經理、硬件部高級總監 1970 復旦大學微電子博士 曾任摩托羅拉(中國)電子有限公司天津分公司工程師;泰鼎多媒體(上海)有限公司研發部資深經理;矽眏電子科技(上海)有限公司研發部總監;上海萊迪思半導體有限公司研發部總監;2019 年加入公司 謝耀勇謝耀勇 副總經理、市場銷售部高級總監 1977 西安交通大學工商管理碩士 曾任深圳市億威爾信息技術股份有限公司硬件工程師;
25、萊迪思半導體(Lattice)高級區域銷售 經理;芯科科技(SiliconLabs)和美高 森美(Microsemi)高級區域銷售經理;2018 年加入公司 李夏南李夏南 副總經理、工程運營部高級總監 1987 大連民族大學光電子學士 曾任廣東德豪潤達電氣股份有限公司研發工程師;深圳路明半導體照明有限公司研發工程師;江蘇艾科半導體有限公司商務企劃部總監;勝克半導體科技(上海)有限公司銷售總監;2019 年加入公司 吳浩然吳浩然 董事會秘書 1973 新加坡國立大學計算機碩士 曾任伯靈頓全球貨運物流有限公司高級 IT 經理;怡和科技(上海)有限公司駐渣打銀行 IT 服務經理;上海泰盈電子商務有限
26、公司電商業務負責人;上?;秒娦畔⒖萍加邢薰局苓叢靠偙O;2020 年加入公司 數據來源:公司年報,Wind,東北證券 1.2.快速成長證明實力,短期承壓放眼長遠 大空間下快速成長,大空間下快速成長,庫存周期庫存周期短期短期承壓。承壓。公司發展初期,得益于低基數以及國內國產 FPGA市場空白巨大,又逢美國開始對國內部分企業實施科技封鎖,國產替代保障供應鏈安全需求迫切,公司方面連年爆發式增長。2018-2022 年 5 年期間,公司收入從 0.29 億快速增長至 10.42 億元,其中每年的增速分別高達 329%,130%,141%,54%,順利實現了從萌芽到成長期的快速越變。由于疫情導致的供應鏈
27、受阻以及美國開啟的出口管制共同作用下,半導體行業在 2021 年出現了前所未有的囤貨潮。公司收入也在 2022 年到達階段性高峰后,2023 年有所下滑。2023 年,半導體行業庫存仍在去化周期,且疫后終端市場需求尚未反彈,公司整體出貨量下滑明顯,收入和利潤同比有所下降。2023 年實現營收 7.01 億元,同比下降 32.75%;實現歸母凈利潤-1.97 億元,同比為-429.59%。2024Q1 實現營收 1.42 億元,同比下降-24.29%,環比增長 31.46%;實現歸母凈利潤-0.56 億,虧損同比擴大 9.11%,環比收窄 6.24%。2024Q1 經營業績環比起穩,整體市場需求
28、有所回暖,預期今年下半年去庫存周期將逐步結束,下游采購需求有望逐漸恢復。請務必閱讀正文后的聲明及說明請務必閱讀正文后的聲明及說明 7/38 安路科技安路科技/公司深度報告公司深度報告 圖圖 3:2020-2024Q1 公司營業收入公司營業收入 圖圖 4:2020-2024Q1 公司歸母凈利潤公司歸母凈利潤 數據來源:公司年報,東北證券 數據來源:公司年報,東北證券 1.3.堅持向上突破,發布即大賣 實力新品發布即大賣,產品條線逐漸完善。實力新品發布即大賣,產品條線逐漸完善。公司早期著力不斷豐富產品線,自2014年發布首個 FPGA芯片后,2015年 EAGLE系列 FPGA芯片量產,并進入工業
29、控制市場,在 2018年均價 15元的 EAGLE 系列產品貢獻超 90%營收。2017年,公司發布 ELF2高能效 SoC芯片,2019年 ELF3系列芯片量產,2019年起,公司 ELF系列產品憑借其優異的能效比和較高的性價比,成為公司主力產品,貢獻過半營業收入。2020年,均價近 200元的旗艦產品 PHOENIX 1系列芯片量產,并在 2021年取得超億元營收,2022 年,公司順利完成第二代 PHOENIX 系列芯片的研發。2021 年,公司 SWIFT 系列 FPSoC(現場可編程系統級芯片,Field Programmable System On Chip)芯片量產,并取得千萬收
30、入,為公司打開新的 FPSoC 產品版圖。圖圖 5:公司:公司 2018-2021 主要主要收入構成(百萬元)與占比收入構成(百萬元)與占比 數據來源:公司招股書,東北證券 -50%0%50%100%150%200%100300500700900110020202021202220232024Q1營業收入(百萬,左軸)YOY(%,右軸)-450%-350%-250%-150%-50%50%150%250%350%-200-150-100-5005010020202021202220232024Q1歸母凈利潤(百萬,左軸)YOY(%,右軸)1.94 105.64 26.25 39.35 74.3
31、0 167.56 0.95 81.20 203.91 369.07 17.86 1.19 0.62 16.77 0%10%20%30%40%50%60%70%80%90%100%2018201920202021PHOENIX系列EAGLE系列ELF系列FPSoC系列技術服務 請務必閱讀正文后的聲明及說明請務必閱讀正文后的聲明及說明 8/38 安路科技安路科技/公司深度報告公司深度報告 圖圖 6:公司:公司 2018-2021 各類產品各類產品均價均價 ASP/元元 數據來源:公司招股書,東北證券 集成化打開市場,高端化拉高均價。集成化打開市場,高端化拉高均價。自 2021 年量產首款 FPSo
32、C 以來,公司 FPSoC產品出貨量和營收占比逐年增長,2021 年/2022 年/2023 年 FPSoC 產品收入分別為0.18 億元/0.39 億元/0.45 億元,占營業收入 2.63%/3.76%/6.35%。2023 年,公司FPGA 產品和 FPSoC 產品營收分別為 6.21 億和 0.45億,FPGA產品均價由 2021 年的 17.48 元,持續上漲至 2023 年的 31.02 元;FPSoC 產品由于價格年降,均價由2021 年的 13.62 下降至 2023 年的 7.04 億元。由產品均價可見,公司 FPGA 芯片營收仍以單價較低的 55nm為主,但單價上百元的 2
33、8nm PHOENIX系列產品出貨量正逐步增加,營收占比持續擴大。圖圖 7:公司:公司 2021-2023 主要主要收入構成(億元)與占比收入構成(億元)與占比 數據來源:公司年報,東北證券 197.98169.8815.0415.8615.5616.577.3712.9612.2314.16 13.510.050.0100.0150.0200.0250.02018201920202021ASP/元PHOENIX系列EAGLE系列ELF系列FPSoC系列6.439.896.210.180.390.450.170.10.340%10%20%30%40%50%60%70%80%90%100%202
34、120222023FPGA產品FPSoC產品技術服務 請務必閱讀正文后的聲明及說明請務必閱讀正文后的聲明及說明 9/38 安路科技安路科技/公司深度報告公司深度報告 圖圖 8:公司公司 2021-2023 各類產品均價各類產品均價 ASP/元元 數據來源:公司年報,東北證券 1.4.加碼研發矢志不渝,長期主義彰顯本色 持續加大研發持續加大研發強度強度,逆勢逆勢完善產品矩陣。完善產品矩陣。即使處于行業周期谷底,公司依然堅定投入研發,研發費用逐年,在 2023 年研發投入達到 3.84 億元,占營業收入的54.82%,2024Q1投入0.98億元,占營收69.16%。2023年安路科技新增知識產權
35、申請 90 項,同比增長 69.81%,截至年末累計申請知識產權 353 項。2023 年 11 月發布全新高性能 DRAGON系列,進一步完善 FPSoC芯片產品品類。圖圖 9:研發費用:研發費用及費用率及費用率 圖圖 10:公司:公司 2023 年研發費用結構年研發費用結構 數據來源:各公司年報,東北證券 數據來源:公司年報,東北證券 研發布局全面,投入回報明晰。研發布局全面,投入回報明晰。從研發費用的結構上看,2023 年公司加大對FPSoC 芯片和車規芯片的研發投入,分別占總研發費用的 21.70%、12.53%。完成了以 28nm PHOENIX 系列為代表的多款新規格芯片產品的研發
36、量產,進一步完善28nm 工藝平臺產品布局,新產品已在圖像采集、視頻顯示和通信控制等多個細分領域重要客戶實現量產供貨;實現新款車規芯片量產及重要客戶應用導入;完成低功耗、高性能 FPSoC 芯片研發;以及對專用 EDA 軟件產品在時序性和運行效率的持續優化。1.5.毛利率空間充裕,新品持續上攀 17.4825.8031.0213.6212.807.040.05.010.015.020.025.030.035.0202120222023ASP/元FPGA產品FPSoC產品0%10%20%30%40%50%60%70%80%0501001502002503003504004502020202120
37、2220232024Q1研發費用(百萬元,左軸)安路科技研發費用率(%,右軸)47.47%21.70%12.53%5.10%13.20%FPGA芯片研發FPSoC芯片研發車規芯片研發FPGA專用EDA軟件研發FPSoC專用軟件研發 請務必閱讀正文后的聲明及說明請務必閱讀正文后的聲明及說明 10/38 安路科技安路科技/公司深度報告公司深度報告 新品新品拉拉升毛利率,向上空間仍較大。升毛利率,向上空間仍較大。安路科技毛利率呈緩慢上升趨勢,2023 年和2024Q1 的毛利率分別為 38.36%和 38.53%。2023 年雖然由于部分細分市場需求不足、價格競爭激烈,毛利率略有下降,但仍保持在 4
38、0%左右。公司的高端新品PHOENIX 系列和 FPSoC系列產品量產之初毛利率均超 50%,遠高于其他產品。不過觀察 Xilinx、Lattice 等國際領先廠商的毛利率超 60%,安路科技與之相比仍有一定差距,主要因為公司起步較晚,高毛利率的PHOENIX系列和 FPSoC產品面市量產時間較短,貢獻占比仍不足,對整體毛利率的拉升尚不明顯。但隨著以 28nm 為代表的中高端系列產品營收占比進一步提高,公司毛利率有望進一步抬升,FPGA芯片毛利率向上空間仍較大。圖圖 11:公司各類產品:公司各類產品毛利率毛利率 數據來源:公司年報,東北證券 1.6.庫存周期已顯拐點,無懼包袱放眼成長 庫存周期
39、已至尾聲,成長周期即將到來。庫存周期已至尾聲,成長周期即將到來。2020 年開始的供應鏈阻斷與需求激增,給半導體行業帶來了前所未有的大周期,公司正處于業務快速擴張階段,庫存余額有所增長。2022 年開始,半導體行業很快由供不應求轉為供給過剩,全鏈條剩余了許多前兩年囤積的芯片,公司面臨較大的庫存周轉壓力。2023 年末庫存金額7.63億元,原材料和庫存商品分別占比 56.67%和 40.80%。從 2023年產品出貨情況看,FPGA產品和 FPSoC產品銷售量分別為 20.02百萬顆和 6.39 百萬顆,銷售量同比變化-47.78%和109.81%,庫存量同比變化-15.39%和-21.11%,
40、這主要是因為公司產品結構優化,高價質量產品替換低價值量產品,而并非是老產品滯銷,所以在整體庫存金額上升的情況下總體庫存量反而下降。進入 2024 年,隨著終端市場需求回暖,庫存情況進一步出現積極變化,2024Q1末存貨金額下降至 6.99億元,庫存周期出現積極信號,有望開啟新一輪成長。10%20%30%40%50%60%20202021202220232024Q1整體毛利率FPGA產品EAGLE系列ELF系列PHOENIX系列FPSoC產品 請務必閱讀正文后的聲明及說明請務必閱讀正文后的聲明及說明 11/38 安路科技安路科技/公司深度報告公司深度報告 圖圖 12:公司存貨情況:公司存貨情況
41、圖圖 13:2023 年末存貨賬面余額結構年末存貨賬面余額結構 數據來源:公司年報,東北證券 數據來源:公司年報,東北證券 762.81698.540.000.501.001.502.002.50010020030040050060070080020202021202220232024Q1存貨余額(百萬,左軸)存貨周轉率(次數,右軸)56.67%2.09%40.80%0.27%0.17%原材料在產品庫存商品合同履約成本發出商品 請務必閱讀正文后的聲明及說明請務必閱讀正文后的聲明及說明 12/38 安路科技安路科技/公司深度報告公司深度報告 2.FPGA 靈活高效,靈活高效,AI 再啟廣闊應用空
42、間再啟廣闊應用空間 2.1.FPGA芯片靈活編程,并行處理運行高效 邏輯芯片邏輯芯片擔當擔當 AI 時代時代先鋒先鋒。AI 時代信息處理需求激增,邏輯芯片在各種信息處理與運算和控制任務中發揮著核心作用,其可分為處理器芯片與存儲器芯片兩大屬性。處理器又可分為通用和專用兩大類:通用處理器芯片又可細分為中央處理芯片(CPU)、圖形處理芯片(GPU)以和數字信號處理芯片(DSP);專用型可分為專用集成電路芯片(ASIC)和現場可編程邏輯陣列芯片(FPGA)。圖圖 14:各類處理器芯片分類:各類處理器芯片分類 數據來源:公開資料整理,東北證券 CPU的架構主要針對邏輯控制而設計。的架構主要針對邏輯控制而
43、設計。CPU主要邏輯架構包括控制單元(Control),運算單元(ALU,Arithmetic Logic Unit)和高速緩沖存儲器(Cache)及實現它們之間聯系的數據(Data)、控制及狀態的總線(Bus)。CPU 遵循馮諾依曼架構,其核心是存儲程序/數據、串行順序執行,因此 CPU 的架構中需要大量放置存儲單元和控制單元,計算單元只占據很小部分,所以 CPU 更擅長于處理邏輯控制,在進行大規模并行計算方面性能有限。CPU 擅長處理非常復雜的控制邏輯,預測分支、亂序執行、多級流水任務等等。請務必閱讀正文后的聲明及說明請務必閱讀正文后的聲明及說明 13/38 安路科技安路科技/公司深度報告
44、公司深度報告 圖圖 15:CPU 芯片架構圖芯片架構圖 數據來源:51fusa安全社區,東北證券 GPU中中ALU占比大,重于計算輕于控制。占比大,重于計算輕于控制。GPU采用大量運算單元組成的大規模并行計算架構,其中也包含基本的計算單元、控制單元和存儲單元,但 GPU 芯片空間的 80%以上是 ALU,而 CPU 芯片空間的不到 20%是 ALU。即 GPU 擁有更多的ALU 用于數據并行處理,故 GPU 的核心任務比較聚焦,主要用于優化具有簡單控制邏輯的數據并行計算任務,注重并行程序的吞吐量 圖圖 16:GPU 芯片架構圖芯片架構圖 數據來源:51fusa安全社區,東北證券 FPGA 可編
45、譯導線連接,執行指令高效??删幾g導線連接,執行指令高效。CPU 和 GPU 是固定架構,指令通過軟件編程,FPGA 是硬件可重新配置,其計算引擎由用戶定義。當編寫 FPGA 軟件時,已編譯的指令成為硬件組件排列在 FPGA架構上,并且這些組件都可以并行執行。FPGA 是由大量小型處理單元組成的陣列,其中包含多達數百萬個可編程的 1 位自適應邏輯模塊,每個模塊都可以像一個位 ALU 一樣工作,多達數萬個可配置的存儲塊以及成千上萬個數學引擎,支持可變精度浮點和定點運算。所有這些資源都是通過可根據需要激活的可編程導線網格連接的。在 FPGA上“執行”軟件時,與在 CPU 和 GPU 上執行已編譯和匯
46、編的指令不同,執行是數據流經過與軟件中表達操作相匹配的 FPGA上定制的深層流水線。由于數據流管道硬件與軟件匹配,因此消除了控制開銷,從而提高了性能和效率。使用 CPU 和 GPU,指令級流水線化,請務必閱讀正文后的聲明及說明請務必閱讀正文后的聲明及說明 14/38 安路科技安路科技/公司深度報告公司深度報告 新指令在每個時鐘周期開始執行。使用 FPGA,操作流水線化,因此對不同數據進行操作的新指令流,將在每個時鐘周期并行執行。圖圖 17:各類處理器芯片分類:各類處理器芯片分類 數據來源:Intel OpenAPI,東北證券 FPGA 靈活高效,適合新應用開拓。靈活高效,適合新應用開拓。相較于
47、 ASIC 芯片,FPGA 芯片具有靈活性高、開發周期短、下游客戶開發成本低的優點。ASIC 芯片是針對單一使用者的單一應用而進行的定制化設計,所以在靈活性上,ASIC 芯片的功能在制造完成后就已經固化了,無法二次更改,不具有 FPGA的可編程性和多場景應用的靈活性。此外,ASIC的定制化設計使其在目標應用上具有更高的性能功耗比,相應的,ASIC通常涉及復雜的設計流程、較長的開發周期和高昂的前期成本,所以 ASIC 的上市時間比 FPGA慢得多。請務必閱讀正文后的聲明及說明請務必閱讀正文后的聲明及說明 15/38 安路科技安路科技/公司深度報告公司深度報告 表表 3:FPGA 具有高靈活性、并
48、行性好、確定的低時延的特點具有高靈活性、并行性好、確定的低時延的特點 CPU GPU FPGA ASIC 靈活性靈活性 通用型 通用型 半定制化半定制化 全定制化 功耗功耗 低 高 較高較高 低 優點優點 擅長決策、控制、串行運算,可應用于不同編程語言及框架、管理及協調能力強 支持大量數據并行計算、浮點運算能力強、產品成熟 高 靈 活 性、高 性高 靈 活 性、高 性能、低功耗、確定能、低功耗、確定的低時延、同時擁的低時延、同時擁有流水線并行和數有流水線并行和數據并行據并行 更 高 的 性 能 功 耗比、體積小、保密性強 缺點缺點 功耗高、不擅長復雜算法運算和處理并行重復的操作 價格較貴、功耗
49、較高、延遲較高 使用門檻高、量產使用門檻高、量產成本成本高、開發難度高、開發難度大、峰值性能較弱大、峰值性能較弱 靈活性差、不可編輯,研發成本高,耗時長。應用應用 通用計算的主流選擇,擅長處理大量數據和高性能浮點運算 顯示芯片,圖形處理和人工智能的主流選擇 新開發功能板卡、新開發功能板卡、要求高速迭代的場要求高速迭代的場景景 專用領域和巨頭閉環生態的特殊選擇 數據來源:公開資料整理,東北證券 硬件結構與眾不同,單元化模塊硬件結構與眾不同,單元化模塊靈活靈活編程編程。FPGA 芯片主要由可編程的邏輯單元(LC)、和外界進行信號交互的輸入輸出單元(I/O)、連接前兩種元素的布線單元三部分構成。每個
50、邏輯單元又包括查找表(LUT)、多路復用器(MUX)和寄存器(主要由多個觸發器的時鐘端口連接構成)。LUT本質是靜態存取存儲器(SRAM),根據輸入端數量,常用的 LUT 有 LUT4(四輸入查找表)、LUT5(五輸入查找表)、LUT6(六輸入查找表),輸入端越多,可以實現的邏輯電路越復雜,邏輯容量越大,但輸入端數量增加一個,查找表使用的 SRAM 存儲電路面積增加約一倍。圖圖 18:典型的島型:典型的島型 FPGA 結構結構 數據來源:Mordor Intelligence,東北證券 最小單元便可實現邏輯運算。最小單元便可實現邏輯運算。FPGA的邏輯單元通過LUT中存放的二進制數據來實現對不
51、同電路功能的編程。以包含四輸入查找表(LUT4)的芯片為例,LUT4 有ABCD 四個輸入端,一個輸出端 Y,若要實現滿足=()()的邏輯電路,根據布爾代數理論,4 輸入的邏輯運算最多有24種結果,如圖 3 所示,當 ABCD 取 0110、1010、1110 時,Y 輸出 1,所有的 16 種輸入輸出功能形成一張真值表,將真值表的 16 種輸出數值配置到 SRAM 單元(存儲單元)中,就能將組合電路映射到查找表中,這就實現了我們的目標電路功能。因此,若根據不同邏輯電路的函數,提前往查找表的 SRAM 中寫入對應真值表的輸出值,則可以實現不同邏輯功能。請務必閱讀正文后的聲明及說明請務必閱讀正文
52、后的聲明及說明 16/38 安路科技安路科技/公司深度報告公司深度報告 軟件寫入存儲,軟件寫入存儲,加載加載特定功能。特定功能。用戶根據功能需求和目標電路,使用配套的 EDA 軟件通過邏輯綜合、布局布線和物理優化,最終編譯生成二進制位流數據(bitstream)。用戶將位流數據存放在 FPGA 芯片上或芯片外的特定存儲空間,FPGA 芯片啟動后將位流加載到邏輯單元的 SRAM 數據存儲空間和開關連線的 SRAM 控制存儲空間,FPGA 芯片就實現了用戶期望的特定功能。圖圖 19:邏輯單元結構和邏輯單元結構和 LUT4 的工作原理的工作原理 數據來源:SEMANTIC SCHOLAR,中北大學,
53、東北證券 FPGA 重在重在靈活性靈活性好好,即硬件可編程。,即硬件可編程。根據以上所述,通過改變在 16 個 SRAM 單元中的數值,使用 LUT4 的純查找結構來模擬不同的邏輯門,從而使同一個 FPGA芯片可以在相同的硬件電路連接下實現不同的邏輯功能,是現在不同場景的應用。這種修改耗時短且不限次數,從而造就的 FPGA芯片的高靈活性,使其在新開發的功能板卡和要求高速迭代的場景中具有先天優勢。雖然 CPU、GPU 靈活性也很高,但其底層硬件是固定的,僅通過改變寄存器的配置以實現編程;而 FPGA底層邏輯單元的連線和邏輯布局都可由用戶配置,具有硬件可編程性。FPGA 強在強在并行性好,具有確定
54、的低時延。并行性好,具有確定的低時延。FPGA 內部的數十萬個邏輯塊可以同時獨立處理 I/O 引腳輸入的信號,使并行計算的效率和性能大大提高,能夠實現高速數據處理和高頻信號處理。雖然 GPU也擅長并行運算,但是 FPGA較 GPU速度更快、時延更低、功耗更低。GPU 是基于馮諾依曼結構,指令譯碼執行、共享內存;而 FPGA的數據處理流程是通過用戶自主編程,直接映射至硬件上,本質為無指令、無需共享內存的結構,這使 FPGA在運行過程中不需要花費時間在獲取和編譯指令上,時延性降低,實時性增強。請務必閱讀正文后的聲明及說明請務必閱讀正文后的聲明及說明 17/38 安路科技安路科技/公司深度報告公司深
55、度報告 FPGA 流水線并行流水線并行優優于于 GPU。FPGA 同時擁有流水線并行和數據并行,而 GPU 在流水線深度受限,幾乎只有數據并行,GPU 通過 SIMD(單指令多數據流)來讓多個執行單元以相同步調處理不同數據,而 FPGA 除 SIMD 外,也能夠實現 MISD(多指令單數據流)和 MIMD(多指令多數據流)??偠灾?,GPU 的很多算法通過純軟件實現,需要多條指令才能完成,而 FPGA只需有限個時鐘周期即可完成,速度更快。2.2.公司產品軟硬兼備,新一代旗艦 FPSoC 再上一層 軟硬兼備,品類完善。軟硬兼備,品類完善。安路科技擁有“FPGA/FPSoC 芯片+軟件系統+應用方
56、案”的完善產品體系。公司產品按照硬件架構類型可分為FPGA芯片和FPSoC芯片。其中,FPGA 芯片包括高性能 PHOENIX 系列、高效率 EAGLE 系列和低功耗 ELF 系列;FPSoC芯片包括低功耗SWIFT系列和高性能DRAGON系列。同時公司也自主研發了專用 EDA 軟件 TangDynasty、FutureDynasty。硬件芯片產品系列和 EDA 軟件共同構成了安路科技完整的產品矩陣。請務必閱讀正文后的聲明及說明請務必閱讀正文后的聲明及說明 18/38 安路科技安路科技/公司深度報告公司深度報告 表表 4:安路科技安路科技產品體系產品體系 類型類型 產品系列產品系列 發布時間發
57、布時間 制程制程 LUTS 特點介紹特點介紹 應用領域應用領域 FPGA ELF2 2018年 55nm 1.5k-4.5k 低功耗、高性能 IO,常適用 于高速接口擴展與轉換、高速總線擴展、高速存儲器控制等應用場景 通訊設備、消費電子 ELF3 2019年 55nm 1.5-12k 最多支持 475 個用戶 IO,滿 足板級功能擴展多樣性應用需求 工業控制、網絡通信、數據中心 ELF4 2023 55nm 9.3k 最大支持 279 個用戶 IO,滿足車規 AEC-Q100(Grade 2)標準 汽 車 電子、網絡通信、工業控制 EAGLE4 2016年 55nm 23.4k 高效率,低功耗
58、、低成本、高性能,靜態功耗低至 5mA;適用于圖像預處理,伺服控制和高速圖像接口轉換 工業控制、通信接入、顯示驅動 PHOENIX 2020年 28nm 70-417k 高性能,高速串行 I/O、PCIE 硬核、DDR3DDR4 存儲接口和豐富的 IP 資源,最大支持 12.5Gbps 的通道速率 工業控制、通信、視頻圖像處理、數據中心、醫療設備 PHOENIX 1P 2024年 35-100k 輕量嵌入式、高集成度、高性價比、高能效,I/O 接口豐富,集成內存、MCU、MIPI等單元 工業控制、LED顯示、視頻處理與監控、通信、醫療、消費電子 FPSoC SWIFT 2022年 5.8k 高
59、性能 RISC-V 處理器硬核、DSC硬解碼模塊、PSRAM 及 PSRAM硬核控制器 視頻處理、消費電子、工業控制 DRAGON 2023年 95k 雙 核 ARM Cortex-A35、單 核 RISC-V、NPU、集 成MIPI D-PHY,能滿足對計算能力、可擴展性、實時性、穩定性等方面的高要求 機器視覺、工業控制、能源電力、汽車電子 軟件軟件 FPGA專用 EDA軟件 TangDynasty;FPSoC專用 EDA軟件 FutureDynasty 數據來源:公司年報、官網,東北證券 著眼新一代著眼新一代 FPSoC,靈活性與兼容性并舉。靈活性與兼容性并舉。FPSoC 即現場可編程系統
60、級芯片,通常會在 FPGA基礎上嵌入多種內核,如大容量存儲、處理器內核、DSP單元等通用處理器或專用處理器模塊、以及外部接口模塊等資源的集成電路芯片,能夠提供較高的計算性能和靈活性,以實現高性能和低功耗的目標。此外,FPGA SoC 還可以通過硬件加速和協處理器邏輯來突破硬件功能的限制,實現定制化的片上系統,Intel 公司稱其為 SoC FPGA。旗艦新品,再上一層。旗艦新品,再上一層。公司 2023 年全新發布的飛龍 DRAGON 系列 FPSoC,利用廣泛的 ARM兼容工具,集成雙核 ARM Cortex-A35和單核 RISC-V 處理器,便利應用開發過程。還具有專屬 MIPI 高速視
61、頻接口、DDR3DDR4 高速儲存接口,支持千兆以太網,等效邏輯單元達 95k,定位復雜嵌入式系統、低功耗和高性能芯片市場,在容量和集成度上相比上一代 SoC 產品有較大提升。DRAGON系列 FPSoC 實現了 ARMv8/RISC-V+FPGA+NPU 資源融合,且為客戶提供了業內屈指可數的 請務必閱讀正文后的聲明及說明請務必閱讀正文后的聲明及說明 19/38 安路科技安路科技/公司深度報告公司深度報告 ARM 或 RISC-V 兩大生態系統,再加上 NPU 方面的創新,性能、靈活性、可擴展性成為業界的標桿之一。安路科技多元化的產品矩陣進一步打開了其在機器視覺、工業控制、能源電力、汽車電子
62、等領域應用的想象空間。圖圖 20:安路科技高性能安路科技高性能 FPSoC 芯片飛龍芯片飛龍 數據來源:安路科技官網,東北證券 瞄準需求添瞄準需求添新新品品,引領行業再創新,引領行業再創新。智能化興起,邊緣計算再添沃土,公司歷經長期的研發積累,洞察客戶新需求。2024年 7月 8日,發布 SALPHOENIX 1P系列產品,包含 PH1P-35、PH1P-50 和 PH1P-100 三款芯片,以高集成度、高性價比、高能效為特點,配合以高中低不同等級的邏輯資源規模,幫助嵌入式領域用戶打造具有差異化競爭優勢的方案。有望打破國產 FPGA廠商長期作為“追隨者”的局面,開始引領行業創新。圖圖 21:安
63、路科技最新安路科技最新 FPGA 芯片芯片 PHOENIX 1P 數據來源:安路科技官網,東北證券 應用領域廣泛,逐漸導入量產。應用領域廣泛,逐漸導入量產。隨著產品矩陣的逐漸豐富,公司產品也逐步覆蓋了工業自動化、LED 顯示屏、MIPI 及 TCON 顯示、消費電子、醫療設備、新能源等下游應用領域。在汽車電子領域,公司產品也實現全新突破,目前安路科技具有兩款車規級 FPGA 核心器件,分屬 ELF4 和 PHOENIX 系列,芯片在激光雷達、Local-dimming動態分區背光、汽車電控、輔助駕駛、汽車電子后視鏡(CMS)、智能座艙多屏異顯、智能車燈和輔助駕駛等多種場景具有廣泛應用前景。同時
64、,公司也加強與行業領先企業的合作,在多領域加快與行業重要客戶的應用導入和量產。請務必閱讀正文后的聲明及說明請務必閱讀正文后的聲明及說明 20/38 安路科技安路科技/公司深度報告公司深度報告 表表 5:下游應用領域主要客戶:下游應用領域主要客戶 網絡通信網絡通信 中興通訊、工業富聯 工業控制工業控制 匯川技術、利亞德、靈星雨 消費電子消費電子 萬趣科技、維立科技 數據中心數據中心 G 客戶 數據來源:公司招股說明書,東北證券 2.3.FPGA廣泛適用,新興市場潛力巨大 2B 領域為主,智能化時代領域為主,智能化時代所需所需。網絡通信、工業控制、汽車電子和數據中心是FPGA 芯片的主要下游應用市
65、場?;诟哽`活性、高并行性、低時延的優勢,FPGA 芯片被廣泛應用于要求大量并行計算和快速技術迭代的產品中,例如多傳感器感知融合、信息實時傳遞和硬件加速等場景。在通信領域中,隨著 5G 通信基站的建設,無線信號的波束賦形對 FPGA芯片的需求量將進一步迎來增長。在工業領域中,FPGA 所提供的靈活性增加以太網連接能力,使其廣泛應用于工業顯示器驅動、電機控制和工業網絡通信等方面。在汽車領域中,FPGA 主要應用于需要多傳感器信號橋接的高級駕駛輔助系統(ADAS)和新能源汽車的電機控制場景。在數據中心領域,低延遲和高吞吐的優勢使 FPGA常被用于數據中心的運算加速,以及電源管理和安全性管理等場景。
66、據 Frost&Sullivan 預測,2025 年四大領域占比預計將達到 42.26%/30.34%/10.42%/7.92%。圖圖 22:2025E 全球全球 FPGA 芯片應用芯片應用領域領域占比占比 數據來源:Frost&Sullivan,安路科技招股說明書,東北證券 AI 與航空航天,打開廣闊市場空間。與航空航天,打開廣闊市場空間。人工智能和物聯網(IoT)的快速發展為FPGA 帶來新的增長點,下游應用領域有望持續擴張。人工智能的主要研究方向是基于神經網絡的深度學習,而深度學習算法需要大量算力,FPGA 作為硬件加速器,市場需求將進一步擴大。此外,FPGA 擅長以單數據多指令流為特點
67、的實時推理任務,未來隨著人工智能在各行業的迅速發展,有望為 FPGA下游應用規模帶來進一步的增量。此外,FPGA 芯片的核心競爭力在于可編程性,常應用在新開發產品的前期階段,有利于降低新產品的開發成本、縮短產品上市周期,這意味著 FPGA在低空飛行器、衛星通信和人形機器人等新興市場具有廣闊的應用前景。42.26%30.34%10.42%7.92%5.30%3.76%通信工業數據中心汽車消費電子人工智能 請務必閱讀正文后的聲明及說明請務必閱讀正文后的聲明及說明 21/38 安路科技安路科技/公司深度報告公司深度報告 表表 6:FPGA 適用于廣泛的適用于廣泛的應用場景應用場景 具體應用場景具體應
68、用場景 FPGA 適用特征適用特征 網絡通信網絡通信 有線通信領域:路由器(非家用)、交換機;無線通信領域:無線通信基站、射頻處理單元 高運算速度通信協議的高速處理 高靈活性通信協議持續迭代、反復修改 FPGA對復雜信號、多維信號的處理能力較強 工業控制工業控制 工業通訊、伺服電機驅動、機器視覺、邊緣計算、工業機器人 低時延數據處理能力精確、無抖動的伺服驅動&邊緣智能硬件加速 高靈活性標準、協議的演變 汽車電子汽車電子 自動駕駛系統、系統接口及控制、視頻橋接和融合、ADAS 領域、激光雷達、行車后視鏡 可重復編程性自動駕駛算法的開發測試 比 GPU 更低的時延縮短制動距離 多種類協議支持多傳感
69、器感知融合 消費電子消費電子 智能手機、電視、無人機、AR/VR 設備 并行性好高分辨率、低時延 LED 顯示 高靈活性產品生命周期前期迭代階段快速上市 軍工軍工/航空航空航天航天 飛行控制、傳感器接口、衛星圖像處理、雷達射頻信號處理、使用光纖陀螺儀的慣導系統、制導 比 ASIC 更低的開發成本需求量小的專用產品 低時延的高速數據處理快速反應、精確打擊 FGPA 高運算能力滿足衛星通訊和圖像處理需求 數據中心數據中心 運算加速器、電源管理器、接口控制器 FPGA高性能、低延遲高計算能力硬件加速 高兼容性統一調度其他芯片異構計算&系統管理 高并行性感測更多傳感器信號電源管理&熱管理 FPGA可通
70、過硬件支持的身份驗證管理加強安全性 人工智能人工智能 語音識別、自然語言處理、深度學習、神經網絡訓練 高并行、低功耗、低時延以單數據多指令流為特點的實時推理任務 醫療醫療 醫 療 影 像(X 射 線、超 聲、CT、PET);電子醫療(病人監護、麻醉設備)、心率管理(起搏系統、除顫器)等醫療設備 高靈活性醫療設備硬件后續現場升級降硬件維護成本、縮短上市周期 高集成、低功耗、小尺寸便攜式醫療設備 數據來源:Lattice、Xilinx、Altera官網,Gartner,東北證券 2.4.市場規模百億美元,AI打開廣闊空間 全球全球 FPGA 百億美元百億美元市場市場兜底,兜底,AI 再開再開廣闊空
71、間廣闊空間。據貝哲斯數據統計,2022 年和2023 年全球 FPGA 市場規模達人民幣 482.87 億元(約 67 億美元)和人民幣 568.46億元(約 79 億美元)。受益于數據中心、人工智能等新興領域的加速發展,未來FPGA市場規模將持續增長,預測將以 6.34%的平均復合增長率增長,并于 2029年達到 822.23 億元(約 114億美元)。此外,2024 年 3月 1 日,在 Intel宣布 Altera 獨立運營的線上視頻會中,首席執行官 Sean Kerins 也樂觀預測稱,隨著 AI 大模型的迅速發展,神經網絡和深度學習對算力的需求將迎來大爆發,未來五年 FPGA的累計潛
72、在市場或將超過 550 億美元。另有 Markets&Markets 預測,FPGA 市場規模2024 年將達到 121 億美元,之后將以 16.35%的復合增速成長至 2029年的 258億美元。亞太市場呈現巨大發展潛力,中國市場增速或將超過全球平均水平亞太市場呈現巨大發展潛力,中國市場增速或將超過全球平均水平。GSM 協會發布的2023 年移動經濟報告預測,到 2030 年,授權蜂窩物聯網連接總數將翻一番達到 53 億,其中大中華區占總數的三分之二,全球物聯網滲透率的指數級增長預計將推動 FPGA市場的擴張。此外,隨著中國下游市場需求復蘇和信息化升級,新一代通信技術、運算加速等驅動下的新興
73、應用場景不斷發展,中國本地化供應鏈加速構建,國內FPGA芯片市場需求將進一步擴張。據Mordor Intelligence統計,包括中國在內的亞洲區域將是未來 FPGA 增長速率最快的地區。請務必閱讀正文后的聲明及說明請務必閱讀正文后的聲明及說明 22/38 安路科技安路科技/公司深度報告公司深度報告 圖圖 23:FPGA 區域增長速率(區域增長速率(2022 E-2027E)圖圖 24:全球:全球 FPGA 規模規模/億億美元美元 數據來源:Mordor Intelligence,東北證券 數據來源:Frost&Sullivan,貝哲斯咨詢,東北證券 02040608010012020192
74、0202021202220232029ECAGR:6.34%請務必閱讀正文后的聲明及說明請務必閱讀正文后的聲明及說明 23/38 安路科技安路科技/公司深度報告公司深度報告 3.自主崛起當自強,高端突破應用廣自主崛起當自強,高端突破應用廣 3.1.全球化逆潮涌現,FPGA亟需自主崛起 全球化逆潮涌現,半導體自主可控迫切。全球化逆潮涌現,半導體自主可控迫切。隨著中國的崛起以及美國在其主導的全球化下利益分配不均,近年來貿易摩擦不斷升級。半導體產業鏈長,對數字經濟影響廣泛,成為科技制裁的焦點領域。2016 年,美國對中興通訊實施出口限制措施,2018 年起,美國頻繁對中興通訊、華為、中芯國際等我國重
75、要科技企業乃至全域,實施越發趨嚴的科技限制措施。5G 相關器件、中高端算力芯片、先進制程半導體設備等均被限制的背景下,半導體的自主可控尤為迫切。表表 7:美國對華半導體制裁事件美國對華半導體制裁事件 時間時間 制裁制裁對象對象 事件內容事件內容 2016年 3 月 6日 中興通訊 美國宣布將對中興通訊實施出口限制措施 2018年 4 月 16日 中興通訊 美國宣布未來 7 年,美國公司將禁止向中興通訊銷售零部件、商品、軟件和技術 2019年 5 月 16日 華為 美國將華為列入出口管制“實體清單”,美國成分超 25%的產品或技術,需經美國批準后,方可與華為進行合作、交易。停供EDA、谷歌 GM
76、S 2019年 11月 1日 ASML ASML未獲得出口許可,暫時中止向中國客戶交付 EUV光刻機 2020年 5 月 15日 華為 美國收緊對華為的制裁,所有含美國成分超 0%的產品或技術,需經美國批準后,方可與華為進行合作、交易 2020年 9 月 15日 華為 臺積電、三星、聯發科等企業中斷向華為供應含美國成分芯片 2020年 12月 18 日 中芯國際 中芯國際被美國列入實體清單,對用于10nm及以下技術節點的產品或技術,美國會采取“推定拒絕”的審批政策 2021年 3 月 1日 華為 只要涉及美國技術的產品,禁止供應華為 5G設備 2022 年 10 月 7 日 半 導 體 設備、
77、零部件 用于 16/14nm 邏輯、128+層 NAND、18nm-DRAM 的含美先進半導體制造設備、零部件,均需申請許可。2022 年 10 月 7 日 高端芯片 限制中國購買和制造高端芯片的能力,I/O 雙向傳輸率達 600 Gbyte/s 或以上,處理器總算力為 4800TOPS 或以上芯片,如英偉達 H100/A100 出口至中國將受限。2022 年 12 月 15 日 國產芯片 長江存儲、寒武紀、上海微電子被列入實體清單 2023年 10月 17 日 中高端芯片 限制中國購買和制造中高端芯片的能力,英偉達 A800、H800、L40s 及 RTX 4090 等芯片將受到限制。壁仞科
78、技、摩爾線程等多家中國 GPU 芯片企業列入實體名單 2024年 1 月 1日 ASML 取消對中國的部分光刻機訂單,撤銷 NXT:2050i 及以上光刻的出口許可證 2024年 5 月 7日 華為 美國撤銷高通和英特爾公司向華為出售半導體的許可證 數據來源:公開資料整理,東北證券 請務必閱讀正文后的聲明及說明請務必閱讀正文后的聲明及說明 24/38 安路科技安路科技/公司深度報告公司深度報告 FPGA 美國高度壟斷,亟需美國高度壟斷,亟需自主崛起自主崛起。目前 FPGA 市場仍由美國三大巨頭 Xilinx(被 AMD 收購)、Altera(被 Intel 收購)、Lattice 主導,占據
79、8 成以上的份額(據Frost&Sullivan 2019年統計)。在當前風云變幻的國際環境下,美國政府已提出多項芯片對華出口禁令,FPGA 的供應安全值得高度關注。同時,在特種領域要求FPGA 芯片的絕對自主可控,以保證國家安全不受掣肘,國產替代需求強烈。疊加疫情期間供應鏈受阻,下游廠商備貨需求增加,Intel 和 AMD 等公司宣布對 FPGA產品漲價,國內公司對 FPGA 芯片的多元化供應也有訴求。國產化需求疊加產業國產化需求疊加產業扶持,扶持,自主自主 FPGA 蓬勃發展蓬勃發展。在下游企業對 FPGA 國產替代的強烈訴求下,國內FPGA企業也不斷獲得政策扶持和經濟補助。安路科技自20
80、18年起,公司累計獲得計入當期損益的政府補助約 2.87 億元,對于企業的成長發展尤為重要。表表 8:2018-2024Q1 安路科技獲計入當期損益的政府補助金額安路科技獲計入當期損益的政府補助金額 年份年份 計入當期損益的政府補助計入當期損益的政府補助/萬元萬元 2018 3871.45 2019 9809.84 2020 6802.13 2021 2411.91 2022 3011.43 2023 1724.99 2024Q1 1098.96 數據來源:公司招股說明書,公司年報,東北證券 3.2.國產 FPGA乘勢崛起,高端突破前景矚目 多維技術指標共筑多維技術指標共筑 FPGA性能。性能
81、。FPGA芯片的并行計算的性能由其容量來提供,高容量的 FPGA允許部署更多的處理電路,因而帶來了更高的處理性能。在容量方面,LUT 數量(邏輯容量指標)、DSP 數量(數字信號處理能力指標)、RAM 數量(數據存儲能力指標)和 User I/O 數量(數據接口能力指標)是重要的技術指標,其中 LUT 數量是 FPGA 芯片容量的基礎性指標。在性能方面,制造工藝、DSP 工作頻率(數據運算速度指標)、動態功耗、SerDes 速率(高速串并轉換數據的傳輸速率)和 DDR3/DDR4 速率(動態隨機存儲器數據讀取接口的標準速率)是 FPGA 芯片重要的技術指標,其中制造工藝是 FPGA 芯片性能的
82、基礎性指標。請務必閱讀正文后的聲明及說明請務必閱讀正文后的聲明及說明 25/38 安路科技安路科技/公司深度報告公司深度報告 表表 9:FPGA 芯片技術指標介紹芯片技術指標介紹 指標類型指標類型 技術指標技術指標 介紹介紹 容量容量 LUT 數量 邏輯容量指標?;?SRAM 查找表的邏輯單元是 FPGA 芯片的最基本單元,可以實現多個基本邏輯門組合的功能。DSP 數量 數字信號處理能力指標。DSP 單元可以實現多個數的乘法、加減法、寬位邏輯操作等功能。DSP 的主要參數包括乘法器的位數和加法器的位數。RAM 容量 數據存儲能力指標。RAM 包括多個內嵌整塊 RAM 和用 LUT 實現的分布
83、式 RAM。單位為 Kbit。User I/O 數量 數據接口能力指標。指用戶可用的最大輸入/輸出接口數量。性能性能 制造工藝 指芯片制程。制造工藝越先進,FPGA 芯片的成本越高,性能越高。DSP 工作頻率 數據運算速度指標。DSP工作頻率越高,數據運算速度越快。單位為MHz。動態功耗 芯片處于工作狀態時電路翻轉產生的功耗。動態功耗越低,芯片耗電越少,芯片壽命越長,芯片對于系統設備的散熱要求越低。單位為 W。SerDes 速率 高速串并轉換數據的傳輸速率。該速率越高,數據傳輸量越大。單位為Gbps。DDR3/DDR4 速率 指 DDR3/DDR4 同步動態隨機存儲器數據讀取接口的標準速率。單
84、位為MT/s。數據來源:公司招股書說明書,東北證券 國內企業國內企業中低端已有覆蓋,高端期中低端已有覆蓋,高端期盼盼突破。突破。從制程角度來看,在 14nm 以下的先進制程區間內,國內仍處于空白階段,國內產品主要集中于 22nm-60nm 之間,28nm產品技術已趨成熟,中低端應用市場國產 FPGA有望加速替代。在政策的大力支持和國際供應鏈動蕩的環境下,國產 FPGA有望加速對中低端應用市場覆蓋,加快高端產品的突破量產,進一步加速國產替代進程。表表 10:國內外企業各制程國內外企業各制程 FPGA 產品布局產品布局 55nm 40nm/45nm 28nm 22nm 20nm 14/16nm 1
85、0nm 7nm Xilinx SPATRAN-6 7 系列 Kintex UltraScale UltraScale+ZynqMPSoC RFSoC Versal Intel MAX 10 Stratix V Arria V Cyclone V Arria10 Cyclone 10 Stratix 10 AgilexF AgilexI AgilexM AgilexD 安路科技安路科技 ELF2/3 Eagle Phoenix 紫光同創紫光同創 Compa Logos Titan Logos-2 Titan-2 復旦微復旦微電電 億門級FPGA 高云高云 晨曦/小蜜蜂 Aurora V 智多晶智
86、多晶 Sealion 2000 Seal5000 SA5Z-30 京微齊力京微齊力 HME-HR02 HME-P1 HME-HR03 HME-P2 HME-H7P20 易靈思易靈思 Trion 鈦金 數據來源:各公司官網,東北證券 3.3.安路科技性能優異,高端制程與 FPSoC 重點突破 安路科技安路科技瞄準國內瞄準國內市場,市場,FPGA 比肩比肩美國美國部分產品部分產品。公司的小精靈系列 ELF2、ELF3,主要應用市場為通訊、服務器,利用 FPGA 對背板上的 CPU 進行功能調度;請務必閱讀正文后的聲明及說明請務必閱讀正文后的聲明及說明 26/38 安路科技安路科技/公司深度報告公司
87、深度報告 EAGLE 4 比肩 Altera 的 Cyclone 系列,主要應用于工程控制領域;PHOENIX 系列比肩 Xilinx 的 7A(Artix-7)、7K(Kintex-7);SWIFT 集成多種中國市場消費類產品所需 IP,應用領域與 ASIC SoC相似,主要用于產品開發前期。安路科技國內同制程最優,放眼全球仍有提升空間。安路科技國內同制程最優,放眼全球仍有提升空間。僅從表觀參數對比來看,安路科技 EAGLE4 系列產品(EG4S20)可比肩美國廠商 Altera 60nm 工藝的 Cyclone IV(EP4CE15)和 Xilinx 45nm工藝的 Spartan6(XC
88、6SLX16),但其性能水平在其產品系列處于中下游,說明包括安路科技在內的國內廠商還有較大的提升空間。對比國內主要廠商,在等效邏輯單元數量上,EAGLE 4的等效邏輯單元數量 23.4k在國產FPGA芯片的55nm產品中處于第一梯隊,但對比國產40nm產品仍有一些差距。在 DSP 數量、存儲資源和最大數據接口數量上,安路科技與其他廠商技術水平相當。去年安路科技已發布 28nm 高性能產品Phoenix系列,在邏輯容量上有望進一步增長,以滿足復雜電路的編程需求。表表 11:安路科技:安路科技 55nm 產品產品與與國內外廠商國內外廠商產品性能產品性能對比對比 公司公司 產品系列產品系列 制程制程
89、 等效等效 LUT 數量數量 DSP 數量數量 RAM 數量數量(kb)最 大最 大User I/O 數量數量 安路科技安路科技 ELF2 55nm 1.5k-4.5k 8-15 534-684 206 ELF3 55nm 1.5-12k 8-16 108-612 475 ELF4 55nm 9.3k 16 270 EAGLE4 55nm 23.4k 29 724-1088 196 紫光同創紫光同創 Logos 40nm 12-102k 540-5148 498 易靈思易靈思 Trion 40nm 3.8-112k 77-5407 278 智多晶智多晶 Sealion2000 55nm 12-
90、25k 20-32 432-1335 304 京微齊力京微齊力 HME-HR02 40nm 1-3k 72 97 高云高云 晨熙 55nm 10-54k 40-48 540-2520 小蜜蜂 55nm 1-8k 16-20 72-468 276 Xilinx Spartan6 45nm 3.8-147k 8-180 216-4824 576 Altera CycloneIV 60nm 6k-150k 15-360 270kb-6.48mb 532 數據來源:各公司官網,東北證券 安路科技安路科技 55nm 的產品矩陣完善,能夠的產品矩陣完善,能夠滿足滿足廣泛的下游需求。廣泛的下游需求。55nm
91、產品是安路科技營收的主要來源,占 FPGA 產品總營收的半數以上。40nm-60nm FPGA芯片屬于中低性能市場,以低功耗、低成本為主要賣點,下游應用場景主要在消費電子領域的 LED顯示、橋接,以及伺服控制、高速圖像接口轉換等領域。從產品數量來看,國內廠商在中低容量市場起步更早,產品技術更為成熟,產品豐富度也更高,2016年高云半導體推出小蜜蜂系列、安路科技推出 EAGLE 4系列,2017年紫光同創推出 Logos系列,是目前國產 FPGA正在加速滲透的領域。28nm產品是安路科技未來產品是安路科技未來產品向上突破產品向上突破的重要發力點的重要發力點。28nm產品是公司目前成熟量產的 FP
92、GA 產品中制程最先進的產品系列,在國產替代中占有重要地位。28nm產品平衡性能、功耗、成本,以追求高性價比為特點,主要應用于 5G 通信、工業控制、視頻圖像處理、汽車電子等領域。除安路科技的 PHOENIX 系列外,市場主要 28nm產品還有國際廠商 Xilinx 的“7 系列”、Altera 的“V 系列”,以及國內廠商紫光同創的Titan-2和Logos-2、復旦微電的億萬門級FMP系列、智多晶的Seal5000。在在 28nm 產品上,安路科技產品上,安路科技在國內廠商中居于前列。在國內廠商中居于前列。與國際龍頭相比,國內廠商在產品矩陣的豐富度上有所欠缺,與頂尖芯片在性能上還有一定差距
93、。安路科技的PHOENIX系列對標的是Xilinx的7A、7K系列,從性能角度看,其邏輯單元數量、DSP 數量和 SERD 速率在 7 系列產品中仍處于中游水平。國內各廠商對比來看,2018 年復旦微電首先推出 28nm 產品,隨后 2020 年安路、紫光、智多晶也先后發布,發展至今安路科技 PHOENIX 系列的等效邏輯單元數量最高達 417.024k,國內 請務必閱讀正文后的聲明及說明請務必閱讀正文后的聲明及說明 27/38 安路科技安路科技/公司深度報告公司深度報告 產品同比最高,最大用戶 I/O 數量為 400,最大 DSP數量為 840,最高 SerDes速率達 12.5 Gb/s,
94、在性能和集成度上皆居于國內產品前列。表表 12:安路科技:安路科技 28nm 產品產品與與國內外廠商國內外廠商產品性能產品性能對比對比 公司公司 產品系列產品系列 等效等效 LUT 數量數量 DSP 數量數量 最高最高 SerDes 速速率(率(Gb/s)最大用戶最大用戶 I/O 數數量量 安路科技安路科技 PHOENIX 70-417k 120-840 12.5 400 紫光同創紫光同創 Titan-2 68-390k 13.125 500 Logos-2 26-239k 6.6 500 復旦微電復旦微電 億萬門級 FMP100T8 106k 320 6.6 300 智多晶智多晶 Seal5
95、000 30-366k 250-1400 13.1 350 Xilinx SPRTAN7 6-102k 10-160 400 ARTIX7 12-215k 40-740 6.6 300 KINIEX7 65-478k 240-1920 12.5 400 VIRTEX7 326-1955k 1260-3600 28.05 1200 Altera Arria V 75-5000k 240-1156 12.5 704 Cyclone V 25-3000k 36-342 6.14 560 Lattice CertusPro-NX 52-96k 96-156 10 305 Certus-NX 17-39
96、k 24-56 5 191 數據來源:各公司官網,東北證券 高端產品源于高端產品源于高研發。高研發。相較業內其他FPGA公司,安路科技的研發投入一直居于領先地位,建立了軟硬件全部自主可控的產品布局。FPGA 芯片生命周期長,公司于行業波谷加大研發投入,逆勢布局為收獲下一波景氣周期奠定基礎。圖圖 25:同業各:同業各公司毛利率對比公司毛利率對比 數據來源:各公司年報,東北證券 30%40%50%60%70%80%90%20202021202220232024Q1安路科技紫光國微復旦微電(FPGA業務)Xilinx 請務必閱讀正文后的聲明及說明請務必閱讀正文后的聲明及說明 28/38 安路科技安路
97、科技/公司深度報告公司深度報告 圖圖 26:同業各:同業各公司研發費用公司研發費用率率對比對比 數據來源:各公司年報,東北證券 高端制程高端制程和和 FPSoC 產品產品重點突破,應用領域逐漸打開重點突破,應用領域逐漸打開。從制程上看,目前公司主要營收仍以 55nm為主,但 28nm PHOENIX系列產品出貨量正逐步增加,營收占比持續擴大。從業務上看,2023 年 FPGA 產品和 FPSoC 產品營收分別為 6.21 億和0.45 億,自 2021 年起,FPSoC 產品出貨量和營收占比逐年增長,2021 年/2022 年/2023 年 FPSoC 產品收入分別為 0.18 億元/0.39
98、 億元/0.45 億元,占營業收入2.63%/3.76%/6.35%。從產品性能和市場需求上來看,28nm 產品進一步提高了芯片性能和集成度,在人工智能的神經網絡加速器、數據中心的硬件加速和物聯網等要求高性能、低功耗的領域具有廣泛應用,相比 55nm 產品可以滿足更多下游領域的需求。FPSoC產品將多個功能模塊集成到一個芯片上,可以實現一個或多個專用目標領域的系統級功能,集成度更高,能夠滿足復雜的計算和控制任務,廣泛應用于嵌入式系統中。預計未來高端制程系列和 FPSoC 產品將成為安路科技營收增長的重要驅動力。0%10%20%30%40%50%60%70%80%0501001502002503
99、0035040045020202021202220232024Q1研發費用(百萬元,左軸)安路科技研發費用率(%,右軸)紫光國微研發費用率(%,右軸)復旦微電研發費用率(%,右軸)請務必閱讀正文后的聲明及說明請務必閱讀正文后的聲明及說明 29/38 安路科技安路科技/公司深度報告公司深度報告 4.FPGA 賦能千行百業,賦能千行百業,相得益彰相得益彰大大展宏圖展宏圖 4.1.AI應用百花齊放,FPGA相輔相成 AIGC 大模型大模型新時代,新時代,FPGA 擅于擅于新應用拓展。新應用拓展。AI 進入大模型時代,算力和互聯帶寬需求激增,遠超 CPU 性能的增長速度,系統對各種加速芯片的需求旺盛。
100、但AIGC 這幾年來尚屬于技術標準尚未成熟或發展迅速的行業領域,FPGA 半定制人工智能芯片是最佳選擇之一。OpenAI 在其研究中使用 FPGA 芯片,以提高人工智能計算的效率和性能,如 FPGA可用于加速深度學習計算,應用于圖像和視頻處理、自然語言處理等領域;可優化神經網絡模型,提高模型的精度、減小模型的大小并提高模型的推理速度;可加速強化學習,提高計算效率和性能。圖圖 27:英特爾:英特爾 FPGA 在數據中心的應用在數據中心的應用 數據來源:Intel官網,東北證券 FPGA 特性與特性與 AI 需求互補需求互補匹配。匹配。在處理實時和低延遲應用上,基于 FPGA 的卷積神經網絡(CN
101、N),可以滿足實時處理的需求,應用于自動駕駛和工業自動化等場景。在靈活性和可編程性上,FPGA 能夠快速適應不斷變化的 AI 需求,設計者可以利用 FPGA快速測試新的算法和模型,從而加快產品上市時間并節省成本。在多種精度支持上,FPGA 可以在運算時采用可變精度,使得 FPGA 既可以使用浮點數進行 AI模擬的訓練,也可以使用更低精度的定點數進行 AI模型的推斷。在安全性和隱私保護上,FPGA 的硬件級可編程性使其能夠在設計階段就實現數據加密和訪問控制,從而增強系統的安全性。同時在AI領域,隨著算法不斷迭代更新,FPGA可以通過重新編程來優化算法功能,而無需同 ASIC一樣重新設計芯片。請務
102、必閱讀正文后的聲明及說明請務必閱讀正文后的聲明及說明 30/38 安路科技安路科技/公司深度報告公司深度報告 圖圖 28:FPGA 的智能應用領域的智能應用領域 數據來源:CSDN中國專業開發者社區,東北證券 AI應用加速落地,應用加速落地,FPGA助力探索實踐。助力探索實踐。在圖像處理領域,FPGA可以通過定制化的硬件設計,實現高度并行的圖像處理和計算,如圖像濾波、圖像分割、邊緣檢測等操作,從而提高圖像處理的速度和效率。在信號處理領域,FPGA 可以實現高速、高精度的信號處理和計算,如音頻處理、視頻處理等操作。同時,FPGA 的高度可編程性和可定制性,使得它在處理不同類型的信號時具有靈活性和
103、適應性。在嵌入式系統方面,如物聯網設備、無人機等,由于 FPGA具有低功耗、高性能和可重構性等特點,因此可以幫助嵌入式系統實現高效的 AI 計算和決策。在量子計算領域,FPGA 可以用于搭建量子計算機中的經典計算部分,從而實現高效的量子計算。4.2.高算力需求帶來架構創新,異構 FPGA大放異彩 AI 規模法則規模法則樹立,樹立,帶來芯片設計新挑戰。帶來芯片設計新挑戰。OpenAI的成功樹立起“Scaling Law”的強勢地位,海量的數據需要更大的算力、存儲容量和帶寬。不斷變化的模型、層出不窮的工作負載,對更高性能和更高功效的旺盛需求,且工作負載變得日益復雜,同一芯片可能需要支持不同的指令集
104、,導致設計復雜性增加。架構和技術創新,是解決不斷增長的 AI計算需求的重要途徑。異構異構 FPGA 填補短板,大放異彩。填補短板,大放異彩。雖然 FPGA 布線資源有限,有些線必須走非常長,會限制時鐘頻率。但是 FPGA 不僅可以獨立工作,還可以與 CPU 和 GPU 協同工作,各取其長以滿足不同 AI 應用的需求?;?Chiplet 的異構集成已經被證明是后摩爾時代的理想解決方案,曾經 FPGA內存接口的短板,也可被模塊化的接口以及 HBM 所升級取代。新一代的 FPGA 架構和技術將不斷創新和發展,如 Intel 的FPGA SoC 和安路科技的 FPSoC,包括更高效的邏輯塊設計、更靈
105、活的互連技術。典型典型 Chiplet 異構異構 FPGA 芯片,功能完善性能強大。芯片,功能完善性能強大。Intel Agilex 7是典型的 Chiplet設計,由采用英特爾 10制程工藝的 Core FPGA Fabric,和 R-Tile、F-Tile 芯粒構成。其中 FPGA Fabric 負責提供運算等核心功能,F-Tile 負責提供主流的 PCIe 4.0 收發器,R-Tile負責支持前衛的 PCIe 5.0、CXL2.0等特性的收發器,并借助 HBM加快內 請務必閱讀正文后的聲明及說明請務必閱讀正文后的聲明及說明 31/38 安路科技安路科技/公司深度報告公司深度報告 存訪問速
106、度,打破存算壁壘。圍繞在 FPGA四周的 112G XCVR 收發機、PCIe Gen5、HBM等 Chiplet,通過 Intel的 EMIB先進封裝技術與主芯片連接。圖圖 29:Intel Chiplet FPGA 芯片架構芯片架構 數據來源:Intel官網,東北證券 定制化自選,打破定制化自選,打破 FPGA 與與 ASIC 邊界。邊界。Intel Agilex 7 芯片可由用戶選擇外圍Chiplet,如 HBM、112G XCVR、CPU Coherent Interface、PCIe Gen5 等,甚至可以自研定制化芯粒與 FPGA互聯,而 Intel提供 EMIB技術將用戶所需的芯
107、粒與 FPGA封裝到一起。異構計算漸主流,異構計算漸主流,高效開發降低成本。高效開發降低成本。通過使用 Chiplet 加先進封裝技術,廠商只需要設計核心部分的芯片粒,直接購買現成的內存接口、PCIe 接口、WiFi 等通用模塊芯片粒即可。相比SoC,Chiplet降低了設計和集成的難度,同時不同芯??筛鶕阅苄枰褂貌煌瞥?,進一步降低了設計異構計算系統的的成本,為 FPGA芯片的應用打開了空間。請務必閱讀正文后的聲明及說明請務必閱讀正文后的聲明及說明 32/38 安路科技安路科技/公司深度報告公司深度報告 圖圖 30:英特爾定制化:英特爾定制化 FPGA 組合組合 數據來源:Intel官網
108、,東北證券 4.3.航空航天打開新空間,FPGA顯神通 FPGA 與航空航天需求恰好適配。與航空航天需求恰好適配。作為可以先購買后設計,生命周期均可更新的萬能芯片,FPGA 廣泛應用于航空航天、通信、汽車電子、工業控制等領域。FPGA的可編程性使其能夠根據具體需求進行電路重組,從而實現特定運算,充分滿足了裝備系統對并行性、靈活性、保密性、可重構、小批量的芯片需求。FPGA 的低延時和高并行性是其重要優勢。的低延時和高并行性是其重要優勢。用戶可自定義 I/O 接口和內部連接結構,從而提供非常高的帶寬并保證低延時,這些特性使得 FPGA在實時應用中表現優異。在無人機和 eVTOL 等飛行器系統中,
109、FPGA 可用于目標識別和對外通信;在航空電子系統上,FPGA可用于包括數據采集、信號生成、方位和距離計算等功能。請務必閱讀正文后的聲明及說明請務必閱讀正文后的聲明及說明 33/38 安路科技安路科技/公司深度報告公司深度報告 圖圖 31:FPGA 芯片在飛行芯片在飛行器中的應用器中的應用 數據來源:Xilinx官網,東北證券 FPGA 開發周期短,開發周期短,適用于開發低空飛行器。適用于開發低空飛行器。FPGA 現貨芯片無需等待流片即可使用,縮短裝備設計與定型時間。同時可在不更換硬件的情況下改變裝備信息系統,更為靈活地應用于諸多特種場景。非常適用于研發過程中,標準與裝備形式不定的低空飛行器等
110、應用場景。FPGA 低功耗高效率,航天低功耗高效率,航天應用應用功不可沒。功不可沒。FPGA 的體系結構設計使其無需指令譯碼和共享內存來通信,不僅降低了單位執行功耗,還提高了整體能耗比。由于每個邏輯單元的功能在重編程時就已經確定,各硬件邏輯可以同時并行工作,從而大幅提升數據處理效率。FPGA 在深空探測及衛星中都得到了應用,如衛星的有效載荷處理、遙測和命令處理等。甚至 Actel 的抗輻射 FPGA 成功應用于“火星探路者”、“勇氣號”和“機遇號”等任務中,并且在 NASA 的多個火星探索任務中也發揮了關鍵作用。圖圖 32:北京微電子技術研究所北京微電子技術研究所宇航用宇航用 FPGA 系統系
111、統 數據來源:CSDN 中國開發者網絡,東北證券 請務必閱讀正文后的聲明及說明請務必閱讀正文后的聲明及說明 34/38 安路科技安路科技/公司深度報告公司深度報告 5.盈利預測盈利預測 安路科技作為我國稀缺的 FPGA公司,面向工控等廣大應用領域,產品具有很強的市場競爭力。在供應鏈安全的強烈訴求下,國產 FPGA芯片成長空間巨大,業績增速很快。伴隨 AI 與低空經濟的興起,異構 Chiplet 技術的發展,FPGA 芯片市場將迎來顯著增長。預計隨著行業去庫存周期結束,公司新產品陸續成功走向市場,公司將恢復高速增長。預計2024-2026年,公司營收為10.17億、14.93億、19.36億元,
112、增速分別為45.07%、46.87%、29.68%。公司歸母凈利潤為-1.21 億、0.05億、1.35億元。公司作為成長中的重要 FPGA 芯片公司,可以 PS 作為估值依據,參考紫光國微、復旦微電、景嘉微、海光信息 2024E 對應 PS 分別為 5.03 倍、5.03 倍、23.98 倍、20.18倍。給予公司2024年13倍PS估值,對應目標市值為132億元,給予“買入”評級。請務必閱讀正文后的聲明及說明請務必閱讀正文后的聲明及說明 35/38 安路科技安路科技/公司深度報告公司深度報告 6.風險提示風險提示 1)新產品研發與市場開拓進度不及預期 公司雖然始終保持高強度研發投入,每年保
113、持新產品發布節奏,但半導體市場需求變化較快,存在產品定位與市場需求脫節的風險,也存在行業競爭加劇,競爭對手產品更優的風險,還存在 FPGA 技術路線不確定的風險。2)下游領域景氣度不及預期 半導體需求存在周期波動,雖然當前處于去庫存的尾聲,AI應用帶起眾多新需求,但仍有市場需求不及預期的風險。3)地緣風險 公司為正當合法的商業公司,但當前地緣局勢緊張,存在國外加碼制裁,影響公司供應鏈與銷售的風險。4)業績與估值預測不及預期 當前雖是國產替代大趨勢,中央倡導科特估,但對公司業績的帶動存在不確定性,對公司估值的認可度存在不確定性。請務必閱讀正文后的聲明及說明請務必閱讀正文后的聲明及說明 36/38
114、 安路科技安路科技/公司深度報告公司深度報告 附表:財務報表預測摘要及指標附表:財務報表預測摘要及指標 Table_Forcast 資產負債表(百萬元)資產負債表(百萬元)2023A 2024E 2025E 2026E 現金流量表(百萬元)現金流量表(百萬元)2023A 2024E 2025E 2026E 貨幣資金 290 458 512 761 凈利潤凈利潤-197-121 5 135 交易性金融資產 367 367 367 367 資產減值準備 25 20 20 10 應收款項 32 57 104 135 折舊及攤銷 63 42 37 38 存貨 763 481 468 450 公允價值變
115、動損失-3 0 0 0 其他流動資產 18 18 18 18 財務費用 4 2 4 7 流動資產合計流動資產合計 1,504 1,468 1,603 1,902 投資損失-8-10-16-20 可供出售金融資產 運營資本變動-76 251-45 9 長期投資凈額 0 0 0 0 其他 0 0 0 0 固定資產 30 26 18 7 經營活動凈現金流量經營活動凈現金流量-193 185 5 178 無形資產 37 32 34 39 投資活動凈現金流量投資活動凈現金流量 170-33-27-23 商譽 0 0 0 0 融資活動凈現金流量融資活動凈現金流量 52 15 76 93 非流動資產合計非流
116、動資產合計 125 126 132 137 企業自由現金流企業自由現金流-76 148-28 148 資產總計資產總計 1,630 1,595 1,735 2,039 短期借款 31 51 131 231 應付款項 12 59 65 93 財務與估值指標財務與估值指標 2023A 2024E 2025E 2026E 預收款項 0 0 0 0 每股指標每股指標 一年內到期的非流動負債 12 12 12 12 每股收益(元)-0.49-0.30 0.01 0.34 流動負債合計流動負債合計 132 221 356 525 每股凈資產(元)3.61 3.32 3.33 3.67 長期借款 0 0 0
117、 0 每股經營性現金流量(元)-0.48 0.46 0.01 0.44 其他長期負債 53 44 44 44 成長性指標成長性指標 長期負債合計長期負債合計 53 44 44 44 營業收入增長率-32.7%45.1%46.9%29.7%負債合計負債合計 185 265 400 569 凈利潤增長率-429.6%38.6%2658.1%歸屬于母公司股東權益合計 1,445 1,330 1,334 1,469 盈利能力指標盈利能力指標 少數股東權益 0 0 0 0 毛利率 38.4%40.9%41.7%41.9%負債和股東權益總計負債和股東權益總計 1,630 1,595 1,735 2,039
118、 凈利潤率-28.1%-11.9%0.3%7.0%運營效率指標運營效率指標 利潤表(百萬元)利潤表(百萬元)2023A 2024E 2025E 2026E 應收賬款周轉天數 44.10 15.67 19.31 22.14 營業收入營業收入 701 1,017 1,493 1,936 存貨周轉天數 551.71 372.57 196.14 146.82 營業成本 432 601 870 1,125 償債能力指標償債能力指標 營業稅金及附加 1 1 2 3 資產負債率 11.3%16.6%23.1%27.9%資產減值損失-24-20-20-10 流動比率 11.39 6.65 4.50 3.62
119、銷售費用 26 30 42 48 速動比率 5.43 4.12 2.90 2.52 管理費用 58 66 90 106 費用率指標費用率指標 財務費用 3-2-3-1 銷售費用率 3.7%3.0%2.8%2.5%公允價值變動凈收益 3 0 0 0 管理費用率 8.3%6.5%6.0%5.5%投資凈收益 8 10 16 20 財務費用率 0.4%-0.2%-0.2%0.0%營業利潤營業利潤-197-121 5 135 分紅指標分紅指標 營業外收支凈額 0 0 0 0 股息收益率 0.0%0.0%0.0%0.0%利潤總額利潤總額-197-121 5 135 估值指標估值指標 所得稅 0 0 0 0
120、 P/E(倍)-74.70 1,847.29 66.98 凈利潤-197-121 5 135 P/B(倍)10.20 6.79 6.76 6.14 歸屬于母公司凈利潤歸屬于母公司凈利潤-197-121 5 135 P/S(倍)21.04 8.88 6.05 4.66 少數股東損益 0 0 0 0 凈資產收益率-12.9%-9.1%0.4%9.2%資料來源:東北證券 股息收益率=(除權后年度每股現金紅利總和/報告首頁收盤價)*100%。請務必閱讀正文后的聲明及說明請務必閱讀正文后的聲明及說明 37/38 安路科技安路科技/公司深度報告公司深度報告 研究團隊簡介:研究團隊簡介:Table_Intr
121、oduction 李玖:北京大學光學博士,北京大學國家發展研究院經濟學學士(雙學位),電子科技大學本科,曾任華為海思高級工程師、光峰科技博士后研究員,具有三年產業經驗,2019 年加入東北證券,現任電子行業首席分析師。武芃睿:英國南安普頓大學光電研究中心碩士,華中科技大學光電信息本科,武漢大學工商管理學士(雙學位)。曾任華為和上海微電子光電工程師,具有三年產業經驗,2020 年加入東北證券,現任電子行業聯席首席分析師。鄒杰:電子聯席首席分析師,上海交通大學核工程本科及博士,曾任新財富第三團隊成員,水晶球第二團隊核心,覆蓋電子全產業鏈。分析師聲明分析師聲明 作者具有中國證券業協會授予的證券投資咨
122、詢執業資格,并在中國證券業協會注冊登記為證券分析師。本報告遵循合規、客觀、專業、審慎的制作原則,所采用數據、資料的來源合法合規,文字闡述反映了作者的真實觀點,報告結論未受任何第三方的授意或影響,特此聲明。投資評級說明投資評級說明 股票 投資 評級 說明 買入 未來 6 個月內,股價漲幅超越市場基準 15%以上。投資評級中所涉及的市場基準:A 股市場以滬深 300 指數為市場基準,新三板市場以三板成指(針對協議轉讓標的)或三板做市指數(針對做市轉讓標的)為市場基準;香港市場以摩根士丹利中國指數為市場基準;美國市場以納斯達克綜合指數或標普 500指數為市場基準。增持 未來 6 個月內,股價漲幅超越
123、市場基準 5%至 15%之間。中性 未來 6 個月內,股價漲幅介于市場基準-5%至 5%之間。減持 未來 6 個月內,股價漲幅落后市場基準 5%至 15%之間。賣出 未來 6 個月內,股價漲幅落后市場基準 15%以上。行業 投資 評級 說明 優于大勢 未來 6 個月內,行業指數的收益超越市場基準。同步大勢 未來 6 個月內,行業指數的收益與市場基準持平。落后大勢 未來 6 個月內,行業指數的收益落后于市場基準。請務必閱讀正文后的聲明及說明請務必閱讀正文后的聲明及說明 38/38 安路科技安路科技/公司深度報告公司深度報告重要聲明重要聲明 本報告由東北證券股份有限公司(以下稱“本公司”)制作并僅
124、向本公司客戶發布,本公司不會因任何機構或個人接收到本報告而視其為本公司的當然客戶。本公司具有中國證監會核準的證券投資咨詢業務資格。本報告中的信息均來源于公開資料,本公司對這些信息的準確性和完整性不作任何保證。報告中的內容和意見僅反映本公司于發布本報告當日的判斷,不保證所包含的內容和意見不發生變化。本報告僅供參考,并不構成對所述證券買賣的出價或征價。在任何情況下,本報告中的信息或所表述的意見均不構成對任何人的證券買賣建議。本公司及其雇員不承諾投資者一定獲利,不與投資者分享投資收益,在任何情況下,我公司及其雇員對任何人使用本報告及其內容所引發的任何直接或間接損失概不負責。本公司或其關聯機構可能會持
125、有本報告中涉及到的公司所發行的證券頭寸并進行交易,并在法律許可的情況下不進行披露;可能為這些公司提供或爭取提供投資銀行業務、財務顧問等相關服務。本報告版權歸本公司所有。未經本公司書面許可,任何機構和個人不得以任何形式翻版、復制、發表或引用。如征得本公司同意進行引用、刊發的,須在本公司允許的范圍內使用,并注明本報告的發布人和發布日期,提示使用本報告的風險。若本公司客戶(以下稱“該客戶”)向第三方發送本報告,則由該客戶獨自為此發送行為負責。提醒通過此途徑獲得本報告的投資者注意,本公司不對通過此種途徑獲得本報告所引起的任何損失承擔任何責任。地址地址 郵編郵編 中國吉林省長春市生態大街 6666 號 130119 中國北京市西城區錦什坊街 28號恒奧中心 D座 100033 中國上海市浦東新區楊高南路 799 號 200127 中國深圳市福田區福中三路 1006 號諾德中心 34D 518038 中國廣東省廣州市天河區冼村街道黃埔大道西 122 號之二星輝中心 15 樓 510630