（报告出品方/作者：德邦证券，倪正洋、张世杰）

1. 紫光国微：国内集成电路设计领军企业

1.1. 历经快速发展、业务扩展、集团整合，终成国内领先的集成电路设计企业

国内集成电路设计的领军者，具有完备的产品体系。公司是紫光集团旗下核 心企业，是国内最大的集成电路设计上市公司之一。公司以智慧芯片为核心，聚 焦数字安全、智能计算、功率与电源管理、高可靠集成电路等业务，是领先的芯 片产品和解决方案提供商。目前主要业务可以拆分为四大板块：智能安全芯片板 块、特种集成电路板块、半导体功率器件板块、石英晶体频率器件板块，主要业 务覆盖了移动通信、金融、政务、汽车、工业、物联网等多个行业，为这些行业 提供芯片和终端产品。

公司隶属于紫光集团，最终实际控制人是清华控股有限公司。紫光集团是中 国最大的综合性集成电路企业，在企业级 IT 服务细分领域排名中国第一、世界第 二。作为国内最大的综合性集成电路企业，紫光集团的芯片业务主要包括三大领 域，一是以长江存储为主的存储芯片，二是以紫光展锐为主的手机芯片，三是以 紫光国微为主的安全芯片。公司实际控制人是清华控股，是在清华大学整合清华 产业的基础上设立的。清华控股通过紫光集团及其子公司最终对紫光国微实现控 制。

公司历经起步积累、业务拓展和集团整合三个发展阶段，目前已成为国内集 成电路设计龙头企业:

阶段一：2001-2011 年，起步积累期。这一阶段，公司发展的特性是自身实 力的快速积累。公司成立于 2001 年，以压电石英晶体元器件起家，起步阶段苦 练内功，迅速成为该领域领军企业；2005 年，在深圳证券交易所正式挂牌上市，成为同行业第一家上市公司，股票代码 002049.SZ；2010 年，同方股份换股收购 公司 25%股权，成为公司的第一大股东。

阶段二：2012-2015 年，业务扩展期。这一阶段，公司发展的特征是从单一 业务线到多业务线的扩张。2012 年 6 月，公司通过发行股份来购买北京同方微 电子有限公司 100%股权，切入智能芯片领域；12 月公司发行股份收购深圳国微 电子，切入特种集成电路领域；2013 年，子公司深圳市国微电子有限公司成立全 资子公司深圳市同创国芯电子有限公司，正式切入 FPGA 领域；2014 年，为促 进公司集成电路设计业务的产业链战略合作，投资认购华虹半导体有限公司在香 港首次发行的 10,333,000 股股份；2015 年，收购西安紫光国芯半导体有限公司 76%股权，正式切入存储芯片领域。自此，公司基本完成业务线的拓展。

阶段三：2016-现在，集团整合期。这一阶段，紫光集团成为公司控股股东， 集团内部开始进行结构优化、业务整合。2016 年，紫光集团成为公司控股股东， 公司发展得到更广阔平台支撑。2017 年，收购西安紫光国芯半导体有限公司 24% 股权，对其达成 100%控股；2018 年，公司间接控股股东紫光集团增资紫光同创， 公司对紫光同创持股比例降低至 36.5%，不再纳入公司合并报表范围；2019 年， 公司将紫光国芯 76%股权转让给紫光存储，西安紫光国芯不再纳入公司合并报表 范围，之后由于未参与西安紫光国芯的增资，持股比例由 24%降至 8.7059%。自 此，集团在经过业务整合后，公司所有的业务线基本明晰。

公司产品按行业可分为集成电路和电子元器件两大块。集成电路主要有四大 块业务：智能安全芯片（由子公司紫光同芯负责）、特种集成电路（由子公司国微 电子负责）、功率半导体（由子公司无锡紫光微电子负责）和 FPGA（由参股子公 司紫光同创负责）。晶体业务主要涉及晶体元器件的生产，主要是由子公司唐山国 芯晶源电子负责。

1.2. 多维度分析，近年来公司已进入发展的快车道

从营收和业绩角度分析，近 5 年来公司总体营收稳步增长，盈利能力逐步增 强。从公司营业收入的角度来看，近 5 年来，公司营收从 2016 年的 14.19 亿元， 增长到 2020 年的 32.70 亿元，平均年复合增速达 23.21%。值得一提的，2020 年由于子公司西安紫光国芯不再纳入公司合并报表范围，公司营业收入同比下降 近 5%，如若扣除这部分影响，公司主营业务收入将同比增加 26.38%。从公司归 母净利润角度看，近 5 年来，归母净利润从 2016 年的 3.36 亿元，增加到 2020 年的 8.06 亿元，平均年复合增速达 24.45%，尤其是在 2020 年增速最快，同比 增速高达 98.74%。

从产品结构分析，近 5 年来高毛利率板块占比不断提升，产品结构不断改善。 近 5 年来，集成电路板块营收占比越来越高，2020 年成为公司第一大业务板块， 收入比例达 51.16%，又由于该板块是公司毛利率最高的板块，直接带动公司综合 毛利率不断改善。智能卡芯片方面，近 5 年来收入占比最低达 38.52%（2019 年），最高达 44.47%（2017 年），整体占比基本在 40%上下浮动。石英晶体方面，业 务占比不高，营收体量基本维持在 1.4 亿-2 亿的区间。存储器方面，该板块毛利 率较低，公司在 2020 年已经剥离该板块，导致公司综合毛利率有一定提升。

从费用端分析，近 5 年来公司期间费用率不断降低，研发开支不断增加。管 理费用率方面，近 5 年来降幅较大，从 2016 年的近 16.34%降低到 2020 年 4.00% 左右；销售费用率方面，近 5 年来基本保持稳定，维持在 5%上下；财务费用率 方面，由于每年的的汇兑损益波动较大，公司的财务费用支出波动也较大，但由 于财务费用率的占比较小，对公司整体期间费用率影响也较小。从期间费用率整 体的角度看，由于管理费用率的大幅降低，整个期间费用率不断降低。另外一方 面，公司重视研发，近五年来研发支出金额不断增加，但其增速低于营业收入的 增速，研发支出总额占营业收入的比例因而不断降低。

从产品的销量、产量、库存量分析，近 5 年来公司产品的市场需求大。集成 电路方面，2016 年集成电路销量 9.86 亿颗、产量 10.58 亿颗、库存 3.33 亿颗， 到 2020 年相应的销量 23.12 亿颗、产量 23.16 亿颗、库存 5.39 亿颗，对应的平 均年复合增速为 23.74%，21.63%，12.79%。电子元器件方面，2016 年电子元 器件销量 2.43 亿只、产量 2.54 亿只、库存 0.29 亿只，到 2020 年相应的销量 4.91 亿颗、产量 4.94 亿颗、库存 0.33 亿颗，对应的平均年复合增速为 19.22%，18.09%， 3.28%。从整体的数据来看，公司产品市场需求量高，行业景气度高。

从公司子公司角度分析，国微电子目前对公司业绩贡献最大，其他子公司业绩可期。从营收端来看，受益于国内特种集成电路行业的高度景气，国微电子近 年来的营收不断增加，2020 年对公司的营收贡献已达 51.16%，成为公司第一大 营收来源。从利润端来看，2016-2018 年，国微电子对公司净利润的贡献超过 70%， 2019-2020 年，由于联营公司紫光同创的研发投入较高，导致国微电子对公司整 体净利润的贡献超过 100%。展望未来，随着公司前期研发投入不断转化成成果 产出，后续公司整体营收、业绩有望高速增长。

2. 特种 IC 前景广阔，国微电子大有可为

2.1. 特种集成电路国产化对国防安全意义重大

特种集成电路在现代武器中应用广泛，掌握集成电路核心技术对国防安全意 义重大。特种集成电路对于现代军事意义重大，产品广泛应用于雷达、计算机、 通信设备、导航设备、火控系统、制导设备和电子对抗设备等各类军事设备上。 此外，武器系统体积、重量和功耗的降低，都是建立在军用集成电路集成度提高 的基础上。美国方面，在超大规模集成电路实现后，“战斧”巡航导弹、“爱国者” 防空导弹、“铺路石”激光制导导弹的制导系统都开始趋于小型化。此外，以特种 FPGA 为例，由于其具有一些独特的性质，用户可在 FPGA 上编程一种特殊的硬 件加速算法，这对许多大型军用电子设备意义重大。2013 年，美国海军防空司令 部向洛克希德·马丁购买了 83169 片 FPGA，价值 1.047 亿美元，用于装备 F-35 战机。而在我国，KJ-2000 预警机、歼-20 等都需要装备相控阵雷达，而每个相控阵雷达都需要配备大量的 FPGA 芯片。

高端集成电路芯片国产化率低，国产替代空间广阔。由于我国军用半导体芯 片起步较晚，缺乏专业人才和核心技术，截止目前我国应用的半导体芯片国产化 率仍然较低，市场基本被国外巨头所垄断。

2.2. 多重因素共振，国内特种集成电路发展前景广阔

从国际形势看，科技封锁倒逼国内集成电路产业发展。近年来，美国不断联 合其他国家对中国进行高科技封锁，严格限制对中国的设备、技术出口。自 1997 年美国政府推出实体清单制度以后，共有超过 300 家中国实体（含港澳台）被加 入实体清单，占实体清单实体总数超过 20%，数量仅次于俄罗斯。目前已有多家 国家集成电路研究所被美国列入“实体名单”，企图遏制我国集成电路产业发展。 但是，严酷的国际环境恰又为国内集成电路产业发展提供了良好的土壤。以华为 为例，美国对华为的供货禁令，反而加大了国内市场半导体技术国产化的需求， 侧面推动了国内集成电路全产业链的发展。

从政策层面看，国家不断加码集成电路产业扶持政策。集成电路行业是信息 技术产业的核心，对国家经济发展起重要的支撑作用，其发展程度是一个国家科 技发展水平的核心指标之一，直接影响着社会信息化进程。而其中，特种集成电 路产业又是整体集成电路产业的重中之重。目前，我国政府将集成电路产业确定 为战略性产业之一，并颁布了一系列政策法规，以大力支持集成电路行业的发展， 尤其是自中美贸易摩擦以来，相关的政策不断加码。展望未来，整个集成电路产 业有望深度受益于政策的红利，实现高速发展。

从下游需求看，国防军队信息化建设对特种集成电路产业带来需求牵引。随 着现代战争形态和制胜机理的深刻变化，国防信息化建设已成为推动国防现代化 全方位转型升级，实现国防军事从传统人力规模型向质量效能型和科技密集型转 变的主要推动力量。在国家安全战略发展背景下，中国军费支出不断增加，新一 代武器装备不断定型列装，国防信息化的投入比重与国产化率继续提升。国防信 息化建设作为装备费的主要支出之一，市场规模不断扩大。中国产业信息网数据 显示，我国国防信息化 2018 年市场规模约 489 亿元，预计到 2035 年将增至 5,301 亿元，年复合增长率 15.05%。由于特种集成电路是现代化军事武器的核心 器件，对国防军队信息化建设有重大战略意义，国防军队信息化建设的加码将直 接导致特种集成电路产业链景气度不断上升。

2.3. 国微电子是国内特种集成电路龙头，有望受益于深度国产替代

2.3.1. 国微电子产品线齐全、技术实力强，是国内特种 IC 龙头企业

2018 年以来，公司营收、 业绩增速明显加快。公司特种产品涵盖微处理器、可编程器件、存储器、总线器 件、网络总线及接口、模拟器件、SoPC 系统器件和定制芯片等七大系列产品， 近 500 个品种，同时可以为用户提供 ASIC/SOC 设计开发服务及国产化系统芯片 级解决方案。同时，公司也是国内首家启动国家 “909”工程的集成电路设计公 司，承接多项特种装备重点项目，是集成电路领域承担国家重大专项项目数最多 的民营企业。近三年来，公司营收和净利润双双实现快速增长。展望未来，美国对中国的科技封锁预计仍将加强，公司有望持续受益，营收、利润保持高增速。

公司各品类产品技术水平高、市场地位显著。

1）微处理器领域：公司多款特 种微处理器产品已进入重要的嵌入式特种应用领域；

2）可编程器件领域：公司特 种 FPGA 产品已经广泛应用在电子系统、信息安全、自动化控制等领域，在国内 取得了很高的市场占有率，最新开发的基于 2x 纳米的新一代大容量高性能 FPGA 系列产品也开始批量应用；

3）存储器领域：特种存储器产品已经具有国内特种应 用领域最广泛的产品系列；

4）总线器件、网络总线及接口领域：公司网络、总线 及驱动产品技术先进、品种齐全、可靠性高、应用广泛；

5）模拟器件领域：公司 在模拟器件领域也取得了长足的进步，特种开关电源、特种线性电源、特种电源 监控等产品市场份额持续扩大，特种数模转换、特种隔离类器件等新品种快速推 向市场。

6）SoPC 系统器件和定制芯片领域：公司 SoPC 平台产品继续获得市 场的广泛认可和批量应用，已经成为公司增长的一个重要方向，同时，新一代的 SoPC 芯片的研制进展顺利，已完成样品测试。

2.3.2. 特种 IC 市场格局稳定，国微电子地位显著

特种集成电路存在资质、技术、市场等多重壁垒，市场竞争格局稳定。第一， 军工行业具有较高的资质壁垒：严格的科研生产许可审查条件和审查流程对新进 入者形成了较高的资质壁垒。第二，军工行业对拟进入企业具有较高的技术壁垒： 由于涉及技术领域的尖端性和广泛性、产品定型程序的复杂性、对产品质量要求 的严格性；第三，军工行业具有一定的市场壁垒：军工企业对配套商的选择有一 整套缜密的认证程序，配套厂商通过其认证并进入其合格供应商名录有一定的难 度。

国微电子在国内特种 IC 领域地位显著，有望深度受益。特种集成电路具有较 高的技术壁垒，目前主要供应商包括国微电子、航天科技七七二所、中电五十八 所、上海复旦微、成都华微电子等。受益于装备放量、信息化/智能化提升、国产 替代等因素，近年来该领域各供应商业绩均取得较快增长。公司在特种 FPGA、 存储芯片、电源芯片、微处理器等方面广泛布局，技术水平、市场份额均居国内 前列。随着新研武器装备（均采用高国产化率设计方案）陆续进入批产，公司市 场份额有望进一步提升。

3. 智能芯片下游需求旺盛，紫光同芯未来可期

3.1. 智能芯片应用领域广阔、市场需求大

智能卡安全芯片是一类特殊的内置嵌入式 CPU 芯片产品，应用领域广泛。 智能卡内部配备有微处理器、输入/输出设备接口、内置嵌入式 CPU 芯片产品内 置嵌入式 CPU 芯片产品存储器(如 EEPROM)及芯片操作系统，可在与读卡器进 行数据交换时，对数据进行加密、解密，从而确保交换数据的准确可靠。由于具 有存储容量大、安全保密性好、使用寿命长等优点，智能卡安全芯片在公共交通、 公共事业、校园一卡通、身份识别、智能终端等领域应用广泛，例如金融 IC 卡、 SIM 卡、社保卡、二代身份证、读卡器等。

3.1.1. 下游市场需求旺盛，智能芯片前景光明

存量市场一：一、二代社保卡陆续进入十年更新周期，社保卡芯片存量市场 更新需求大。社保卡在硬件设计上采用了安全的 CPU 核，总线和存储器的数据 均经安全加密，数据存储器采用更可靠的 EEPROM 工艺，读写次数在 10 万次以 上，可靠存储时间可达 10 年以上。截至 2021 年 3 月底，全国社会保障卡持卡人 数为 13.4 亿。2017 年，人力资源和社会保障部第三代社保卡发行应用工作在武 汉正式启动，第三代社会保障卡是新一代集成电路(IC)卡，增加了“一晃而过”非 接触读卡功能，运用场景更加广泛，以实现“一卡多用、全国通用”的应用目标。 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，因此，未来原有大量的第一、二代社保卡将陆续进 入更换周期，社保卡芯片有较大的市场空间。

存量市场二：采用智能 IC 卡取代磁条卡已成大势所趋。传统银行卡磁条技 术相对简单、磁条信息易被复制，新一代芯片银行卡安全性强、防伪可靠性高， 全面使用金融 IC 卡已是大势所趋。近年来，国产芯片已经成为金融 IC 卡 的一大趋势，占比接近 5 成；而在 2016 年以前，恩智浦芯片在纯金融 IC 卡中保 持着绝对的市场领先地位。依据金融 IC 卡芯片迁移产业促进联盟披露的数据，截 至 2019 年末，纯金融国产芯片累计出货量约 16.8 亿颗，而 2018 年该数据为 11.26 亿颗，同比增长了 49.2%。可以看出国产芯片在产能上不断提升，以满足“换芯 工程”的供货需要。

存量市场三：5G 时代，5G 安全增强 SIM 卡或 e-SIM 卡有望成为主流。5G 安全增强 SIM 卡方面，由于 4G 网络中用户身份信息在通信过程中有明文传递问 题，5G 网络利用 5G 卡内的 SUCI 加密计算功能进行了修正，用户的身份在 5G 网络中只能以 SUCI 方式加密传递。此外，在智能医疗系统和智能交通中，病人 病历、处方和治疗方案、车辆位置和行驶轨迹等业务信息是涉及人身安全的高安 全等级数据，在 4G 网络中黑客可能会通过跟踪锁定用户身份后攻击这部分用户 隐私数据，5G 网络 SUCI 方案避免了用户身份的跟踪，减少了从用户身份信息攻 击关键数据的可能性。e-SIM 卡方面，物理上嵌入卡槽的 SIM 卡有被盗取从而造 成信息泄露的可能，而 e-SIM 是通过读写卡数据包 profile 载入,不是专业人员， 没有专业的读取设备，无法物理获取个人信息；即便有专业人员和专业读取设备, 通过设置身份验证的方式，也能将非法入侵拒之门外，使信息更加的安全。

增量市场一：智能门锁成大势所趋，智能安全芯片需求旺盛。相比传统锁， 智能锁的防盗级别更高，拥有指纹、密码、刷卡、手机 NFC、一次性动态密码、 钥匙等多种开锁方式，同时具备开门即时信息推送、门锁防撬报警、防胁迫报警、 低电量提醒等多种功能，帮助用户实时掌握家庭门锁的安全状态。现在很多智能 锁都可以与手机连接，帮助用户时刻掌握家中情况。目前，国内智能门锁领域， ToB 的市场，智能门锁有一定的普及率；但在 ToC 的市场，智能门锁渗透率依然 很低。

增量市场二：车联网行业快速发展带动汽车安全芯片市场快速增长。车联网 主要是利用车辆上的车载设备通过无线通信技术，对信息网络平台中的所有车辆 动态信息进行有效利用，在车辆运行中提供不同的功能服务。中国车联网市场在 宏观政策、技术创新、基础设施建设等多重有利因素刺激下，有望实现快速增长。 中国汽车市场巨大、保有量不断提升，新车搭载智能网联终端的比例将不断提升， 预计 2025 年之前，大部分新车都将联网。由于汽车安全芯片对于车联网意义重 大，同样车联网行业的发展将直接推动汽车智能芯片需求量的增长。

3.1.2. 中国智能卡芯片市场规模大，预计到 2023 年市场规模将达到 129.82 亿元

全球来看，预计到 2023 年智能芯片市场规模将达到 38.60 亿美元。从全球 范围看，智能卡行业发展迅速。根据 Frost&Sullivan 统计，从 2014 年到 2018 年， 全球智能卡芯片出货量从 90.19 亿颗增长到 155.89 亿颗，年均复合增长率为 14.66%，市场规模从 28.14 亿美元增长到 32.70 亿美元，年均复合增长率为 3.83%。 亚太地区的收入比重最大，其中中国、印度、日本、韩国是主要市场。随着智能 卡芯片技术的进步和应用领域的扩展，预计未来智能卡芯片出货量和市场规模将 持续增长，到 2023 年将分别达到 279.83 亿颗和 38.60 亿美元，2018 年—2023 年的 5 年复合增长率分别为 12.41%和 3.37%。

我国方面，预计到 2023 年智能芯片市场规模将达到 129.82 亿元。近年来， 我国智能卡产业发展迅速，目前已经成为世界上最大的智能卡市场之一。据Frost&Sullivan 的统计，从 2014 年到 2018 年，中国智能卡芯片出货量从 36.71 亿颗增长到 67.66 亿颗，复合年均增长率为 16.52%，市场规模从 76.91 亿元增长 到 95.91 亿元；年均复合增长率为 5.67%。预计到 2023 年，中国智能卡芯片出 货量将达到 139.36 亿颗，年复合增长率为 15.55%；市场规模将达到 129.82 亿 元，年复合增长率为 6.24%。

3.2. 紫光同芯：国内智能卡芯片龙头，有望深度受益

紫光同芯是业界领先的安全芯片及解决方案供应商。主要产品包括以 SIM 卡 芯片、银行 IC 卡芯片、社保卡芯片、交通卡芯片等为代表的智能卡安全芯片和以 USB-Key 芯片、POS 机安全芯片和非接触读写器芯片等为代表的终端安全芯片 等，同时可以为通信、金融、工业、汽车、物联网等多领域客户提供基于安全芯 片的创新终端产品及解决方案。作为安全芯片领导品牌，公司依托紫光雄厚的资 本平台及清华大学深厚的人才技术积累，将不断刷新技术领先优势，以高性能的 芯片产品以及优质的服务，成为行业客户值得信赖的合作伙伴，迈步智能安全芯 片科技的最前沿。

公司掌握多项核心技术，部分产品安全性已达到国际领先水平。公司掌握智 能安全芯片相关的近场通信、安全算法、安全攻防、嵌入式存储、嵌入式方案、高可靠等六大核心技术，拥有多项核心专利，搭建了设计、测试、质量保障和工 艺外协等四大技术平台，可保障多种工艺节点的研发、制造、测试及应用开发。 公司智能安全芯片采用领先的工艺技术节点和高效设计，性能、成本、可靠性等 具有显著优势，拥有银联芯片安全认证、国密二级认证、国际 SOGIS CC EAL、 ISC CC EAL4+等国内外权威认证资质，以及 AEC-Q100 车规认证，广泛应用于 金融支付、身份识别、物联网、移动通信、智能终端、车联网等多个领域。值得 一提的是，2020 年 7 月，智能安全芯片 THD89 通过国际 SOGIS CC EAL6+安全 认证，成为中国首款和唯一通过该最高等级安全认证的芯片，在产品安全性方面 达到了国际顶尖水准。

公司客户资源优质，多项业务国内领先。通过多年的市场耕耘，公司积累了 深厚的客户资源，与全球领先的智能卡卡商、电信运营商、金融机构、科研院所、 社保、交通、卫生等各大行业客户合作紧密。在智慧安全芯片领域，公司 SIM 卡 芯片业务在中国和全球的市场占有率均名列前茅，在中国国密银行卡芯片、新一 代交通卡芯片、以及身份证读头、POS 机 SE 芯片市场份额均为国内领先。在高 可靠集成电路领域，公司已成为国内最大的供应商之一，用户遍及各相关领域。 凭借良好市场表现，公司先后获评 ASPENCORE“十大中国 IC 设计公司”奖项 与中国 IC 风云榜“年度最佳中国市场表现奖”。

4. FPGA 国产替代空间大，联营公司紫光同创前景广阔

4.1. FPGA 是数字领域的万能芯片，相较于其他协处理器有多种优势

FPGA 是一种半定制电路，被誉为数字芯片领域的“万能芯片”。FPGA（Field －Programmable Gate Array），即现场可编程门阵列，它是在 PAL、GAL、CPLD 等可编程器件的基础上进一步发展的产物。它是作为专用集成电路（ASIC）领域 中的一种半定制电路而出现的，既解决了定制电路的不足，又克服了原有可编程 器件门电路数有限的缺点。FPGA 设计不是简单的芯片研究，主要是利用 FPGA 的模式进行其他行业产品的设计。此外，与传统模式的芯片设计进行对比，FPGA 芯片并非单纯局限于研究以及设计芯片，而是针对较多领域产品都能借助特定芯 片模型予以优化设计。

FPGA 主要有产品上市周期短、用量较小时成本低以及灵活度高三大优势。 市场上提供算力的数字芯片可以分为两类，一类是 CPU 和 GPU 这类通用芯片，还有两种专用芯片，分别是 ASIC 和 FPGA。由于产品的特性不同，这两种专用 芯片存在相互替代的逻辑。第一，FPGA 不用流片，小批量出货时，FPGA 占优 势；大规模出货时，ASIC 占优势。一方面，FPGA 方案无需等待三个月至一年 的芯片流片周期，为企业争取了产品上市时间。另外一方面，ASIC 相比 FPGA 而言单片成本低，但需要支付高达百万的一次性流片费用，因此，当芯片流片量 小于 10 万片“临界点”时，FPGA 比 ASIC 具有成本优势。根据 Anysilicon 测试， 当芯片流片量＜10 万片时，FPGA 性价比更高；当芯片流片量＞10 万片时，ASIC 成本低于 FPGA。第二，FPGA 更灵活，后期可修改。ASIC 类似于已经刻录好 的光盘，用户只能观看光盘特定的内容；FPGA，类似于 U 盘，用户可以自拷贝 内容在里面，也可以删除和再拷贝。

基于其产品特性，FPGA 主要用于以下三大领域：

1）新应用、抢首发领域 ——5G 基站、智能手机、消费电子等技术迭代快、上市周期较快的领域。

2）国 防安全领域：在使用量低于 10 万片的小批量专用领域（如雷达、航天飞机这些 高价值、批量相对较小等国防安全专用设备）。

3）数据中心服务器：数据中心是 租给不同的客户使用的，应用场景非常碎片化。比如有的客户设备上需要图形处 理器，有的客户需要搜索加速卡，FPGA 的高灵活度可以保持数据中心的同构性， 并且租户更换后仍能使用。

4.2. FPGA 芯片市场空间大、国产替代需求高

4.2.1. FPGA 芯片市场空间大，至 2025 年全球市场空间为 125.8 亿美元，国内市场 空间在 332.2 亿元

全球来看，预计 FPGA 市场规模到 2025 年将达到 125.8 亿美元，年均复合 增长率约为 16.4%。根据 Frost&Sullivan 数据，从 2016 年的约 43.4 亿美元增 长至 2020 年约 60.8 亿美元，年均复合增长率约为 8.8%。未来，随着全球新一 代通信设备部署以及人工智能与自动驾驶技术等新兴市场领域需求的不断增长， FPGA 市场规模预计将持续提高。根据 Frost&Sullivan 数据统计，预计全球 FPGA 市场规模将从 2021 年的 68.6 亿美元增长至 2025 年的 125.8 亿美元，年 均复合增长率约为 16.4%。

国内来看，预计 FPGA 市场规模到 2025 年将达到 332.2 亿元，年均复合增 长率约为 17.1%。近几年中国 FPGA 市场持续扩大增长，根据 Frost & Sullivan 数据，中国 FPGA 市场从 2016 年的约 65.5 亿元增长至 2020 年的约 150.3 亿 元，年均复合增长率约为 23.1%。随着国产替代进程的进一步加速，中国 FPGA 市场需求量有望持续扩大。

4.2.2. FPGA 设计领域基本被国外双巨头瓜分，国产替代空间大

FPGA 设计领域位于 FPGA 产业链中游。FPGA 产业链中，从上中下游，依 次为：上游——包括 IP 授权商、EDA 工具供应商、晶圆代工厂，三大核心节点。 EDA 供应商有 Cadence、Synopsys 及 Mentor Graphics，IP 外部授权厂商有 ARM（也可内部开发）、晶圆代工厂主要有台积电、中芯国际等。中游——FPGA 芯片设计厂，两大头部 FPGA 厂商分别是 Xilinx（被 AMD 收购）和 Altera（被 Intel 收购），国内厂商有紫光同创、复旦微、安路科技。下游——FPGA 应用场景主要 包括通信（40%）、消费电子（23%）、汽车（16%）、数据中心（8%）和工业（13%）。

FPGA 设计领域，行业集中度高，呈现双寡头格局，国产替代空间大。全球 方面，2018 年赛灵思和英特尔合计市场占有率高达 87%左右，再加上 Micro Chip 和 Lattice 合计 12%的市场份额，前四家美国公司即占据了全世界 99%的 FPGA 供应市场。相较于国外市场，国内市场情况稍许乐观，2018 年有 3%的市场被国 内厂商占据。但整体看，国内厂商市场占有率低。主要原因有三点：第一，FPGA高投入且投入周期长：FPGA 前期投入周期较长，粗略估算需要 5-8 年的时间， 培育期内需要投入大量的资金；第二，人才短缺：全球的 FPGA 核心人才几乎都 在美国，中国的相关人才数量仅为美国的 1/10；第三，技术壁垒高：国外拥有 FPGA 约 1.6-2 万项核心专利，而国内不超过 500 项。值得欣喜的是，以紫光同 创、复旦微、安路科技等为代表的国内 FPGA 优质企业通过前期的积淀，与头部 厂商的差距正逐步缩小。展望未来，在国家政策的扶持下，国内 FPGA 企业有望 实现高速发展，实现深度国产替代。

中美贸易摩擦催生国产替代需求，FPGA 领域国产替代凸显紧迫性和必要性。 近年来，中美贸易摩擦使得部分国际贸易受到一定影响，我国在关键领域产品自 主可控需求增强。一方面，中美贸易摩擦导致的贸易壁垒促使国内市场加强对关 键领域核心高端产品自主可控的重要性的意识，核心产业有望进一步受到政策扶 持，助推国内高科技领域产品的发展。以集成电路产业为例，国家目前已经制定 了诸多政策来扶持相关企业，这些企业有望受到政策红利，实现快速发展。另一 方面由于双方之间的关税加征的影响，从美国进口的商品价格大幅提高，或额度 受到限制，使国内市场对国产产品的替代性需求大幅提升。

4.3. 联营公司紫光同创是中国 FPGA 的领军者，有望深度受益

紫光同创是紫光国微的联营公司，资金、技术实力雄厚。紫光同创成立于 2013 年，曾是紫光国微设立的全资子公司，目前是紫光国微的联营公司。由于其特殊 的股权结构，紫光同创资金实力雄厚，有充足的资金用于研发。目前，公司专业 从事可编程逻辑器件（FPGA、CPLD 等）研发与生产销售，致力于为客户提供完 善的、具有自主知识产权的可编程逻辑器件平台和系统解决方案。公司是国家高 新技术企业，拥有高中低端全系列产品，产品覆盖通信、工业控制、视频监控、 消费电子、数据中心等应用领域。公司立足中国大陆，总部设立在深圳，拥有北 京、上海、成都等研发中心；员工总人数超过 500 人，其中 85%为研发人员，团 队规模大、技术实力雄厚；拥有专利超过 300 项、核心专利占比超过 80%。

公司在软件和硬件方面都有布局，是国内领先的 FPGA 供应商。硬件方面， 公司 Titan 系列是中国第一款国产自主产权千万门级高性能 FPGA 产品，采用 40nm CMOS 工艺和自主产权的体系结构，广泛适用于通信网络、信息安全、数 据中心、工业控制等领域；Logos 系列 FPGA 采用 40nm CMOS 工艺和全新 LUT5 结构，集成 RAM、DSP、ADC、Serdes、DDR3 等丰富的片上资源和 IO 接口， 具备低功耗、低成本和丰富的功能，为客户提供高性价比的解决方案，广泛应用于工业控制、通信、消费类等领域，是客户大批量、成本敏感型项目的理想选择； Compa 系列 CPLD 产品，采用 55nm eFlash 工艺和自主产权体系结构，满足低 功耗、低成本、小尺寸的设计要求，适用于系统配置、接口扩展和桥接、板级电 源管理、上电时序管理、传感器融合等应用需求，广泛应用于通信、消费电子、 无人机、工业控制等领域。软件方面，公司 Pango Design Suite 是紫光同创基于 多年 FPGA 开发软件技术攻关与工程实践经验而研发的一款拥有国产自主知识产 权的大规模 FPGA 开发软件，可以支持千万门级 FPGA 器件的设计开发。该软件 支持工业界标准的开发流程，可实现从 RTL 综合到配置数据流生成下载的全套操 作。

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