（報告出品方/分析師：國盛證券 鄭震湘 佘凌星）

一、十年磨一劍，打造國內(nèi)領(lǐng)先 FPGA 芯片供應(yīng)商

1.1 深耕 FPGA 芯片設(shè)計 ，十年磨一劍

公司是國內(nèi)首批具有先進制程 FPGA 芯片設(shè)計能力的企業(yè)，兼?zhèn)溆布O(shè)計與全流程自主開發(fā)軟件能力。

公司成立于2011年，長期專注于 FPGA 芯片設(shè)計領(lǐng)域；2014年實現(xiàn)首款 EAGLE 系列 FPGA 芯片量產(chǎn)銷售，同年發(fā)布自主開發(fā) FPGA 專用 EDA 軟件。

公司密切跟蹤行業(yè)趨勢與需求變化，不斷豐富產(chǎn)品品類、革新產(chǎn)品工藝制程，先后推出多個系列 FPGA 產(chǎn)品，并積極布局嵌入式 eFPGA IP、FPSoC 等業(yè)務(wù)。歷經(jīng)十年發(fā)展，公司于2021年11月登陸科創(chuàng)板上市。

公司主要向客戶提供 FPGA 芯片和專用 EDA 軟件兩部分產(chǎn)品。

在硬件設(shè)計方面，目前公司提供 PHOENIX、EAGLE、ELF 和 FPSoC 四個系列 FPGA 芯片，分別定位于高性能、高性價比、低功耗和高集成度可編程邏輯市場，涵蓋工業(yè)控制、網(wǎng)絡(luò)通信、消費電子、數(shù)據(jù)中心等多個應(yīng)用領(lǐng)域。

其中，F(xiàn)PSoC 產(chǎn)品新增了面向工業(yè)和視頻接口的低功耗 SWIFT 系列。在 FPGA 專用 EDA 軟件方面，公司擁有全流程自主開發(fā)的 FPGA 專用軟件 TangDynasty，為公司所有 FPGA 芯片產(chǎn)品系列提供簡潔高效的應(yīng)用設(shè)計開發(fā)環(huán)境。

1.2 營收強勢增長，產(chǎn)品結(jié)構(gòu)優(yōu)化提振盈利能力

規(guī)?；鸩襟w現(xiàn)，營收規(guī)模增速顯著。隨著芯片產(chǎn)品不斷豐富且競爭力提升，公司營收持續(xù)高速增長。2018~2021 公司營業(yè)收入規(guī)模由 0.29 億提升至 6.79 億，期間 CAGR 186.08%。2022Q1 公司實現(xiàn)營收 2.58 億，yoy 72.15%；實現(xiàn)歸母凈利潤 0.18 億，同比增長 206.34%。主要受益于收入的大幅增長，且研發(fā)費用占收入比例持續(xù)下降。

期間費用率逐年下降，初期研發(fā)投入成果顯著。

2018-22Q1 公司毛利率分別為 30.09%、34.42%、34.18%、36.24%和 36.05%，毛利率水平穩(wěn)中有升。報告期內(nèi)，公司凈利率波動較大，主要系政府補助逐年下降，同時公司保持了持續(xù)高額的研發(fā)投入。隨著經(jīng)營規(guī)模效應(yīng)彰顯、以及初期的研發(fā)投入成效顯著，公司期間費用率逐年下降，尤其研發(fā)費用率大幅下降，22Q1 公司凈利率由負轉(zhuǎn)正。

產(chǎn)品結(jié)構(gòu)不斷優(yōu)化，驅(qū)動公司盈利能力提升。

2018-2021 年，公司主營收入來自于芯片銷售業(yè)務(wù)，受益于更先進制程、更大邏輯容量及多樣功能拓展性的 ELF2、ELF3 系列芯片產(chǎn)品推出，2019 年公司 ELF 系列量價齊升，營收占比由上年的 3.33%提升至 66.38%；隨著定位高端市場的 PHOENIX 系列產(chǎn)能提升，2021 年該系列芯片營收占比由上年的 0.69%提升至 15.57%。由于不同系列產(chǎn)品毛利率與其定位市場具有顯著相關(guān)關(guān)系，隨著公司產(chǎn)品進一步向低功耗、高性能的中高端市場拓展，公司盈利能力有望進一步提升。

公司目前產(chǎn)品下游領(lǐng)域主要可以分為工業(yè)控制領(lǐng)、網(wǎng)絡(luò)通信領(lǐng)域、消費電子領(lǐng)域和數(shù)據(jù)中心領(lǐng)域。

? 2018 年之前，公司主要產(chǎn)品以 EAGLE 產(chǎn)品為主，其下游主要應(yīng)用領(lǐng)域工業(yè)控制也作為公司的主要營收領(lǐng)域，在 2018 年工業(yè)控制領(lǐng)域營收占比 95.42%；

? 2019 年隨著公司 55nm 工藝制程的成熟以及大容量領(lǐng)域 FPGA 的技術(shù)積累，隨著 ELF2 和 ELF3 的推出，公司競爭力得到加強，與此同時公司在與之對應(yīng)的通信領(lǐng)域收入占比快速提升；

? 2020 年公司持續(xù)穩(wěn)步發(fā)展，鞏固自身產(chǎn)品地位的同時擴展 ELF2 產(chǎn)品矩陣，在消費電子領(lǐng)域取得突破。

? 2021 年起隨著公司收入的進一步增加，公司在國內(nèi) FPGA 領(lǐng)域具有一定的市場份額和競爭力，下游各領(lǐng)域均實現(xiàn)穩(wěn)步增長，其中數(shù)據(jù)中心等新興領(lǐng)域收入開始初具規(guī)模。

公司保持高額研發(fā)投入，研發(fā)團隊規(guī)模持續(xù)擴大。

公司長期以來高度重視技術(shù)創(chuàng)新和研發(fā)投入，不斷拓寬芯片產(chǎn)品矩陣，2018 年-22Q1 公司研發(fā)投入分別為 3429.10 萬元、7866.54 萬元、12553.66 萬元、24362.22 萬元和 7113.49 萬元，研發(fā)投入總額持續(xù)上漲。同時，公司不斷擴張研發(fā)團隊，2021 年公司研發(fā)人員由上年的 213 人增加至 266 人，占公司總?cè)藬?shù)的 81.10%，其中碩博學(xué)歷占比 57.52%。

1.3 國有股東領(lǐng)投，核心技術(shù)人員科班出身

股權(quán)結(jié)構(gòu)分散，國有股東領(lǐng)投。公司第一大股東為華大半導(dǎo)體，持股比例 29.17%，無控股股東、實際控制人。公司前十大股東中共有 4 名國有股東，分別為華大半導(dǎo)體、產(chǎn)業(yè)基金、上?？苿?chuàng)投、深創(chuàng)投集團，持有公司股份的 29.17%、9.78%、5.43%和 2.06%。

核心技術(shù)人員科班出身，實戰(zhàn)經(jīng)驗豐富。

公司核心技術(shù)人員均畢業(yè)于復(fù)旦大學(xué)、上海交大等著名高校對口專業(yè)，一方面，擁有夯實的專業(yè)基礎(chǔ)知識，另一方面，有助于促進公司與高校間合作項目開展。同時公司核心研發(fā)人員擁有多年半導(dǎo)體公司工作經(jīng)驗，部分曾就職于英特爾、美滿電子等海外知名企業(yè)，履歷豐富。

募集資金重點投向 FPGA 芯片科技創(chuàng)新領(lǐng)域。公司 2021 年 11 月上市募集資金 10 億 元，其中：

? 募集資金擬投入新一代現(xiàn)場可編程陣列芯片研發(fā)及產(chǎn)業(yè)化項目 3.79 億元，主要用于推進 PHOENIX 系列芯片升級迭代，重點研發(fā)新一代可編程邏輯單元、存儲單元 RAM、高速接口、層次化互聯(lián)四大硬件關(guān)鍵技術(shù)，持續(xù)提高公司 FPGA 產(chǎn)品的邏輯單元數(shù)量、運算性能及數(shù)據(jù)傳輸能力。

? 募集資金擬投入現(xiàn)場可編程系統(tǒng)級芯片研發(fā)項目 3.01 億元，主要用于戰(zhàn)略布局低功耗 FPSoC 和高性能 FPSoC 兩個方向。（報告來源：遠瞻智庫）

二、從產(chǎn)品到企業(yè)——多維度理解 FPGA

2.1 產(chǎn)品視角：FPGA，可現(xiàn)場編程的邏輯芯片

FPGA（現(xiàn)場可編程陣列：Field-ProgRAMmable Gate Array）是邏輯電路集成芯片的一種， 通常由相互連接的 CLB（可配置邏輯塊）矩陣構(gòu)成。

FPGA，顧名思義，其最大的特點在于芯片的具體功能在芯片制造結(jié)束后可以由用戶配置決定，用戶可以通過 EDA 軟件對于目標(biāo)功能和電路進行描述，然后編譯為二進制位流數(shù)據(jù)，再下載至 FPGA 芯片中實現(xiàn)相關(guān)功能。

相比于傳統(tǒng)邏輯器件，F(xiàn)PGA 具有不同的結(jié)構(gòu)：通常由 LCB（可配置邏輯模塊，由多個邏輯單元 LC 組成）、IOB（輸入輸出模塊）和內(nèi)部開關(guān)連線構(gòu)成。

在工作中，通過 LUT（查找表）中存放的二進制數(shù)據(jù)來驅(qū)動其他電路或者驅(qū)動I/O，從而實現(xiàn)不同的功能，LUT 通常存放于 LCB 中，其輸入端越多可以實現(xiàn)的邏輯電路就越復(fù)雜（例如 LUT6 邏輯程度大于 LUT4）。

在一個 FPGA 芯片中可以有多個查找表 LUT 組合，最終 FPGA 的邏輯容量由 LCB 組成的邏輯陣列的大小決定，通常轉(zhuǎn)換為等效 LUT4 的邏輯單元統(tǒng)計。

LUT 為 FPGA 獨特基礎(chǔ)指標(biāo)。

同其他芯片一樣，F(xiàn)PGA 具有一定的參數(shù)用于評判技術(shù)水平，主要體現(xiàn)在容量和性能。其中容量包含 LUT 數(shù)量、DSP 數(shù)量、RAM 數(shù)量和 IO 數(shù)量等指標(biāo)；性能包含制造工藝、DSP 工作頻率、動態(tài)功耗等指標(biāo)。其中 LUT 數(shù)量和制造工藝為 FPGA 核心指標(biāo)。

和其他邏輯芯片對比，F(xiàn)PGA 最大的特點在于可現(xiàn)場編寫程序。

常見的例如 CPU（中央處理芯片）、GPU（圖形處理芯片）、DPS（數(shù)字信號處理芯片）等，在被制造完成后，芯片功能就已經(jīng)被固定，用戶在使用過程中無法對芯片的硬件功能進行任何修改。FPGA 芯片使用功能沒有固定，用戶根據(jù)自身需求使用 EDA 軟件對 FPGA 芯片進行功能配置，同時每個 FPGA 芯片均可實現(xiàn)多次配置，來實現(xiàn)不同功能。

與 ASIC 相比，具有自身優(yōu)勢。

ASIC（專用集成電路：Application Specific Integrated Circuit），作為芯片的一種，ASIC 服務(wù)于設(shè)計目的，用于特定的設(shè)計功能的同時不具備重 新編程的能力。

由于最終的使用目的都是特殊化的定制服務(wù)，F(xiàn)PGA 通常會與 ASIC 做對比，雖然不可否認 ASIC 具有能耗、可靠性、大批量生產(chǎn)成本優(yōu)勢，但 FPGA 具有相對較低的成本以及較短制造時間，同時由于其具有可編程的特性，在面對一些多變的新型領(lǐng)域中具有不可替代的優(yōu)勢。

為了實現(xiàn) FPGA 的具體功能，EDA 必不可少。

正如電腦不能沒有操作系統(tǒng)，EDA 對于 FPGA 來說至關(guān)重要，可以說沒有 EDA 的軟件編寫，F(xiàn)PGA 無法實現(xiàn)任何目標(biāo)功能。由于 PFGA 不同于其他芯片，需要通過程序編譯其中來賦予相關(guān)功能，此時 EDA 就起到編譯程序的作用。

目前全球范圍內(nèi)，F(xiàn)PGA 廠商投入發(fā)展 EDA 軟件成為主流，例如全球 FPGA 龍頭 Xilinx 擁有自身的軟件工具 Vivado、intel 旗下也有類似 Quartusll 的 EDA 軟件工具。

邏輯電路市場廣闊，2025 年或?qū)⒔咏f億規(guī)模。

FPGA 屬于邏輯芯片領(lǐng)域，目前邏輯芯片作為集成電路行業(yè)中的重要組成部分，根據(jù) WSTS 統(tǒng)計，在 2019 年邏輯芯片占整個半導(dǎo)體份額超 25%，占集成電路總市場份額接近 1/3。同時由于邏輯芯片能夠?qū)崿F(xiàn)邏輯運算和操作，并且可以實現(xiàn)定制、半定制、可編程等特點，隨著下游產(chǎn)品的增加其規(guī)模也在逐漸擴大。

根據(jù) Frost&Sullivan 統(tǒng)計，全球邏輯電路產(chǎn)業(yè) 2016~2020 市場規(guī)模從 915 億美元增長至 1134 億美元，CAGR 5.5%，2025 年市場規(guī)模將達到 1469 億美元；中國邏輯電路產(chǎn)業(yè) 2016~2020 市場規(guī)模從 1579 億增長至 2732 億元，CAGR 14.7%，2025 年市場規(guī)模將達到 4737 億元.

百億空間，F(xiàn)PGA 國內(nèi)增速迅猛。

FPGA 由于其高靈活度、開發(fā)成本低等優(yōu)勢，在工業(yè)控制、汽車電子、人工智能新型場景中被廣泛使用。

根據(jù) Frost&Sullivan 數(shù)據(jù)，全球 FPGA 市場規(guī)模 2016 ~2020 年從 43 億美元增長至 61 億美元，CAGR 8.8%。由于下游場景的需求旺盛，F(xiàn)PGA 將呈現(xiàn)加速增長態(tài)勢，F(xiàn)rost&Sullivan 預(yù)計 2025 年全球 FPGA 市場規(guī)模將達到 125.8 億美元，2021~2025 年 CAGR 16.4%。

國內(nèi) FPGA 市場不斷擴大，根據(jù) Frost&Sullivan 數(shù)據(jù)，2016~2020 中國 FPGA 市場規(guī)模從 65.5 億增長至 150 億， CAGR 23.1%。預(yù)計到 2025 年中國 FPGA 市場規(guī)模將達到約 332 億元。

FPGA全球壟斷效應(yīng)顯著。

目前 FPGA芯片行業(yè)仍然處于高度集中態(tài)勢，全球龍頭Xilinx、Intel（Altera）、Microsemi 等海外企業(yè)占據(jù)全球超 90%的市場。其中 Xilinx、Intel（Altera）和 Lattice 三家占比 90.4%，一方面由于 FPGA 行業(yè)屬于高壁壘行業(yè)，研發(fā)投入要求較高，另一方面由于國際頭部 FPGA 企業(yè)發(fā)展較早，具有較強的技術(shù)積累。

2.2 全球視角：全球 FPGA 龍頭 Xilinx 歷史復(fù)盤

Xilinx 是 FPGA 先驅(qū)，目前全球 FPGA 龍頭。1970 年代，出于對 ASIC 開發(fā)的痛點問題，全球陸續(xù)出現(xiàn)部分可編程邏輯器 PLD，從此 FPGA 產(chǎn)品雛形開始出現(xiàn)。

Xilinx 創(chuàng)立于 1984 年，創(chuàng)始人 Ross Freeman 以及 Bernard Vonderschmitt 均來自當(dāng)時的未處理器公司 Zilog，得益于在 Zilog 期間積累的經(jīng)驗，Xilinx 在成立一年后便推出了全球第一款 FPGA 產(chǎn)品 XC2064。

XC2064 與當(dāng)時 CPLD 不同，在斷電后數(shù)據(jù)丟失且速度更快，同時引入 LUT 參數(shù)對產(chǎn)品進行預(yù)先邏輯配置，其內(nèi)部的大量觸發(fā)器也使得 XC2064 在時序邏輯方面的設(shè)計更具優(yōu)勢。

后續(xù)隨著半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)進步以及 FPGA 產(chǎn)品集成度提高和價格降低，F(xiàn)PGA 在絕大多數(shù)領(lǐng)域中已經(jīng)取代了 CPLD，成為目前可編程器件的龍頭產(chǎn)品，Xilinx 由于其行業(yè)先驅(qū)身份以及先進的工藝，也成為目前 FPGA 領(lǐng)域的全球龍頭公司。

縱觀 Xilinx 發(fā)展歷程，主要可以總結(jié)為幾個時期：

? 1980~1990：提出 FPGA 全新芯片結(jié)構(gòu)思想，在公司成立一年后推出第一款 FPGA 產(chǎn)品 XC2064。同時也是全球第一家提出 Fabless 的企業(yè)，對今后的半導(dǎo)體企業(yè)產(chǎn)生了深遠的影響。

? 1990~1995：前期 CPLD 企業(yè)逐漸進入 FPGA 領(lǐng)域，公司失去壟斷地位，市占率降低。隨著 1994 年新品 XC5000 系列的推出重新奪回市場空間。

? 1995~2000：全球 FPGA 形成 Xilinx 和 Altera 雙寡頭格局。

? 2000~2010：20 世紀(jì)初經(jīng)歷互聯(lián)網(wǎng)泡沫，隨后進入恢復(fù)期，隨著下游消費電子，通信等行業(yè)興起，公司業(yè)績穩(wěn)步提升。

? 2010 至今：PSoC 發(fā)展趨勢逐漸顯現(xiàn)，將 FPGA 與 CPU/GPU 等硬件進行結(jié)合，不單局限于單個器件。同時積極發(fā)展軟件服務(wù)，打造支持多語言的 FPGA 開發(fā)。

回顧公司歷史業(yè)績，在 2014~2015 年由于全球 4G 建設(shè)接近尾期，其他下游需求也相對疲軟，公司業(yè)績受到一定的影響。自 2015 年起公司發(fā)展 PSoC，進行 FPGA 器件的融合。

同時公司在全球范圍內(nèi) FPGA 中高端產(chǎn)品的統(tǒng)治地位持續(xù)保持，以及下游 5G 建設(shè)、消費電子、工業(yè)、汽車等領(lǐng)域的需求增加，公司實現(xiàn)業(yè)績的穩(wěn)步增長。

統(tǒng)治 FPGA，毛利率高位維持。自 2012 年起，公司綜合毛利率水平維持在 65%以上，相較于其他 FPGA 企業(yè)，具有絕對領(lǐng)先地位。一方面說明了 FPGA 高端產(chǎn)品的壁壘較高，同時也說明公司在 FPGA 行業(yè)，特別是高收益的中高端產(chǎn)品中具有不可撼動的地位。

全球芯片龍頭產(chǎn)業(yè)整合，AMD 聯(lián)手 Xilinx。2022 年，全球芯片巨頭 AMD 以接近 500 億美元的價格完成對 Xilinx 收購。Xilinx 將自身先進的 FPGA、SoC、AI 技術(shù)賦予 AMD，屆時 AMD 將能夠提供 CPU、GPU、FPGA 等產(chǎn)品及相關(guān)解決方案，同時 FPGA 的競爭格局也從 Xilinx 與 Altera 演變?yōu)?AMD 與 Intel。（報告來源：遠瞻智庫）

三、產(chǎn)品特性賦予的廣泛下游應(yīng)用

由于 FPGA 具有可編寫程序、開發(fā)成本相對低、制造周期較短等優(yōu)勢，在工業(yè)控制、網(wǎng)絡(luò)通信、消費電子等領(lǐng)域被廣泛應(yīng)用。特別是當(dāng)出現(xiàn)新興領(lǐng)域，專業(yè)芯片還無法普及的領(lǐng)域中，F(xiàn)PGA 可以發(fā)揮自身的絕對優(yōu)勢。在工業(yè)領(lǐng)域中，F(xiàn)PGA 被廣泛用于視頻處理、數(shù)控機床、圖像處理等領(lǐng)域信號控制及運算加速中。

例如安路科技在數(shù)控機床的解決方案主要可以體現(xiàn)在：

? 控制系統(tǒng)：用于數(shù)控機床運算、管理和控制；

? 檢測系統(tǒng)：檢測機床執(zhí)行件的位移和速度變化量，并反饋到輸入端進行比較；

? 機械傳動系統(tǒng)：根據(jù)檢測系統(tǒng)反饋信號差別調(diào)整機床運動，驅(qū)動元件至機床執(zhí)行件之間的機械進給

在 LED 顯示屏領(lǐng)域中，F(xiàn)PGA 也能夠?qū)崿F(xiàn)包括無縫拼接、LED 控制等功能。例如安路科技基于 FPGA 的 LED 補償型液晶無縫拼接屏方案使用 FPGA 接受主板信號并進行信號處理，分為液晶顯示部分和 LED 顯示部分，再分別輸出給 TCON 板和 LED 驅(qū)動板去分別驅(qū)動液晶顯示和 LED 顯示。相比于其他方案，F(xiàn)PGA 方案無需外掛存儲器、具有更佳的縮放算法以及更合理的系統(tǒng)時鐘。

如今智能化與自動化為工業(yè)發(fā)展的主流，工廠逐漸由人力資源為核心轉(zhuǎn)向以自動化為核心，F(xiàn)PGA 可以輕松勝任如多通道數(shù)控機床馬達控制、LED 顯示系統(tǒng)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化等場景需求，我們預(yù)計 FPGA 將在工業(yè)領(lǐng)域未來發(fā)展中充分受益。

根據(jù) Frost&Sullivan 數(shù)據(jù)，中國工業(yè)領(lǐng)域市場 FPGA 芯片 2020 年銷售額約為 47.4 億，占中國 FPGA 芯片市場份額的 31.5%，未來 2021~2025 年 CAGR 將達到 16.1%。

在網(wǎng)絡(luò)通信領(lǐng)域中，F(xiàn)PGA 被大量用于實現(xiàn)接口擴展、邏輯控制、數(shù)據(jù)處理等功能中，此外由于 FPGA 在通信領(lǐng)域的能耗和計算速度等綜合性能優(yōu)于 CPU、GPU，在信號收發(fā)器等新型通信基站中也會大量使用 FGPA 產(chǎn)品。

根據(jù) Frost&Sullivan 數(shù)據(jù)，中國通信領(lǐng)域市場 FPGA 芯片 2020 年銷售額約為 62.1 億，占中國 FPGA 芯片市場份額的 41.3%，未來 2021~2025 年 CAGR 將有望達到 17.5%。

在消費電子領(lǐng)域中，F(xiàn)PGA 芯片可用于智能手機、無人機、智能電視、AR/VR 設(shè)備中。由于產(chǎn)品特性，視頻、音頻等信息均需要與運算芯片進行數(shù)據(jù)通信，需要多重芯片進行協(xié)同工作才能夠?qū)崿F(xiàn)，而在對 FPGA 進行邏輯編輯后，F(xiàn)PGA 能能夠在單一芯片中實現(xiàn)多種存儲接口的控制，極大程度上簡化了外圍電路的設(shè)計。例如：

? 電視：在電視中使用 FPGA 相較于 ASIC，能夠快速根據(jù)面板特征進行細節(jié)微調(diào)，顯著提高成品率，同時節(jié)省了設(shè)計 ASIC 時間，能夠幫助相關(guān)企業(yè)快速推出量產(chǎn)產(chǎn)品。

? 投影儀：FPGA 能夠執(zhí)行像素漂移、提高分辨率的同時，還能夠提供扭曲與接口服務(wù)，輕松實現(xiàn) 4K 與 8K 接口的連接以及視頻的處理。

? VR/AR：通過集成后的 FPSoC 產(chǎn)品能夠在單一芯片中實現(xiàn)視頻解碼、頭顯設(shè)備的眼球追蹤傳感并實時處理攝像頭，極大程度上降低能耗。同時在例如智能門鎖、家庭網(wǎng)關(guān)、智慧廚房等智能家居領(lǐng)域，F(xiàn)PGA 也能夠通過自身的優(yōu)勢對產(chǎn)品進行優(yōu)化。

消費電子作為 FPGA 的新興領(lǐng)域，行業(yè)規(guī)模增速顯著，根據(jù) Frost&Sullivan 數(shù)據(jù)，中國消費電子市場 FPGA 芯片 2020 年銷售額約為 9.4 億，占中國 FPGA 芯片市場份額的 6.3%，未來 2021~2025 年 CAGR 將有望達到 13.0%。

在數(shù)據(jù)中心領(lǐng)域中，由于行業(yè)作為特定裝備，需要在網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施上對數(shù)據(jù)信息進行傳遞、加速、計算等操作。

CPU、GPU 等傳統(tǒng)芯片難以滿足多樣化以及多變的需求，F(xiàn)PGA 芯片由于無指令、無需內(nèi)存共享的結(jié)構(gòu)，具有低延遲高吞吐的優(yōu)勢，在邏輯編輯后也能夠?qū)崿F(xiàn)邏輯控制、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換、功能擴展、系統(tǒng)升級等復(fù)雜功能。

FPGA 在數(shù)據(jù)中心中對于硬件的加速效果提升顯著，自 2016 年起微軟 Azure、亞馬遜 AWS、阿里云的服務(wù)器上都開始部署 FPGA 加速器用于運算加速。

未來隨著 FPGA 在數(shù)據(jù)中心中替換 CPU 的方案逐漸成為共識，我們預(yù)計未來 FPGA 在數(shù)據(jù)中心中的價值量占比將有所提升。

根據(jù) Frost&Sullivan 數(shù)據(jù)，中國數(shù)據(jù)中心市場 FPGA 芯片 2020 年銷售額約為 16.1 億，占中國 FPGA 芯片市場份額的 10.7%，未來 2021~2025 年 CAGR 將有望達到 16.6%。

汽車電子產(chǎn)業(yè)受益于電動汽車、新能源車的快速發(fā)展，如今勢頭強勁。目前 FPGA 在汽 車中的應(yīng)用也愈發(fā)廣泛，在車載系統(tǒng)接口及控制領(lǐng)域，F(xiàn)PGA 芯片用于控制和驅(qū)動電動 汽車電機控制系統(tǒng)，硬件互連的同時實現(xiàn)車載攝像頭等多種汽車傳感器信號處理和控制。

在車載圖像處理領(lǐng)域，F(xiàn)PGA 芯片可用于實現(xiàn)多個圖像傳感器的信號橋接、3D 環(huán)視視頻融合、倒車輔助視頻等功能。在自動駕駛領(lǐng)域，F(xiàn)PGA 芯片可用于實現(xiàn)機器視覺與目標(biāo)檢測等各種功能。

預(yù)計 FPGA 汽車領(lǐng)域未來增速顯著。未來預(yù)計 FPGA 將于汽車產(chǎn)業(yè)深度融合，一方面得益于目前新能源汽車的需求增速顯著，另一方面 FPGA 在面對多變的場景時能夠發(fā)揮自身可編程的作用，相比其他定制芯片，具有更大優(yōu)勢。

根據(jù) Frost&Sullivan 數(shù)據(jù)，中國汽車電子市場 FPGA 芯片 2020 年銷售額約為 9.5 億，占中國 FPGA 芯片市場份額的 6.3%，未來 2021~2025 年 CAGR 將有望達到 22.7%。

在 AI 領(lǐng)域，F(xiàn)PGA 能夠充分發(fā)揮其定制化、可編程化的特點，通過算法實現(xiàn)任務(wù)的推斷及處理。

目前 FPGA 芯片已經(jīng)于 CPU、GPU 和 ASIC 等芯片一同被廣泛適用于人工智能處理芯片中，同時與 GPU、ASIC 相比，F(xiàn)PGA 芯片由于自身具有多個并行處理單元，能夠?qū)崿F(xiàn)運算的同時，編程所帶來的優(yōu)化可以解決大部分的實時決策需求。

根據(jù) Frost&Sullivan 數(shù)據(jù)，中國 AI 市場 FPGA 芯片 2020 年銷售額約為 5.8 億，占中國 FPGA 芯片市場份額的 3.9%，未來 2021~2025 年 CAGR 將有望達到 16.9%。

四、技術(shù)優(yōu)勢明顯，國產(chǎn) FPGA 出貨第一

產(chǎn)品技術(shù)規(guī)格覆蓋面較廣，能夠應(yīng)對國內(nèi)大部分市場。

LUT 數(shù)量和芯片制程是 FPGA 最重要的兩個參數(shù)，可以說兩個參數(shù)的好壞在很大程度上決定了 FPGA 的優(yōu)劣。

安路科技作為國內(nèi) FPGA 的領(lǐng)先企業(yè)，在技術(shù)規(guī)格上能夠達到國內(nèi)領(lǐng)先水平，部分產(chǎn)品性能甚至由于國際龍頭公司同等級產(chǎn)品。

? 在容量規(guī)模方面： 100K 以內(nèi)的邏輯單元產(chǎn)品已經(jīng)量產(chǎn)，2021 年 PHOENIX1 系列中邏輯單元為 400K 的新產(chǎn)品已成功流片和批量供貨。根據(jù) Frost&Sullivan 數(shù)據(jù)，2019 年中國 FPGA 市場中，邏輯單元< 100K 和 100K~500K 的 FPGA 芯片分別占有 38.2%和 31.7%的份額，是目前的主流芯片，公司的產(chǎn)品已覆蓋主流市場所需的邏輯單元范圍。

? 在芯片制程方面：公司是國內(nèi)首批具有 28nm FPGA 芯片設(shè)計能力和量產(chǎn)能力的企業(yè)之一，目前已經(jīng)掌握 55nm 和 28nm 工藝設(shè)計。已經(jīng)完成 FinFET 工藝產(chǎn)品的關(guān)鍵技術(shù)驗證工作，同時也是國內(nèi)最早完成關(guān)鍵技術(shù)認證的企業(yè)之一。

根據(jù) Frost&Sullivan 數(shù)據(jù)，2019 年中國 FPGA 市場主流芯片制程在 28nm-90nm 之間，按銷售額計該制程區(qū)間內(nèi)的 FPGA 芯片在國內(nèi)占有 63.3%的市場份額，公司產(chǎn)品能夠覆蓋國內(nèi)市場大部分的需求。

55nm 仍是公司主要工藝制程，28nm 放量顯著。2018~2021H1 公司主要收入來源均為 55nm 制程芯片。

28nm 工藝制程產(chǎn)品 PHOENIX 高性能系列芯片自 2020 年開始量產(chǎn)，在 2021 上半年 28nm 產(chǎn)品開始放量，收入增長顯著，得益于公司在行業(yè)中積累的口碑以及產(chǎn)品本身的性能突破，我們預(yù)計未來公司將進一步推進其工藝選擇空間，豐富產(chǎn)品布局。

公司產(chǎn)品主要有三個產(chǎn)品線：ELF 系列、EAGLE 系列和 PHOENIX 系列。其中：

? ELF 系列 FPGA 產(chǎn)品定位低功耗、低成本的市場，包含 ELF1、ELF2 和 ELF3 系列，分別在 2015、2018 和 2019 年實現(xiàn)量產(chǎn)，制程在 55~130nm 主要應(yīng)用于工業(yè)控制、消費電子、通信等領(lǐng)域。

? EAGLE 系列定位高性價比市場，具有合適的邏輯規(guī)模以及儲存資源，作為公司最早的芯片產(chǎn)品，在 2014 實現(xiàn)量產(chǎn)，制程工藝在 55~65nm。

? PHOENIX 系列是公司的高端產(chǎn)品線，在等效邏輯單元、運算單元、存儲資源等都在同規(guī)格中具備優(yōu)勢。第一款產(chǎn)品在 2020 年推出，采用 28nm 工藝制程。

國內(nèi) FPGA 領(lǐng)先公司，2019 年出貨量本土第一。公司在國內(nèi) FPGA 市場具有一定的競爭優(yōu)勢以及份額，出貨量穩(wěn)步提升。根據(jù) Frost&Sullivan 數(shù)據(jù)，2019 年以出貨量口徑統(tǒng)計，公司 FPGA 芯片在中國市場排名第四，在國產(chǎn)品牌中排名第一。2020 年公司產(chǎn)品出貨量突破兩千萬顆。

目前全球成熟的 FPGA 企業(yè)都采用硬件 軟件的結(jié)合模式，軟件的優(yōu)化可以發(fā)揮 FPGA 芯片最大的性能以及更高效完成目標(biāo)程序編寫。

可以說在 FPGA 領(lǐng)域，軟件的重要程度不亞于硬件。在軟件方面，公司重視相關(guān)軟件開發(fā)，并擁有自身 EDA 開發(fā)軟件產(chǎn)品 TangDynasty，同時公司也是國內(nèi)少數(shù)全流程自主開發(fā) FPGA 專用 EDA 軟件的企業(yè)。

在 TangDynasty 軟件中，公司設(shè)計的新型的 FPGA 專用 EDA 軟件架構(gòu)，采用了最新的學(xué)術(shù)界算法和科研成果，同時考慮計算機和服務(wù)器所需的多 CPU、多線程運行資源，軟件產(chǎn)品達到了較高的技術(shù)水平。

與國際接軌，進軍 FPSoC。

復(fù)盤國際 FPGA 巨頭我們可以發(fā)現(xiàn)，在企業(yè)發(fā)展到一定時期， FPGA 與 CPU、GPU 等芯片集合的 FPSoC、PSoC 芯片將是發(fā)展趨勢，全球龍頭 Xilinx 自2010 年逐步整合 PSoC，隨后取得了技術(shù)的突破已經(jīng)公司業(yè)績的持續(xù)增長，目前 Xilinx 的 Versal 系列產(chǎn)品能夠?qū)崿F(xiàn)集成 CPU、GPU、FPGA、PCIe 等功能，實現(xiàn)全架構(gòu)自適應(yīng)，為整個應(yīng)用實現(xiàn)加速。

安路科技目前正在向 FPSoC 領(lǐng)域突破，在 2021 年發(fā)布 SALSWIFT 系列第一款低功耗 FPSoC 產(chǎn)品，個未來公司計劃達到集成 CPU、FPGA、存儲器、數(shù)據(jù)處理等功能模塊的目的。

公司 2021 年的 IPO 顯示，10 億的募資中擬投入現(xiàn)場可編程系統(tǒng)級芯片研發(fā)項目部分為 3.01 億元，主要用于戰(zhàn)略布局低功耗 FPSoC 和高性能 FPSoC 兩個方向?？梢?FPSoC 將作為公司未來的發(fā)展重心之一。

五、盈利預(yù)測及估值

安路科技作為國產(chǎn) FPGA 領(lǐng)先企業(yè)，旗下主要產(chǎn)品有 ELF 系列、EAGLE 系列和 PHOENIX 系列，分別對應(yīng)低端、性價比和高端市場，下游應(yīng)用涵蓋工業(yè)、通信、消費電子、汽車電子等領(lǐng)域。

同時在在容量規(guī)模方面：公司 100K 以內(nèi)的邏輯單元產(chǎn)品已經(jīng)量產(chǎn)，2021 年 PHOENIX1 系列中邏輯單元為 400K 的新產(chǎn)品已成功流片和批量供貨。

在芯片制程方面：公司是國內(nèi)首批具有 28nm FPGA 芯片設(shè)計能力和量產(chǎn)能力的企業(yè)之一，目前已經(jīng)掌握 55nm 和 28nm 工藝設(shè)計。已經(jīng)完成 FinFET 工藝產(chǎn)品的關(guān)鍵技術(shù)驗證工作， 同時也是國內(nèi)最早完成關(guān)鍵技術(shù)認證的企業(yè)之一。

根據(jù) Frost&Sullivan 數(shù)據(jù)，2019 年中國 FPGA 市場中，邏輯單元< 100K 和 100K~500K 的 FPGA 芯片分別占有 38.2%和 31.7%的份額， 28nm-90nm 工藝制程 PFGA 按銷售額統(tǒng)計占有 63.3%的市場份額，在邏輯容量以及工藝制程中，公司產(chǎn)品都能夠覆蓋國內(nèi)市場大部分的需求。

國內(nèi)市場具備競爭力，國產(chǎn)替代進程進行時。

公司在國內(nèi) FPGA 市場具有一定的競爭優(yōu)勢以及份額，出貨量穩(wěn)步提升。根據(jù) Frost&Sullivan 數(shù)據(jù)，2019 年以出貨量口徑統(tǒng)計，公司 FPGA 芯片在中國市場排名第四，在國產(chǎn)品牌中排名第一。

2020 年公司產(chǎn)品出貨量突破兩千萬顆。同時我們發(fā)現(xiàn)，國內(nèi) FPGA 市場中 TOP3 的企業(yè)在 2019 按出貨口徑統(tǒng)計的市占率合計約 85.1%，國產(chǎn)化替代空間巨大。

公司研發(fā)投入巨大，處于企業(yè)快速發(fā)展期。FPGA 行業(yè)壁壘較高，需要進行不斷的研發(fā)投入來確保新產(chǎn)品的研發(fā)進展，同時縮短與國際巨頭的差距，公司經(jīng)過十年的努力，目前仍然保持巨大的研發(fā)投入，2018 -2021 年公司研發(fā)投入由 0.34 億提升至 2.44 億，研發(fā)投入總額持續(xù)上漲。

研發(fā)費用率保持在 35%以上。同時，公司不斷擴張研發(fā)團隊，2021 年公司研發(fā)人員由上年的 213 人增加至 266 人，占公司總?cè)藬?shù)的 81.10%，其中碩博學(xué)歷占比 57.52%。

業(yè)績拆分來看：

? ELF 系列 FPGA 產(chǎn)品定位低功耗、低成本的市場，包含 ELF1、ELF2 和 ELF3 系列， 分別在 2015、2018 和 2019 年實現(xiàn)量產(chǎn)，制程在 55~130nm 主要應(yīng)用于工業(yè)控制、 消費電子、通信等領(lǐng)域。

由于推出時間較早，目前已經(jīng)形成一定的規(guī)模未來我們預(yù)計該產(chǎn)品維持基本增速，同時毛利率水平隨著規(guī)?；奶嵘鸩絻?yōu)化。我們預(yù)計 2022/2023/2024 年收入增速為 40%/45%/45%。

? EAGLE 系列具有合適的邏輯規(guī)模以及儲存資源，作為公司最早的芯片產(chǎn)品，在 2014 實現(xiàn)量產(chǎn)，制程工藝在 55~65nm。該產(chǎn)品由于自身定價以及產(chǎn)品性能，在產(chǎn)品力中具有較高的性價比，我們預(yù)計隨著下游應(yīng)用的需求增加，EAGLE 系列產(chǎn)品將維持較高的收入增速，同時盈利能力有小幅優(yōu)化空間。我們預(yù)計 2022/2023/2024 年收入增速為 75%/65%/65%。

? PHOENIX 系列是公司的高端產(chǎn)品線，在等效邏輯單元、運算單元、存儲資源等都在同規(guī)格中具備優(yōu)勢。第一款產(chǎn)品在 2020 年推出，采用 28nm 工藝制程。

由于推出時間較短，該系列產(chǎn)品相較于其他產(chǎn)品收入規(guī)模依舊較小，同時也作為公司的高 端產(chǎn)品，能夠充分應(yīng)用于更多高端場景中，我們預(yù)計未來有望保持高增速，伴隨規(guī)?；奶嵘教嵘溆芰ΑＮ覀冾A(yù)計 2022/2023/2024 年收入增速為 160%/85%/42%。

作為國產(chǎn) FPGA 的領(lǐng)先企業(yè)，未來有望加速 FPGA 國產(chǎn)化率的進程，實現(xiàn)收入的高速增長， 公司的募投項目積極推動未來關(guān)鍵技術(shù) FPSoC，與國際主流接軌。

由于公司研發(fā)投入巨大，且處于發(fā)展關(guān)鍵時期，盈利能力不能完全反應(yīng)公司的技術(shù)水平與產(chǎn)業(yè)地位，我們采用 PS 估值法，預(yù)計公司 2022/2023/2024 年分別實現(xiàn)營收 11.6/18.7/27.7 億，對應(yīng)當(dāng)前市值 PS 為 19.1/11.8/8.0x。

可比公司我們選取國內(nèi) FPGA 公司復(fù)旦微電與紫光國微，加上同為邏輯 GPU 芯片設(shè)計公司景嘉微，經(jīng)過對比，2022/2023/2024 行業(yè)平均 PS 為 14/10/8x，我們發(fā)現(xiàn)安路科技 PS 估值逐步與行業(yè)平均水平靠近，同時由于三家可比公司均所處特殊行業(yè)，在收入端會比民用市場略高，安路科技主打 FPGA 普通民用市場，且作為 FPGA 國產(chǎn)領(lǐng)先企業(yè)，在未來幾年中充分享受國產(chǎn)化進程，在一個行業(yè)領(lǐng)先以及收入高速增長的公司中，我們應(yīng)適當(dāng)給予一定的估值溢價。

風(fēng)險提示

下游需求不及預(yù)期：FPGA 產(chǎn)品下游應(yīng)用場景豐富，由于產(chǎn)品特征，PFGA 在新型應(yīng)用場景中具有自身優(yōu)勢，如果下游的新型應(yīng)用場景需求不及預(yù)期，將導(dǎo)致公司業(yè)績面臨不確定性。

公司新品研發(fā)不及預(yù)期：公司所處行業(yè)需要大量研發(fā)投入，當(dāng)新產(chǎn)品研發(fā)不及預(yù)期時，將在一定程度上影響公司市占率的擴展，導(dǎo)致未來的業(yè)績存在不確定性。

客戶集中度風(fēng)險：2018~2021，公司向前五客戶銷售額占比分別為 83%、99%、97%、 95%，客戶相對集中，如果未來其中客戶出現(xiàn)不確定風(fēng)險，將對公司短期業(yè)績造成一定影響。

市場競爭加劇風(fēng)險：目前 FPGA 市場格局仍以海外龍頭為主，國內(nèi)市場中與海外龍頭公司競爭同樣激烈，激烈競爭未來可能對于公司經(jīng)營造成影響。

營收不及預(yù)期風(fēng)險：公司估值體系依賴于規(guī)?；a(chǎn)生的營收高增速，如果未來存在營收不及預(yù)期，將對公司估值有一定影響。

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