2022年紫光国微主营业务及市场份额分析 紫光国微聚焦芯片设计多次外延并购开拓业务领域

1. 紫光国微内延外生，铸就国内芯片设计龙头

1.1. 国内芯片设计龙头企业

紫光国微是国内领先的芯片设计领军企业。公司专注于集成电路芯片设计开发业务，是领先的集成电路芯片产品和解决方案提供商，在智能安全芯片、特种集成电路、安全自主 FPGA、功率半导体器件、超稳晶体频率器件等核心业务领域已形成领先的竞争态势和市场地位。

公司现已形成以集成电路业务领域为主，晶体业务为辅的业务格局。其中，集成电路业务主要产品包括智能芯片、特种集成电路、功率半导体和FPGA；晶体业务的主要产品为石英晶体元器件。产品应用遍及国内外，为金融、电信、政务、汽车、工业互联、物联网等领域提供芯片和终端产品。

1.2. 多次外延并购开拓业务领域，聚焦芯片设计

公司发展过程中经历多次外延并购，不断开拓新的业务领域。公司成立于2001年，2012 年发行股份购买北京同方微电子 100%股权，进入安全芯片领域；同年发行股份收购深圳国微电子，进入特种集成电路领域；2013 年成立全资子公司紫光同创，进入FPGA研发领域；2014 收购西安紫光国芯 76%股权，进入 DRAM研发领域。

业务剥离，完善整体战略布局，持续聚焦芯片设计。2016 年至2017 年，存储器芯片毛利率从 18.30%大幅度下降到 7.10%，面临存储行业进入下行周期，产品价格持续下跌的局面，公司过大的研发投入给经营带来较大压力，在2019 年，公司将紫光国芯 76%股权转让给紫光存储，不再纳入公司合并报表范围，正式剥离存储器芯片业务。业务整合梳理后，公司业务线更加清晰明朗。为持续聚焦芯片设计领域，进一步加强其领军地位。公司 2021 年 1 月发行不超过 15 亿元的可转债，用于“新型高端安全系列芯片研发及产业化项目”和“车载控制器芯片研发及产业化项目”。

1.3. 平台型企业，上游集团重整结束铺平未来发展道路

紫光国微是紫光集团旗下的集成电路核心企业，最终控股方为清华大学。两大核心主业特种集成电路和智能安全芯片分别由子公司国微电子和北京同芯微承担，另外还有起家业务石英晶体元器件以及正在研制 FPGA 业务。

紫光集团重整进程持续推进，未来国有资本入驻对紫光国微的发展大有裨益。2021年 12 月 13 日，紫光集团管理人披露紫光集团重整方案，宣布北京智路和北京建广作为牵头方组成的联合体，为紫光集团重整战略投资者，2022 年1 月18 日重整计划被法院获批，紫光集团重整落幕。紫光国微有望借助智路、建广等半导体领域的资源，发挥协同效应，为未来的稳定发展奠定坚实基础。

公司处于产业链中上游位置，下游应用端需求强烈。公司作为芯片设计公司，上游是晶圆制造以及电子元器件，下游是芯片流片、封装、检测，应用端是处于高景气度的系统控制、信息化、新能源汽车和 5G 等行业。

1.4. 特种领域贡献主要利润

1.4.1. 公司经营业绩持续增长，净利润水平稳健提升

公司 2016-2020 年营收从 14.19 亿元增长至 32.70 亿元，平均年复合增速23%，2020年同比下降 4.67%，主要是由于子公司西安紫光国芯不再纳入合并报表范围，2021年上半年营收 22.92 亿元，同比增长 56.54%，持续保持业绩不断增长的状态，进入健康、稳健的高质量发展阶段。2016-2020 年公司归母净利润从3.36 亿元增长至8.06亿元，平均年复合增速为 24.45%，受益于特种集成电路业务高速增长，2021 年上半年归母净利润8.76 亿元，同比增长 117%。

1.4.2. 两大核心主业保持增长，营收占比与毛利率保持较高水平

特种集成业务提供主要毛利润。智能安全芯片和特种集成电路作为公司的两大核心主业，营收占比和毛利率均保持高水平增长。智能安全芯片业务收入从2016年的5.69亿元增长至 2020 年的 13.63 亿元，年复合增长率为 24.41%；特种集成电路业务收入从2016 年的 5.13 亿元增长至 2020 年的 16.73 亿元，年复合增长率为34.38%。2021年上半年，公司实现营业收入 22.92 亿元，其中智能安全芯片贡献收入7.71 亿元，特种集成电路贡献收入 13.70 亿元，二者占比分别为 33.64%和59.77%。在毛利率方面，智能安全芯片和特种集成电路分别达到 29.69%和 76.77%。

其中特种集成电路的毛利率水平在 2016-2020 年持续保持高水平增长，连续保持在60%以上。

1.4.3. 期间费用率持续降低，研发投入不断增加

公司的期间费用率持续降低，同时研发投入不断增加。其中管理费用率降幅最大，从 2016 年的 16.34%降低至 2020 年的 4.00%，2021 年上半年进一步降低至3.68%。销售费用率基本维持稳定，2016-2021 年维持在 5.00%上下。财务费用率整体占比较小，对整体期间费用率的影响也较小。总体来看，期间费用率从2016 年的21.01%降低至2020年的 9.84%，2021 年上半年进一步降低至 8.13%，呈现出持续降低的趋势。研发投入从2016 年的 4.44 亿元增长至 2020 年的 6.04 亿元，年复合增长8.00%，表明公司对于研发高度重视。由于营业收入增速大于研发投入，因此研发投入与营业收入的比值呈现下降趋势。

2. 特种领域行业高景气，特种集成电路业务快速发展

国产化推动业务高速发展。目前我国系统控制以及信息化等高端行业高速发展，特种集成电路需求强烈，国内市场国产化率还比较低，公司在该领域的成长空间大，同时我国芯片 28 纳米的生产制造技术已经成熟，技术层面可满足需求。

2.1. 国微电子：国内领先特种集成电路设计公司

国微电子主要从事特种集成电路研发、生产与销售，产品涵盖特种微处理器、特种可编程器件、特种存储类器件、特种网络总线及接口、特种模拟器件、特种SoPC系统器件和 ASIC/SOC 定制芯片服务，其产品通过嵌入式计算机、电子控制系统广泛应用于系统控制以及信息化领域。

我国特种集成电路目前基本实现自主可控，除了先进装备的增量市场之外，老式装备的存量市场依然大。因使用环境比较特殊，对于产品的可靠性和稳定性有很高要求，国微电子在特种集成电路方向是国内领先的供应商，提供特种装备存储、接口、电源、网络等的芯片，其中在特种 FPGA 市场占据主导地位。

特种集成电路价值量大，进入门槛高。特种集成电路对产品工作温度、电路设计功能、工艺要求等都有更高标准，在更为严苛的环境中要求耐受性更强、稳定性更高、更加安全可靠，因此在特种装备领域，特种集成电路是现代特种装备智能化、小型化的关键部件，同时在系统控制、信息化等需要更高技术、高精密的装备领域，特种集成电路也是制约产品更迭的短板，因此价格也更高。

由产品供应商逐渐向解决方案供应商转变，持续提升企业竞争力。相比其他公司单独给客户提供产品，国微电子产品种类多，覆盖微处理器、FPGA、存储器、网络总线及接口、模拟器件、SOPC 系统等产品，接近 500 个品种，技术雄厚，可直接为客户提供配套产品和解决方案，大大节省客户的成本，有力提升公司的市场竞争力。

2.2. 特种集成电路主要产品

2.2.1. FPGA 潜力大，打通全产业链

国微电子特钟 FPGA 占据国内市场主导地位。目前特种装备级别的FPGA可编程门数量集中百万级到千万级，国微电子最先进的特种 FPGA 已达千万级，28nm的新一代大容量高性能 FPGA 已经量产并成为市场主流。

2.2.2. 特种总线及接口集成度高

总线是计算机各种功能部件之间传送信息的公共通信干线，它是由导线组成的传输线束，是 CPU、内存、输入、输出设备传递信息的公用通道。主机的各个部件通过总线相连接，外部设备通过相应的接口电路再与总线相连接，从而形成了计算机硬件系统，核心技术是总线协议、总线布局以及总线代码的制定设计上。我国根据自身情况，制定出自己的总线协议，国微电子研制的总线及接口广泛应用于特种装备控制系统。

2.2.3. 特种微存储器是信息传递的重要“桥梁”

存储器包括随机存取存储器（RAM）和只读存储器（ROM），是数据传输盒（DTC）的重要组成部分。数据传输盒（DTC）也可用在导入目标数据、装备监控系统等场合，是了解装备内外部信息的重要渠道、也是接受、处置任务的关键窗口。国微电子在特种领域存储器领域产品种类齐全，该业务在营收中也占比较高。

2.2.4. 特种 SOPC 潜力大

SOPC 即可编程片上系统，是用可编程逻辑技术把整个系统放到一块硅片上，即将SOC 与 FPGA 相结合，SOC 是共性需求的处理系统，还同时拥有了FPGA可灵活裁减、扩充、升级的特征，而高度集成化也是未来 FPGA 发展的方向。

同时在面对定制芯片的需求时，SOPC 也是高性价比的解决方案。相较于传统设计方案一个产品仅针对一个客户存在研发工作量大、效率较低等问题，SOPC将大量外围元器件都集成到芯片里，将多品类集合成一个系列，高集成度能够提升芯片的可靠性、稳定性，也会降低重量和成本。尤其是能够弥补小客户集成化能力方面的短板、简化其工作，也可以通过 FPGA 满足差异化需求。

2.2.5. 特种微处理器的国内领头羊

微处理器可以方便地应用于指令的解析和执行、数据的采集运算和外围设备的监测控制等场合，在航空航天领域有广泛的应用。国微电子是国内门类最全、品种最多、水平最高的特种微处理器研制单位，公司掌握了体系结构设计、指令集设计和实现技术的全环节，形成了通用微处理器、嵌入式微处理器、高可靠微处理器三大系列十余款产品，产品性能水平处于国内领先地位。

2.2.6. 特种模拟器件水平领先

模拟集成电路主要是指由电容、电阻、晶体管等组成的模拟电路集成在一起用来处理模拟信号的集成电路。国微电子在模拟器件领域也取得了长足的进步，特种电源变换类、特种电源监控产品市占率高，微型 DC/DC 电源变换器研制水平国际领先，推出20多款产品，国微电子的电源监控芯片将受益于动力电池的迅速发展。

3. 智能安全芯片种类齐全，需求增长迅速

智能安全芯片需求增长迅速，公司产品种类齐全。紫光同芯作为紫光国微全资子公司，自 2001 年成立以来深耕安全芯片领域 21 年，形成了领先的竞争态势和市场地位，其产品主要包括以 SIM 卡芯片、银行 IC 卡芯片、社保卡芯片、交通卡芯片等为代表的智能卡安全芯片和以 USB-Key 芯片、POS 机安全芯片和非接触读写器芯片等为代表的终端安全芯片等，可以为通信、金融、工业、汽车、物联网等多领域客户提供基于安全芯片的创新终端产品及解决方案。当下中国已成为全球最大的智能卡市场之一。数据显示，2019 年中国智能卡芯片市场规模已突破 100 亿元。随着智能卡芯片技术的进步和应用领域的扩展，预计未来智能卡芯片市场规模将持续增长。

3.1. SIM 卡芯片稳步上升，银行卡、身份证等迎来换装周期

SIM 卡业务“剩者为王”，有望价量齐升。紫光国微作为国内最大的SIM卡芯片供应商，深耕 SIM 卡芯片领域多年，率先将 FLASH 技术用于SIM卡芯片，拥有丰富的行业经验和骄人的市场业绩。公司可以提供不同容量和配置的芯片产品，覆盖低、中、高端全线应用，产品应用遍布海内外，跻身全球市场前列，国内市占率超过60%。2020年之前国内 SIM 市场竞争激烈，SIM 卡业务毛利率较低，2020 年之后三星公司逐渐退出中国市场，后续有望价量齐升。公司成功开发超级SIM卡，超级SIM卡可以全面兼容 5G/4G/3G/2G 网络，同时具备超大容量、安全存储、一键换机等强大功能，性能得到国内三大运营商的认可和推广。

身份识别安全芯片和金融支付安全芯片在换卡潮的趋势下，未来市场空间大。2009年我国首次提出要实现社会保障一卡通，持卡人数 2021 年达到13.52 亿，不过第三代社保卡 1.38 亿人，仅占比 10.21%，未来随着第三代社保卡的换发，公司将会有较大的市场份额。从 2015 年起我国将逐步停发磁条银行卡，并以更加先进的金融IC卡进行替代，目前各地已陆续开展“磁条卡换芯”工作。未来几年我国每年新投放的金融IC卡数量可达数亿张。2020 年我国银行卡累计在用发卡量破91.6 亿张，2016 年以前国产化率低，国外产品占据着中 90%以上的市场份额，2019 年占比接近5 成，国产芯替代进口芯近年来已经成为金融 IC 卡的一大趋势。

5G 带来 SIM 卡新的增长点。我国现阶段用户通过4G 卡接入5G 网络，现有4G卡缺少 5G 标准中定义的新功能和新增的卡文件与服务，用户身份数据在通信过程中使用明文传输，位置信息不够精准，不能满足 5G 网络的信息与安全要求，5G 开启万物互联的新时代，在 5G 网络中有海量的智能设备实时在线，用户对安全性、可靠性提出更高要求，在技术发展趋势下 SIM 卡将会有更深层次的需求，紫光国微作为国内最大的SIM卡芯片供应商，必将会有新的增长点。截至 2021 年 6 月，我国已建成96.1 万个5G基站，相较 2021 年第一季度，我国 5G 建设速度有所增快。根据三大运营商数据，截至2021年第二季度全国 5G 套餐用户总数为 4.95 亿户，另根据工信部数据，2021 年第二季度中国移动电话用户总数达到 16.19 亿户，按照数据进行计算，2021 年第二季度中国5G用户渗透率为 30.57%，SIM 卡升级为 5G 带来的后续增长空间非常大。

3.2. 集团产业整合，拓展国际市场

智能安全芯片的生产链主要分为芯片设计与制造环节、微连接器生产环节、将裸芯片与微连接器整合的模组封装环节、RFID 嵌体及天线制造环节、制卡环节、发卡环节六个部分，紫光国微是国内芯片设计龙头，紫光集团旗下的Linxens 是微连接器生产和模组封装的世界龙头企业，和紫光国微具备业务协同效应，同时可发挥Linxens在全球市场的客户及渠道资源优势，开拓国际业务，推动全球化发展。而在产品方面，紫光国微亦可以获得稳定、安全的微连接器供应源，同时，双方的一站式模组产品可以为客户提供稳定可控的解决方案，创造新的市场机会。

3.3. 新型高端安全系列芯片研发及产业化项目，布局中长期

公司于 2021 年 6 月发行可转换公司债券，募集资金15 亿元用于建设新型高端安全系列芯片研发及产业化项目和车载控制器芯片研发及产业化项目，两个项目总投资金额分别为 7.66 亿元和 5.67 亿元。

新型高端安全芯片多领域发展，保证技术领先优势。公司开展新型高端安全系列芯片研发及产业化项目，研发自主知识产权内核的安全芯片、面向5G多应用、5G车联网V2X、服务器和云计算的 4 种高性能安全芯片。在提高芯片的算法性能，提供高性能运算能力，提升产品的性能以及安全性的同时，进一步提升公司在高端安全芯片的市场占有率以及竞争力，保证技术领先优势，为公司可持续发展奠定良好的基础。

布局车载控制器芯片，抢占车载芯片国产化发展先机。车载控制器多核控制器芯片，主要用于汽车整车控制领域，具有提高车辆的动力性能、安全性能和经济性等作用，是汽车控制器核心部件，承担了数据交换、安全管理、驾驶员意图解释及能量流管理的任务。车规级 MCU（微控制单元）芯片作为汽车电子系统内部运算和处理的核心，遍布汽车动力控制、车身控制、安全控制、行驶控制、信息处理等各个子系统，目前市场主要集中在 8、16 和 32 位，主要应用于车身控制、动力系统、座舱、ADAS。

2020 年，全球车规级 MCU 市场规模为 65 亿美元，IC Insights 预测有望在2023年增长至 88 亿美元。2020 年全球车用 MCU 市场份额占比前五名分别为瑞萨、恩智浦（NXP）、英飞凌、德州仪器和微芯，占比合计达 87%。

车规级 MCU 国产替代势在必行。2020 年中国 MCU 市场规模达到269亿元，但国产化率低，7 大海外龙头企业占据了约 70%的市场份额，国产替代市场潜力大。公司瞄准车载芯片市场，通过布局车载控制器芯片，有助于打破国外厂商在该领域的垄断，抢位车载芯片国产化发展先机，在地缘政治冲突日益加剧的今天，无论是通用还是专用市场，国产化替代都势在必行。

4. 紫光国微深耕通用 FPGA 多年，深度受益于国产替代

FPGA 是现场可编程门阵列的简称，被誉为“万能芯片”，可通过编写代码来重新编辑其硬件电路，由于其可编程的特点，可以实现任何电路功能，应用方式比专门电路灵活，采用硬件运算，运算速度比 CPU 和 GPU 快。

FPGA 应用广泛，市场空间大。FPGA 应用范围遍及人工智能、数据中心、医疗、通讯、5G、安防、汽车电子、工业等多个热门领域。并随着工艺的进步和技术的发展，向更多、更广泛的应用领域扩展。国内外的 FPGA 市场规模稳步增长，根据Frost&Sullivan 的预测，到 2025 年全球 FPGA 市场规模或超125 亿美元，2021 年-2025年实现16.4%的复合增速，而中国 FPGA 市场规模增长高于世界水平，预计中国FPGA市场从2021 年的 160 亿人民币规模上升至 2025 年的 330 亿规模，复合增速约20%。

我国距离世界先进水平有一定差距。世界首款 FPGA 芯片在1985 年发明，至今经历了萌芽期、成长期和爆发期三个发展阶段，主要技术指标逻辑单元和线程工艺都得到快速进步。而国内 FPGA 在 2005 年后才开始起步，目前经历了“从无到有”，“从有到多、从多到好”，两个阶段，预计到 2025 年进入“从好到强”的第三个阶段，能够与列强 Xilinx、Alter 在高端领域形成竞争。

FPGA 的技术门槛高，核心技术只掌握在几家公司手上，Intel 和Xilinx 掌握约有6000多项专利，对后进入者形成很高的技术壁垒，全球的FPGA 市场被美国Intel，Xilinx，Lattice，Actel 四家公司垄断，国内 FPGA 厂商技术水平与海外大厂差距较大，无法提供与之相匹配的产品，市场份额很低。

紫光同创专注研发十年，技术进步快业绩得到快速改善。紫光同创成立于2013年，自成立以来瞄准 FPGA 业务，持续进行了大量的前期研发投资，从2015 年开始有成果产出，陆续发布了三个系列的硬件产品：Titan 系列主攻通信，视频处理和工业控制领域；Logos 系列主攻工业控制、通信、消费类领域的大批量，低成本项目；Compa系列CPLD 产品主攻通信、消费电子，无人机、工业控制领域的低功耗，低成本，小尺寸设计要求。为配合硬件开发与应用，紫光同创研发配套的FPGA 开发软件PangoDesignSuite，目前支持千万门级的器件开发。

紫光同创已经渡过投资集中期，业绩改善明显。2020 年推出28nm工艺Logos-2系列芯片，经过多年投资研发，技术水平已经达到中端层次，后续的中端产品扩展与覆盖，研发压力减小，产品覆盖面增加，2021 年营收 7.82 亿元，同增148%，净利润由2020年的-0.26 亿元扭转为 2021 年的 0.41 亿元，成功扭亏为盈。

（本文仅供参考，不代表我们的任何投资建议。如需使用相关信息，请参阅报告原文。）