作者 | SuperZ
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近期在科創板上市的半導體設計公司復旦微電（688385.SH），在FPGA領域有顯著的突破，有望在國產替代浪潮中打開新的增長空間，今天就來好好聊聊這家公司。
公司主要產品包括安全與識別芯片、非揮發存儲器、智能電錶芯片、FPGA芯片和集成電路測試服務。
營收佔比最大的是安全與識別芯片業務和非揮發儲存器業務，但公司增長最快的業務是FPGA，其次是非揮發儲存器。
從這幾款芯片的毛利也看得出來，公司的戰略方向是集中在毛利公吿的FPGA和非揮發儲存器上。
營收佔比最大的是安全與識別芯片業務和非揮發儲存器業務，但公司增長最快的業務是FPGA，其次是非揮發儲存器。
從這幾款芯片的毛利也看得出來，公司的戰略方向是集中在毛利公吿的FPGA和非揮發儲存器上。
公司為 Fabless 的輕資產模式，公司只負責設計和銷售，而製造環節都由晶圓代工廠和封裝測試的企業完成，晶圓代工有美國的GLOBAL FOUNDRIES和國內的中芯、華虹，合作的封裝測試企業主要包括長電科技、華天科技等。
我們來逐一介紹一下公司兩個在增速上比較有潛力的業務，即非揮發儲存器和FPGA芯片，其他業務的增速比較穩定，就不再贅述了。
非揮發儲存器
存儲芯片（儲存器），用電能方式存儲信息的半導體介質設備。非揮發存儲器主要是所存儲的信息在電源關閉後仍能長時間存在，不易丟失。
公司的主要產品包括EEPROM存儲器、NORFlash存儲器和SLCNANDFlash存儲器，一般應用在網絡通訊、電腦、手機、U盤、消費類電子產品、物聯網終端、安防監控、醫療設備、家電、汽車電子及工業控制設備等。
EEPROM是支持電可擦除的非揮發存儲器，是一種即插即用的小容量可編寫的只讀存儲設備。
主要應用在汽車電子、智能手機攝像頭、智能電錶、智能家居、小家電等，國產產品主要應用在智能電錶、醫療電子、控制儀表、汽車電子等。
復旦微電的量產製程為38nm/40nm，研發中製程為28nm製程；除旺宏，其他市場參與者量產製程均為40nm左右，研發中製程均為2Xnm，復旦微在國內的企業裏是有競爭力的。
而公司的優勢在於採用Fabless模式，工藝製程更新速度會比較快，管理成本較低，但產能穩定性較IDM模式低。
其他主要市場參與者均採用IDM模式，如美光科技、華邦電子和旺宏電子，IDM模式在當前缺芯的情況下是佔優的。
明後年待市場芯片緊缺的程度緩解之後，Fabless的優勢會顯現出來。
另外，這個領域的機會在於隨着美光科技、賽普拉斯兩家核心供應商的淡出，市場結構供應商結構將發生巨大改變，公司有機會在這個變革中拿到更多的市場份額。
FPGA芯片
接下來我們重點聊聊公司最具成長性的FPGA芯片。
1、FPGA芯片介紹
在摩爾定律的發展規則下，現階段集成電路性能提升速度已無法滿足數據增長對計算性能需求的增長速度。在芯片材料等基礎技術未取得突破前，一種有效的解決方法就是採用專用“CPU+協處理器”來提升處理性能。
現有的協處理器主要有FPGA、GPU和ASIC專用芯片，其中FPGA由於其獨特的架構擁有其他協處理器無法比擬的優勢，在5G通信、人工智能等具有較頻繁的迭代升級週期、較大的技術不確定性的領域，FPGA是較為理想的解決方案。
而這種芯片有幾個區別於傳統芯片的最大特點在於硬件可編程。一般傳統對CPU或者單片機的編程，往往是通過改變上面的寄存器的配置來實現的，但這並不改變芯片的邏輯功能，比如不能通過編程讓網絡交換芯片變成視頻處理芯片。
FPGA的可編程性可以對邏輯門陣列進行重複編程，從而使FPGA在邏輯層面上任意改變自己實現的硬件結構，比如可以通過編程讓FPGA變成網絡交換芯片或視頻處理芯片。
理論上可以實現任意的電路功能，也稱為萬能芯片。
這讓FPGA相比其他的芯片來説，有一定的優勢。
比如FPGA可重複編程，靈活性高於ASIC，性能和實時處理能力優於CPU，常用於設計及驗證環節以加速產品上市，但編譯難度較高，應用開發門檻偏高。
除了靈活性和複雜外，FPGA有很高的計算性能；雖然運行頻率不高，但可以執行大量的並行運算，從而有很高的數據吞吐量；拿CPU做比較，CPU像是跑車，跑得快，一次只能帶兩個人（高速，低吞吐量）；FPGA像是火車，一次能帶幾百人（中速，高吞吐量）。
2、FPGA芯片應用
公司的FPGA產品分為三種，分別是千萬門級FPGA芯片、億門級FPGA芯片（FPGA門級規模代表其可開發的潛力，門級規模的增加意味着可開發功能更多）以及嵌入式可編程器件（PSoC）共三個系列的產品。
不同的產品對應的應用領域是不同的。
而在國內，目前FPGA在5G通信裏的用量是最多的。國內最大的是華為中興，全球30%的FPGA都供給了中國市場，中國30%進了華為。
而自從美國製裁華為之後，華為無法購買到美國，目前華為的做法是，對FPGA進行規避，比如使用專用芯片，也就是ASIC來對FPGA進行替代；但這樣一方面會極大增加研發成本，另一方面，如果5G相關的協議和標準進行迭代和優化的話，就需要對芯片進行重新設計和生產——耗時費力，靈活性大打折扣。
另外，航空航天、軍事國防等領域，9成的軍用電子設備都離不開FPGA，比如在相控陣雷達陣列裏，每一個發射和接收單元都需要使用FPGA進行信號處理，在導彈、戰鬥機、衞星等飛行器裏，也需要使用FPGA進行信號處理和姿態控制等工作。
3、FPGA競爭格局
賽靈思和英特爾合計市佔率高達83%，Lattice（中低端）和MicroChip合計13%，4家美國公司佔據了全球96%以上的FPGA份額。從這個角度來看，在FPGA領域的國產替代需求非常迫切。
現在國內FPGA做的最高端製程是28nm，比國外晚了10年，現在28納米是比較普遍的工藝了。但越往下，每增加一個規模，比如100K到500K，難度不是一個線性的增長，難度會越來越高。
賽靈思現在做到7nm，未來做的5納米、3納米，但實際上80%、90%的市場都不需要這樣。目前這個製程通信、數據中心基本能用。
國內廠商以復旦微、紫光同創、安路科技等為代表，在技術水平、成本控制能力、軟件易用性等方面都與頭部FPGA廠商存在較大的差距，市場份額較小。
第一梯隊是安路（大基金，28nm量產100K）、同創（紫光國微，28nm量產100K）、復旦微（28nm量產），第二梯隊：高雲（技術儲備較好，曾經的老大）、智多晶（軟件端較弱）。第三梯隊：京微齊力（主打中小規模芯片）。
復旦微的機會
國內在通信（華為被制裁）和軍工領域，出於對安全問題而對國產化的需求顯著提升。
這就給了頭部的幾家FPGA企業機會，比如安路、同創、復旦微等。對於這幾家廠商來説，由於FPGA的市場空間比較大，短期內基本不會在下游客户中形成直接的競爭，未來的成長空間比較大。
復旦微原本是在香港上市的公司——上海復旦，此次在科創板IPO募資，資金總額共計6.6億元，主要用於可編程片上系統芯片PSoC研發及產業化項目（FPGA+CPU+AI芯片），該芯片包含了FPGA的高靈活可配置邏輯模塊、高性能CPU處理器模塊和硬件加速AI模塊，三者通過高速片上總線完成模塊連接並協同完成各種複雜的處理任務。
FPGA的加入使得可編程片上系統芯片增加了可編程功能，CPU和AI的加入使得可編程片上系統芯片擁有了更為豐富的功能。
項目建設期為兩年，量產時間預計在2023年8月。
公司盈利和估值
關於復旦微的盈利預估，我們選取了國盛的報吿，國盛預計公司2021~2023年分別實現營業收入23.17/30.65/37.96億元，同比增長37.05%/32.24%/23.86%；2021~2023年公司的毛利率分別為51.6%/55.39%/57.54%；實現歸母淨利潤4.24/6.83/9.19億元，同比增長219%/61%/35%。
對應PE估值分別為100x/62x/46x。
其中FPGA業務在2021/2022年都將保持100%以上的增速，隨着IPO募投項目在2023年8月投產，屆時盈利預估也將被重塑。
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