FPGA芯片设计龙头安路科技

安路科技国产 FPGA 龙头，立足研发内力深厚，专注 FPGA 设计领域，产品矩阵不断丰富

安路科技成立于 2011 年，是国内领先的 FPGA 芯片设计企业，主要专注于 FPGA 芯片和专用 EDA 软件的研发、设计和销售。

公司始终坚持自主创新，深耕 中国市场需求，在芯片架构、系统集成、制造工艺、专用 EDA 软件四个方向加 大研发投入，组织技术攻关，丰富和升级 FPGA 产品线。

公司采用 Fabless 的经 营模式，专注于产品的研发、设计和销售环节，在供应链方面与多家晶圆制造与 封装厂建立了稳定合作关系，保障了公司高速发展对产能持续增长的需求。

公司成立至今，一直专注于 FPGA 芯片设计领域，依靠持续不断的研发投入 和精益求精的技术创新，公司在 FPGA 芯片设计技术、SoC 系统集成技术。

FPGA 专用 EDA 软件技术、FPGA 芯片测试技术和 FPGA 应用解决方案等领域均 有技术突破，获得了众多下游知名客户的高度认可。

根据 Frost&Sullivan 研究数 据，以 2019 年出货量口径计算，公司在中国市场的国产 FPGA 芯片供应商中排 名第一。

公司主要向客户提供 FPGA 产品，包括 FPGA 芯片与专用 EDA 软件两部分。 目前公司 FPGA 芯片已形成了 PHOENIX 高性能产品系列、EAGLE 高效率产品系 列和 ELF 低功耗产品系列组成的产品矩阵。

面向工业和视频接口的低功耗 SWIFT 系列 FPSoC 产品，产品广泛应用于工业控制、网络通、消费电子、数 据中心等领域。

公司也是国内首批具有先进制程 FPGA 芯片设计能力的企业之一。 在 FPGA 专用 EDA 软件方面，公司的 TangDynasty 软件是国内少数全流程 自主开发的 FPGA 专用软件。

公司的专用 EDA 软件为针对公司的 FPGA 芯片所设 计，仅能用于配置公司的 FPGA 芯片，因此公司将专用 EDA 软件开放给客户免费 使用，并未单独定价或单独销售。

收入高速增长，营收结构持续优化

安路科技自成立以来专注于 FPGA 芯片设计，同时把握下游市场蓬勃成长、 国产化需求激增的大趋势，通过努力提升产品竞争力扩大销售规模，实现营收规 模快速增长。

2018-2021 年，公司分别实现营业收入 0.28 亿元、1.22 亿元、 2.81 亿元和 6.79 亿元，连续三年保持翻倍以上增长。

2022 年 Q1，公司实现营 收 2.58 亿元，同比增长 72.15%，超出市场预期，继续保持高速增长。

盈利方面，安路科技 2018-2021 年归母净利润分别为-0.09 亿元、0.36 亿 元、-0.06 亿元、-0.31 亿元。

由于公司目前仍处于高速发展阶段，为了提高产品 竞争力、追赶国际先进水平，需要大量研发投入，因此短期内仍处于亏损状态。

未来随着公司营收规模提升、产品结构改善带来盈利能力提升，公司有望扭亏为 盈。

分业务结构来看，公司产品包括 EAGLE 高性价比、ELF 低功耗、PHOENIX 高性能以及 FPSoC 产品四个系列。

其中 ELF 系列营收占比从 2018 年的 3.33%提 升至 2021 年的 54.39%，EAGLE 系列则从 92.03%降至 24.69%，ELF 系列已经 成为公司最主要的营收来源。

PHOENIX 系列从 2020 年开始量产销售，2020 年 营收占比仅 0.69%，2021 年营收占比已达到 15.57%，预计营收占比将持续提升。

毛利率方面，2018-2021 公司主营业务毛利率分别为 29.91%、34.08%、 34.05%、36.13%，保持稳中有升趋势，主要由于公司持续进行产品迭代，高毛 利新产品营收占比不断提升。

公司各系列产品毛利率存在一定差异，EAGLE 高性 价比系列和 ELF 低功耗系列是公司早期推出的芯片产品，毛利率较低，2021 年 毛利率分别为 30.24%和 33.76%；

PHOENIX 高性能系列芯片和 FPSoC 产品是 公司 2020 年推出的产品，毛利率显著高于其他系列芯片产品，2021 年毛利率分 别为 41.91%和 54.38%。

预计随着 PHOENIX 系列和 FPSoC 产品营收占比不断 提升，同时公司推出更高性能、更先进制程的产品，公司综合毛利率有望稳步提 升。

分制程来看，55nm 工艺制程产品是目前公司主要营收来源，28nm 工艺制 程营收占比快速提升。55nm 工艺制程产品在 2020 年和 2021H1 分别贡献了公 司营收的 98.01%和 93.24%

主要因为公司量产产品逐渐向成熟的 55nm 工艺制 程芯片产品聚焦（包括 EAGLE4、ELF2、ELF3 系列等产品）。

公司在 2020 年实现了 28nm 工艺制程 PHOENIX1 系列产品的量产，28nm 制程产品营收占 比持续提升中。

2021H1 达到 5.11%，较 2020 年显著增长，随着公司 28nm 制 程及更先进制程产品逐步量产，预计 28nm 制程及以上营收占比将不断提升。

费用端来看，公司规模效应显著提升，三费率逐年下降。2018-2021 年，公 司销售费用、管理费用、财务费用合计分别为 0.17 亿元、0.27 亿元、0.41 亿元 和 0.59 亿元，占营收比例分别为 58.04%、21.84%、14.57%和 8.71%。

随着公 司业务规模增长，公司费用金额整体呈上升趋势，但占营收比例呈逐年下降趋势， 主要系公司营收规模快速增长、规模效应显著提升所致。

无控股股东和实控人，核心技术团队经验丰富

公司股权结构较为分散，不存在控股股东和实控人。公司于 2021 年 11 月 12 日在 A 股科创板上市发行。公司目前有 4 名国有股东，分别为华大半导体、 国家集成电路产业基金、上海科创投和深创投。

其中公司第一大股东为华大半导 体，持有公司 29.17%的股权；第二大股东为上海安芯，持有公司 20.81%的股权； 其余股东持股比例较低。

公司的高管团队主要包括总经理陈利光，副总经理黄志军、徐春华、赵永胜、 梁成志，财务总监兼董事会秘书郑成等。

其中陈利光、赵永胜亦为公司核心技术 人员，其余 5 位核心技术人员分别为袁智皓、王元、吴智、谢丁、边立剑等。

公 司高管团队和核心技术团队经验丰富，多位核心技术人员有 Lattice、Intel、 AMD 等国际相关半导体企业的任职经历，经验丰富。

高度重视研发投入，产品迭代升级稳步推进

公司始终将人才工作放在首位，着力培养、引进、用好科技人才。截至 2021 年底，公司合计员工 328 人，其中研发技术人员 266 人，占员工总数 81.1%；其中硕博学历员工 153 人，占公司研发人员总数的 57.52%。

公司高度重视研发投入，2018-2021 年公司研发费用分别为 0.34 亿元、 0.79 亿元、1.26 亿元和 2.44 亿元，保持高速增长，占营收比重分别达到 120.23%、64.31%、44.67%和 35.9%，研发费用率受规模效应影响逐年降低。

未来公司将继续保持较高强度研发投入，在先进制程及系统级芯片等方向上加大 研发力度，不断缩小与全球领先的 FPGA 企业的技术差距。

2021 年 11 月，公司在科创板上市，募投资金将主要用于新一代 FPGA 芯片 研发及产业化项目和 FPSoC 系统级芯片芯片研发项目。

未来公司将推进 PHOENIX 系列芯片迭代升级，推出 FinFET 工艺新产品，覆盖 1kk 以上逻辑单元 规模；战略布局低功耗 FPSoC 和高性能 FPSoC 两个方向，进一步扩展 FPSoC 芯 片市场。

FPGA 下游应用广泛，新兴需求驱动市场成长FPGA“现场可编程”，行业地位举足轻重

现场可编程门阵列（Field-Programmable Gate Array，FPGA），是基于通 用逻辑电路阵列的集成电路芯片，是一种在 PAL(可编程逻辑阵列)、GAL(通用阵 列逻辑)、CPLD(复杂可编程逻辑器件)等传统逻辑电路和门阵列的基础上发展起 来的一种半定制电路。

FPGA 由可编程的逻辑单元（Logic Cell，LC）、输入输出单元（Input Output Block，IO）和开关连线阵列（Switch Box，SB）三个部分构成。

逻 辑单元通过数据查找表（LUT）中存放的二进制数据来实现不同的电路功能。 LUT 的本质是一种静态随机存取存储器（SRAM），其大小是由输入端的号数量 决定的，查找表输入端越多，可以实现的逻辑电路越复杂，因此逻辑容量越大。

FPGA 芯片制造完成后，用户通过对逻辑单元和开关阵列编程，使 FPGA 内 部形成不同的逻辑电路，从而实现用户所需的功能。

具体实现过程而言，用户首 先将需要的电路功能用硬件描述语言进行描述，配套的 FPGA 专用 EDA 软件接受 用户的功能描述和目标要求后，通过逻辑综合、布局布线和物理优化，最终编译 生成二进制位流数据。

用户将位流数据存放在 FPGA 芯片上或芯片外的特定存储 空间，FPGA 芯片启动后将位流加载到逻辑单元的 SRAM 数据存储空间和开关连 线的 SRAM 控制存储空间，FPGA 芯片就实现了用户期望的特定功能。

FPGA 芯片的技术水平主要体现在容量和性能两个方面。在容量方面，LUT 数量、DSP 数量、RAM 数量和 User IO 数量是重要的技术指标，其中 LUT 数量 是 FPGA 芯片容量的基础性指标。

在性能方面，制造工艺、DSP 工作频率、动态功耗、SerDes 速率和 DDR3/DDR4 速率是 FPGA 芯片重要的技术指标，其中制 造工艺是 FPGA 芯片性能的基础性指标。

和 CPU、GPU、DSP、Memory 以及各类 ASIC 芯片不同，FPGA 最大的特 点是芯片在制造完成后，其功能并未固定。

用户可以根据自己的实际需要，将自 己设计的电路通过 FPGA 芯片公司提供的 EDA 软件对 FPGA 芯片进行功能配置， 从而将空白的 FPGA 芯片转化为具有特定功能的集成电路芯片。

每颗 FPGA 芯片 均可以进行多次不同功能配置，从而实现不同的功能，具有高度灵活性。FPGA 芯片由于其无指令、无需共享内存的体系结构，具有低延迟、高吞吐等优 势，能够实现极强的实时处理和并行处理能力。

FPGA 芯片的上述特点一方面赋予其广阔的应用场景和发展潜力，另一方面 决定了 FPGA 供应商在提供芯片之外，还可以通过专用 EDA 软件、工程测试、应 用方案等为用户创造价值，从而提升用户粘性，增强自身的竞争优势。

FPGA 下游应用市场广泛，市场空间广阔

FPGA 芯片因其现场可编程的灵活性和不断提升的电路性能，拥有丰富的下 游应用领域，包括工业控制、网络通、消费电子、数据中心、汽车电子等。

受 居家办公和在线学习兴起、5G 商用化、智慧城市和智能工厂建设加速、车联网 技术发展等多重因素影响，工控设备、通基站、智能终端、服务器、汽车电子 等产品的需求进一步扩大，从而带动 FPGA 芯片市场需求持续提升。

根据 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，年均复合增长率约为 16.4%。

近几年中国 FPGA 市场持续扩大增长，根据 Frost&Sullivan 数据，中国 FPGA 市场从 2016 年的约 65.5 亿元增长至 2020 年的约 150.3 亿元，年均复合 增长率约为 23.1%。

随着国产替代进程的进一步加速，中国 FPGA 市场需求量有 望持续扩大。根据 Frost&Sullivan 数据，预计到 2025 年，中国 FPGA 市场规模 将达到约 332.2 亿元，2021 至 2025 年年均复合增长率将达到 17.1%。

分下游应用领域来看，目前通和工控仍然占据中国 FPGA 市场 70%以上的 份额，也是国内 FPGA 厂商国产替代的主要市场；

数据中心、汽车电子领域的市 场应用占比较低，仍待开发，且目前主要被 Xilinx、Altera 等海外龙头厂商占据。

按逻辑单元拆分，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。

Frost&Sullivan 数据显示，2019 年 100K 逻辑单元以下的 FPGA 芯片占据了中国市场 38.2%的市场份额，100K500K 逻辑单元的 FPGA 芯片占据了 31.7%的市场份额。

按制程拆分，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。

由于先进制程产品具有 更低功耗与面积和更高的性能，预计 28nm 以下制程的 FPGA 芯片将快速发展。

Frost&Sullivan 数据显示，2019 年 28nm-90nm 制程的 FPGA 芯片占据了中国 市场 63.3%的市场份额，28nm 以下制程的 FPGA 芯片占据了 20.9%的市场份额。

工控领域应用广泛，国产替代进行时

FPGA 芯片在工业领域应用非常广泛，大量应用在视频处理、图像处理、数 控机床等领域实现号控制和运算加速功能。

根据 Frost&Sullivan 数据显示 ， 2020年中国应用于工控领域的FPGA 芯片市场销售额约47.4亿元，占中国FPGA 芯片市场份额的31.5%，预计2021年至2025年年均复合增长率将达到 16.1%。

以数控机床的伺服系统为例，相较传统的只能控制单一马达的专用芯片， FPGA 芯片可以做到多通道的马达控制。

目前驱动马达所消耗的电力占据了全球 能源消耗的很大部分，在节能环保的趋势下，未来各类能够精准控制马达并可以 在单一芯片上实现控制多个马达的 FPGA 芯片将在工业控制领域得到更多应用。

FPGA 芯片的优势也使其在 LED 显示屏领域得到了广泛的应用。LED 显示屏控制系统是一个融合计算机控制技术、视频技术、光电子技术、通技术的综合系统。

当前主流的 LED 显示屏控制系统多以 FPGA 芯片或 FPGA 芯片结合 其他芯片做为主控芯片。FPGA 芯片的现场可编程特性可满足大型 LED 显示屏系 统显示数据格式转换的需求。

以满足各种形状和规格显示屏的定制，也可满足其 需要进行亮度、对比度、灰度级等参数灵活调节的需求，使 LED 显示屏得到更加 细腻的显示画面。

以安路科技的 EG4 系列 FPGA LED 补偿型液晶无缝拼接屏方案为例，FPGA 内部主要由 LVDS 接收和解码模块、视频缩放模块、LVDS 编码和发送模块、LED 缓存和驱动模块组成。

FPGA 负责接收来自主板的视频号，然后将视频号进 行处理，分成液晶显示部分和 LED 显示部分，再分别输出给液晶 TCON 板去驱动 液晶显示，和给 LED 驱动板去驱动 LED 显示。

通领域FPGA 优势明显，5G 推动需求增长

通领域是 FPGA 芯片的主要应用市场之一，根据 Frost&Sullivan 数据显示， 2020 年中国通 FPGA 芯片销售额约 62.1 亿元，占中国 FPGA 芯片市场份额的 41.3%，同时预计 2021 年至 2025 年年均复合增长率将达到 17.5%。

在有线通领域，FPGA 被应用于数据接入、传送、路由器、交换机的多种电路板中，实现号控制、传输加速等功能。

在无线通领域，FPGA 被用于无 线通基站和射频处理单元的多种电路板中，实现通协议的各种功能和未来升 级需求。

集成 CPU 的 FPGA 芯片被用于室外微基站、室内微基站等中，完成多模 覆盖、网络容量增加、人工智能计算等功能。

FPGA 芯片在通行业的主要优势有两点一方面靠运算速度满足通领域 高速的通协议处理需求；一方面依靠灵活性适应通协议持续迭代的特点。

消费电子差异化需求带来 FPGA 发展机遇

在消费电子领域，FPGA 芯片主要用于智能手机、无人机、智能电视、 AR/VR 设备中。在消费电子产品的设计中，很多情况下视频、音频等息均需要 与运算芯片进行数据通。

比如，在视频领域，摄像头需要将采集到的数据传递 给计算芯片处理，或者将处理后的结果传递给屏幕进行显示等。

但由于各种设备 内部的号协议都不尽相同，传统的设计中往往需要专用的接口芯片进行数据格 式的转换。

如果单一设备需要的接口较多，就需要较多的外围芯片，其体积、功 耗都较大。单一 FPGA 芯片方案可以实现各种存储接口的控制，接口逻辑都可 以在 FPGA 芯片内部实现，大大简化了外围电路的设计。

由于终端消费者对产品的性价比较为关注，消费电子市场对于产品的 成本和功耗要求较为严苛，在保持甚至提高产品性价比的同时，提高产品的差异 化程度成为消费电子厂商制胜的关键。

为凸显产品的差异化，消费电子厂商目前 形成了一种类似协处理器、功能简单、功耗低、性价比高的解决方案，该方案将FPGA 芯片做为主要芯片之一，为 FPGA 芯片在消费类电子市场的发展提供了良 好的机遇。

以安路科技 AL3 横屏转竖屏 MIPI 显示方案为例，该方案主要针对 DSI（显 示接口）做相关设计方案，内部具有丰富的 LUT 和 BRAM 资源，用于实现协议 和数据处理。

基于安路 AL3 FPGA 器件，实现 LVDS 的视频数据接收，在芯片内 通过逻辑和 SDRAM 实现，横屏转竖屏，旋转 90 度算法处理。

处理完成后，通 过调用 MIPI 接口，实现视频在 DSI 的相关协议，完成显示。该方案具有器件设 计难度低、BOM 成本低、集成度高等优点。

消费电子是 FPGA 芯片的新兴应用市场之一，根据 Frost&Sullivan 数据， 2020 年应用于消费电子领域的 FPGA 芯片中国销售额约 9.4 亿元，占中国 FPGA 芯片市场份额的 6.3%，预计 2021 年至 2025 年年均复合增长率将达到 13.0%。

数据中心硬件加速效果显著，应用需求不断提升

数据中心是全球协作的特定设备网络，用来在网络基础设施上传递、加速、 展示、计算、存储数据息。

服务器和存储器作为数据中心的通用基础设备，为 了应对复杂多变的应用情景，需要 FPGA 芯片实现逻辑控制、数据转换、功能扩 展、系统升级等功能。

FPGA 芯片在数据中心领域主要用于硬件加速，数据中心使用 FPGA 芯片代 替传统的 CPU 方案后，处理其自定义算法时可实现显著的加速效果。

因此从 2016 年开始，微软 Azure、亚马逊 AWS、阿里云的服务器上都开始部署 FPGA 加速器用于运算加速。

在云计算大面积应用的背景下，未来数据中心对芯片性能 的要求将进一步提高，更多数据中心将采纳 FPGA 芯片方案，这将提高 FPGA 芯 片在数据中心芯片中的价值占比。

根据 Frost&Sullivan 数据，2020 年中国应用于数据中心领域的 FPGA 芯片 市场规模约 16.1 亿元，占中国 FPGA 芯片市场份额的 10.7%，预计 2021-2025 年年均复合增速将达到 16.6%。

汽车电子汽车电动智能化加速，FPGA 应用前景广阔

随着汽车电子的不断发展，以及电动汽车、智能汽车的兴起，FPGA 在汽车 中的应用越来越广泛，扮演着越来越重要的角色。FPGA 在汽车电子中的应用主 要有以下几个领域。

在辅助驾驶和自动驾驶领域，FPGA 芯片可用于实现机器视 觉与目标检测等各种功能，用于数据/图像的预处理。

软件算法的硬件加速以及多 传感器融合，可以实现多个图像传感器的号桥接、3D 环视视频融合、倒车辅 助视频、辅助驾驶视频等功能。

在车载息娱乐系统，FPGA 芯片可以连接驾驶 系统、仪表盘、传感器、屏幕等各种车载设备，用于视频接口和 I/O 扩展、视频 图像处理和格式转换等。

在电动汽车控制领域，FPGA 芯片可用于控制和驱动电动汽车电机控制系统以及电池管理系统等。

相较其他通用芯片方案，FPGA 芯片为快速增长的各种汽车电子应用需求提 供了灵活的低成本高性能解决方案。

FPGA 方案在辅助驾驶的视频分析功能中可 采用超低延时精确算法对来自车辆摄像机的实时视频输入号进行分析，及时做 出判断。

且 FPGA 方案可以在不进行重新设计的前提下实现重新编程，以适应不 断发展的算法，从而缩短整体方案的开发周期。

在高级驾驶辅助系统 （ADAS）、汽车息娱乐系统等新兴汽车电子领域，FPGA 芯片成功地应对了自 动驾驶要求的快速演变，成为提升用户驾驶体验和息娱乐体验不可或缺的一部 分。

根据 Frost&Sullivan 数据，2020 年中国应用于汽车电子领域的 FPGA 芯片 市场规模约 9.5 亿元，占中国 FPGA 芯片市场份额的 6.3%，预计 2021-2025 年 年均复合增速将达到 22.7%，保持快速增长。

人工智能高度灵活+强大并行运算能力，市场潜力大

人工智能算法的硬件芯片实现分为云侧处理和端侧处理，其中，云侧处理又 可分为训练和推断两大任务。

在云侧与端侧的不同任务中， FPGA 芯片均已与 GPU 及 ASIC 等芯片一起成为人工智能处理芯片的重要选择之一。

在云侧处理时，FPGA 芯片在推断任务处理上具有广阔前景，相比 GPU 和 ASIC 芯片，FPGA 并行处理单元达百万级。

其可编程性又可实现灵活搭建数据处 理流水线，具有运算速度快、数据访问延迟低特点，适合人工智能实时决策需求。

在端侧处理领域，目前人工智能算法模型发展的重要趋势是将训练后的模型进行 压缩后应用到推理环节，FPGA 特点满足用户对各种神经网络设计的要求，是适 配各种经过压缩优化的神经网络部署和升级的理想选择。

根据 Frost&Sullivan 数据，2020 年中国应用于人工智能领域的 FPGA 芯片 市场规模约 5.8 亿元，占中国 FPGA 芯片市场份额的 3.9%，预计 2021-2025 年 年均复合增速将达到 16.9%。

海外巨头寡占市场，国产 FPGA 厂商替代正当时，FPGA 市场高度集中，行业 Top2 被收购打开空间

FPGA 芯片行业竞争高度集中，目前全球 FPGA 主要供应商包括 Xilinx（被 AMD 收购）、Intel（Altera）、Microsemi 和 Lattice 等国际芯片设计公司，且合 计占据了较高的市场份额。

根据 Frost&Sullivan 数据，以出货量统计，2019 年 Xilinx、Intel（Altera）、Lattice 和 Microsemi 分别占据了全球 FPGA 市场的 51.7%、 33.7%、5.0%和 4.0%的份额。

就中国市场来看，FPGA 芯片行业同样呈现集中度较高的态势，且主要被海 外厂商寡占

根据 Frost&Sullivan 数据，以出货量口径统计，2019 年 Xilinx、 Intel（Altera）和 Lattice 三家合计占据了中国 FPGA 芯片市场 85.2%的份额， 安路科技以 6%的市场份额排名第四；

以销售额口径统计，Xilinx、Intel（Altera） 和 Lattice 三家合计占据了中国 FPGA 芯片市场 96.3%的份额，市场高度集中。

安路科技同样排名第四，但市场份额仅有0.9%，说明中国厂商当前仍以价值量较 低的中低端 FPGA 产品为主，国产替代空间较大。

Xilinx正式被 AMD 收购，FPGA 巨头开启新征程

Xilinx 是全球领先的 FPGA 芯片厂商。Xilinx 成立于 1984 年，并首创了现场 可编程逻辑阵列（FPGA）并催生了一个新的行业，并于 1985 年首次推出商业化 产品。

1994 年，Xilinx 发布了 Virtex® FPGA，完成了其原始 FPGA 在架构和性 能方面的突破。

2012 年，Xilinx 推出了第一款 28nm Zynq®器件，这是一款支持 应用处理器并包含缓存、内存控制器、外设、FPGA 逻辑、DSP 模块和 SerDes 模块的完整 SoC 系统。

Xilinx 第二代 Zynq SoC（异构 MPSoC）于 2017 年问 世，并添加了新的处理引擎，目标是为正确的任务启用正确的硬件引擎，优化复 杂系统的处理要求。

2018 年，Xilinx 发布了 Alveo™数据中心加速卡，简化了数 据中心高性能、适应性强的 FPGA 加速的开发和部署。

2019 年，Xilinx 发布了第一个自适应计算加速平台 (ACAP) Versal。Versal® ACAP 支持多种特定领域架构 (DSA)和计算结构。

其核心优势在于其作为多核通用 SoC 的功能，包括额外的硬 件和软件可编程引擎，以实现最佳的功率和性能权衡。

Xilinx 为包括数据中心、汽车、消费电子、工业、通等领域提供自适应计 算、AI 推断加速、AI 分析、视频转码多项解决方案，同时产品非常丰富

在器件 方面，公司提供 ACAP（自适应计算加速平台）、FPGA、3D IC、SoC、MPSoc 和 RFSoC 等多种产品系列；

此外还包括计算和通加速器、System-onModules(SOMs)、以太网适配器和软硬件开发支持等。

其中在 FPGA 器件方面，Xilinx 提供综合而全面的多节点产品系列，产品工 艺制程覆盖 45nm-16nm 节点，无论是极致性能的先进制程产品，还是综合最平 衡的中端产品，亦或是低价稳定的低端产品，都可以从不同产品线中找到。

2021 财年，赛灵思公司营收达到 31.5 亿美元，同比基本持平；2022 财年 Q2，Xilinx 实现营收 9.4 亿美元，同比增长 22%，其中汽车和通业务是增长最 快的两个领域，分别达到 70%与 42%。

从利润率水平来看，Xilinx 的毛利率近 10 年基本稳定在 65%-70%之间，2021 年财年 Xilinx 毛利率为 68.4%；净利率 水平基本稳定在 25%左右，2021 财年 Xilinx 净利率为 23.15%。

分下游应用领域来看，Xilinx 2021 财年收入中，AIT 业务（航空航天国防+ 工业+测试测量仿真）占比 44%；

ABC 业务（汽车、广电和消费电子）占比 16%； WWG 业务（通业务）营收占比 30%；DCG 业务（数据中心）占比 10%。

分 区域来看，Xilinx 2021 财年收入中，北美、亚太、欧洲、日本地区的营收占比分 别为28%、49%、16%、7%；其中中国地区营收约10亿美元，大概占比30%。

2022 年 2 月，AMD 以 350 亿美元全股份交易的方式正式完成对 Xilinx 的收 购。收购完成后，Xilinx 领先的 FPGA、自适应 SoC、人工智能引擎和软件专业 知识将赋能 AMD。

为 AMD 带来超强的高性能和自适应计算解决方案组合，并帮 助 AMD 在可预见的约 1350 亿美元规模的云计算、边缘计算和智能设备市场中 占据更大份额。

Intel收购 Altera，丰富 FPGA 业务生态

Altera 是全球 FPGA 市场第二大龙头，在 2015 年被 Intel 以 167 亿美元完 成收购，此次收购也帮助 Intel 在 FPGA 芯片领域取得了行业领先地位。Intel 收 购 Altera 后，将 Altera 并入 PSG（可编程解决方案事业部）事业部。

目前， Altera 的产品线主要包括Cyclone 系列、MAX 系列、Arria 系列、Stratix 系列 以及 Agilex FPGA 和 SoC FPGA 产品等，同时，Intel 为客户提供 FPGA 开发套 件和平台。

其中 Agilex FPGA 是英特尔第一款采用 10nm 工艺的 FPGA，2019 年 4 月 正式发布。Agilex FPGA 基于第二代 HyperFlex 架构，比已有 Straix 10 FPGA 提 升最多 40%的性能或最多降低 40%功耗。

唯一支持 BFLOAT16、DSP FP16 半精 度浮点性能最高 40TFlops(每秒 40 万亿次)、INT8 整数性能最高 92Tops，收发 器数据率最高 112Gbps。

2021 年，Altera（Intel 的 PSG 事业部）实现营收 19.34 亿美元，同比增长 4.37%；实现营业利润 2.97 亿美元，营业利润率 15.36%。

Lattice差异化路线，低功耗、小尺寸 FPGA 全球领先

Lattice 是全球领先的低功耗 FPGA 供应商，公司的 FPGA 产品在低功耗、小 尺寸方面应用广泛。

目前，Lattice 公司的 FPGA 共有五大系列Certus-NXFPGA 系列、ECP FPGA 系列、专注视频互连的 CrossLink 系列、可提供业界尺 寸最小 FPGA 的 iCE 系列、专注控制和安全的 Mach 系列等。

Nexus FPGA 技术平台是结合了 Lattice 在低功耗领域长期积累的经验以及 领先的 28nm FD-SOI 半导体制造工艺。

与 bulk CMOS 工艺相比可以降低 75% 功耗，软错误率降低 100 多倍，架构上满足大型嵌入式 RAM 块优化常见 AI 算法 的实现，可以提供低功耗、高性能、高可靠性和小尺寸的解决方案。

Cross-Link NX 是 Lattice 的 28nm FD-SOI 工艺平台下的第一款产品，主要 特点是带有 MIPI 接口，瞄准的是视觉应用，包括各种场合的摄像头。

2021 年 Lattice 推出了采用 Nexus 技术平台开发的第四款产品 CertusProNX，逻辑单元从之前发布的 Certus-NX 的 17 K 提升到了 96 K，首次加入了一 个支持 LPDDR4 DRAM 的可编程 I/O。

并将内部存储器容量拓展了 3 倍，让 CertusPro-NX 在进行存储密集运算时降低功耗。该系列产品可用于实现各种功 能，应用领域包括 5G 蜂窝网、人工智能和物联网等。

2021 年，Lattice 实现营收 5.15 亿美元，同比增长 26.27%；毛利率 62.42%， 同比提升 2.32 个百分点，净利率 19.02%，同比改善明显。

研发投入方面，公司 常年保持较高研发投入强度，2021 年研发投入 1.11 亿元，占营收比例达到 21.45%。

分下游应用领域来看，2021 年 Lattice 营业收入中 44%来自于通和计算领 域，42%来自于工控和汽车领域，10%来自于消费领域，另有 4%收入来自于 IP 授权和技术服务。

由于 Lattice 的产品专注于成本、功耗、尺寸等优化改善，在 传感器桥接、传感器聚合和图像处理等方面优势明显，因此在汽车电子领域应用 广泛。

安路科技立足自主研发，国产替代加速推进

安路科技自成立之初便坚持把自主创新作为公司长期可持续发展的基本方针， 坚持自主研发，目前公司已具备了 FPGA 产品全套的核心技术，自主开发了硬件 系统架构、电路和版图，与硬件结构匹配的完整全流程软件工具链。

以及符合国 际工业界标准的芯片测试流程，在硬件、软件、测试、应用等方面均掌握了关键 技术。目前公司已形成覆盖 FPGA 硬件、软件、测试、应用方面的核心技术。

截 至 2021 年 12 月 31 日，公司累计获得知识产权授权 156 项，其中发明专利 52 项，软件著作权 25 项；累计申请知识产权 225 项，其中发明专利 110 项，技术 储备位居国内 FPGA 行业第一梯队。

产品方面，2021 年公司产品全年销量 3811 万颗，在国产供应商中位居前列， 且产品矩阵不断丰富，部分产品在若干指标上超过同类国际竞品，取得了一定的 市场竞争优势。

在容量规模方面，公司量产供货产品已覆盖 100K 以内逻辑单元 规模，且 400K 产品也已在 2021 年底量产出货，600K 新产品有望在 2022 年完 成流片。

在芯片制程方面，公司已经掌握了 55nm 和 28nm 工艺平台电路设计， 并已完成 FinFET 工艺产品关键技术验证工作。

下游应用领域方面，公司产品目前已应用于工业控制、网络通、消费电子、 服务器等领域，同时有汽车电子、人工智能等领域产品处于研发规划阶段。

受国 际贸易、经济、政治摩擦影响，众多国内公司纷纷在芯片、操作系统等领域寻求 国产替代机会。其中，尤其以工业控制、网络通领域公司寻求芯片供应商国产 替代的需求最为迫切。

在此背景下，公司紧紧抓住机会，快速开拓国内相关领域大客户。在工业控 制领域，公司已成功进入了汇川技术、利亚德、灵星雨等知名企业的供应链，客 户数量快速增长中。

在网络通领域，公司产品于 2019 年开始导入中兴通讯， 是第一批进入中兴通讯供应链的国产 FPGA 企业之一，且在积极拓展其他通设 备商的业务机会。在消费电子等其余领域公司也在稳步推进，成功拓展了多个客 户，销售额逐年上升。

盈利预测

盈利预测假设与业务拆分

我们预计公司 2022-2024 年整体营收为 11.6 亿元、16.35 亿元和 21.21 亿 元，同比增速分别为 71%、41%和 30%，毛利率分别为 37%、37.5%和 38.4%。 分业务来看

ELF 系列 FPGA 芯片ELF 低功耗产品系列是公司早期推出的低容量产品， 主要定位于低功耗可编程市场，可应用于消费电子、工业控制、网络通等市场， 目前共 3 个产品系列。

由于产品成熟且下游客户应用广泛，我们预计公司 ELF 系 列产品 2022-2024 年营收分别为 4.9/6.02/7 亿元，同比增速分别为 33%/23%/16%。

毛利率方面，考虑产品成熟度较高，毛利率保持稳中略降趋势， 预计 2022-2024 年产品毛利率分别为 35%/34%/33%。

EAGLE 系列 FPGA 芯片EAGLE 系列 FPGA 芯片目前共两个产品系列，AL3 系列定位于高性价比逻辑控制市场，可通过较低的成本实现较高的性能，逻辑容 量 5.8K-11.1K，具有丰富的存储资源，主要应用于工控市场；

EAGLE4 系列是 AL3 的升级产品，主要定位于高性价比逻辑控制和图像处理市场，逻辑容量 20K， IO 速率高达 1Gbps，非常适合于图像预处理、伺服控制和高速图像接口转换等 领域。

随着公司在工控领域客户不断开拓，预计公司 EAGLE 系列产品 22-24 年 营收稳步增长，分别为 2.55/3.23/3.91 亿元，同比增速 52%/27%/21%，毛利率 随产品成熟度提升略有下降，22-24 年分别为 30%/29%/28%。

PHOENIX 系列 FPGA 芯片PHOENIX 系列产品是公司的高性能产品，已 量产的 PHOENIX1 系列 FPGA 产品采用 28nm 制程工艺。

产品架构支持 100K~600K 等效逻辑单元，具有丰富的存储资源和高达 16Gbps 的 SerDes 接 口资源，能够满足工业控制、网络通、数据中心等市场需求，下游需求旺盛。

同时，公司新一代 400K 产品已于 2021 年底量产出货，预计 2022 年将带来显著 增量；公司针对 FinFET 工艺的新一代产品也有望于 2023 年推出，接力成长。

我 们预计 22-24 年公司 PHOENIX 系列产品收入分别为 3.6/6.3/9.2 亿元，同比增 速为 241%/75%/46%，同时随着新产品不断推出，毛利率有望保持稳中有升的 趋势，预计 22-24 年毛利率分别为 42%/43%/45%。

FPSoC 系列产品目前公司已量产两款 FPSoC 产品，EF2M45 系列产品是 嵌入 ARM 处理器核的 FPSoC 芯片，单颗芯片可实现灵活的硬件可编程系统控制 功能，已在多家客户获得应用。

2021 年公司发布全新 SWIFT1 系列低功耗 FPSoC 产品，集成了逻辑单元、存储单元、视频处理单元、RISC-V 处理器核等 资源，定位高带宽的视频数据处理和桥接可编程系统芯片市场。

在保持低功耗前 提下，可提供高达 17.6Gbps 带宽的 MIPI 数据收发能力，预计 2022 年将显著放 量。因此，预计 22-24 年公司 FPSoC 产品营收分别为 0.45/0.7/1 亿元，同比增速分别为 152%/56%/43%。

同时随着公司新产品放量以及陆续推出新产品，公 司 FPSoC 产品毛利率稳中有升，22-24 年分别为 50%/51%/52%。

费用率预测

销售费用率公司2020-2021 年销售费用率呈下降趋势，主要由于营收规模 高速增长摊薄费用率，预计未来公司销售费用率将随着营收规模增长继续摊薄， 22-24 年公司销售费用率分别为 3%/2.9%/2.8%。

管理费用率公司2020-2021 年管理费用率呈下降趋势，主要由于营收规模 高速增长摊薄费用率，预计未来公司管理费用率将随着营收规模增长继续摊薄， 22-24 年公司销售费用率分别为 6%/5.9%/5.8%。

研发费用率公司保持高强度研发投入，2020-2021 年研发费用率分别为 44.67%和 35.9%，研发费用率随营收规模的高速增长逐年下降。

预计未来公司 将继续加大研发投入，且进入 FinFET 工艺后相关研发费用将进一步加大，但公司 研发费用率有望随着营收规模增长有所摊薄，预计 22-24 年研发费用率分别 30%/28%/26%。