行业报告 | 行业专题研究 请务必阅读正文之后的信息披露和免责申明 1 半导体证券研究报告 2019年04月04日 投资评级 行业评级 强于大市 (维持评级) 上次评级 强于大市 作者 潘暕 分析师 SAC执业证书编号： S1110517070005 [email protected] 陈俊杰 分析师 SAC执业证书编号： S1110517070009 [email protected] 资料来源：贝格数据 相关报告 1 《半导体 -行业研究周报 :5G推动下的 SiP产业链价值重构 /重点推荐环旭电 子》 2019 -03-31 2 《半导体- 行业专题研究 :科创板系 列·五：安集微电子科技》 2019 -03-31 3 《半导体- 行业专题研究 :科创板系 列·四：中微公司》 2019 -03-31 行业走势图 FPGA——“5G+AI” ，穿越周期的成长属性 FPGA的前世今生 ：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芯片由输入 /输出块、可配置逻辑块和可编程互联三部分组成，同一片 FPGA，不同的编程数据，可以产生不同的电路功能，因此 FPGA的使用非 常灵活。 FPGA芯片是小批量系统提高系统集成度、 可靠性的最佳选择之一。 它的应用领域包括航空航天 /国防、消费电子、工业、电子通讯等。 快速成长的 FPGA市场：2018年全球 FPGA市场约为 60亿美金左右， 市场 研究机构 MRFR预计随着 AI+5G的应用展开， 市场容量有望在 2025年达到 125亿美金左右的规模， 年复合增长率 10.22%。 同时在亚太地区尤其在中国， 新兴基础建设应用的铺开， FPGA的复合增速将有望显著优于其他地区，而 成为 FPGA重要的市场抓手。在 FPGA的主要应用方面，电子通信以 40%的 份额占据了最大的应用市场， 而增速最快的领域则将是汽车和数据中心等应 用场景。 “5G+AI”带来 FPGA新增长引擎 ：FPGA相对于 CPU与GPU均有明显的 能耗优势， FPGA在电子通信领域增加带宽的应用有望得到迅速扩张，以 5G+AI为主要应用场景的需求将迅速提升 FPGA的市场容量 。 基站的建设带动 FPGA增长：基站出货量将超过 2000万个，2018年美国小 基站增速达 560%，通讯的发展带来 FPGA量价齐升 ，基站侧用的 FPGA总价 高。 国内优质 FPGA公司：复旦微电子 在FPGA领域有近二十年的研究和发展， 是国内为数不多的自主研发 FPGA的研究机构。从产品上来看，公司前期研 制出的自主知识产权千万门级 FPGA产品， 突破了在传统集成电路设计基础 上的高可靠性设计，经过测试，其高可靠性能处于国际领先地位。该系列产 品已成功应用于我国卫星导航、载人航天等重大工程项目中，解决了我国高 可靠 FPGA禁运的难题。 紫光国微 子公司紫光同创及其前身已有 10余年可 编程逻辑器件发展史，是中国国产 FPGA领先厂商。紫光同创愿景是实现中 国FPGA产品完全自主可控。 推荐标的：上海复旦 ；建议关注： 紫光国微 风险提示：5G基站出货量不及预期，出现替代 FPGA的产品。 -42%-35%-28%-21%-14%-7%0% 2018-04 2018-08 2018-12半导体 沪深300 20173755/36139/20190404 09:41 行业报告 | 行业专题研究 请务必阅读正文之后的信息披露和免责申明 2 内容目录 1. FPGA的前世今生 ................................ ................................ ................................ .......................... 3 2. 快速成长的 FPGA市场 ................................ ................................ ................................ ................ 3 3. “5G+AI” 带来 FPGA新增长引擎 ................................ ................................ ............................ 8 4. 基站的建设带动 FPGA增长................................ ................................ ................................ ........ 9 5. 国内 FPGA优质公司介绍 ................................ ................................ ................................ .......... 11 5.1. 复旦微电子 ——自主研发 FPGA二十余年 ................................ ................................ .......... 11 5.2. 紫光国微 ——中国国产FPGA领先厂商 ................................ ................................ ............... 13 图表目录 图1：FPGA架构 ................................ ................................ ................................ ................................ .............. 3 图2：FPGA市场规模（单位：百万美元） ................................ ................................ ......................... 3 图3：市场份额（按应用） （单位： USDMN） ................................ ................................ ................... 4 图4：FPGA供应链 ................................ ................................ ................................ ................................ ....... 5 图5：FPGA主要公司市占率 ................................ ................................ ................................ .................... 5 图6：FPGA VS CPU 性能（单位：毫秒） ................................ ................................ .............................. 8 图7：FPGA VS CPU 功耗（单位：焦） ................................ ................................ ................................ .. 8 图8：FPGA大幅提升了硬件加速的单位功耗性能 ................................ ................................ .............. 9 图11：嵌入式 FPGA（eFPGA）集成在了 5G基带芯片内 ................................ ............................. 10 图12：4G基站与 5G基站分别需要的 FPGA个数对比（个） ................................ ..................... 10 图13：4G基站与 5G基站的价值量对比 ................................ ................................ .............................. 10 图14：2017年公司收入分拆 ...........................