半导体行业专题研究：FPGA~“5G+AI”，穿越周期的成长属性-20190404-天风证券-16页_2mb

FPGA市场与技术分析总结

核心内容概述

FPGA（Field-Programmable Gate Array）作为一种可编程门阵列，是专用集成电路（ASIC）领域中的一种半定制电路。它在传统可编程器件基础上发展而来，具有高度灵活性和可配置性，适用于多种应用场景，包括航空航天、消费电子、工业、电子通讯等。

FPGA在5G与AI技术的推动下，市场前景广阔。预计2025年全球FPGA市场规模将达125亿美元，年复合增长率约为10.22%。亚太地区，尤其是中国，因新兴基础建设的推动，FPGA市场增速将显著高于其他地区。

主要观点

• FPGA的优势：

  • 相较于CPU与GPU，FPGA在处理特定任务时具有更低的能耗和更高的效率。
  • 在数据处理方面，FPGA可以实现硬件级别的并行处理，减少时钟周期，提高运算速度。
  • FPGA在通信领域中，特别是在5G基站中，由于其对物理层和逻辑层协议的处理能力，成为不可或缺的组件。

• 市场增长驱动因素：

  • 5G基站建设：预计全球5G基站数量将大幅增长，单个5G基站对FPGA的需求量是4G基站的两倍，价值量约为1000美元。
  • AI应用扩展：AI算法对并行计算的需求使得FPGA成为理想的计算平台。
  • 国产替代趋势：随着技术发展和国家安全需求，中国正加速FPGA的国产化进程，国内厂商有望迎来发展机遇。

关键信息

市场规模预测

• 2018年全球FPGA市场约为60亿美元。
• 2025年全球FPGA市场预计达到125亿美元，年复合增长率10.22%。
• 亚太地区预计以12.05%的CAGR增长，显著高于其他地区。

应用领域

• 电子通讯：占据40%市场份额，增长稳定。
• 汽车：增速最快，CAGR为13.10%。
• 数据中心：CAGR为12.18%，成为重要增长点。
• 工业：CAGR为11.10%，应用广泛。

供应链结构

• FPGA生产厂商主要以Fabless模式运营，Xilinx为领先者，采用7nm工艺。
• 中国FPGA厂商如复旦微电子、紫光同创等正在逐步发展，但与国际厂商相比仍有差距。

基站与FPGA的关系

• 小基站出货量迅速增长，2018年美国小基站增速达560%。
• 每个基站内通常配备数块FPGA芯片，且多为中高端型号，价值较高。
• 5G基站相比4G基站，FPGA需求量和价值量均显著提升。

国内优质FPGA公司介绍

上海复旦微电子

• 成立于1998年，2000年在香港创业板上市，2014年转主板上市。
• 在FPGA领域有近二十年的研究与开发经验，拥有自主知识产权的千万门级FPGA产品。
• 产品已应用于卫星导航、载人航天等重大工程项目，解决了高可靠FPGA禁运问题。
• 主要收入来源为安全与识别业务，占比约60%。

紫光国微

• 2001年成立，2005年在深交所上市，是国产FPGA领先厂商。
• 子公司紫光同创专注于FPGA研发与生产，产品包括Titan系列和Logos系列。
• Titan系列为国内首款千万门级高性能FPGA，采用40nm工艺。
• Logos系列为高性价比产品，支持多种高速接口，适用于工业控制、通信等场景。
• 公司致力于实现FPGA产品完全自主可控，推动国产替代进程。

投资建议

• 推荐标的：上海复旦
• 建议关注：紫光国微

风险提示

• 5G基站出货量不及预期
• 替代FPGA的产品出现

投资评级

总结

FPGA市场正因5G与AI的快速发展而迎来快速增长。随着通信行业对高性能计算和数据处理的需求上升，FPGA在基站、数据中心、工业控制等领域的应用将不断扩大。国内厂商如复旦微电子和紫光国微在FPGA国产化进程中扮演重要角色，具备较强的技术实力和市场潜力。未来，随着技术进步和市场需求增长，FPGA行业将保持长期向好的发展趋势。