電子行業深度報告：FPGA行業深度應用邊界不斷拓寬優質賽道價值凸顯-211219（22頁）.pdf

1、 敬請參閱末頁重要聲明及評級說明 證券研究報告 FPGA 行業深度：應用邊界不斷拓寬，優質賽道價值凸顯 Table_IndNameRptType 電子電子 行業研究/深度報告 行業評級：中性行業評級：中性 報告日期： 2021-12-20 Table_Chart 行業指數與滬深行業指數與滬深 300 走勢比較走勢比較 Table_Report 相關報告相關報告 無。 主要觀點：主要觀點： Table_Summary FPGA 可編程性拓展應用邊界，可編程性拓展應用邊界，5G+AI+汽車電子引領行業增長汽車電子引領行業增長 FPGA 芯片最大的特點是可編程性，可通過改變芯片內部連接結構， 實現任

2、何邏輯功能；FPGA 的靈活性使其廣泛應用于網絡通信（占比 41.3%） 、工業控制（占比 31.5%） 、數據中心（占比 10.7%） 、汽車 電子（占比 6.4%） 、人工智能（占比 3.8%）等領域。根據 Frost2005 年 5 月至 2011 年 11 月，擔任中天聯科有限公 司(Availink)首席技術官;2011 年 12 月至 2014 年 3 月，擔任新能聚信 (北京)科技有限公司董事長;2012 年 2 月起，擔任中信資本控股有限公 司合伙人;2012 年 8 月至 2018 年 11 月，擔任江蘇新能聚信信息科技有 限公司董事長;2014 年 3 月起，擔任迅捷聯動(

3、北京)科技有限公司董事 長;2015 年 4 月起，擔任上海安路信息科技有限公司董事 資料來源：華安證券研究所整理 （2） 深厚的研發實力和技術儲備 技術創新是公司持續發展的基石。安路科技在硬件芯片設計技術、FPGA 專用 EDA 軟件技術、FPGA 芯片測試技術、FPGA 應用方案四個方面均取得了眾多研究 成果。截至 2021 年月 30 日，公司已獲得專利 57 項，其中發明專利 46 項，集成 電路布圖設計專有權 14 項，軟件著作權 17 項，技術儲備位居國內 FPGA 行業第一 梯隊。 （3）創新的軟硬件協同研發平臺 公司自主創新開發的軟硬件協同研發平臺， 實現了以軟件為核心， 支持

4、硬件、 專 用 EDA 軟件、測試、應用 IP 和參考方案的協同設計。 （4） 強大的中國市場服務能力 安路科技作為國內領先的 FPGA 芯片公司較國外公司可以更為快速地了解客 戶的應用需求和痛點，更高效地研發產品，為客戶提供快速的參考方案和現場支持 等服務。目前，公司已在上海、深圳、北京、武漢、西安、成都等主要城市建立了具 有豐富經驗的銷售團隊，該團隊的主要職責為及時響應國內客戶的需求，并依據客 戶的要求于現場處理 FPGA 芯片調試或其他與公司產品有關的問題。 募投項目助力公司快速發展。募投項目助力公司快速發展。公司募投項目“新一代現場可編程陣列芯片研發 及產業化項目”將主要研發新一代可編

5、程邏輯單元、存儲單元 RAM、高速接口、層 次化互聯四大硬件關鍵技術，持續提高公司 FPGA 產品的邏輯單元數量、運算性能 及數據傳輸能力， 針對先進工藝和大容量邏輯規模進行專用 EDA 軟件的算法升級、 性能優化、運行速度提升； “現場可編程系統級芯片研發項目”將重點研發低功耗 FPSoC 架構設計、高性能 FPSoC 架構設計和新一代 FPSoC 軟件開發等方向， 公司核心競爭力突出，未來將是高增長高壁壘的國內 FPGA 市場的重要玩家，享受 行業增長+市占率提升的雙重成長紅利。 Table_CompanyRptType 行業研究行業研究 敬請參閱末頁重要聲明及評級說明 16 / 23 證

6、券研究報告 圖表圖表 21 安路科技安路科技募投項目募投項目 序號序號 募集資金投資項目募集資金投資項目 項目投資總額項目投資總額 擬使用擬使用募集資金額募集資金額 1 1 新一代現場可編程陣列 芯片研發及產業化項目 38886.48 37938.28 2 2 現場可編程系統級芯片 研發項目 30061.72 30061.72 3 3 發展與科技儲備資金 32000.00 32000.00 合計合計 100948.20 100000.00 資料來源：安路科技招股書，華安證券研究所 2.2 復旦微電復旦微電 復旦微是一家從事超大規模集成電路的設計、開發、測試，并為客戶提供系統復旦微是一家從事超大

7、規模集成電路的設計、開發、測試，并為客戶提供系統 解決方案的專業公司。解決方案的專業公司。公司目前已建立健全安全與識別芯片、非揮發存儲器、智能 電表芯片、 FPGA 芯片和集成電路測試服務等產品線， 產品廣泛應用于金融、 社保、 城市公共交通、電子證照、移動支付、防偽溯源、智能手機、安防監控、工業控制、 信號處理、智能計算等眾多領域。公司主要產品包括安全與識別芯片、非揮發存儲 器、智能電表芯片、FPGA 芯片和集成電路測試服務，過去幾年公司的營收過去幾年公司的營收利潤利潤規規 模穩步提升。模穩步提升。 圖表圖表 22 復旦微電復旦微電近幾年近幾年收入和利潤（百萬元）收入和利潤（百萬元） 資料來

8、源：復旦微電公開資料，華安證券研究所 公司擁有齊全的產品線、深厚的技術儲備公司擁有齊全的產品線、深厚的技術儲備。公司先后承擔了多項“國家重大科 技專項”項目和上海市戰略性新興產業重大項目，參與制定了信息安全技術射頻識 別系統密碼應用技術、 射頻識別系統密碼應用技術要求、 通用 NAND 型快閃存儲器 接口等多項國家標準和行業標準。同時，基于公司長期穩定的購銷需求，復旦微與 集成電路產業鏈上下游廠商構建了牢固的供應鏈合作關系。目前，公司的 RFID 芯 1,423.79 1,472.84 1,690.90 1,831.79 105.05 -162.61 132.87 388.23 -300.00

9、 -200.00 -100.00 0.00 100.00 200.00 300.00 -500.00 0.00 500.00 1,000.00 1,500.00 2,000.00 2018201920202021Q3 營業總收入歸屬母公司股東的凈利潤 營收 同比(%)凈利潤同比(%) Table_CompanyRptType 行業研究行業研究 敬請參閱末頁重要聲明及評級說明 17 / 23 證券研究報告 片、智能卡芯片、EEPROM、智能電表 MCU 等多類產品的市場占有率位居行業前 列， 且產品性能受到三星、 LG、 VIVO、 海爾、 海信、 聯想等國內外知名廠商的認可， 打造了良好的品牌

10、認知度。 圖表圖表 23 復旦微電復旦微電核心產品以及應用核心產品以及應用 系列系列 細分系列細分系列/ /產產 品品 產品介紹產品介紹 應用應用領域領域 安全與識別安全與識別 芯片芯片 RFID 與存儲 卡芯片產品 具有高頻邏輯加密卡芯片、 高頻及超高頻 RFID 標簽 芯片、NFC 標簽芯片等系列 門禁、會員管理、 新零售、 智能制造 智 能 卡 與 安 全 芯 片 產 品 線 支持多種安全加密算法，具 有容量大、安全性高等特點 證件、 交通、 社保、 金融等領域 智 能 識 別 設 備 芯 片 產 品 線 包括非接觸射頻讀寫器芯 片和非接觸卡射頻前端放 大芯片 智能移動支付、 身 份識別

11、、公共交 通、小額 支付等 領域 非揮發存儲非揮發存儲 EEPROM 存儲 容量小、擦寫次數達百萬次 工業、消費電子、 汽車 NOR Flash 存 儲器 讀寫速度快、可靠性強、壽 命較長 工業、消費電子、 汽車 SLC NAND Flash 存 儲 器 結構較簡單、成本低、體積 小 網絡通訊、 安防監 控 智能電表芯智能電表芯 片片 智能表 MCU 電子式電能表智能電表的 核心元器件，可實現工業和 家庭用電戶的用電信息計 量、自動抄讀、信息傳輸等 功能 智能電表 低 功 耗 通 用 MCU 多種控制場景 智能電表、 智能水 氣熱表、智能家 居、物聯網 FPGA FPGA 芯片芯片 千 萬 門

12、 級 FPGA 芯片 采用 65nmCMOS 工藝，高性 能、高性價比 SRAM 型 FPGA 產品 網絡通信、 信息安 全、工業控制 億門級 FPGA 芯片 采用 28nm 工藝制程，包含 700k 左右容量的邏輯單元 網絡通信、 信息安 全、工業控制 嵌 入 式 可 編 程器件 PSoC 國內首款推向市場的嵌入 式可編程 PSoC 產品，內嵌 大容量自有 eFPGA 模塊 高速通信、 信號處 理、 圖像處理、工 業控制等 資料來源：復旦微電招股說明書，華安證券研究所 Table_CompanyRptType 行業研究行業研究 敬請參閱末頁重要聲明及評級說明 18 / 23 證券研究報告 圖

13、表圖表 24 復旦微電復旦微電分業務營收分業務營收(百萬元百萬元) 圖表圖表 25 復旦微電各業務占比復旦微電各業務占比 資料來源：wind，華安證券研究所 資料來源：wind，華安證券研究所 值得提出的是，值得提出的是， 公司在國內公司在國內 FPGA 芯片設計領域處于領先地位， 是國內最早推芯片設計領域處于領先地位， 是國內最早推 出億門級出億門級 FPGA 產品的廠商。產品的廠商。公司自 2004 年開始進行 FPGA 的研發，曾陸續推 出百萬門級 FPGA 和千萬門級 FPGA，公司于 2018 年第二季度率先推出 28nm 工藝制程的億門級 FPGA 產品， SerDes 傳輸速率達

14、到最高 13.1Gbps， 并在 2019 年正式銷售，目前已經向國內數百家客戶發貨，填補了國產高端 FPGA 的空白。在 5G 和人工智能時代，FPGA 的優勢和重要性日益凸顯，具有廣闊的市場空間，且 FPGA 業務在公司的各項業務上具有最高的毛利率。 圖表圖表 26 復旦微電復旦微電各業務毛利率各業務毛利率 資料來源：復旦微電招股說明書，華安證券研究所 公司的主要優勢在于擁有強大的產品研發能力，包括豐富的技術積累、優秀而公司的主要優勢在于擁有強大的產品研發能力，包括豐富的技術積累、優秀而 成熟的研發團隊和卓越的技術創新能力成熟的研發團隊和卓越的技術創新能力。公司在 FPGA 領域有著深厚的

15、技術積累， 經過近 20 年的發展，公司從 180nm 萬門級 FPGA 發展到目前 28nm 億門級 FPGA，掌握了 FPGA 相關的所有關鍵技術，申請了大量的相關專利。其次，公司 具有優秀的 FPGA 研發團隊，歷經 6 代技術發展歷程，公司在設計、流片控制、 封裝、測試方面均已培養了大量具有豐富開發經驗的研究人員與操作人員。 762.58 689.62 701.76 609.08 304.55 362.90 295.53 509.51 104.35108.87 185.28180.16158.3125154.84 155.41 203.93 0 200 400 600 800 1000

16、 2017201820192020 安全與識別芯片非揮發存儲器智能電表芯片 FPGA及其他芯片集成電路產品測試 54.54% 48.92%48.24% 36.47% 21.78% 25.74% 20.31% 30.50% 7.46% 7.72% 12.74% 10.79% 11.32% 10.98% 10.68% 12.21% 5.48%6.87% 8.15% 10.04% 0% 20% 40% 60% 80% 100% 2017201820192020 安全與識別芯片非揮發存儲器 智能電表芯片FPGA及其他芯片 集成電路產品測試服務 61.73% 56.02% 47.17% 45.36% 3

17、3.37% 31.47% 33.46%33.80% 82.83% 79.02% 77.63% 82.10% 48.02% 49.70% 52.50% 55.92% 0.00% 20.00% 40.00% 60.00% 80.00% 100.00% 2017201820192020 安全與識別芯片非揮發存儲器 智能電表芯片FPGA及其他芯片 集成電路產品測試服務 Table_CompanyRptType 行業研究行業研究 敬請參閱末頁重要聲明及評級說明 19 / 23 證券研究報告 圖表圖表 27 復旦微電募投項目復旦微電募投項目 序號序號 募集資金投資項目募集資金投資項目 項目投資總額項目投資

18、總額 擬使用擬使用募集資金募集資金 額額 1 1 可編程片上系統芯片 研發及產業化項目 36000.00 30000.00 2 2 發展與科技儲備資金 30000.00 30000.00 合計合計 66000.00 60000.00 資料來源：復旦微電招股說明書，華安證券研究所 在未來研發上， 針對人工智能、 大數據以及物聯網等應用領域， 公司正在 28nm 工藝制程上研發基于 FPGA 的 PSoC 芯片， 為人臉識別、 計算機視覺等新興領域提 供性價比更優、可靠性更高的人工智能 PSoC 解決方案。公司同時還開啟了公司同時還開啟了 14/16nm 工藝制程的工藝制程的 10 億門級億門級

19、FPGA 產品的研發進程，將繼續為國產產品的研發進程，將繼續為國產 FPGA 先進技術的突破貢獻力量先進技術的突破貢獻力量。 2.3 紫光國微紫光國微 紫光國微是紫光集團有限公司旗下的半導體行業上市公司，成立于 2001 年， 專注于集成電路芯片設計開發業務， 產品及應用遍及國內外， 在智能安全芯片、 高 穩定存儲器芯片、功率半導體器件、超穩晶體頻率器件等核心業務領域已形成領 先的競爭態勢和市場地位。 圖表圖表 28 紫光國微發展歷程紫光國微發展歷程 資料來源：紫光國微官網，華安證券研究所 公司業務布局廣泛，且各個業務線條在國內均具有一定的領先地位。 Table_CompanyRptType

20、行業研究行業研究 敬請參閱末頁重要聲明及評級說明 20 / 23 證券研究報告 圖表圖表 29 紫光國微主營產品分類與應用紫光國微主營產品分類與應用 系列系列/ /產品產品 產品介紹產品介紹 應用應用 特種集成電路特種集成電路 產品涵蓋微處理器、可編程器件、 存儲器、 總線器件、 網絡總線及接 口、模擬器件、SoPC 系統器件和 定制芯片等七大系列產品， 近 500 個品種 工控、 網絡通信、 數據 中心、汽車、AIOT 智能卡芯片智能卡芯片 智能卡安全芯片和以 USB-Key 芯 片、 POS 機安全芯片和非接觸讀寫 器芯片等為代表的終端安全芯片 等 通信、 金融、 物聯網等 領域 石英晶體

21、頻率石英晶體頻率 器件業務器件業務 產品覆蓋晶體諧振器、晶體振蕩 器、 壓控晶體振蕩器、 溫補晶體振 蕩器、恒溫晶體振蕩器等所有品 類 應用于通訊設備、汽 車電子、 工業控制、 儀 器儀表等多個領域 半導體功率器半導體功率器 件業務件業務 產品涵蓋 SJ MOSFET、 SGT/TRENCH MOSFET、VD MOSFET、IGBT、IGTO、 SiC 等先進半導體功率器件 綠色照明、風力發電、 智能電網、新能源汽 車 資料來源：紫光國微年報，華安證券研究所 公司近五年營收穩定增長，凈利潤上升表現穩健公司近五年營收穩定增長，凈利潤上升表現穩?。?圖表圖表 30 紫光國微紫光國微近幾年近幾年收

22、入和利潤（百萬元）收入和利潤（百萬元） 資料來源：紫光國微年報，華安證券研究所 特種集成電路業務營高毛利率，營收穩健增長，特種集成電路業務營高毛利率，營收穩健增長，去去年年開始已經開始已經成為占比第一的成為占比第一的 業務。業務。且特種集成電路業務增速在公司體系內遠高于其他業務，同時毛利率方面表 現突出，2018-2020 年集成電路的毛利率為 66.4%、74.4%、79.6%，可以看到毛利 率方面常年保持在 60%以上。 1,418.57 1,829.10 2,458.42 3,430.41 3,270.26 3,789.60 336.11 279.89 347.97 405.76 806

23、.42 1,457.40 -40.00 -20.00 0.00 20.00 40.00 60.00 80.00 100.00 120.00 0.00 500.00 1,000.00 1,500.00 2,000.00 2,500.00 3,000.00 3,500.00 4,000.00 201620172018201920202021Q3 營業總收入歸屬母公司股東的凈利潤 營收 同比(%)凈利潤同比(%) Table_CompanyRptType 行業研究行業研究 敬請參閱末頁重要聲明及評級說明 21 / 23 證券研究報告 圖表圖表 31 紫光國微紫光國微分業務營收分業務營收(百萬元百萬元

24、) 圖表圖表 32 紫光國微各業務占比紫光國微各業務占比 資料來源：wind，華安證券研究所 資料來源：wind，華安證券研究所 紫光國微的特種集成電路業務產品覆蓋了多個特種行業需求， 主要包括航空、紫光國微的特種集成電路業務產品覆蓋了多個特種行業需求， 主要包括航空、 航天、地面裝備、船舶等重要領域。航天、地面裝備、船舶等重要領域。產品涵蓋高性能微處理器、高性能可編程器 件、存儲類器件、總線器件、接口驅動器件、電源芯片六大系列，同時可以提供 ASIC/SOC 設計開發服務及國產化系統芯片級解決方案。在芯片產業受到廣泛關 注和大力支持的背景下，特種集成電路各產品系列市場占有率逐步提高，多款特

25、種微處理器產品進入了重要的嵌入式特種應用領域，特種 FPGA 產品已經廣泛應 用在電子系統、 信息安全、 自動化控制等領域， 在國內取得了較高的市場占有率； 特種存儲器產品已經具有國內特種應用領域最廣泛的產品系列；公司的 SoPC 平 臺產品也獲得了市場的廣泛認可和應用；公司目前已開發了 200 余款產品，并與 國內多家行業內重點企業建立了戰略合作伙伴關系，并贏得了廣泛的市場認同和 聲譽。 特種設備領域價特種設備領域價格過高和對安全可控的要求，使國產替代化迫在眉睫。格過高和對安全可控的要求，使國產替代化迫在眉睫。公司 的 FPGA 產品主要應用于特種要求的場景之下，民用市場使用的相對較少。在復

26、 雜惡劣的環境下，比如太空環境下需要特殊設計使器件對太空的粒子輻射有可靠 性保證。反熔絲 FPGA 由于其可靠性高，抗輻射等優點，是空間領域使用的主流 FPGA 之一，但反熔絲 FPGA 制造困難且多用在特殊用途領域，目前市場上的宇 航級/抗輻射級 FPGA 不僅是天價，在復雜多變的國際形勢下，推進核心集成電路 的自主可控，構建安全可控的信息技術體系，是我國信息產業發展的重要保障。 特種集成電路發展空間大特種集成電路發展空間大， FPGA業務將是其中重要的收入貢獻業務將是其中重要的收入貢獻。 根據Market Research Future 的研究，在 2017 年到 2023 年的預測區間內

27、，特種集成電路全 516.11 615.67 1,079.27 1,673.19 1370.15 813.36 1,036.27 1,321.23 1,362.63 771.05 161.37156.81168.45 196.83 129.46 0 200 400 600 800 1000 1200 1400 1600 1800 20172018201920202021H1 集成電路智能卡芯片石英晶體 存儲器芯片業務其他業務 28.22% 25.04% 31.46% 51.16% 59.77% 0% 10% 20% 30% 40% 50% 60% 70% 80% 90% 100% 201720

28、18201920202021H1 集成電路智能卡芯片石英晶體 存儲器芯片業務其他業務 圖表圖表 3333 部分宇航部分宇航級級/ /抗輻射級抗輻射級 F FPGAPGA 價格價格 價格區間價格區間 品牌品牌 封裝封裝 用途用途 型號型號 大于大于 120120 萬萬 XILINX BGA 宇航級/抗輻射 XQR5VFX130-1CF1752V 大于大于 5050 萬萬 XILINX CLCC 宇航級/抗輻射 XQR4VSX55-10CF1140V 大于大于 8080 萬萬 XILINX BGA 宇航級/抗輻射 XQR2V6000-4CF1144H 大于大于 6060 萬萬 Atmel MQFP

29、256 宇航級/抗輻射 AT697F-KG-E 大于大于 4545 萬萬 Atmel MQFP256 宇航級 TSC695F 資料來源：搜狐，華安證券研究所 Table_CompanyRptType 行業研究行業研究 敬請參閱末頁重要聲明及評級說明 22 / 23 證券研究報告 球市場的復合年增長率可能會達到 9%。 而亞太地區作為特種集成電路全球市場最 大的組成部分，給紫光國微特種集成電路的發展帶來了巨大的機遇。同時公司不 斷提升自我研發水平，作為用戶國產化率提升的核心器件之一的新一代大規?？?編程 FPGA 系列研發完成，該產品的推出進一步強化公司在該產品領域的龍頭地 位， 同時也為紫光國微在特種集成電路領域的后續發展打下了又一層堅實的基礎。 公司作為國內公司作為國內 FPGA 龍頭公司之一，憑借核心的技術實力和資源稟賦，未來也將龍頭公司之一，憑借核心的技術實力和資源稟賦，未來也將 充分享受需求擴大充分享受需求擴大+市占率持續提升的雙重紅利。市占率持續提升的雙重紅利。 風險提示：風險提示： 1.新產品市場推廣風險； 2.下游需求不及預期風險； 3.行業競爭加劇風險。