当前位置:   article > 正文

国产FPGA龙头,四大产品线驱动成长

国产fpga

1、 复旦微电:国内老牌 IC 设计企业,凭借自主研 发掌握核心技术

1.1、 深耕 IC 行业二十载,产品门类齐全

上海复旦微电子集团主要从事超大规模集成电路的设计、开发、测试,并为客户 提供系统解决方案。复旦微电子集团成立于 1998 年 7 月,2000 年 8 月 4 日于 香港上市,是国内集成电路设计行业第一家上市企业。公司是上海市著名商标企 业、高新技术标杆企业和知识产权示范企业,并被评为国家认定博士后流动工作 站企业和国家规划布局内集成电路企业。公司深耕集成电路设计开发领域二十余 年,现已形成安全与识别芯片、智能电表芯片、非挥发存储器、FPGA 芯片四大 成熟的产品线和系统解决方案,产品行销 30 多个国家和地区。

股权结构相对分散,公司无实控人。截至 2023 年 3 月 31 日,公司的第一大股 东为复旦复控,持有公司 13.42%股份,其实际控制人为上海市国资委;公司的 第二大股东为复芯凡高,持有公司 13.07%股份,上海政本企业管理咨询合伙企 业持有公司 6.39%股份,上海政化企业管理咨询合伙企业持有公司 3.11%股份。 公司无实际控制人。

自主研发掌握核心技术,研发团队稳定。截至 2022 年底,公司共拥有境内外发 明专利 221 项、实用新型专利 15 项、外观设计专利 3 项、集成电路布图设计登 记证书 169 项、计算机软件著作权 265 项。公司全部核心技术均为自主研发。 公司共有研发人员 885 人,占公司总人数的 52.34%,研发团队稳定,高端芯片 产品研发能力出色。

公司产品门类齐全,覆盖安全与识别芯片、非挥发存储器、智能电表芯片、FPGA 芯片四大领域。 (1)安全与识别芯片:公司依托自主研发的射频、存储器和安全防攻击技术开 发相关产品,已形成了 RFID 与存储卡芯片、智能卡与安全芯片、智能识别设备 芯片等多个产品系列,覆盖存储卡、高频/超高频标签、NFC TAG、接触式/非接 触式/双界面智能卡、非接触读写器机具以及移动支付等数十款产品。未来随公 司新一代 NFC 技术与超高频 RFID 技术推出及应用,公司相关产品竞争力有望 进一步提升。 (2)非挥发存储器:公司可提供多种接口、各型封装、全面容量、高性价比的 非挥发存储器产品,包括具有多种容量、接口和封装形式的 EEPROM 存储器、 NOR Flash 存储器和 SLC NAND Flash 存储器。(3)智能电表芯片:智能电表 MCU 是电子式电能表与智能电表的核心元器件, 可实现工业和家庭用电户的用电信息计量、自动抄读、信息传输等功能,公司产 品包括智能电表 MCU、低功耗通用 MCU 等。 (4)FPGA 芯片:FPGA 芯片是 5G 通讯、人工智能、自动驾驶、物联网、大 数据中心等场景下的核心器件。公司可提供千万门级 FPGA 芯片、亿门级 FPGA 芯片以及嵌入式可编程器件(PSoC)产品。

1.2、 产品结构转型升级,FPGA 芯片迎来放量,业绩步 入上行区间

产品结构持续升级,高毛利产品逐步放量,公司业绩增长较快。2018-2023 年 Q1 复旦微电实现营收
14.24/14.73/16.91/25.77/35.39/8.09 亿元,实现归母净利 润 1.05/-1.63/1.33/5.14/10.77/1.88 亿元。其中 2018-2020 年公司营收总体增长 缓慢,年均复合增长率仅为 8.98%。2020 年随着公司高毛利率 FPGA 芯片、非 挥发性存储器产品业务逐步放量,产品结构调整与行业逐步企稳,公司业绩增长 较快。2020 年公司实现归母净利润 1.33 亿元,业绩扭亏为盈,2021 年公司实 现归母净利润 5.14 亿元,同比增长 287.20%。2022 年以来,受益于行业下游需 求持续旺盛,公司业绩进入高速增长区间,2022 年公司实现营业收入 35.39 亿 元,同比增长 37.31%,实现归母净利润 10.77 亿元,同比增长 109.31%。

产品结构不断优化,毛利率步入上行区间。公司四大业务保持持续增长趋势,非 挥发存储器、智能电表芯片、FPGA 及其他芯片占比持续上升。2022 年,公司 非挥发存储器产品实现营收 9.40 亿元,同比增长 30.41%,占总收入的 26.57%; FPGA 及其他芯片业务实现营收 7.81 亿元,同比增长 82.81%,营收占比达 22.07%;智能电表芯片业务实现营收 5.95 亿元,同比增长 101.02%,营收占比 为 16.80%。毛利率方面,受 2019 年安全与识别芯片市场需求端下滑影响,公 司毛利率下滑,2020 年后受益于行业景气度提升叠加产品结构改善等因素,毛 利率开始进入上升区间,2023 年 Q1 公司毛利率达 66.77%,创历史新高。分产 品看,公司各产品毛利率总体均呈现上升趋势,2022 年公司 FPGA 及其他芯片 业务毛利率达 84.70%。安全与识别芯片业务毛利率达 54.46%,非挥发性存储 器业务毛利率达 65.28%,智能电表芯片业务毛利率达 64.31%,各项业务均处 较高毛利水平。

期间费用率总体呈下降趋势,盈利能力持续改善。公司期间费用控制良好,期间 费用率基本呈逐年下降趋势。研发费用方面,2019 年由于公司在 FPGA 研发项 目中投入大量资金,公司当年研发费用率较高,2019-2022 年公司研发费用率逐 年降低,2022 年公司研发费用率为 20.78%,2023Q1 随着产品研发加码,公司 研发费用率上升至 27.10%。净利率方面,受益于公司毛利率增长及期间费用率 下降,公司净利率保持增长趋势,2022 年公司净利率达 31.57%,创历史新高, 2023Q1 由于研发费用增加,公司净利率下滑至 24.04%。

2、 安全与识别芯片:下游需求逐步恢复,智能卡应 用新场景带来增量

2.1、 RFID 芯片和智能卡芯片——安全与识别芯片的 两大主要应用形式

RFID 芯片主要运用无线射频识别技术(Radio Frequency Identification, RFID),其可通过无线电讯号用于识别特定目标并读写相关数据,无需在识别系 统与特定目标之间建立机械或光学接触。根据电子标签工作频率不同,RFID 技 术可分为低频系统,高频系统,超高频系统和微波系统等。低频和高频系统均采 用电感耦合原理实现能量传递和数据交换,阅读距离短、阅读天线方向性不强, 主要用于短距离、低成本的应用。超高频系统的标签采用电磁后向散射耦合原理 进行数据交换,可一次性读取多个标签、穿透性强、可多次读写、数据存储容量 大、阅读距离较远。目前 RFID 技术正朝双频、传感、安全 RFID 等方向演进。 未来随着 NFC 技术在手机上的普及,面积小、成本低、集成 PUF+安全算法的 高频 RFID 芯片将具备广阔市场前景。 智能卡芯片指粘贴或镶嵌于卡中的内置嵌入式 CPU 芯片产品。智能卡内部配备 有微处理器、输入/输出设备接口、存储器(如 EEPROM)及芯片操作系统,具有 存储容量大、安全保密性好、使用寿命长等优点。目前智能卡芯片已广泛应用于 公共交通、公共事业、校园一卡通、身份识别、智能终端等领域,终端应用覆盖 金融 IC 卡、SIM 卡、社保卡、二代身份证、读卡器等。

2.2、 物联网蓬勃发展推动 RFID 芯片市场规模扩张

随着传感技术、网络传输技术进步与基于互联网、物联网的集成应用解决方案不 断成熟,RFID 芯片应用领域持续丰富。目前 RFID 芯片已广泛应用于零售、汽 车电子标识、医疗保健、食品安全、纺织洗涤、图书馆等领域。据沙利文统计, 2020 年全球 RFID 芯片市场规模达 15.93 亿美元,2018-2020 年 CAGR 达7.32%。受益于中国物联网领域的蓬勃发展,我国 RFID 芯片市场增长较快,据 沙利文统计,2020 年中国 RFID 芯片市场规模达 52.14 亿元,2018-2020 年 CAGR 达 9.47%。

2.3、 2023 年中国智能卡市场预计达 129.82 亿元,换 代推动市场规模持续增长

技术进步叠加应用领域扩展推动智能卡市场规模增长。智能卡由于拓展性、便捷 性及安全性较高,被广泛应用于各领域,随着通讯网络升级及 EMV 迁移,智能 卡行业有望迎来高速增长。根据沙利文统计,2023 年全球智能卡芯片市场规模 有望增长至 38.60 亿美元,我国作为世界上最大的智能卡市场之一,2023 年智 能卡芯片出货量有望达 139.36 亿颗,智能卡芯片市场规模有望达 129.82 亿元。 未来随着智能卡芯片技术的进步和应用领域的扩展,智能卡芯片出货量和市场规 模有望持续增长。

社会保障卡包含个人化的身份信息,是由各地方人力资源和社会保障部门面向 社会发行,用于人力资源和社会保障各项业务领域的集成电路(IC)卡。社保卡 采用高安全 CPU 芯片,结合安全嵌入式芯片操作系统,组成软硬件结合的微型 计算机系统以满足准确性、安全性、便捷性需求。硬件设计上,社保卡采用了安 全的 CPU 核,总线和存储器的数据均经安全加密,数据存储器采用 EEPROM 工艺,读写次数超 10 万次,可靠存储时间可达 10 年以上。社会保障卡应用领 域广泛,是持卡人进行就医、医疗保险个人账户实时结算,办理养老保险事务、 办理求职登记和失业登记手续、申领失业保险金、申请参加就业培训、申请劳动 能力鉴定和申领享受工伤保险待遇、在网上办理有关劳动和社会保障事务的重要 凭证。

随着用户群体的不断扩大,中国社保卡市场规模有望增长。据智研咨询预计, 2021 年中国社保卡市场规模达 32 亿元,同比增长 6.67%, 2025 年中国社保 卡市场规模有望达 45 亿元。考虑到金融社保卡中芯片的使用年限、参保人个人 卡面信息变化等原因,金融社保卡通常要求 10 年进行更换。随着人力资源和社 会保障部第三代社保卡发行应用工作在 2017 年正式启动,原有大量的第一、二 代社保卡将陆续进入更换周期。未来社保卡及社保卡芯片行业有望充分受益社保 卡换代,市场规模持续增长。 安全性要求催生替换需求,我国金融 IC 卡发卡量 2017-2021 年 CAGR 超 18%。 银行卡作为金融行业信息安全的基本载体,其对安全性有很高的要求。传统银行 卡磁条技术相对简单,磁条信息易被复制,芯片银行卡具有安全性强、防伪可靠 性高的优势,全面使用金融 IC 卡已成行业趋势。2011 年中国人民银行发布《关 于推进金融 IC 卡应用工作的意见》,在全国范围内启动银行卡芯片迁移工作,要 求 2015 年起停止发行磁条卡。2014 年人民银行印发《关于逐步关闭金融 IC 卡 降级交易有关事项的通知》,在全国范围内统一部署逐步关闭金融 IC 卡降级交易 工作。2016 年人民银行印发《中国人民银行关于进一步加强银行卡风险管理的 通知》,要求 2017 年 5 月 1 日起全面关停芯片磁条复合卡磁条交易,并要求商 业银行加快存量磁条卡更换为金融 IC 卡的进度。

在安全性需求和政策推动下,金融 IC 卡渗透率持续提升。据移动支付网和智研 咨询统计,截至 2021 年,我国金融 IC 卡累计发卡量达到 64.5 亿张,2017-2021 年 CAGR 为 18.31%,金融 IC 卡在银行卡整体中的渗透率也在逐年提高。根据 中国银行业协会数据显示,2021 年末,我国银行卡在用发卡数量为 92.47 亿张。 2017-2021 年银行卡在用发卡数量 CAGR 达 8.42%,即截至 2021 年我国金融 IC 卡渗透率约为 69.75%,尚存较大替换空间。

2.4、 复旦微电品类齐全应用广泛,持续研发巩固技术 优势

2.4.1、 安全与识别芯片门类齐全,产品应用广泛

公司依托自主研发的射频、存储器和安全防攻击技术打造安全与识别产品线,目 前已推出 RFID 与存储卡芯片、智能卡与安全芯片、智能识别设备芯片等多个产 品系列。产品覆盖存储卡、高频/超高频标签、NFCTAG、接触式/非接触式/双界 面智能卡、非接触读写器机具以及移动支付等数十款产品,目前已导入多家下游 厂商。RFID 产品方面,公司相关产品终端用户覆盖中国银联、汉朔、SESimagotag、阿里巴巴、京东商城、分众传媒等国内外知名公司。社保卡方面,公 司为社保卡量身研制的 FM12CD32 系列已在天津社保、黑龙江社保、吉林社保、 河南社保、湖南社保、江西社保、四川社保等项目中批量应用;公司面向国内金 融 IC 卡市场的 FM1280 系列产品,已在中国农业银行、中国银行、中国建设银 行、交通银行等银行获批量应用。

2.4.2、 安全与识别芯片业务稳定增长,持续研发巩固技术优势

公司通过优化产品性能、提升客户服务、稳定产品价格,持续保持市场竞争力, 并通过积极拓展新领域,扩大安全与识别芯片业务营收规模。2022 年,公司安 全与识别芯片产品销售额达 9.76 亿元,同比增长 12.70%,其中智能安全系列的 金融社保芯片、RFID 与传感系列的逻辑加密芯片以及高频 RFID 标签芯片、智 能识别系列的高频读写器芯片等销售额均保持稳定增长。技术方面,公司基于多 年 RFID 设计技术积累,推出新一代 NFC 技术和具有感知特性的超高频 RFID 技术,并基于上述技术推出了多款物联网安全芯片,优化了安全技术和低功耗技 术的平衡以适应物联网低功耗安全应用的需求。此外,公司针对传感领域积极进 行技术布局,目前已推出安全芯片、传感芯片和射频芯片相配套的安全解决方案。 未来公司安全与识别芯片业务有望凭借技术优势保持稳定增长。

3、 非挥发存储器:闪存市场持续扩容,多重优势打 造优秀产品竞争力

3.1、 存储芯片——现代信息产业的核心零部件

存储芯片又称半导体存储器,是现代信息产业应用最广的核心零部件之一。存储 器可存储程序代码以处理各类数据,并可存储数据处理过程中产生的中间数据和 最终结果,被广泛应用于内存、U 盘、消费电子、智能终端、固态存储硬盘等领 域,是应用面最广的基础性通用集成电路产品之一。存储芯片的种类繁多,根据 存储芯片的功能、读取数据的方式和数据存储的原理,存储芯片可分为挥发性存 储器和非挥发存储器。公司非挥发存储器产品覆盖 EEPROM 和闪存芯片两大产 品类别。

EEPROM 指支持电可擦除的非挥发存储器,是一种即插即用的小容量可编写只 读存储设备。EEPROM 具有体积小、接口简单、数据保存可靠、可在线改写、 功耗低等特点,广泛应用于汽车电子、智能电表、智能家居、小家电等领域。依 照操作方式不同,EEPROM 芯片可分为串行 EEPROM 和并行 EEPROM。并行 EEPROM 存储容量较大、读写相对简单,但价格相对较高,适用于信息量较多 的场合。串行 EEPROM 结构简单、接口少、保存可靠、功耗低且价格低廉,占 据绝大部分 EEPROM 市场份额,广泛应用于在一些掉电时数据需要保存或某些 需要数据能在线修改的场景。 Flash 存储器又称“闪存”芯片,是从 EEPROM 演变而来的支持电可擦除写入非 挥发存储器。与 EEPROM 以“字节”(byte)为单位进行擦除操作所不同,Flash 以“块”(Sector)为单位进行擦除操作,因此擦除操作速度更快。根据存储单元 组织形态及存储单元器件的不同,Flash 存储器主要可分为 NAND Flash 和 NOR Flash。NAND Flash 存储阵列由存储单元通过串联方式连接而成,以“页”为单 位进行读写操作,以“块”为单位进行擦除操作,存储容量大、写入/擦除速度快; NOR Flash 存储阵列由各存储单元通过并联方式连接组成,在实现按位快速随 机读取数据的同时,允许系统直接从存储单元中读取代码执行,芯片内执行、读 取速度快,通常被用于存储相关数据和代码程序,以满足快速启动应用系统的需 求。

3.2、 下游应用领域拓展叠加行业周期反转,存储芯片 市场规模有望持续回升

存储芯片是电子系统中存储和计算数据的载体,是集成电路基础性产品之一。根 据世界半导体贸易统计协会(WSTS)统计,2018 年全球存储器芯片市场规模 为 1580 亿美元,同比增长 27.4%,2019 年受贸易摩擦和价格下降影响,全球 存储芯片市场下降 32.66%至 1064 亿美元。未来下游应用领域发展及存储行业周期反转,存储芯片市场规模有望持续回升,据赛迪顾问预测,2023 年全球存 储芯片市场规模有望达1575亿美元,国内存储芯片市场规模有望达6492亿元。

3.2.1、 EEPROM:需求持续增长,国产替代空间广阔

市场规模方面,受益于手机模组、消费电子、工业、通讯、医疗等应用领域需求 旺盛,EEPROM 市场规模持续增长。据赛迪顾问统计,2018 年全球 EEPROM 市场规模达 7.14 亿美元,预计 2023 年有望达 9.05 亿美元。竞争格局方面, EEPROM 芯片行业集中度较高,国外厂商占据主导地位。根据 Web-feet Research 和赛迪顾问数据,2019 年全球 EEPROM 芯片市场前四大企业为意法 半导体、微芯科技、聚辰股份和安森美,CR4 达 69.05%。目前国产 EEPROM 产品已在国内电表市场中取得较大市场份额,未来随国产汽车厂商的崛起,上游 EEPROM 厂商有望充分受益。

3.2.2、 闪存芯片:应用领域拓展推动 SLC NAND&NOR Flash 需求 稳定增长

NAND Flash 存储容量大、写入/擦除速度快,广泛应用于电子资料存储、通讯 设备、消费电子、汽车电子等领域。根据中国闪存市场和 Gartner 数据,2019 年 全球 NAND Flash 市场规模约为 384 亿美元,其中 SLC NAND 市场规模达到 16.71 亿美元。未来随着移动互联网、智能汽车等下游新兴应用领域的发展,SLC NAND 市场规模有望保持稳定,根据 Gartner 数据,预计 2024 年全球 SLC NAND 市场规模有望达 23.24 亿美元。竞争格局方面,国外存储巨头三星电子、铠侠、 海力士、美光科技等专注于大容量 NAND Flash,中国台湾厂商华邦电子和旺宏 电子在 SLC NAND 市场占据了较高的份额。未来随国产厂商产品制程、产品性 能提高,国产厂商市场份额有望持续提升。

NOR Flash 读取速度快、稳定性高,可广泛应用于功能手机、消费电子、工业 控制、通讯设备等领域。随着各领域新兴应用出现,NOR Flash 市场需求稳定增 长,CINNO Research 数据显示 2017 年 NOR Flash 市场规模达 24 亿美元。据 中商产业研究院预测,随着智能手机、可穿戴设备、物联网设备、汽车电子、5G 基站等行业进一步发展,预计 2023 年 NOR Flash 市场规模有望扩张至 39.1 亿 美元。竞争格局方面,据 CINNO Research 数据,2020 年 Q1,NOR Flash 行 业 CR4 达 83%,其中中国台湾厂商华邦电子、旺宏电子市占率位居前二,分别 为 27%与 23%,国产厂商兆易创新市占率达 18%,位居第三。未来随着下游新 兴应用领域不断涌现及相关行业发展,国产 NOR Flash 厂商有望充分受益。

3.3、 产品线与应用领域齐拓展,非挥发存储器业务未 来可期

3.3.1、 技术储备丰厚,产品品类丰富,积极研发助力产品持续突破

复旦微电非挥发存储器业务技术储备丰厚,产品种类丰富。技术储备方面,公司 拥有 EEPROM,NOR Flash 及 SLC NAND Flash 产品设计与量产能力,并拥有 FLOTOX、ETOX、SONOS 等多种技术平台。产品线方面,公司存储器产品线 面向网通、工业、可穿戴、车规等领域,容量覆盖 1Kbit-4Gbit。此外,公司存储 器可与 FPGA、MCU、安全与识别等产品线相结合,为工控仪表、医疗、通讯、 汽车等应用领域供一站式解决方案,充分满足各类客户需求。未来公司规划以新 工艺节点、低压或宽压、高速、高可靠性工规车规等领域为发展方向,积极拓展 非易失存储器业务。

EEPROM 方面,公司 2000 年推出国内首款串行 EEPROM 产品,拥有丰富的 平台和产品经验。目前公司基于 0.13μm EEPROM 工艺平台的 1.0μm2 cell 产品 已量产并在工规、车规领域具备一定竞争力。未来公司有望基于新一代超宽电压、 高可靠性 EEPROM 设计平台,围绕低电压、低功耗、高可靠性工规和车规等场 景积极拓展。 NOR Flash 方面,公司 2011 年推出 NOR Flash 产品,目前基于国内领先的 ETOX NOR 55nm 平台 128Mb~8Mb 系列宽电压产品已在商用、高可靠工规、 车规市场批量供货。公司有望持续巩固拓展现有 55nm 产品线,并针对中大容 量、高可靠性需求市场持续优化,通过提供多种器件结构、电压与可靠性等级的 产品,充分满足各类客户需求。 NAND Flash 方面,公司 SLC NAND Flash 产品线 40nm、38nm 平台 3.3V/1.8V 产品已成熟量产,广泛应用于可穿戴、互联网、通讯、安全监控等领域。目前公 司 SLC NAND Flash 业务已进入 2Xnm 工艺节点,未来公司 NAND Flash 产品 线有望依托新一代工艺持续提升产品性能并优化成本。

3.3.2、 多重优势塑造非挥发存储器产品竞争力

从业务模式角度看,复旦微电与国内领先存储厂商兆易创新、东芯股份均为 Fabless 模式,工艺制程更新速度快,管理成本较低,可在行业周期中进行逆周 期操作; 从市场推广角度看,公司作为本土厂商,在中国大陆的渠道覆盖及客户关系方面 优势明显,在国内市场的成长性较中国大陆以外的市场参与者更优; 从工艺制程角度看,根据公司招股说明书(2021/7/29),复旦微电量产制程为 38nm/40nm,研发中的下一代产品制程为 28nm 制程,其他典型市场参与者如 兆易创新、东芯股份、华邦电子的量产制程均为 40nm 左右,研发中下一代产品 制程均为 2Xnm; 从技术参数角度看,公司产品在工作电压、温度范围、工作频率、数据保持时间、 静电释放等级等关键参数方面均与头部竞争对手持平。在擦写次数方面,公司产 品可保持 10 万次擦写,显著高于竞争对手,在高可靠要求较高的应用中具备一 定的技术优势。

4、 智能电表芯片:市场占有率位居前列,电表迭代 有望带来业绩增长

4.1、 智能电表 MCU 是智能电表的核心元器件

智能电表指运用通讯技术以及计算机技术等实现电能计费、电功率计量和计时, 通讯、用电管理等功能的电度表。智能电表芯片主要包括电能计量芯片、智能电 表 MCU 和载波通信芯片等,其中 MCU(微控制单元)芯片是智能电表中核心 的集成电路产品之一。

公司智能电表芯片业务覆盖智能电表 MCU 与低功耗通用 MCU,智能电表 MCU 产品可实现工业和家庭用电户的用电信息计量、自动抄读、信息传输等功能;低 功耗通用 MCU 产品可应用于智能电表、智能水气热表、智能家居、物联网等众 多领域。

4.2、 智能电表换代周期开启行业新机遇

智能电表招标量叠加 IR46 渗透率提升,智能电表 MCU 需求增长有望。2009 年 国网开始统一招标至今,我国已基本完成智能电表的全覆盖,智能电表的设计寿 命一般以十年为周期,随着新一代 IR46 标准的实施,我国智能电表行业将迎来 新一轮换代周期。2018 年下半年开始,国网招标量开始出现明显的回升;2019 年国网智能电表招标量达 7391 万只,较 2018 年增长 37%,智能电表市场回暖 趋势明显;2020 年因招标标准更新,智能电表招标量较 2019 年有所波动,国 网智能电表招标量为 5222 万只。2021 年国家电网智能电表招标量分别为 6674 万,同比增长 27.81%,据中国仪器仪表行业协会文章预计,2022 年招标量有望 进一步增长至 7736 万只,同比变动 15.92%,回升趋势明显。据钜泉科技公告, 2020 年至 2022 年上半年,国家电网分别试点招标智能物联表 1.95 万只、13.05 万只、79.74 万只,IR46 电表渗透率逐步提升。未来随智能电表招标量回暖及 IR46 电表渗透率提升,智能电表 MCU 需求量有望增长。此外,未来随着公共事 业信息化程度以及城镇化率的不断提高,智能水、气、热表等 MCU 市场也有望 成为新增长点。

4.3、 MCU 行业增速稳定,汽车有望成为新增长点

MCU 市场规模大,国产化率低。市场规模方面,据 IC Insight 数据,2022 年全 球 MCU 市场规模达 209 亿美元,同比增长 6.6%,未来随着物联网发展及汽车 电动化趋势深化,全球 MCU 市场规模有望持续增长,预计 2023 年有望达 226 亿美元,同比增长 8.1%,2022 年我国 MCU 达 390 亿元,同比增长 7.1%。竞 争格局方面,国内 MCU 市场以瑞萨、恩智浦等海外厂商为主,国内厂商市占率 较低,根据 IHS 数据及相关公司营收情况测算,2021 年我国 MCU 企业兆易创 新、中颖电子市占率分别为 4.4%、4.1%,国民技术、乐鑫科技和复旦微电的市 占率相对更低,分别为 1.8%、1.5%和 0.8%,未来国产替代空间较大。

电动化、智能化推动汽车 MCU 持续增长。下游应用领域方面,据观研天下数据, 2022 年消费电子为 MCU 主要应用领域之一,占比达 25%,汽车电子占比达 27%。目前新能源汽车中已大量使用 MCU,以 ADAS 系统为例,其车载传感器 和车载摄像头部分需要高性能的 MCU 进行数据处理与驱动控制。据拓墣产业研 究院数据,2023 全球车用 MCU 市场规模预计达 86.46 亿美元,同比增长 4.34%, 未来随新能源汽车渗透增加与智能驾驶等功能渗透率增加,汽车 MCU 有望成 MCU 增速最快的下游应用领域之一。

4.4、 复旦微电智能电表产品丰富,通用 MCU 持续拓展

公司智能电表产品线丰富,是国内智能电表 MCU 的主要供应商之一。公司智能 电表产品线已拥有
FM330x/331x/33A0xx/33A0xxB 系列智能电表 MCU 芯片、 FM3316/3313/3312、FM33A0xx/33G0xx 系列超低功耗 MCU 芯片,以及 FM38025T 高精度实时时钟芯片、FM320x 系列电力载波芯片。公司 MCU 核心系列产品涵盖了从 8 位、16 位、32 位 ARMCortexM0+平台,内嵌存储容量覆 盖 64K 至 512K,广泛应用于智能电网、智能三表、智能路灯、智能家居、健康 医疗等应用领域。技术方面,公司拥有内外融合存储技术、低功耗时钟技术、内 置真随机数发生器、AES 加密运算单元、ECC/RSA 公钥密码算法加速引擎实现 技术等多项行业领先智能电表 MCU 技术,产品存储容量、主频、待机功耗、芯 片面积较同行业竞争者优势明显;客户方面,产品在国家电网单相智能电表 MCU 市场份额占比排名第一,累计出货量超 4 亿颗(截至 2021/7/29 招股说明书发 布),下游客户覆盖江苏林洋、威胜集团、杭州海兴、宁波三星、东方威思顿、 浙江正泰、河南许继、杭州炬华、深圳科陆、杭州华立等国内知名厂商。未来公 司智能电表 MCU 业务有望凭借技术优势快速成长。

家电、汽车通用 MCU 持续布局。2022 年,公司 MCU 产品已完成 12 寸 55nm 和 90nm 嵌入式闪存工艺平台开发与流片,未来将实现 12 寸和 8 寸工艺平台的 完整布局。公司积极对汽车电子、智能大家电等领域的主控 MCU 进行布局,2022 年下半年公司基于 12 寸工艺平台多款大容量、高可靠性、高性能工业级和车规 级 MCU 产品,目前公司新一代车规 MCU 已完成 tape-out,大容量白色家电主 控 MCU 已完成验证并获得市场批量应用。未来随通用 MCU 产品持续丰富,公 司 MCU 产品下游应用领域有望快速拓展,MCU 业务有望快速成长。

5、 FPGA:国产替代加速,市场空间广阔,毛利有 望保持高水平

5.1、 架构优势持续受益新兴领域技术迭代,全球 FPGA 市场规模 2025 年有望超 125 亿美元

FPGA(现场可编程门阵列)是一种硬件可重构的集成电路芯片。通过在硅片上 预先设计实现具有可编程特性的集成电路,FPGA 能够根据使用者的需求调整配置为指定的电路结构,以实现特定功能。相较于 ASIC、GPU 等处理器,FPGA 软件可编程性和灵活性高,硬件并行性和低延时性优秀,可广泛应用于数据中心、 航空航天工程、国防、人工智能(AI)、工业物联网(IoT)、有线及无线网络以及汽 车等领域。

FPGA 芯片的独特架构优势将持续受益于新兴领域技术快速迭代。随着传统产 业的升级迭代与新兴产业的快速发展,信息数据规模呈指数级增长。在摩尔定律 的发展规则下,现阶段集成电路性能提升速度已无法匹配计算性能需求增长速度, 在芯片材料等基础技术未取得突破前,采用专用“CPU+协处理器”是提升硬件 处理性能的主流解决方案之一。FPGA 得益于独特的架构,在灵活性等方面具有 ASIC、GPU 等其他协处理器无法比拟的优势。此外,FPGA 还兼具硬件的并行 性和低延时性,在上市周期、成本上也具备一定优势。因此,在 5G 通信等具有 较频繁的迭代升级周期的领域,以及 AI 相关等存在较大的技术不确定性的领域, FPGA 是较为理想的解决方案。

FPGA 市场规模持续增长。据 Market Research Future 数据,2021 年全球 FPGA 市场约为 82.93 亿美元,较 2016 年增长 53%,复合年均增长率为 8.89%,未来 随物联网与 AI 产业成长,全球 FPGA 市场规模有望持续增长,预计 2025 年有 望达 125.21 亿美元。分地区看,据 Market Research Future 数据,2018 年全球最大的 FPGA 市场为亚太地区,占比为 39.15%,北美占比 33.94%,欧洲占 比 19.42%;未来随亚太地区下游数据中心、5G 和人工智能市场增长,亚太地区 FPGA 需求及占市场比有望快速增长,预计 2025 年,亚太地区在全球 FPGA 市 场中的占比预计有望提升至 43.94%。受益于物联网和 5G 技术蓬勃发展,我国 FPGA 芯片市场规模保持高速增长,据 Gartner Group 数据,中国 FPGA 芯片 市场规模有望从 2018 年的 39.7 亿元增长至 2023 年 459.4 亿元,CAGR 为 26.9%。

工业、通信等下游领域引领我国 FPGA 市场需求。据 Frost&Sullivan 预测数据, 2022 年,通信/工业/数据中心/汽车/消费电子/人工智能在国内 FPGA 下游应用 中占比分别为
41.52%/31.23%/10.54%/6.94%/5.89%/3.88%。(1)在通信领域, FPGA 应用在数据接入、传送、路由器、交换机、无线通信基站和射频处理单元 的多种电路板中,实现接口扩展、逻辑控制、数据处理、单芯片系统等各种功能。 其中 5G 基站的建设需满足高速率、低时延、高流量、大连接数等性能,而 FPGA 的灵活性能够随时改变芯片内部的连接结构,从而实现不同逻辑功能,成为理想 的解决方案,通信基站数量增多将带动 FPGA 零部件用量增加;FPGA 主要应 用在收发器基带中,计算复杂度伴随 5G 建设中通道数的增加,FPGA 定价有望 提高;伴随 5G 领域的持续布局,FPGA 有望实现量价齐升。(2)在工业领域, FPGA 应用于视频处理、图像处理、数控机床等方向,实现信号控制和运算加速 功能。随着全球新一代通信设备部署、工业智能化进程加快以及人工智能与自动 驾驶技术等新兴市场领域的发展,FPGA 芯片市场需求有望持续高度景气。

新兴应用市场需求涌现持续拓宽 FPGA 的应用场景。FPGA 芯片已成为支持消 费电子、汽车电子、数据中心、人工智能等新场景应用的优质选择。(1)FPGA 较短的开发周期能够匹配消费电子产品较快的迭代周期;(2)FPGA 可为汽车电 子需求提供灵活的低成本高性能解决方案;(3)FPGA 能使数据中心的不同器件 更加有效地协同,避免数据转换导致的算力空耗;(4)FPGA 在矩阵运算、图像 处理、机器学习、非对称加密、搜索排序等人工智能领域应用前景广阔。新兴市 场需求的不断涌现为 FPGA 持续拓宽应用场景,打开增量空间。

5.2、 行业集中度高,国产 FPGA 厂商方兴未艾

FPGA 行业集中度高,据复旦微电招股书披露,2021 年赛灵思和英特尔合计市 场占有率达 87%。目前全球 FPGA 市场呈现双寡头竞争格局,中国 FPGA 市场 亦由美国厂商占据主导地位,据中商情报网数据,赛灵思、英特尔、Lattice 市占 率分别达 36.6%、25.3%、23.2%,国内 FPGA 厂商在技术水平、成本控制能力、 软件易用性等方面仍与头部 FPGA 厂商存在较大的差距,目前市场份额较小。

行业规模扩张叠加国产替代加速,国产 FPGA 迎来发展新机遇。据福建电子信息集团统计,2021 年我国 FPGA 国产化率已由 2018 年的 3%增长至 17%,预 计 2025 年有望达到 37%。未来随着我国集成电路设计产业在 FPGA 领域研发 投入的不断增加和人才培养力度的不断加大,国产 FPGA 产品将有望缩小与国 际先进水平的差距,FPGA 国产化率有望持续提升,国产 FPGA 厂商有望实现 业绩和规模齐增长。

5.3、 集成化或为产业发展趋势,布局 PSOC 有望持续 受益

全球 FPGA 龙头厂商 Xilinx 产品趋于集成化。美国 Xilinx 公司发明了 FPGA 及 可编程 SoC,是全球 FPGA 龙头厂商,据中国安防行业网数据,Xilinx 全球 FPGA 市场份额达一半以上,65nmFPGA 产品市占率达 90%,主要用于军品和宇航。 Xilinx 的产品不断趋于小型集成化:Virtex 系列产品尺寸从 2002 年的 0.15um 到 现如今的可做到 16nm,产品面积持续缩小;与此同时 Virtex 系列产品可将 ADC/DAC 集成至 FPGA 中从而实现芯片更为丰富的功能,并且 FPGA+ADDA 的异构集成可降低功耗。全球 FPGA 龙头厂商 Xilinx 的产品已趋于集成化发展。

Xilinx 旗下产品的 SOC 方案相比分立器件方案可降低功耗、节省卡板面积,集 成化或为芯片产业发展趋势。SoC 片上系统(System-on-a-Chip、系统级芯片) 是将处理器、端口、GPU、DSP、FPGA 等所有组件集成在一个硅薄膜衬底上。 与传统主板相比 SOC 尺寸更小、效率更高;与分立的多芯片系统相比 SOC 集 成了芯片硬件与软件互联的结构,减小了整体的体积、功耗,一体化系统更可靠。 据 Xilinx 发布的 An Adaptable Direct RF-Sampling Solution 记载,“8 收 8 发” 的 Zynq UltraScale+MPSoC 芯片采用分立的FPGA+ADDA 方案,功耗约28W; 而 Zynq UltraScale+RFSoC 芯片采用集成方案,在节省 2 块 17mm*17mm 面积 的同时功耗下降至 9W。据 Xilinx 发布的 XDF-RF Solutions with Zynq ® UltraScale+™ RFSoC 记载,8T8R 200MHz Band 42 Radio 的 RF-SOC 方案产 品相比分立器件方案可节省 70%功耗与 42%板卡面积。集成化或为芯片产业发 展趋势。

未来 FPGA 或将向集成化发展。集成化可降低芯片功耗,增加通道数,可实现 芯片更高灵活性及更强适应性,目前 Xilinx 已实现提供 FPGA 和 SoC 的产品组 合方案;与此同时 FPGA 厂商逐渐从单纯的提供芯片及开发工具方案向客户提 供系统级解决方案转变,未来 FPGA 或将向集成化发展。

应用端算力需求提升有望推动 FPGA 向融合架构 PSOC 发展。随着人工智能、 5G 通信等技术迅猛发展,数据的处理需求持续增加,为满足应用端对算力和带 宽需求,FPGA 芯片正加速朝更高密度、更高通信带宽的方向发展。为提高产品 密度和通信带宽,Chiplet(芯粒)封装和高速率 FPGA 用 SerDes(串行/解串接口) 成为重要发展方向。此外,为满足边缘端的自适应嵌入式应用场景中的多类人物 并行处理需求,采用 CPU+FPGA+AI、CPU+FPGA+GPU+AI、CPU+FPGA+ADC 等融合架构的 PSoC 有望成为 FPGA 重要发展方向。

5.4、 复旦微电 FPGA 技术国内领先,十亿门级 FPGA 与异构集成进展顺利

公司 FPGA 技术国内领先。公司是国内亿门级 FPGA 芯片先行者,目前已可提 供千万门级 FPGA 芯片、亿门级 FPGA 芯片以及嵌入式可编程器件(PSoC)共 三个系列的产品。截至 2021 年底,公司累计向超过 300 家客户销售基于 28nm 工艺制程的相关 FPGA 产品。公司开发的工具软件 Procise 可应用于完整可编 程器件开发流程并支持公司全系列可编程器件,突破了 FPGA 总体布局合法化 方法、FPGA 芯片版图连线显示方法等关键先进技术。公司 PSoC 产品是国内发 布的首款高性能 PSoC 产品,采用异构计算的新兴技术,实现“分工合作、协同计算”的功能,突破了现有 FPGA 产品的发展瓶颈,大幅提升了芯片的任务处理 性能。

产品持续迭代带动 FPGA 及其他芯片业务高速增长,高可靠性塑造高毛利水平。 2018 至2022年公司 FPGA 及其他芯片业务营收由1.55 亿元增长至7.81亿元, 年复合增长率达 49.82%,业务成长迅速。2019 年,随着公司 28nm 大规模亿门 级 FPGA 产品量产,公司 FPGA 业务实现正增长,之后产品持续升级迭代,公 司 FPGA 业务快速增长,成为业绩增长新引擎。毛利率方面,受益于行业高技术 壁垒及公司产品高可靠性,公司 FPGA 业务毛利率水平持续保持较高水平,2022 年达 84.70%。未来随着公司产品性能升级迭代与新品推出,公司 FPGA 业务有 望持续较快增长。

十亿门级 FPGA 蓄势待发,PSoC 进展顺利。公司 FPGA 产品线已成功突破了 超大规模 FPGA 架构技术、可编程器件编译器技术、多协议超高速串行收发器 技术、高可靠可编程器件技术、超大规模可编程器件配套全流程 EDA 技术等关 键技术,目前公司新一代十亿门级 FPGA 产品研发工作正积极开展,新一代产 品各方面性能对比上一代产品有望有大幅提升。公司亦积极布局异构智算架构技 术,已成功突破多项异构融合关键技术,目前公司 PSoC 已成功量产并导入通 信、工业控制及高可靠领域客户,公司新一代配置有 APU、GPU、VPU、eFPGA、 AI 引擎的异构智能 PSoC 产品也成功发布。未来公司有望凭借 FPGA 和 PSoC 领域的技术集群优势不断丰富可编程产品系列谱系并提高产品竞争力。

6、 盈利预测

公司四大产品线均处国内领先地位,各项业务均处较高水平毛利率,未来随着公 司低功耗通用 MCU 业务拓展及 FPGA 业务放量,公司业绩有望持续增长。

1) FPGA 及其他:公司作为国内亿门级 FPGA 芯片先行者,亿门级 FPGA 有 望持续放量,未来随着公司产品性能升级迭代与新品推出,公司 FPGA 业 务有望维持市场份额,跟随市场快速增长,我们预计 2023-2025 年收入增 速为 57%、42%、29%,毛利率为 84%、83%、82%;

2) 非挥发存储器:公司拥有 EEPROM,NOR Flash 及 SLC NAND Flash 产品 设计与量产能力,并拥有 FLOTOX、ETOX、SONOS 等多种技术平台,同 时公司作为本土厂商,在中国大陆的渠道覆盖及客户关系方面优势明显,未 来有望受益于下游需求增长,我们预计 2023-2025 年收入增速为 12%、10%、 9%,毛利率为 64%、63%、62%;

3) 安全识别芯片:公司目前已推出 RFID 与存储卡芯片、智能卡与安全芯片、 智能识别设备芯片等多个产品系列,同时下游客户开拓顺利,未来有望通过 积极拓展新领域,扩大安全与识别芯片业务营收规模。我们预计 2023-2025 年收入增速为 14%、10%、9%,毛利率为 54%、52%、50%;

4) MCU:公司在智能电表 MCU 市场地位领先,下游客户资源丰富,随着我国 智能电表行业将迎来新一轮换代周期,以及公司持续开汽车、智能家电、工 业控制等下游应用领域,公司 MCU 业务有望实现较快增长。我们预计 2023- 2025 年收入增速为 19%、70%、23%,毛利率为 64%、63%、62%;

声明:本文内容由网友自发贡献,不代表【wpsshop博客】立场,版权归原作者所有,本站不承担相应法律责任。如您发现有侵权的内容,请联系我们。转载请注明出处:https://www.wpsshop.cn/w/知新_RL/article/detail/772995
推荐阅读
相关标签
  

闽ICP备14008679号