半導體國產替代加速，FPGA芯片哪些公司值得關注？

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作者 | 宋昌浩

頭圖 | 視覺中國

近日以來，半導體相關企業的一季報陸續公佈，從一季報來看，半導體行業呈現分化趨勢，整體營收利潤增速和去年相比有所下滑，但是在某些細分領域仍然保持了高速增長。特別是受益於國產替代的FPGA芯片相關公司表現十分亮眼，一季度業績紛紛大超預期。

其中紫光國微一季度實現營業收入13.41億元，同比增長40.84%；歸母淨利潤5.31億元，同比增長63.91%。

復旦微電一季度實現營業收入7.76億元，同比增長54.50%；實現歸母淨利潤2.32億元，同比增長169%。

安路科技一季度實現營業收入2.58億元，同比增長72.15%；實現歸母淨利潤0.18億元，同比增長206.33%。

一季度的業績高景氣在公司的股價上得到了良好的體現，自一季報公佈以來，紫光國微和復旦微電的股價上漲超過20%，安路科技的股價上漲超過50%。

同時，值得一提的是，由於受到客户結構調整、產品導入進度和部分行業客户採購需求變化的綜合影響，半導體行業往往會呈現出上半年淡季，下半年旺季的特徵。因此，一般來講，半導體行業一季度的營收表現將給全年的增長定下重要的基調，FPGA芯片相關公司值得重點關注。

那麼，FPGA芯片是什麼？國內FPGA行業增長的驅動力在哪？國內FPGA行業哪些公司值得關注？

半導體火熱，FPGA芯片哪些公司值得關注？妙投為您解析。本文為妙投付費專欄“妙解公司”中《半導體國產替代加速，FPGA芯片哪些公司值得關注？》，會員免費閲讀全文。

一、FPGA芯片是什麼？

FPGA中文全稱為現場可編程門陣列（Field Programmable Gate Array），是邏輯集成電路芯片的一種。除了FPGA之外，邏輯集成電路芯片還包括CPU、GPU、DSP等通用處理器芯片，以及專用集成電路芯片ASIC。

相比其他幾類邏輯芯片，FPGA最大的特點在於它的靈活性，FPGA出廠時沒有特定的功能，通過FPGA專用EDA軟件現場對硬件進行編程可以實現具體用户需要的功能，這個編程過程叫做FPGA的燒錄，類似於一張空白唱片，用户可以自行將想聽的音樂內容，燒錄到空白唱片裏，並且可以擦除和再刻錄。

除了靈活性之外，上市快是FPGA芯片所具有的另一個特徵。FPGA是可以客户先購買、再根據自己的需求進行設計的“空白”芯片，無需佈線、掩模和定製流片等，省去了三個月至一年的芯片流片週期，為企業爭取了產品上市時間。

依託FPGA其特殊的高靈活度、上市快的特性，FPGA的下游應用十分廣闊，包括網絡通信、消費電子、數據中心、汽車電子、人工智能等領域。

二、國內FPGA的驅動力在哪？

雖然FPGA下游應用廣泛，但是從全球競爭格局來看，FPGA市場呈現出壟斷競爭的格局。其中87%市場份額被Xilinx（賽靈思，2022年被AMD收購）與Altera（2019年被英特爾收購）佔據，分別以56%和31%的佔有率居於第一和第二。

從國內競爭格局來看，目前國內的市場也基本被國外公司所佔領。以銷售額口徑統計，市場呈現雙寡頭形式，2019年Xilinx和Altera兩家的合計佔有率達91.1%。

Xilinx和Altera兩家公司在FPGA行業展現了絕對性優勢，這主要和FPGA芯片行業存在巨大的競爭壁壘壁壘有關。

首先，如前文所述，FPGA芯片是一種先購買、再設計的“空白”芯片。因此，就FPGA芯片公司而言，不僅需要提供芯片，還需要提供FPGA專用EDA軟件來對芯片進行配置。所以FPGA芯片公司不僅僅是集成電路設計企業，還必須是集成電路EDA軟件企業，而國內EDA軟件人才是十分稀缺的，這構成了FPGA芯片行業的第一個壁壘。

其次，除了需要上游軟件協同的壁壘，FPGA行業在硬件技術上也存在較大的壁壘。FPGA芯片非常注重新工藝和先進製程，Xilinx公司的7nm FPGA產品已面世量產，而國內FPGA的產品目前最先進的在28nm製程。

新工藝和先進製程的背後是巨大的研發投入，構成了資金壁壘。以行業龍頭Xilinx為例，2020年公司的研發費用在60億元人民幣，佔公司收入的將近30%左右，由於巨大的研發投入巨大，國內的相關龍頭企業在虧損了5年左右才開始逐漸地實現盈利。

再者，客户資源也是行業內的一個重要壁壘。FPGA非常需要客户的培養，只有經過客户的使用和反饋，才能使FPGA產品不斷成熟，成熟的產品又可以吸引新的客户，恆者恆強。因此，一旦有廠商佔據了客户與市場，新的客户可能沒有再入局的機會。

基於多重壁壘的存在，FPGA芯片行業目前基本上被美國公司所壟斷，國內的相關產品及下游一旦被美國卡了脖子，那麼就可能面臨無芯可用的風險。不過，隨着近年來國內相關企業在技術領域的突破，國內的相關公司迎來國產替代的發展機遇。因此，FPGA行業可以説是國產替代最值得關注的領域之一。

目前國內企業紛紛在28nm以及億門級規模取得突破，意味着國產產品下游的需求被打開。從國內的市場需求來看，目前國內的需求結構目前仍以28nm以上製程為主。中國市場2019年以銷售額計，28nm-90nm製程的FPGA芯片具有較高性價比和良品率，佔據主要地位，約63%的市場份額。

特別是在我國下游佔比最大的通信和工控領域，28nm及以上的製程就可以滿足80%以上的市場需求。國內數據顯示2020年應用於該兩個領域的FPGA芯片中國銷售額將達到120億元，佔中國FPGA芯片市場份額的72%。因此，在通信和工控領域，有着巨大的國產替代空間。

另外，在國防工業、航空航天等一些特殊的領域，也同樣面對全面國產化的需求，未來幾年在國內有30-50億元的市場空間。

近年來，隨着相關政策的支持，以及缺芯背景下下游客户對相關產品的需求，國內企業開始逐漸進入到下游產品的供應鏈中，國產替代迎來機會，這也是國內FPGA企業發展強大的驅動力。

根據相關預測，2021年國內FPGA市場規模在180億元左右，其中國產品牌會佔到28億元，佔比在16%，預計到2025年，國內FPGA市場規模將達到330億元，其中國產品牌會佔到95億元，佔比提升到29%，未來3年國內FPGA行業的複合增長率將達到36%，是半導體行業中成長最快的細分領域之一。

三、國內FPGA行業哪些公司值得關注？

相對於中國市場接近2000家的IC設計企業，國內FPGA行業相關公司僅有十幾家。目前在A股上市且處於行業內第一梯隊的分別是安路科技、復旦微電、紫光國微三家上市公司，其中安路科技主要面向民用領域，紫光國微面向民用+軍用領域，復旦微電主要是面向軍用領域。

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