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国内 FPGA 者,安路科技:先发优势明显,国产替代势如破竹

老范说评   / 2023-02-09 10:54 发布

1. 专注于FPGA领域十余年,成为国内FPGA芯片领导者

1.1. 专注于FPGA领域十余年,产品矩阵丰富并持续迭代升级

专注于FPGA领域十余年,成为国内FPGA芯片领导者。安路科技于2011年11月在上海成立,公司主营业务为 FPGA 芯片和专用 EDA 软件的研发、设计和销售,是国内领先的 FPGA 芯片供应商。

公司在2014年推出EAGLE AL3系列产品和TangDynasty软件,2015年ELF1系列产品量产,2020年高端PHOENIX1系列产品量产,2021年公司在科创板上市,并发布FPSoC系列产品SWIFT1,2022年用于FPSoC系列产品的软件工具FutureDynasty发布。

经过了10余年的发展,公司形成了高中低端产品矩阵并持续迭代升级,且建立了FPGA软硬件生态系统。

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FPGA芯片产品覆盖四大系列,拥有国内少数全流程自主开发的FPGA专用EDA软件。

公司产品主要包括高中低端、多种规格的FPGA芯片及配套的开发软件。

公司的FPGA芯片主要包括ELF、EAGLE、PHOENIX、FPSoC四大产品系列,ELF系列产品定位于低功耗市场;EAGLE系列产品定位在高性价比逻辑控制市场;PHOENIX系列产品定位在高性能可编程逻辑市场;FPSoC系列产品嵌入ARM或RISC-V处理器,可实现灵活的系统控制功能,也可以应用于高带宽的视频数据处理和桥接可编程系统芯片市场;公司FPGA产品主要应用于工业控制、网络通信、数据中心、消费电子等领域。

在开发软件方面,TangDynasty软件是国内少数全流程自主开发的FPGA 专用 EDA 软件,可支持ELF系列、EAGLE系列、PHOENIX系列FPGA芯片产品,FutureDynasty软件是公司自主开发的FPSoC集成开发环境。

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采用Fabless经营模式,提供不同行业模块化应用IP及应用设计参考方案。

与全球主要 FPGA 芯片厂商的经营模式相同,公司目前也采用Fabless经营模式,在FPGA 芯片研发完成后,将研发的集成电路产品设计版图提供给专业的晶圆代工厂进行晶圆制造,然后由封测厂进行封装测试,最终将FPGA芯片直接或通过经销商销售给下游终端厂商。

由于FPGA芯片需先进行编程后才能使用,公司还针对不同行业研发模块化应用IP 或应用设计参考方案,以便终端客户直接调用IP模块或者基于参考方案开发自己的设计,从而加快客户产品开发速度,并充分发挥公司软硬件产品的性能。

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以经销商销售为主,客户集中度较高。

公司的销售模式采用直销和经销两种模式,2021年公司前四大客户均为经销商,收入占比达92.9%,目前公司以经销商销售为主。

公司2018-2021年前五大客户销售收入占比分别为83.15%、98.90%、96.85%、95.37%,其中2021年第一大客户收入占比为77.18%,客户集中度较高。

公司拥有网络通信、工业控制等领域龙头客户。

经过多年持续不断的自主研发,公司以优异的产品设计和可靠的量产品质赢得了客户的高度信任。

公司产品主要应用在工业控制、网络通信、数据中心和消费电子等领域,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;在网络通信领域,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,是国内极少数通过多家国际领先通信设备商认证的合格供应商之一。

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1.2. 国有股东背景突出,管理层半导体及FPGA产业经验丰富

股权结构相对分散,国有股东背景突出。公司第一大股东为华大半导体,持股比例 29.17%;第二大股东上海安芯为公司员工持股平台,持股比例为20.81%;公司无控股股东、无实际控制人。

公司前十大股东中国有股东共有4位,分别为华大半导体、国家集成电路产业投资基金、上海科创投、深创投集团,持股比例分别为29.17%、9.78%、5.43%和 2.06%。

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公司管理层具有丰富的半导体及FPGA产业经验。公司管理层和核心技术人员在半导体及FPGA领域深耕多年,陈利光、黄志军、赵永胜、徐春华、袁智皓等具有丰富的FPGA软件、硬件、测试相关技术经验,梁成志则在半导体及FPGA行业具有多年的市场销售经验,整个管理层背景优秀,产业经验丰富。

1.3. 公司营收快速增长,保持高额研发投入

公司营收快速增长,归母净利润实现扭亏为盈。近年来随着公司产品持续迭代升级及产品品类的不断扩张,公司营收实现快速的增长。

2018年公司实现营业收入为0.29亿元,2021年增长到6.79亿元,近三年营收复合增速为186%;2022年前三季度公司实现营业收入7.97亿元,同比增长60.95%。2022年前三季度公司归母净利润为0.62亿元,已实现扭亏为盈。

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公司毛利率稳步提升,期间费用率持续下降。近年来随着公司产品持续迭代升级及产品结构的变化,公司毛利率稳步提升,2018-2022Q1-Q3公司毛利率分别为30.09%、34.42%、34.18%、36.24%、38.88%。

随着公司营收规模的快速增长,规模效应逐步显现,公司期间费用率逐年下降,2022年前三季度公司净利率已转正。

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公司保持高额研发投入,研发人员数量持续增长。近年来公司研发支出一直保持增长,2019-2022Q1-Q3公司研发支出费用分别为0.79、1.26、2.44、2.36;研发支出费用率分别为64.75%、44.84%、35.94%、29.61%,研发费用率始终保持在高位;公司研发人员数量也在持续的增长;公司保持大规模研发投入,推动公司产品快速迭代升级、产品线的拓展。

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公司产品结构持续优化,高毛利率产品占比不断提升。从公司产品系列收入占比来看,2018-2020年EAGLE系列和ELF系列是主要的产品系列,低毛利率的EAGLE系列产品收入占比在不断下降,ELF系列收入占比持续提升;2021年高毛利率的PHOENIX系列和FPSoC系列收入占比提升,EAGLE系列和ELF系列收入占比有所下降。

公司的产品结构在持续优化,高毛利率产品收入占比在不断提升,推动了公司综合毛利率稳步提升。

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下游应用领域不断拓展,网络通信和工控领域收入占比较高。从下游应用领域占比来看,2018年以工控领域为主,2019-2021年网络通信领域收入占比在60%以上,工业控制领域收入占比其次,消费电子和数据中心领域收入占比逐步提升。

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2. FPGA市场空间广阔,FPGA软硬件生态系统建立极高的行业壁垒

2.1. 什么是FPGA?

FPGA的主要特点是门阵列、可编程和现场。

FPGA(Field Programmable Gate Array)是现场可编程门阵列,FPGA是逻辑芯片的一种,它的主要特点是门阵列、可编程和现场。

FPGA最主要的组成部分是大量的逻辑门阵列,FPGA的逻辑门是通过查找表(Lookup-Table,LUT)的方式实现的;FPGA的最小逻辑单元包括查找表、寄存器、选择器、算数运算单元等,英特尔将最小逻辑单元称为ALM(自适应逻辑单元),Xilinx称之为CLB(可配置逻辑模块);通过对逻辑门阵列的排列组合,可以得到基于逻辑门的运算单元,进一步可以设计更复杂的功能模块,最终实现特定功能的IP;大部分数字芯片都是通过使用不同功能的IP,实现特定的逻辑功能。

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现场可编程能力使得FPGA具有极高的灵活性。

FPGA的可编程性是指可以对逻辑阵列进行编程,从而改变FPGA实现的逻辑功能;用户对专用芯片的编程主要是通过改变芯片上的寄存器配置实现的,这并不会改变芯片的主要功能,而FPGA可以对逻辑门阵列进行重复编程,使得FPGA可以在逻辑层面改变自身的硬件结构,灵活性极高。

最后,FPGA的“现场”编程能力是指FPGA可以在使用时进行编程,无须将芯片拆下返回生产厂家进行编程。FPGA是一种包含大量逻辑门阵列的芯片,可以现场通过编程改变自身的硬件逻辑,理论上可以实现任何数字电路的功能。

FPGA和ASIC各有优势,FPGA在现场可重复编程能力、更短的产品上市时间、项目周期可预测性更强、在小批量上成本低等方面具有优势。

专用集成电路(ASIC)是一种为专门目的而设计的集成电路,ASIC的特点是面向特定用户的需求,ASIC在批量生产时与通用集成电路相比具有体积更小、功耗更低、可靠性高、性能高、保密性强、成本低等优点。

FPGA是作为ASIC领域中的一种半定制电路而出现的,解决了ASIC的不足和原有可编程器件门电路数量有限的缺点。

相比于ASIC,FPGA最大的优势是通过现场可编程来实现任意我们需要的数字功能组合,FPGA设计在更短的产品上市时间、项目周期可预测性更强、在小批量上成本低、可并行工作提高效率等方面具有优势。

FPGA和ASIC的使用要根据产品的定位和设计需求来进行选择。

ASIC产品适用于设计规模特别大或技术非常成熟的芯片,如CPU、DSP、存储器等;而FPGA产品适用于设计规模适中,产品要求快速占领市场或产品需要灵活变动的特性设计等方面的产品,如无线通信设备和部分的接口转换芯片等。

2.2. 全球FPGA市场规模达百亿美元,应用领域不断拓展驱动未来成长空间广阔

应用领域不断拓展驱动FPGA市场未来成长空间广阔。由于FPGA 芯片的现场可编程能力带来的灵活性和以及不断提升的芯片性能,下游应用领域不断拓展,主要包括工业控制、网络通信、消费电子、数据中心、汽车电子、人工智能等领域,这些领域均具有一定的成长性,驱动FPGA市场未来成长空间广阔。

全球FPGA市场规模达百亿美元,中国FPGA市场加速增长。根据 Frost&Sullivan的数据,2020年全球FPGA市场规模约 60.8 亿美元,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 市场持续加速增长,根据 Frost&Sullivan 数据,中国 FPGA 市场2020年的市场规模约150.3 亿元,预计2025年中国FPGA市场规模将达到332.2亿元,复合增速为17.2%。

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中国FPGA市场下游以通信和工业领域为主,人工智能、汽车电子、数据中心等新兴领域引领行业增长。根据 Frost&Sullivan 数据,中国 FPGA 市场2020年的市场规模约150.3 亿元,其中通信行业市场规模为62.1亿元,占比41.32%,是国内最大的下游市场;工业行业市场规模为47.4亿元,占比31.54%;中国FPGA市场通信和工业领域占比超过70%,是国内FPGA厂商进行国产替代最主要的领域;其他市场规模相对较小,数据中心占比10.71%、汽车电子占比6.32%、消费电子占比6.25%、人工智能占比3.86%,近几年新兴市场加速发展,下游应用场景对数据处理能力有更高需求,FPGA在人工智能、汽车电子和数据中心等新兴市场的拓展进一步引领行业增长。

工业智能化、无人化趋势推动FPGA在工业领域广泛应用。受益于工业智能化、无人化的发展趋势,FPGA 芯片高效能、实时性、高灵活性的特点使其在工业领域得到了广泛应用,FPGA大量应用在伺服控制、机器视觉、工业机器人、智能电网、轨道交通等领域实现信号控制和运算加速功能。

中国FPGA工业市场规模达百亿元,工业是 FPGA的主要下游应用领域之一。工业是 FPGA的主要下游应用领域之一,根据Frost&Sullivan的数据,2020年中国工业FPGA 市场销售额为47.4亿元,占中国FPGA芯片市场份额的31.5%,预计2021-2025 年年复合增速将达到16.1%,到2025年工业领域市场规模将达到100亿元。

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高灵活性和数据处理能力驱动FPGA在无线通信和有线通信领域大量应用。由于FPGA芯片具有高度的灵活性、极强的实时处理和并行处理能力,可以大大加强通信设备的处理能力,FPGA芯片大量的应用于无线通信和有线通信设备中。

在无线通信领域,全球向 5G 领先地位的冲刺正在加速,最大限度缩短上市时间是一个关键目标,FPGA解决方案可以实现产品快速设计迭代,广泛应用在室内外基站等无线通信设备中。在有线通信领域,FPGA 芯片被应用于接入网、传输网、路由器、交换机等,以实现信号控制、传输加速等各种功能。

网络通信是FPGA最大的下游市场,未来仍有望持续增长。网络通信领域是FPGA 芯片的最大的应用市场,根据Frost&Sullivan的数据,2020年中国FPGA网络通信领域市场销售额为62.1亿元,占中国FPGA芯片市场份额的41.3%,预计2021-2025年复合增速将达到17.5%,预计2025年网络通信市场规模将达140亿元。

2.3. Xilinx和Intel主导全球FPGA市场,国内厂商加速发展

Xilinx和Intel主导全球FPGA市场,安路科技崭露头角。根据Frost&Sullivan的数据,以销售额口径统计,2019年Xilinx和Intel占据全球FPGA市场份额分别为52%和34%,合计占比86%,Lattice和Microsemi占比分别为5%和4%。

中国FPGA市场竞争格局情况与全球类似,Xilinx、Intel和Lattice分别以71.4亿元、46.7亿元和6.7亿元的销售额位列市场前三位,市场占有率分别为55.1%、36.0%和5.2%,安路科技在中国市场销售额排名第四,占据了0.9%的市场份额,在国产FPGA芯片厂商中排名第一。

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国内FPGA厂商加速发展,国产替代空间广阔。目前国内有安路科技、紫光同创、复旦微电、高云半导体、京微齐力等厂商进入FPGA行业,近年来由于美国对中国半导体的限制日益趋严,FPGA国产替代迫切需求叠加国产FPGA厂商产品快速迭代和品类扩张,国内FPGA厂商高速成长。

2018-2021年安路科技和紫光国微的复合增速均超过100%,2021年安路科技和紫光同创的营业收入分别为6.79亿元和7.82亿元。根据Frost&Sullivan的数据,国内FPGA厂商国产化率不到5%,未来国产替代空间广阔。

100K以下和100K-500K逻辑容量的FPGA需求量大,是国内FPGA龙头厂商国产替代的主要市场。

根据Frost&Sullivan的数据,2019年100K以下逻辑容量的FPGA芯片中国市场份额为38.2%,100K-500K逻辑容量的FPGA 芯片市场份额为31.7%,500K-1KK和>1KK分别占比24.4%和5.7%。

从逻辑容量来看,100K以下和100K-500K逻辑容量的FPGA芯片是中国市场需求量最大的部分,国内厂商安路科技和紫光同创目前均已覆盖,是FPGA国产替代的主要市场。

28nm以上制程占大部分市场份额,是FPGA国产替代的重要方向。

从工艺制程来看,由于28nm-90nm 制程FPGA在性价比和良品率方面具有优势,占据了主要的市场地位。

根据Frost&Sullivan的数据,2019年28nm-90nm制程的FPGA占中国市场份额为63.3%,28nm以下制程的FPGA芯片占据20.9%的市场份额,>90nm制程的FPGA占比15.8%。由于中国在先进制程制造方面受到限制,28nm以上制程也是FPGA国产替代的重要方向。

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2.4. FPGA软硬件生态系统建立极高的行业壁垒

FPGA需要由FPGA芯片、EDA软件及IP方案组成的软硬件生态系统共同支撑实现功能。

FPGA是需要通过“FPGA芯片+EDA+IP”来实现功能的产品,如果把FPGA系统比作PC系统,那么FPGA芯片相当于Intel 处理器,EDA软件相当于微软操作系统,IP方案则相当于应用软件。

PC正常工作需要由Intel 处理器、微软操作系统及应用软件的共同配合完成,FPGA则需要由FPGA芯片、EDA软件及IP方案组成的软硬件生态系统共同支撑实现功能。

FPGA软硬件生态系统建立极高的行业壁垒。从产业链角度来看,FPGA涉及到硬件架构、EDA软件、IP、制程工艺、封装技术、专业人才等多方面,并且发展FPGA必须在硬件和软件两方面共同发展,FPGA软硬件生态系统也建立了极高的行业壁垒。

FPGA芯片容量和性能方面的技术指标体现硬件的技术水平。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。

逻辑容量、制程、SerDes 速率等关键指标形成FPGA硬件极高的行业壁垒。

在逻辑容量、制程、SerDes 速率等FPGA硬件关键指标上,国内FPGA龙头厂商安路科技和紫光同创与全球领导者Xilinx和Intel还有较大的差距;在FPGA芯片架构上,Xilinx的Versal 系列产品已实现包含 CPU、FPGA、AI 引擎、高速接口的复杂异构SoC架构,国内的FPSoC产品采用传统阵列结构集成CPU核,在硬件架构上也存在较大差距;综上所述,FPGA硬件存在极高的行业壁垒。

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FPGA的EDA软件是各FPGA厂商自主研发的专用软件开发工具。

FPGA的EDA软件并不是通用EDA软件,通用的EDA软件是芯片设计中必需的的集成电路软件设计工具,通用EDA软件市场份额占据前三的公司分别为Synopsys、Cadence和Mentor。

为了在应用端最大限度地发挥硬件性能,FPGA厂商必须为用户提供自主开发的软件工具。FPGA的EDA软件是专用的软件开发工具,用户选择使用不同厂商的FPGA,需要通过该厂家的FPGA EDA软件工具完成一系列流程来操作,以实现用户需要的功能。

FPGA软件设计流程包含多个环节。

用户在使用FPGA时,需将RTL代码通过逻辑综合工具、映射工具、布局布线工具、配置数据流生成工具、编程下载工具等生成下载到芯片里,结合时序分析、功耗分析及在线调试工具,完成用户应用在FPGA中的实现的整个过程。

FPGA EDA软件工具非常复杂,布局、布线等核心技术难点形成EDA软件工具极高的行业壁垒。

在FPGA软件工具设计流程中,仿真工具可以使用第三方工具实现,其他环节基本都需要FPGA厂商自己研发软件工具,其中逻辑综合工具和设计实现部分具有较大的研发难度,布局和布线两个环节是难度较大的核心技术难点。

布局是将逻辑映射到目标器件结构资源中,布局要减少布线资源的线长、控制均匀分布的密度、控制总延时尽可能小,关键在于短时间内得到全局最优解。

布线是完成布局后按照连接关系通过布线通道连接起来,布线主要考虑拥塞和时序两方面的因素,这两个因素对于布线器是矛盾的。FPGA EDA软件涉及多个环节,软件工具非常复杂,布局、布线等核心技术难点形成了FPGA EDA软件工具极高的行业壁垒。

EDA软件工具决定了FPGA发展水平。FPGA需要软硬件协同发展,EDA软件工具的水平基本与硬件的水平是相对应的。

在某种程度上EDA软件工具处于决定性地位,因为EDA软件工具研发水平决定了硬件规模和性能所能达到的高度。由于EDA软件需要考虑与芯片硬件架构的匹配和一致性、应用场景多样性、时序模型的复杂性和用户使用体验及效率等方面, FPGA厂商在EDA软件工具上需要大量的研发投入。

3. 安路科技先发优势明显,国产替代势如破竹

3.1. 安路科技先发优势明显,有望成为中国FPGA领域的Xilinx和Intel

安路科技中低端FPGA产品已可对标海外龙头厂商。安路科技的EAGLE系列主要产品在等效LUT数量、ERAM容量等方面优于Intel和Xilinx的同类产品,在DSP数量、User IO数量、制造工艺等方面与Intel和Xilinx的同类产品基本相当。

安路科技的 ELF 系列主要产品在等效 LUT 数量、DSP 数量、ERAM 容量和 DSP 工作频率等方面优于Lattice的同类产品,在 User IO 数量、制造工艺方面与Lattice的同类产品基本持平。中国100K以下逻辑容量的FPGA市场规模占整个FPGA市场近40%,安路科技在这个市场的产品已可对标海外龙头厂商,未来国产替代空间广阔。

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安路科技在高端FPGA产品领域不断拓展,正逐步追赶国际龙头厂商。安路科技的PHOENIX系列在28nm制程、100K逻辑容量规格上的产品ERAM容量和最高SERDES速率等方面优于国际厂商的同类产品,在DSP数量、User IO数量、制造工艺、DSP工作频率方面与国际厂商的同类产品基本相当;目前安路科技量产的PHOENIX系列产品最高逻辑容量为400K,在600K逻辑容量以上的高端产品上落后于Xilinx和Intel,正加大研发力度逐步追赶,未来前景可期。

安路科技拥有国内少数全流程自主开发的 FPGA 专用软件。

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,并针对FPSoC产品自主开发FutureDynasty集成开发环境。

公司的FPGA专用EDA 软件系统采用了自主研发的 HDL2BIT 全流程技术,突破了从前端逻辑综合、物理布局布线、静态时序信息分析,到最终位流生成以及在线调试的一整套 FPGA 用户软件的关键技术难点;采用了自主研发的可扩展层次化数据库、电路优化引擎、时序分析引擎、精确迭代优化流程、芯片调试系统,实现了前后整体流程统一的数据库结构设计,提供了功能完备的集成开发环境。

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安路科技完善的产品矩阵获得客户认可。产品布局方面,公司建立了ELF系列、EAGLE系列、PHOENIX系列、FPSoC系列FPGA芯片和 TangDynasty、FutureDynasty系列 FPGA 专用 EDA 软件,形成了多种逻辑规模 FPGA 芯片和软件的全产品线覆盖,并持续致力于高容量、高性能的 FPGA 和 FPSoC 芯片的研发与拓展。同时依靠优异的产品设计和可靠的量产品质,公司赢得了客户的高度信任,是国内极少数通过多家国际领先通信设备商认证的合格供应商之一。

安路科技先发优势明显,有望成为中国FPGA领域的Xilinx和Intel。根据 Frost&Sullivan 数据,以出货量口径统计,2019年公司 FPGA 芯片在中国市场排名第四,在国产品牌中排名第一。安路科技的技术水平、产品布局、市占率等方面在国内厂商中建立了较大的先发优势,由于FPGA软硬件生态体系建立的极高的行业壁垒和用户粘性,公司未来有望在国内厂商中继续保持优势,成为中国FPGA领域的Xilinx和Intel。

3.2. 安路科技不断拓展产品品类、规格及下游应用领域,国产替代势如破竹

安路科技在主要下游应用领域提供有竞争力的产品。公司在网络通信、工业控制、消费电子、数据中心领域,在产品定义瞄准行业痛点,提供有竞争力的产品,满足客户需求并减少客户自主开发所需的时间、降低成本。

在汽车电子领域,针对汽车电子应用中对于现场可编程的控制功能需求,按车规设计标准和流程研发 FPGA 车规等级芯片,满足快速增长的汽车电子系统中用 FPGA实现逻辑控制、接口转换、硬件升级等功能;并针对 FPGA 芯片在汽车电子领域的应用情景,开发适合车规模组系统的应用 IP 和参考解决方案。

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安路科技不断拓展产品品类和规格,为公司的高速成长提供重要动力。公司的产品品类从早期的EAGLE、ELF系列拓展PHOENIX、FPSoC系列,目前形成四大产品系列,各产品系列不断开发新规格并持续迭代升级。公司目前正集中力量推进高性能FPGA产品、系统级FPSoC产品、车规级FPGA 芯片等新产品系列及新规格的研发,为公司的高速成长提供重要动力。

安路科技不断拓展下游应用领域,为未来的持续增长打下坚实的基础。随着国内工业控制、网络通信、消费电子、数据中心、人工智能等新一代信息技术领域的快速发展,中国 FPGA 芯片市场规模不断增长,快速增长的下游市场为公司业务扩张提供了良好的市场基础。

安路科技在网络通信、消费电子、工业控制和数据中心等领域均能保持稳健的成长,并不断拓展无人机、人工智能加速、自动驾驶、智慧城市等新兴领域的战略布局,为公司未来的持续增长打下坚实的基础。

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国际贸易冲突加剧,FPGA国产替代势如破竹。近年来,美国已经多次对大陆半导体进行针对性制裁,半导体芯片自主可控需求迫切。FPGA芯片是电子系统的重要部分,对自主可控的安全性是极其重要的。FPGA芯片目前国产化率较低,国内各领域的龙头企业都高度重视供应链的安全性,FPGA国产替代在加速进行中。安路科技作为国内具有先发优势的FPGA领导企业,在多领域进行国产替代,国产替代势如破竹。

4. 盈利预测与报告总结

4.1. 盈利预测与营收拆分

随着国内网络通信、工业控制、消费电子、数据中心、人工智能等领域的快速发展,中国 FPGA 芯片市场规模稳健增长,公司不断拓展产品下游应用领域,形成了包括ELF、EAGLE、PHOENIX、FPSoC四大产品系列并持续迭代升级;安路科技作为国内FPGA芯片领导者,先发优势明显,国产替代势如破竹。

我们预计公司2022-2024年营收为10.58/16.00/23.47亿元,同比增长55.89%/51.22%/46.72%;2022-2024年归母净利润为0.60/1.13/2.03亿元,同比增长293.51%/90.06/79.22%。

ELF系列产品:ELF系列产品定位于低功耗市场,公司先后推出了ELF1、ELF2、ELF3产品,广泛应用于工业控制、网络通信、数据中心、消费电子领域,ELF系列产品逻辑容量小于10K,目前在4大产品系列中收入占比最高,已进行了一定程度的国产替代。

考虑小容量产品国产替代难度相对不高,以及未来国内FPGA厂商在该领域的竞争情况,预计2022-2024年ELF系列产品营收为4.98/6.47/8.09亿元,同比增长35%/30%/25%;预计毛利率稳中略降,分别为34.50%/33.00%/31.00%。

EAGLE系列产品:EAGLE系列产品定位在高性价比逻辑控制市场,公司先后推出了AL3、EAGLE4产品,主要应用于工业控制、网络通信、数据中心领域,EAGLE系列为逻辑容量20K及以下的高性价比产品,通过较低的成本实现较高的功能性,具有一定的市场竞争力,预计2022-2024年EAGLE系列产品营收为2.26/2.94/3.67亿元,同比增长35%/30%/25%;预计毛利率保持相对稳定,分别为31.50%/31.00%/31.00%。

PHOENIX系列产品:PHOENIX系列产品定位在高性能可编程逻辑市场,由于国内对于高端FPGA产品国产替代需求迫切,PHOENIX系列自推出后保持快速增长,公司后续有望继续推出更高容量和性能的产品,并不断拓展客户和下游应用领域,预计未来几年仍处于高速成长期,预计2022-2024年PHOENIX系列产品营收为2.95/5.91/10.64亿元,同比增长180%/100%/80%;由于公司产品结构不断优化,预计毛利率稳中有升,分别为47.00%/48.00%/49.00%。

FPSoC系列产品:FPSoC系列产品嵌入ARM或RISC-V处理器,可实现灵活的系统控制功能,公司先后推出了EF2M45、SWIFT1产品,FPSoC为高端产品,并且高集成度符合未来FPGA的发展趋势,目前国产替代需求强烈,预计FPSoC系列为公司未来研发投入的重要方向,预计公司FPSoC业务未来几年仍将高速的成长,预计2022-2024年FPSoC系列产品营收为0.35/0.64/1.02亿元,同比增长100%/80%/60%;预计毛利率保持相对稳定,分别为56.00%/55.00%/55.00%。

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4.2. 估值分析

安路科技为国内FPGA芯片领导者,目前处于前期高速成长的阶段,由于公司前期研发费用投入较高,盈利受到较大影响,营收的高速成长可以反映公司的发展阶段和竞争优势,因此我们选取PS估值法来对公司进行估值。

考虑公司的发展阶段、主营业务情况、竞争优势及行业地位,我们选取复旦微电、思瑞浦、寒武纪-U、概伦电子作为可比公司,四家公司均为细分领域的龙头企业,其中复旦微电主营业务中包括FPGA业务,并在特种领域具有较强的竞争力;思瑞浦为模拟芯片龙头企业,下游应用领域以通信和工业领域为主,研发投入较高,并处于高速成长的阶段;寒武纪-U所处的发展阶段与公司相近,营收高速增长且目前未能盈利;由于FPGA业务包括EDA软件工具,概伦电子为国内具备国际竞争力的EDA软件企业。

参考可比公司的估值水平,考虑FPGA软硬件生态系统建立极高的行业壁垒,安路科技作为国内FPGA市场领导者,先发优势明显,国产替代空间广阔,未来几年仍处于高速成长期,给予公司2023年20倍PS,对应2023年目标价80元。

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5. 风险提示

研发进展不及预期风险。由于公司各条产品线均需要不断进行技术迭代,并正在推进高性能 FPGA 产品、系统级 FPSoC 产品、车规级 FPGA 芯片等新产品系列及前沿技术研发,如果公司的研发技术水平和方向不能符合技术发展趋势和市场需求,或者公司的研发进度和新产品的性能、成本不能满足客户需求,公司将会面临研发投入回报不及预期风险,也将可能影响未来下游领域和客户的拓展。

行业竞争加剧风险。目前FPGA 行业集中度较高,主要由海外巨头垄断FPGA市场,市场竞争较为激烈。公司目前处于高速发展阶段,与海外巨头会在市场中产生竞争。由于公司高端大逻辑容量的PHOENIX系列产品推出时间较短,新产品市场拓展存在较大压力。国内FPGA厂商正在快速发展,在中低端产品市场未来可能面临国内同行的激励竞争。如果未来 FPGA 市场竞争加剧或公司新产品市场拓展不利,将会对公司的经营业绩产生负面影响。

客户集中度较高风险。公司2018-2021年前五大客户销售收入占比分别为83.15%、98.90%、96.85%、95.37%,其中2021年第一大客户收入占比为77.18%,客户集中度较高。如果公司的大客户经营上出现较大风险或业绩下滑,对公司的经营可能产生较大的影响。

下游需求不及预期风险。公司下游应用领域中网络通信和工业领域收入占比较高,如果宏观经济出现下滑或发生地缘政治冲突等事件,对下游需求产生一定的影响,将会影响公司的产品销售,进而影响公司的经营业绩。