2022年紫光国微发展现状及业务预测分析 紫光国微的特种集成电路有较高壁垒

1.发展历程：深耕芯片设计，打造核心技术壁垒

智能卡安全芯片、智能终端安全芯片、高稳定存储器芯片、可编程系统芯片、半导体功率器件、超稳石 英晶体频率器件等系列；芯片年出货量超15亿颗，应用遍布海内外市场；特种装备持续保持领先地位 ； 公司在芯片设计领域已拥有一系列的自有核心技术，包括嵌入式FLASH、高安全加密、内嵌ECC、FPGAIP 以及特种IP等。

2.总逻辑：中国核心领域信息化的核“芯”底座

营收利润高增长的三“强”公司

业绩强（军改之后，营收利润高增长） ：2020年公司实现营业收入32.7亿元，较上年同期减少0.05%（剥离存储业务的影响）。2015-2020年5年复合增长率21.21% ；2020年净利润8.06亿元，较上年同期增长99%。2020年，公司毛利率和净利率水平分别为52.33%和24.51% ；在成本管控方面，近年管理费用有所减少，但是由于公司主营业务对技术要求较高，公司加大了研发投入，研发发费用不断增加 ；

技术强（特种芯片+FPGA +超级SIM卡）：特种集成电路由于技术壁垒较高，涉及航空设备等高性能行业，2019年底剥离低毛利存储芯片业 务。2020年全球创新的超级SIM卡在中国13省市开始销售；

赛道强（5G新基建+特种爆发）：基站用FPGA是国内头部设备商基站解决卡脖子的必需品。特种需求持续高增长。

3.分逻辑： 特种芯+FPGA+智能芯片

特种芯

对外依赖度高，特种集成电路国产化先锋

中国已成为全球规模最大、增速最快的集成电路市场。近年来，中国电子工业持续高速增长，集成电路 产业进入快速发展期。新兴技术将成为集成电路产业的未来核心产品，而核心技术及人才资源成为集成 电路产业的可持续发展力，集成电路的发展，呈现一片欣欣向荣的景象 ；

国家战略支持和国产替代是两大驱动力。集成电路非常依赖进口，国产化程度很低，急需实现国产替代 。同时，特种集成电路也是国家战略扶持的产业之一，有助于实现芯片等高科技设备国产化。

特种集成电路竞争力强，产品线持续扩大

公司的特种集成电路有较高壁垒。业务主要应用于航空、航天及其他一些对产品稳定性、可靠性有极高要求的 应用领域，有较高的技术壁垒。2019年公司研发费用占比为48.81%，是大力研发的项目 ；

掌握全套的核心技术和工具。公司掌握了数字逻辑（Digital）、模拟混合（Mixed-Signal）芯片的设计方法 和设计流程。在高性能微处理器、高性能可编程器件、存储类器件、总线器件、接口驱动器件、电源芯片和其 它专用芯片等领域具有芯片设计能力以及相应整机产品的应用方案开发能力。开发出完整的基础单元库，积累 了丰富的IP核，如32位嵌入式微控制器核、嵌入式FPGA、高速SERDES等。拥有65纳米以上CMOS、0.18微米 EEPROM/Flash、0.35微米BCD、2.0微米Bipolar工艺制程的IC设计成功经验，可提供数字、数模混合等专用芯 片设计服务。

特种集成电路业务在公司的营收占比不断加大，同时毛利率也不断提高，已经成为公司利润的主要来源之一。以航锦科技 特种集成电路业务作为对标，比较两家相关产品的毛利率，可以看到紫光国微特种集成电路产品维持了较高的毛利率，并 不断提升 ； 公司负责特种集成电路业务的子公司是深圳市国微电子有限公司，是首家启动的国家“909”工程集成电路设计公司，主要 从事特种集成电路研发、生产与销售。公司产品获得“国家科技进步二等奖”一项，“国家技术发明奖二等奖”一项，省 部级一等奖一项，省部级二等奖多项。已授权发明专利64项，软件著作权13项。

FPGA

“万能芯片”应用广阔，FPGA大有可为

FPGA（现场可编程门阵列）也被称为“万能芯片”，1985年由Xilinx创始人之一RossFreeman发明， FPGA可以通过软件手段更改、配置器件内部连接结构和逻辑单元，完成既定设计功能的数字集成电路 ； FPGA主要是在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 ； 应用于专用集成电路领域，包括航空航天/国防、消费电子、工业、电子通讯等领域。FPGA内部由可配 置逻辑模块CLB（ConfigurableLogicBlock）、输出输入模块IOB（InputOutputBlock）和内部连线（ Interconnect）3个部分构成。

在5G通信商用初期，FPGA芯片将会在RAN逻辑器件中占绝对地位。接入网设备将以专有设备为主，均有 非标的专有协议及接口，因此使用专有芯片为主，FPGA与ASIC有替代关系 ； 5G宏基站将有数块板子（如收发信、主控板等）都将使用FPGA。

例如AAU中需要FPGA实现波束赋形等。 同时由于MassivMIMO通道数大幅增加，我们估计在商用初期，单基站使用FPGA将会达到10~14颗 ；FPGA的出货用量将较4G有较大弹性。5G基站数量有望达到4G的1.5倍。随着2022年后毫米波技术成熟， 小基站的数量规模有望达到千万级。

相比ASIC，5G初期FPGA具有更大的潜力

ASIC和FPGA将会在5G逻辑电路中占据主流。ASIC代表专用集成电路，应用于特定项目、一个目的。 ASIC制造流程包括逻辑实现、布线处理和流片等多个步骤。而FPGA无需布线、掩模和定制流片等，芯 片开发流程简化，FPGA通过编程可以实现任意芯片的逻辑功能，例如ASIC、DSP甚至PC处理器等 ； FPGA将在5G商用部署初期占据绝对重要的位置。其后在5G商用成熟后逐步被ASIC替代。因此，在投资 占比较大的商用初期FPGA将成为主流，因此5G全球FPGA用量将会显著多于4G。

海外巨头近乎垄断，门槛高，国产化率低

全球曾有近60多家公司先后尝试抢占FPGA的高地，包括了英特尔、IBM、TI、摩托罗拉、飞利浦、东芝、三 星等半导体巨头，但是最终只剩下美国四家公司：Xilinx（赛灵思）、Altera（阿尔特拉，被英特尔收购） 、Lattice（莱迪思）、Microsemi（美高森美） ； 2019年末Xilinx与Altera共占87%的市场份额，其中Xilinx（56%）、Intel-Altera（31%）、Lattice（3%）；Xilinx始终保持着全球FPGA的霸主地位，前2大巨头专利数达到6000+。前4巨头专利数达到10000+，占专利 总量60+%，专利壁垒很高。

FPGA能力国内领先，在2025年前5G建设高峰期呈爆发状态

紫光国微FPGA国内领先。2019年与国内领先设备厂商形成协同，产品装备在基站服务器等重点设备中。 2019年实现收入1亿元，2020年5G基站建设是19年4倍，预计公司2020年FPGA收入将接近4亿。在2025年之前 处于爆发增长状态。

与头部设备商协同，带来产品升级和订单急剧增加

国内FPGA市场处于领先地位。国内紫光国微、上海安路、广州高云半导体、复旦微电子等。紫光同创最高性能的28nm级 产品，可达4000万门以上，而对比国内其他厂商还在生产200万门左右的55nm和65nm级产品，较紫光同创工艺落后2代 ； 紫光国微所生产的FPGA产品在高中低端市场均有布局。Titan系列高性能和Logos系列高性价比芯片，已开始销售 ； 美国禁令使国产替代成为必然。美国赛灵思FPGA占华为采购比例超过95%，国产替代成为必然。公司具有硬件+软件系统 +EDA工具和自有技术架构，成为国内头部设备商的体外“备胎”。产品门数极大提升和订单量急剧增加。

智能芯片

SIM卡、IC卡技术雄厚，国内市占率领先

智能卡芯片业务位居国内第一梯队。对比：恒宝股份智能卡业务营收在2015年达到峰值，随后有逐渐递减的趋势，东信和平以通信 SIM卡起家，占据通信市场主要地位，发展增速平稳，营收保持领先。汇顶科技毛利率处于行业领先水平，在2015年毛利率达到40.4% 。紫光国微智能芯片业务在2019年营收达到13.21亿元，与东信和平基本持平，位居国内第一梯队 ；

智能卡安全芯片是以银行卡为主的金融类智能卡和以SIM卡、身份证为主的非金融卡。公司凭借丰富的SIM芯片产品系列和广泛的客户 资源等优势，保持着SIM芯片的市场领先地位。2016年之后，紫光国微、华大半导体和复旦微电子等相继推出国产芯片，国产替代进 程加速，目前国产芯片在金融卡的市场份额占到60%以上，国产化率进一步提升将推动公司业绩增长。

拓展物联网芯片，智能终端成为未来趋势

公司的智能终端安全产品主要包括读写器芯片、USB-KEY芯片、mPos机。 读写器芯片广泛用于门禁、酒店门锁、交通一卡通、金融POS机中，读取非接触卡，是数字化管理 、小额支付、金融交易的必要元素； USB-KEY芯片是基于PKI体系的二代USB-KEY是一种高安全的身份认证介质，被中国银行业广泛应用 于网银系统中，市场容量巨大； mPos机是互联网、移动支付、大数据等新技术和新应用模式催生出的众多新型支付方式之一。它 具备高性能、高安全、稳定便携的特点，成为越来越多商户的首选方式。

智能门锁：中国智能门锁行业的发展经历了技术的发展，应用范围逐渐扩大等历程，智能门锁的销售 量波动变化，2021年销量接近1700万台 ；

金融POS机：近代以来，随着金融科技的发展，国内线下收单市场的变化，移动支付的快速发展和大 数据在各行业的应用，POS行业的变革也在悄然进行。2015-2019年，全球POS终端出货量不断增长， 2019年达到1.28亿台，同比增长24%，增长了将近2500万台。。

超级SIM卡打通运营商和终端，有可能成为5G爆款产品

5G超级SIM卡是2019年5月紫光国微与运营商中国联通合作推出的新产品，兼具存储与SIM电信功能，有32G/64G/128G三种 容量 ； 延续SIM卡优势，紫光国微5G超级SIM卡已正式上市。国内SIM卡领域的市场份额超过60%，是国内首家通过中国联通eSIM 发卡能力测试的公司，与中国联通建立了长期的战略合作关系。全球首发5G超级SIM卡，实现了SIM卡品类的又一大创新 ； 5G超级SIM卡契合用户需求，获得运营商大力推广。5G时代海量设备接入、超大带宽连接，用户对安全和存储的需求水涨 船高。运营商基于超级SIM卡进行产品创新、应用创新，假设2020年5G换机达到1.5亿部，超级SIM卡有望打造爆款 ；紫光超级SIM卡当前已经支持主流200多款终端。相比最初的版本，华为手机新增了Mate 8/9/10以及P9/10系。

报告节选：

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