半导体国产替代加速，FPGA芯片哪些公司值得关注？

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作者 | 宋昌浩

头图 | 视觉中国

近日以来，半导体相关企业的一季报陆续公布，从一季报来看，半导体行业呈现分化趋势，整体营收利润增速和去年相比有所下滑，但是在某些细分领域仍然保持了高速增长。特别是受益于国产替代的FPGA芯片相关公司表现十分亮眼，一季度业绩纷纷大超预期。

其中紫光国微一季度实现营业收入13.41亿元，同比增长40.84%；归母净利润5.31亿元，同比增长63.91%。

复旦微电一季度实现营业收入7.76亿元，同比增长54.50%；实现归母净利润2.32亿元，同比增长169%。

安路科技一季度实现营业收入2.58亿元，同比增长72.15%；实现归母净利润0.18亿元，同比增长206.33%。

一季度的业绩高景气在公司的股价上得到了良好的体现，自一季报公布以来，紫光国微和复旦微电的股价上涨超过20%，安路科技的股价上涨超过50%。

同时，值得一提的是，由于受到客户结构调整、产品导入进度和部分行业客户采购需求变化的综合影响，半导体行业往往会呈现出上半年淡季，下半年旺季的特征。因此，一般来讲，半导体行业一季度的营收表现将给全年的增长定下重要的基调，FPGA芯片相关公司值得重点关注。

那么，FPGA芯片是什么？国内FPGA行业增长的驱动力在哪？国内FPGA行业哪些公司值得关注？

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一、FPGA芯片是什么？

FPGA中文全称为现场可编程门阵列（Field Programmable Gate Array），是逻辑集成电路芯片的一种。除了FPGA之外，逻辑集成电路芯片还包括CPU、GPU、DSP等通用处理器芯片，以及专用集成电路芯片ASIC。

相比其他几类逻辑芯片，FPGA最大的特点在于它的灵活性，FPGA出厂时没有特定的功能，通过FPGA专用EDA软件现场对硬件进行编程可以实现具体用户需要的功能，这个编程过程叫做FPGA的烧录，类似于一张空白唱片，用户可以自行将想听的音乐内容，烧录到空白唱片里，并且可以擦除和再刻录。

除了灵活性之外，上市快是FPGA芯片所具有的另一个特征。FPGA是可以客户先购买、再根据自己的需求进行设计的“空白”芯片，无需布线、掩模和定制流片等，省去了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。

依托FPGA其特殊的高灵活度、上市快的特性，FPGA的下游应用十分广阔，包括网络通信、消费电子、数据中心、汽车电子、人工智能等领域。

二、国内FPGA的驱动力在哪？

虽然FPGA下游应用广泛，但是从全球竞争格局来看，FPGA市场呈现出垄断竞争的格局。其中87%市场份额被Xilinx（赛灵思，2022年被AMD收购）与Altera（2019年被英特尔收购）占据，分别以56%和31%的占有率居于第一和第二。

从国内竞争格局来看，目前国内的市场也基本被国外公司所占领。以销售额口径统计，市场呈现双寡头形式，2019年Xilinx和Altera两家的合计占有率达91.1%。

Xilinx和Altera两家公司在FPGA行业展现了绝对性优势，这主要和FPGA芯片行业存在巨大的竞争壁垒壁垒有关。

首先，如前文所述，FPGA芯片是一种先购买、再设计的“空白”芯片。因此，就FPGA芯片公司而言，不仅需要提供芯片，还需要提供FPGA专用EDA软件来对芯片进行配置。所以FPGA芯片公司不仅仅是集成电路设计企业，还必须是集成电路EDA软件企业，而国内EDA软件人才是十分稀缺的，这构成了FPGA芯片行业的第一个壁垒。

其次，除了需要上游软件协同的壁垒，FPGA行业在硬件技术上也存在较大的壁垒。FPGA芯片非常注重新工艺和先进制程，Xilinx公司的7nm FPGA产品已面世量产，而国内FPGA的产品目前最先进的在28nm制程。

新工艺和先进制程的背后是巨大的研发投入，构成了资金壁垒。以行业龙头Xilinx为例，2020年公司的研发费用在60亿元人民币，占公司收入的将近30%左右，由于巨大的研发投入巨大，国内的相关龙头企业在亏损了5年左右才开始逐渐地实现盈利。

再者，客户资源也是行业内的一个重要壁垒。FPGA非常需要客户的培养，只有经过客户的使用和反馈，才能使FPGA产品不断成熟，成熟的产品又可以吸引新的客户，恒者恒强。因此，一旦有厂商占据了客户与市场，新的客户可能没有再入局的机会。

基于多重壁垒的存在，FPGA芯片行业目前基本上被美国公司所垄断，国内的相关产品及下游一旦被美国卡了脖子，那么就可能面临无芯可用的风险。不过，随着近年来国内相关企业在技术领域的突破，国内的相关公司迎来国产替代的发展机遇。因此，FPGA行业可以说是国产替代最值得关注的领域之一。

目前国内企业纷纷在28nm以及亿门级规模取得突破，意味着国产产品下游的需求被打开。从国内的市场需求来看，目前国内的需求结构目前仍以28nm以上制程为主。中国市场2019年以销售额计，28nm-90nm制程的FPGA芯片具有较高性价比和良品率，占据主要地位，约63%的市场份额。

特别是在我国下游占比最大的通信和工控领域，28nm及以上的制程就可以满足80%以上的市场需求。国内数据显示2020年应用于该两个领域的FPGA芯片中国销售额将达到120亿元，占中国FPGA芯片市场份额的72%。因此，在通信和工控领域，有着巨大的国产替代空间。

另外，在国防工业、航空航天等一些特殊的领域，也同样面对全面国产化的需求，未来几年在国内有30-50亿元的市场空间。

近年来，随着相关政策的支持，以及缺芯背景下下游客户对相关产品的需求，国内企业开始逐渐进入到下游产品的供应链中，国产替代迎来机会，这也是国内FPGA企业发展强大的驱动力。

根据相关预测，2021年国内FPGA市场规模在180亿元左右，其中国产品牌会占到28亿元，占比在16%，预计到2025年，国内FPGA市场规模将达到330亿元，其中国产品牌会占到95亿元，占比提升到29%，未来3年国内FPGA行业的复合增长率将达到36%，是半导体行业中成长最快的细分领域之一。

三、国内FPGA行业哪些公司值得关注？

相对于中国市场接近2000家的IC设计企业，国内FPGA行业相关公司仅有十几家。目前在A股上市且处于行业内第一梯队的分别是安路科技、复旦微电、紫光国微三家上市公司，其中安路科技主要面向民用领域，紫光国微面向民用+军用领域，复旦微电主要是面向军用领域。

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本文继续讨论：

1、安路科技、复旦微电、紫光国微三家FPGA龙头的关注重点在哪里？

2、哪家公司的投资价值更大？