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797.27%!复旦微上市首日收科创板第四高涨幅 国产FPGA突破口在这些领域
科创板日报记者 吴凡
2021-08-04 星期三
原创
当前FPGA全球市场呈现寡头垄断格局,赛灵思和英特尔市场占比超过85%。在此背景下,国内FPGA厂商的发展现状如何?伴随着FPGA全球市场规模稳步增长,国产化市场空间又有多大?
半导体芯片
常温下导电性能介于导体与绝缘体之间的材料。现今,大部分的电子产品,如计算机、移动电话或是数字录音机当中的核心单元都和半导体有着极为密切的关连。
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《科创板日报》(上海,记者 吴凡)讯,8月4日,上海复旦微电子集团股份有限公司(证券简称“复旦微”,证券代码“688385”)正式登陆科创板上市。公司发行价格6.23元/股,发行市盈率为127.14倍。4日开盘,公司股价报53.51元/股,市值超400亿元。

截至收盘,复旦微股价报收55.9元/股,上市首日涨幅达797.27%,市值暂停在455亿元。据星矿数据统计,在已上市的321家科创板上市公司中,复旦微首日涨幅居第四位,排在前三位的分别是:纳微科技、国盾量子以及科德数控。

复旦微股东结构中共有4个员工持股平台,合计持有公司3517.20万股股份,4个持股平台持股员工达153人,占公司2020年员工总人数的10.56%。若按照今日收盘价计算,前述153人持股数量对应的总纸面财富为19.66亿元,即人均1285万元。

复旦微主营业务包括集成电路设计与测试业务,其中IC设计产品主要包括:安全与识别芯片、非挥发存储器、智能电表芯片、FPGA及其他芯片。从收入占比看,安全与识别芯片和非挥发存储器合计贡献的收入占各期营收的比重超过60%,是复旦微的主要营收来源,但在多家媒体的报道中,复旦微更多被冠以“国内FPGA厂商”的头衔,而该业务仅占公司报告期收入的约10%。

在复旦微上市前,国内A股市场还没有正宗的FPGA标的,而复旦微的到来则拉近了外界对于FPGA芯片的认知。除复旦微外,另一国产FPGA厂商上海安路信息科技股份有限公司(下称“安路科技”)也已过会,科创板即将迎来两家FPGA芯片供应商。

值得注意的是,当前FPGA全球市场呈现寡头垄断格局,赛灵思和英特尔市场占比超过85%,在此背景下,国内FPGA厂商的发展现状如何?伴随着FPGA全球市场规模稳步增长,国产化市场空间又有多大?

多家国内FPGA厂商产品制程达到28nm

逻辑芯片按功能可分为四大类芯片:通用处理器芯片、存储器芯片(Memory)、专用集成电路芯片(ASIC)和现场可编程逻辑阵列芯片(FPGA)。与其他三类集成电路相比,FPGA芯片的最大特点是现场可编程性,因此其终端应用场景十分丰富。

在制程节点方面,国际FPGA巨头赛灵思在此前发布的季报中将28nm及以下制程定义为先进产品。国际厂商赛灵思和Altera(已于2015年被英特尔收购)于2011年率先发布了28nm工艺制程FPGA,另两家美国FPGA公司Lattice和Actel也于2019年推出28nm工艺制程FPGA。前述4家美国公司占据了全球FPGA市场超过90%的市场份额。

国内市场中,复旦微于2018年第二季度推出28nm工艺制程的亿门级FPGA产品,后于2019年正式销售。截至2021年2月底,复旦微累计已向229家客户销售基于28nm工艺制程的FPGA产品。

另外,紫光同创于2020年初发布了28nm工艺制程的千万门级FPGA产品;安路科技同样于2020年推出28nm制程的FPGA产品;紫光国微在今年5月回复投资者提问时称,深圳子公司提供特种FPGA产品,生产制程包括28nm等。

因此从时间节点看,复旦微是国内最先推出28nm工艺制程FPGA产品的公司。

而在收入贡献端,复旦微招股书显示,2019年和2020年公司28nm工艺制程FPGA实现的收入分别为1511.03万元和1亿元,且占FPGA总收入的比例由18.02%提高到了65.30%;而安路科技虽已量产28nm的工艺制程,但公司主流产品仍采用55nm的工艺制程,2020年,安路科技采用28nm制程的产品PHOENIX实现销量0.98万颗,销售收入为194.21万元。

而在紫光同创的官网中,公司展示了三款FPGA系列产品,对应的工艺制程分别为:40nm、40nm和55nm。这也侧面反映出,其28nmFPGA尚未晋升为主流产品。

招商证券对此指出,目前28nm-90nm制程区间内的FPGA芯片由于其较高的性价比,与较高的良品率依然占据了市场的主要地位。此外,由于先进制程产品具有更低功耗与面积和更高的性能,28nm以下制程的FPGA芯片预计将快速发展。

与国外厂商拼制程难度大

《科创板日报》记者注意到,不同制程的FPGA产品不仅呈现差异化的下游应用,并且产品对应的毛利率也差异巨大。

复旦微披露,报告期内,公司FPGA芯片的毛利率分别为98.18%、97.22%和95.26%。这一毛利率是什么水平?赛灵思2018年和2019年披露的综合毛利率分别为:68.75%、66.88%;安路科技2018年至2020年的综合毛利率分别为:30.09%、34.42%、34.18%。

如此高的毛利率是如何炼成的?复旦微称,主要系公司FPGA芯片主要应用于高可靠等特定领域,该市场相较于工业品领域,产品技术难度大,应用领域相对单一,毛利率水平普遍较高。

在产品技术方面,按照逻辑单元拆分,目前100K以下逻辑单元的FPGA芯片仍是市场需求量最大的部分,其次为100K-500K逻辑单元部分。

目前复旦微的FPGA产品中已经包含700k左右容量的逻辑单元,而安路科技也正在向400K发力,预计2021年将开始批量供货,600K以上逻辑单元的高端产品还处于研发。而中高端产品带给安路科技的“甜头”是肉眼可见的:2020年,安路科技PHOENIX高性能系列产品的毛利率达到52.39%,显著高于公司其他产品。

高端产品需要更先进制程的支撑,目前赛灵思已有产品已使用了7nm FinFET工艺,国内市场中,复旦微开启了14/16nm工艺制程的10亿门级FPGA产品的研发,公司预计2021-2022年进行产品流片,于2023年实现产品量产;另外安路科技FinFET工艺产品的部分关键技术已成功验证,但尚未进入量产阶段。

创道投资咨询执行董事步日欣向《科创板日报》记者表示,FPGA对工艺制程的要求还是很高的,高精度的工艺制程确实对于提升产品性能提升有很大帮助,“但国内厂商也不能一味去追求高端工艺,而应该夯实基础,从中低端产品入手,优化产品设计,不断提升产品的综合竞争力,这才是国产化最现实的路径。”

一位国内FPGA行业从业人士亦向《科创板日报》记者表示,先进制程研发成本高,且会优先与大厂合作,(国产厂商)拼制程是很难的,也是没有优势的。

国产FPGA厂商的差距

由于FPGA芯片的特性,其可以在工业控制、网络通信、消费电子、数据中心、汽车电子、人工智能等市场得到广泛的应用,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。

不过招商证券指出,国内厂商在技术水平、成本控制能力、软件易用性等方面都与头部FPGA厂商存在较大的差距。

上述从业人士直言,国内厂商和国际大厂直面竞争是很难的,无论是技术还是市场都完全没有优势。

复旦微也曾提到,市场推广存在一定的困难和瓶颈,主要体现在用户习惯和后发劣势上。很多国内用户已习惯使用国外厂商的FPGA产品及配套软件,转换成公司FPGA产品具有一定的转换成本。

但这并不意味着国产厂商的市场空间被巨头们完全挤压,“国际上还有一个活跃的FPGA厂家是lattice,本来在两巨头的夹击下已经快没有空间了,但是最近其推出了系列具有显著低功耗特点的FPGA,获得了大量市场空间,现在已经活得很好了”。

因此,该人士认为,国产FPGA厂商现在迎来了很好的生存发展机遇。一是芯片国产化需求显著提升,必然有更多应用和试错的机会,这个有利于创造一个在未来和国际大厂直接竞争的空间;二是市场上专用化需求强劲,大厂产品也难以覆盖所有需求(或者还顾不上、看不上),有自己特色的产品(如lattice的低功耗)必然有占领特定领域的机会。

“国产FPGA的突破口在于军工、航天航空等国产化需求高的领域,以及有定制化、有独特技术特征需求的领域”,该人士称。

步日欣也表示,随着未来5G、人工智能等领域的带动,未来对于FPGA的需求会进一步加大,虽然目前我们国产FPGA厂商市场占有率还不高,差距还很大,但也意味着未来发展空间。

此外,在高算力、低功耗和低研发成本的应用需求发展趋势下,复旦微和安路科技均在使用募集资金投向FPSoC芯片的研发,即原本需要多颗芯片才能完成的任务,通过一颗可编程片上系统芯片即可实现,并且功耗更低、使用更方便、面积更小。

“近年来,大的FPGA厂商均走向FPSoC技术路线,如intel并购了Altera,AMD并购了赛灵思,均是SoC和FPGA一体化技术需求引起的商业合并”,上述从业人士称。

步日欣则表示,FPSoC是FPGA的一个延伸,除了具备FPGA的功能之外,还集成了CPU、存储、AI引擎、IO外设接口等功能,功能更加丰富和强大,是FPGA的未来演进方向,可广泛应用于工业、消费电子、汽车、通信等领域。

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