重點內容速覽：
| FPGA市場(chang)趨勢(shi)
| 紫光國微FPGA產品(pin)和(he)業績概述
| 復旦微電FPGA產(chan)品(pin)和業(ye)績概述
| 安路科技FPGA產品和業績概述
FPGA作為一種邏輯芯片，硬件架構獨特(te)，具有并行性、低延時性和(he)靈活性等(deng)特(te)性，應用(yong)領域廣泛(fan)。FPGA市場主要玩家是英特(te)爾、AMD、萊(lai)迪思、Microchip、Achronix等(deng);國內廠商包括復旦(dan)微電、紫光國微、安(an)路科(ke)技(ji)、東(dong)土科(ke)技(ji)、高云半導體、京(jing)微齊力、京(jing)微雅格、智(zhi)多(duo)晶、遨格芯等(deng)。
FPGA市場趨勢(shi)資料顯示，截至(zhi)2022年我國(guo)FPGA行業市場規模約(yue)為269.9億元，市場均(jun)價約(yue)為44.73元/片。就(jiu)產品(pin)和應用而(er)言，目前FPGA市場主要有(you)幾(ji)個(ge)趨勢(shi)：
(1)低端FPGA和基于SRAM的(de)FPGA主導市場(chang)
低端FPGA將在預測期內占據最大份額，因為其具有較高的電源效率，適用于電池供電系統、物聯網設備和便(bian)攜式(shi)工(gong)具。基于(yu)SRAM的FPGA采用互補金屬(shu)氧(yang)化物半導體(CMOS)技(ji)術，無需額外工(gong)藝步驟(zou)，使其更高效、更通用。
(2)通信(xin)應用占據最大份額
通信應用(yong)在(zai)預(yu)測期內將(jiang)占最大份額，得益(yi)于(yu)FPGA具備接口(kou)和(he)(he)控(kong)制功能(neng)，在(zai)通信和(he)(he)網(wang)絡應用(yong)中的使用(yong)一直在(zai)快速增(zeng)(zeng)長(chang)，在(zai)5G通信領(ling)域(yu)，FPGA可(ke)以實現高性(xing)能(neng)的信號處理(li)、實時數據傳輸和(he)(he)靈活的網(wang)絡配置。全球互聯網(wang)用(yong)戶和(he)(he)網(wang)絡基礎(chu)設施提供商數量增(zeng)(zeng)加，預(yu)計通信領(ling)域(yu)對FPGA需求將(jiang)繼續增(zeng)(zeng)加。
圖注：2022年(nian)國內FPGA下游應(ying)用占比(來(lai)源：Frost&Sullivan)芯查查制圖
工業是FPGA第二大類應(ying)用，FPGA被用于自(zi)(zi)動化控(kong)制、通信、圖像處理(li)、嵌入式系統等(deng)。以嵌入式系統為(wei)例，FPGA可以用于實現各種外(wai)設(she)接口和(he)控(kong)制器，以及(ji)(ji)復雜的(de)信號(hao)處理(li)和(he)算法加速;在測(ce)(ce)試和(he)測(ce)(ce)量(liang)的(de)場景中，FPGA可以用于實現高(gao)速數據(ju)采集和(he)處理(li)，以及(ji)(ji)自(zi)(zi)定(ding)義(yi)測(ce)(ce)試模式和(he)信號(hao)生(sheng)成。
此外，在人工智能應用(yong)中(zhong)，FPGA通過并行計算和定制化硬件加(jia)速器(qi)，加(jia)快深(shen)度學習模型的(de)訓練(lian)和推(tui)理速度，許多(duo)公司(si)和研究機構已經開始使用(yong)FPGA來加(jia)速深(shen)度學習任務(wu)，例如微軟的(de)Project Brainwave和亞馬遜的(de)AWS F1實例。
(3)小于28nm工(gong)藝的技(ji)術進步(bu)將(jiang)推動FPGA市(shi)場需求
這種增(zeng)長(chang)歸功于(yu)高速數據處(chu)理(li)、小型化(hua)等需求(qiu)提升。此外(wai)，FPGA其他趨勢包(bao)括：Verilog是2023年最(zui)受歡迎的FPGA語言，其次是VHDL;亞太地區的FPGA市(shi)場(chang)可(ke)能會大幅增(zeng)長(chang)，而北美和歐(ou)洲也有(you)望繼續成為該行業的主要參與者。
3家國內(nei)FPGA上市廠(chang)商產品(pin)和(he)業(ye)績概述前文提及的(de)國內(nei)FPGA廠(chang)商中，紫光國微、復(fu)旦微電(dian)、安(an)路(lu)科技已經上市，下(xia)面介紹這3家廠(chang)商的(de)FPGA產品(pin)和(he)整體(ti)業(ye)績。由于(yu)FPGA只是紫光國微和(he)復(fu)旦微電(dian)的(de)一部(bu)分業(ye)務，因此下(xia)文提到的(de)業(ye)績數據僅供參考。
圖注：紫(zi)光國(guo)微、復旦微電(dian)2020.6-2023.3營收和利(li)潤對(dui)比(數(shu)據來源：東方財富，制表：芯(xin)查查)
圖注：紫(zi)光國微、復旦(dan)微電、安(an)路科技市值(來源(yuan)：東方財富(fu)，制表：芯查(cha)查(cha))
1、紫光國微
紫光國(guo)微(wei)特種(zhong)集(ji)成電路(lu)產(chan)(chan)品系列(lie)包含SOPC(可編程片上系統(tong)，指基于FPGA解決方案的(de)SoC片上系統(tong)設計技術，將處理(li)器、I/O口、存(cun)儲(chu)器以(yi)及其他(ta)功(gong)能模塊集(ji)成到一片FPGA內)，已經(jing)推(tui)出了(le)第(di)三(san)代、第(di)四代產(chan)(chan)品。資(zi)料(liao)顯(xian)示，紫光國(guo)微(wei)為C919飛機(ji)提供網絡通信(xin)類的(de)機(ji)載(zai)總線交換(huan)芯片，目前(qian)規模較小(xiao)。
2022年，紫光(guang)國微實現境(jing)外營(ying)收(shou)約6.37億元，占營(ying)業(ye)收(shou)入(ru)(ru)(ru)的(de)8.95%。截至(zhi)2022年底，研發(fa)人員1123名(ming)，占比50.20%，紫光(guang)國微2022年研發(fa)投入(ru)(ru)(ru)12.49億元，較上(shang)年同(tong)期增長44.32%，占營(ying)業(ye)收(shou)入(ru)(ru)(ru)比例17.55%;全(quan)年共(gong)授權各類專(zhuan)利107項，較上(shang)年度增長35.4%。公司特(te)種(zhong)集(ji)成(cheng)電路產(chan)(chan)品(pin)系列不斷完善，新一代FPGA產(chan)(chan)品(pin)、非易失性存(cun)(cun)儲(chu)器(qi)、新型存(cun)(cun)儲(chu)器(qi)，以及MCU、圖像AI智能芯(xin)(xin)片、數(shu)字信(xin)號處理器(qi)DSP等專(zhuan)用處理器(qi)產(chan)(chan)品(pin)即(ji)將完成(cheng)研發(fa)和推(tui)(tui)出;高性能總線及接口產(chan)(chan)品(pin)、新一代SOPC產(chan)(chan)品(pin)，以及高速射頻ADC、新型隔離芯(xin)(xin)片等模擬產(chan)(chan)品(pin)開(kai)始進入(ru)(ru)(ru)推(tui)(tui)廣階段。
紫(zi)(zi)光(guang)(guang)同(tong)創(chuang)是(shi)紫(zi)(zi)光(guang)(guang)國微(wei)參股公司(si)，設計(ji)和(he)銷(xiao)售通用FPGA芯片。截至2023年5月，紫(zi)(zi)光(guang)(guang)國微(wei)對紫(zi)(zi)光(guang)(guang)同(tong)創(chuang)的持股比例為29.20%。在商用產品(pin)(pin)應用領域，紫(zi)(zi)光(guang)(guang)同(tong)創(chuang)大規模FPGA順利實現量產發貨，中(zhong)小規模FPGA產品(pin)(pin)型號(hao)譜系進一步完善(shan)，公司(si)營(ying)收同(tong)比增長(chang)超80%，在視頻圖像和(he)工業控(kong)制市場(chang)領域取(qu)得(de)了發貨量和(he)營(ying)收的全面快速(su)增長(chang)。
2、復旦微電
復旦(dan)微電(dian)已(yi)形成安(an)全(quan)與識別芯(xin)(xin)片(pian)、智能(neng)電(dian)表(biao)芯(xin)(xin)片(pian)、非(fei)揮發存儲器、FPGA芯(xin)(xin)片(pian)四大成熟的產品(pin)線(xian)和系統(tong)解決方案。
復旦微電2018年國(guo)內首家(jia)推(tui)出億(yi)門(men)(men)級(ji)FPGA產(chan)品(pin)(pin)(pin)后，持續不斷(duan)地推(tui)進該產(chan)品(pin)(pin)(pin)的(de)譜系(xi)化，貨架產(chan)品(pin)(pin)(pin)逐步的(de)豐富。28nm億(yi)門(men)(men)FPGA產(chan)品(pin)(pin)(pin)經(jing)過多(duo)年推(tui)廣，得(de)到(dao)了客戶的(de)認可，產(chan)品(pin)(pin)(pin)應用場景也在擴(kuo)大，并已經(jing)形成千萬門(men)(men)級(ji)FPGA芯片、億(yi)門(men)(men)級(ji)FPGA芯片以及嵌入式可編程器件(PSoC)共三(san)個(ge)系(xi)列產(chan)品(pin)(pin)(pin)。
圖注(zhu)：復(fu)旦(dan)微(wei)FPGA產品(pin)(pin)系列(來源(yuan)：復(fu)旦(dan)微(wei)電招股說(shuo)明(ming)書)當(dang)前(qian)復(fu)旦(dan)微(wei)電FPGA主(zhu)(zhu)要是以(yi)28nm的(de)產品(pin)(pin)為主(zhu)(zhu)，新一代(dai)的(de)FPGA產品(pin)(pin)研(yan)發比較順利，基于1xnm FinFET先(xian)進制程(cheng)的(de)新一代(dai)FPGA項目面(mian)向計(ji)算機(ji)視覺、機(ji)器學習、高速數字處理等(deng)，針對智能座艙、視頻監控(kong)、醫學影像、網絡通信(xin)等(deng)行(xing)業領域(yu)。另外，PSoC產品(pin)(pin)的(de)銷售開始(shi)放量，當(dang)前(qian)復(fu)旦(dan)微(wei)電的(de)備貨主(zhu)(zhu)要是以(yi)FPGA產品(pin)(pin)的(de)原(yuan)材料為主(zhu)(zhu)。
圖注：復(fu)旦(dan)微(wei)電FPGA芯片在研項目(mu)情(qing)況(來源：復(fu)旦(dan)微(wei)電2022年(nian)財(cai)報)2020-2023年(nian)Q1復(fu)旦(dan)微(wei)電實(shi)現營收(shou)(shou)16.91/25.77/35.39/8.09億(yi)元，實(shi)現歸母凈利潤(run)1.33/5.14/10.77/1.88億(yi)元。2023年(nian)，公司仍(reng)將保持較大的(de)研發強(qiang)度以增(zeng)強(qiang)公司的(de)核心科(ke)創能力，預(yu)計研發投入占營業收(shou)(shou)入的(de)30%左右(you)。
在(zai)人(ren)工(gong)智(zhi)(zhi)能(neng)應用方面(mian)，復旦微電擁有的(de)FPGA芯片(pian)和配套的(de)端(duan)到端(duan)編(bian)(bian)譯器(qi)工(gong)具鏈，可將開(kai)源框架下(xia)的(de)網絡模型快速(su)高效的(de)編(bian)(bian)譯至片(pian)上進行(xing)部署，為AI算法開(kai)發人(ren)員提(ti)供了(le)一個“芯片(pian)+工(gong)具鏈”的(de)快速(su)開(kai)發平臺。在(zai)智(zhi)(zhi)能(neng)安檢、工(gong)業OCR智(zhi)(zhi)能(neng)識別(bie)、農產品智(zhi)(zhi)能(neng)分(fen)選(xuan)、物流智(zhi)(zhi)能(neng)分(fen)離系統等已經有應用案例。
3、安路科技
安路科技(ji)主營(ying)業務為(wei)FPGA芯片(pian)和專(zhuan)用EDA軟件的研發、設計和銷售。2022年公司推出了6款新產(chan)(chan)品，將基(ji)于在工業控制、網絡通信、消費(fei)電(dian)子、數據中心(xin)等領域積累的客戶資源，積極開展新產(chan)(chan)品市場拓(tuo)展與用戶導入。
安路(lu)科技將在現(xian)有產(chan)品矩陣和(he)(he)研(yan)發成果基礎上，持(chi)續構建和(he)(he)完善“FPGA/FPSoC芯片+軟件系統+應用(yong)方案”的生態體(ti)系，繼續研(yan)發新一代FPGA產(chan)品和(he)(he)FPSoC產(chan)品，豐富產(chan)品規格型(xing)號(hao)，實現(xian)產(chan)品矩陣縱向和(he)(he)橫向擴展。
根據安路科技2023年一季(ji)度報告顯(xian)示，一季(ji)度營業收入 187,526,624.92元，同期-27.38%，歸屬于上市公司股東的凈(jing)利潤-51,011,477.05元，同期 -388.30%。
對于(yu)同(tong)期(qi)營(ying)收降(jiang)低，安路(lu)科技(ji)表(biao)示原因是(shi)下游(you)市場(chang)需求周期(qi)波動影(ying)響，公司成熟產品出貨量有所(suo)下滑，且不(bu)少新產品或型號尚處于(yu)導入(ru)期(qi)，導致營(ying)業收入(ru)較上年同(tong)期(qi)減(jian)少。凈利潤大(da)幅(fu)(fu)降(jiang)低主要原因是(shi)持續加大(da)研發投(tou)入(ru)，研發人(ren)員同(tong)比增長，且有流片費用等大(da)額研發投(tou)入(ru)確(que)認，同(tong)時疊(die)加營(ying)收下降(jiang)的(de)影(ying)響，導致利潤較上年同(tong)期(qi)大(da)幅(fu)(fu)減(jian)少。
截至2022年末，安(an)路科技的(de)研發(fa)人(ren)員(yuan)328人(ren)，占(zhan)員(yuan)工總數(shu)量的(de)80%，其中(zhong)碩博學歷占(zhan)比56%，主(zhu)要(yao)研發(fa)人(ren)員(yuan)平(ping)均(jun)擁有十年以上的(de)工作經驗。
圖注：安(an)路科技FPGA產品線(來源(yuan)：安(an)路科技招股說明書)
小 結FPGA集成度和(he)性能不斷提(ti)高，新架構設計、更先(xian)進(jin)的(de)制造工(gong)藝以(yi)及更強大(da)的(de)軟件(jian)開(kai)發工(gong)具將推動FPGA技術(shu)的(de)進(jin)一(yi)步發展。
人工智(zhi)能和邊(bian)緣(yuan)計(ji)算對于(yu)高性能、低延遲和低功耗(hao)的計(ji)算平臺需求增加，預計(ji)FPGA在(zai)人工智(zhi)能和邊(bian)緣(yuan)計(ji)算領域(yu)中的圖(tu)像識別、語音處理、自動駕駛等場景發揮作(zuo)用。
FPGA在5G和工業(ye)領域的應用還(huan)將(jiang)持(chi)續擴大，包括網(wang)絡設(she)備(bei)、通信基(ji)站等，數據安(an)全和系(xi)統(tong)可(ke)靠性成為重(zhong)要關注點(dian)，預計FPGA在數據加(jia)密、身份認證、網(wang)絡安(an)全等方面的應用將(jiang)得到進一步(bu)推廣。生(sheng)態系(xi)統(tong)建(jian)設(she)的推進伴(ban)隨著市場(chang)需求(qiu)增加(jia)，FPGA供(gong)應商(shang)、工具提供(gong)商(shang)和設(she)計服務提供(gong)商(shang)之(zhi)間的合(he)作與競爭將(jiang)進一步(bu)強化。
圖注：部分(fen)國內(nei)FPGA企(qi)業，完(wan)整名單可(ke)登錄(lu)xcc.com查(cha)詢(來源：芯查(cha)查(cha))
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