1、本公司具备证券投资咨询业务资格，请务必阅读最后一页免责声明 证券研究报告 1 Table_Title 安路科技-U（688107.SH）深度报告 凤翔九天，FPGA 龙头开启新篇章 2022 年 05 月 05 日 Table_Summary 国产FPGA龙头，凤凰系列开启成长新篇章。安路科技是国内领先的FPGA厂商，主要专注于 FPGA 芯片和专用 EDA 软件的研发和销售。目前公司已形成EAGLE 高性价比、ELF 低功耗、PHOENIX 高性能以及 FPSoC 四个产品系列，产品广泛应用于工控、通信、消费电子、数据中心、汽车电子等领域。近年来，公司立足自主研发，不断完善产品矩阵、突破高端
2、产品，同时把握下游市场蓬勃发展、国产化需求激增的大趋势，实现营收快速增长，不断优化业务结构。2021 年，公司实现营收 6.79 亿元，同比增长 141.44%，连续三年保持翻倍以上增长；凤凰系列产品营收占比从 2020 年的不足 1%提升至 2021 年的15.57%，且预计高性能产品占比将随新品推出持续提升，开启成长新篇章。 FPGA 下游应用广泛，新兴需求驱动市场成长。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、网络通信、消费电子、数据中心、汽车电子等。根据 Frost&Sullivan 数据统计，预计全球 FPGA 市场规模将从 20
3、21 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%；预计中国 FPGA 市场规模 2025 年将达到约 332.2 亿元，2021 至 2025 年 CAGR 将达到 17.1%。分下游应用领域来看，目前通信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、汽车电子等应用领域占比较低，且目前主要被 Xilinx、Altera 等海外龙头厂商占据，未来成长可期。 海外巨头寡占市场，国产 FPGA 厂商替代正当时。FPGA 芯片行业竞争高度集中，目前全球 FPGA 主要供应商包括 Xilinx
4、（被 AMD 收购） 、Intel（Altera） 、Lattice 等厂商。根据 Frost&Sullivan 数据，2019 年 Top4 厂商占据了全球 FPGA 市场出货量 94.4%的份额；Xilinx、Intel（Altera）和 Lattice三家合计占据了中国 FPGA 市场销售额 96.3%的份额，市场高度集中。安路科技 2019 年以 6%的出货量占比和 0.9%的销售额占比排名中国 FPGA 市场供应商第 4 位，说明国内厂商仍以价值量较低的中低端 FPGA 产品为主，国产替代空间较大。2021 年公司 PHOENIX 系列 100k 产品规模出货、400k 产品成功量产
5、，600k FinFET 工艺产品也有望于 2022 年推出，我们认为公司有望在高端产品不断突破，不断打开国产替代空间。 投资建议：预计公司 22-24 年营收分别为 11.6 亿元、16.35 亿元和 21.21亿元，对应当前市值的 PS 分别为 17/12/10 倍。考虑到公司作为国内 FPGA 厂商的高技术壁垒和高成长性，且随着公司产品布局逐渐完善、高端产品不断突破，市场份额有望持续提升，首次覆盖，给予“推荐”评级。 风险提示：行业竞争加剧的风险；新产品研发不及预期的风险；上游原材料和晶圆制造、封测供应波动的风险；研发人员流失的风险。 Table_Profit 盈利预测与财务指标 项目/
6、年度 2021 2022E 2023E 2024E 营业收入（百万元） 679 1,160 1,635 2,121 增长率（%） 141.4 71.0 40.9 29.7 归属母公司股东净利润（百万元） -31 -15 27 114 增长率（%） -398.6 52.5 284.5 321.9 每股收益（元） -0.08 -0.04 0.07 0.28 PE / / 746 177 PS 30 17 12 10 资料来源：Wind，民生证券研究院预测； （注：股价为 2022 年 05 月 05 日收盘价） Table_Invest 推荐 首次评级 当前价格： 50.40 元 Table_Au
7、thor 分析师： 方竞 执业证号： S04 电话： 邮箱： 分析师： 李少青 执业证号： S01 电话： 邮箱： Table_docReport 安路科技-U(688107)/电子 本公司具备证券投资咨询业务资格，请务必阅读最后一页免责声明 证券研究报告 2 目 录 1 安路科技：国产 FPGA 龙头，立足研发内力深厚 . 3 1.1 专注 FPGA 设计领域，产品矩阵不断丰富 . 3 1.2 收入高速增长，营收结构持续优化 . 5 1.3 无控股股东和实控人，核心技术团队经验丰富 . 8 1.4 高
8、度重视研发投入，产品迭代升级稳步推进 . 9 2 FPGA 下游应用广泛，新兴需求驱动市场成长 . 11 2.1 FPGA“现场可编程”，行业地位举足轻重 . 11 2.2 FPGA 下游应用市场广泛，市场空间广阔 . 13 2.2.1 工控领域：应用广泛，国产替代进行时 . 15 2.2.2 通信领域：FPGA 优势明显，5G 推动需求增长 . 16 2.2.3 消费电子：差异化需求带来 FPGA 发展机遇 . 17 2.2.4 数据中心：硬件加速效果显著，应用需求不断提升 . 19 2.2.5 汽车电子：汽车电动智能化加速，FPGA 应用前景广阔 . 19 2.2.6 人工智能：高度灵活+
9、强大并行运算能力，市场潜力大 . 21 3 海外巨头寡占市场，国产 FPGA 厂商替代正当时 . 22 3.1 FPGA 市场高度集中，行业 Top2 被收购打开空间 . 22 3.1.1 Xilinx：正式被 AMD 收购，FPGA 巨头开启新征程 . 22 3.1.2 Intel：收购 Altera，丰富 FPGA 业务生态 . 25 3.1.3 Lattice：差异化路线，低功耗、小尺寸 FPGA 全球领先 . 25 3.2 安路科技立足自主研发，国产替代加速推进 . 27 4 盈利预测与投资建议 . 29 4.1 盈利预测假设与业务拆分 . 29 4.2 费用率预测 . 30 4.3
10、估值分析与投资建议 . 31 5 风险提示 . 32 插图目录 . 34 表格目录 . 35 MBdYnVgZhUkWhXtUnVbR9RaQmOpPmOtRiNpPrMeRoOpR9PqQzQNZsQnNwMtRsR安路科技-U(688107)/电子 本公司具备证券投资咨询业务资格，请务必阅读最后一页免责声明 证券研究报告 3 1 安路科技：国产 FPGA 龙头，立足研发内力深厚 1.1 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
11、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&Su
12、llivan 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。 图 1：安路科技发展历程 资料来源：安路科技官网，民生证券研究院 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，以及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、网络通信、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
13、 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。 安路科技-U(688107)/电子 本公司具备证券投资咨询业务资格，请务必阅读最后一页免责声明 证券研究报告 4 表 1：安路科技 FPGA 芯片产品线及主要特点 系列名称 细分系列名称 量产时间 制程 逻辑容量 产品介绍 应用领域 产品图片 ELF 系列 ELF1 系列 2015 年 130nm 336-688 定位
14、低成本、低功耗可编程市场。快速上电启动、支持单电源供电、无需要外部配置器件等特性使 ELF1 器件非常适用于功能扩展、电源管理等应用场景 消费电子、工业控制 ELF2 系列 2018 年 55nm 1.5K-4.5K 是 ELF 的第二代产品，定位低功耗可编程市场。无需外部配置器件、低密度逻辑容量、丰富的存储器、高达1Gbps 的 IO 速率等特性，使得 ELF2器件非常适用于高速接口扩展与转换、高速总线扩展、高速存储器控制等应用场景。 消费电子、网络通信 ELF3 系列 2019 年 55nm 1.5K-9.2K 是 ELF 的第三代产品，定位工业控制、网络通信、数据中心等功能扩展应用市场，
15、最多支持 336 个 IO，满足客户板级功能扩展多样性应用需求。ELF3 器件经过功耗与性能优化，使系统设计师在降低成本和功耗的同时又可满足不断增长的带宽要求。 工业控制、网络通信、数据中心 EAGLE 系列 AL3 系列 2014 年 65nm 5.8K-11.1K 定位高性价比的逻辑控制市场。 AL3器件系列建立在一个优化的工艺基础之上，并通过较低的成本实现较高的功能性，具有合适的逻辑规模，丰富的存储资源。 工业控制 EAGLE4 系列 2016 年 55nm 20K 是 AL3 的升级产品，定位在高性价比逻辑控制和图像处理市场，数量适中的逻辑和乘法器，丰富多样的片内存储器，高达 1Gbp
16、s 的 IO 速率，使得EAGLE4 器件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。 工业控制、网络通信、数据中心 PHOENIX 系列 PHOENIX1系列 2020 年 28nm 127K 采用 28nm 工艺，产品架构支持 100K600K 等效逻辑单元、高速运算单元、丰富的存储资源和高达 16Gbps的 SerDes 接口资源，定位高性能可编程逻辑市场。针对高带宽应用场景， PHOENIX1 能够提供良好的信号处理和数据传输功能。PHOENIX1 能够满足工业控制、网络通信、数据中心等市场需求 工业控制、网络通信、数据中心 FPSoC 系列 EF2M45 2018 年 5
17、5nm 1.5-4.5K 嵌入 ARM 处理器核的 FPSoC 芯片，单颗芯片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。 工业控制、消费电子 SWIFT1 系列 2021 年 - - 全新低功耗 FPSoC 产品，芯片集成了逻辑单元、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，在保持低功耗的前提下，提供高消费电子、工业控制 安路科技-U(688107)/电子 本公司具备证券投资咨询业务资格，请务必阅读最后一页免责声明 证券研究报告 5 达 17.6Gbps 带宽的 MIPI 数据收发能力。 TangDynasty Tan
18、gDynasty TangDynasty 软件为公司所有 FPGA 芯片产品系列提供简洁高效的应用设计开发环境。该软件针对每个系列芯片特性进行算法升级和迭代。 专用 EDA软件 资料来源：公司公告，民生证券研究院 1.2 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
19、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。 图 2：2018-2021 年收入（百万元）及增速 图 3：2018-2021 年净利润（百万元）及增速 资料来源：wind，民生证券研究院 资料来源：wind，民生证券研究院 分业务结构来看，公司产品包括 EAGLE 高性价比
20、、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。 0%100%200%300%400%020040060080020021营业收入YoY-01920202021归母净利润扣非归母净利润安
21、路科技-U(688107)/电子 本公司具备证券投资咨询业务资格，请务必阅读最后一页免责声明 证券研究报告 6 图 4：公司分产品营收情况（百万元） 图 5：公司分产品营收构成 资料来源：公司公告，民生证券研究院 资料来源：公司公告，民生证券研究院 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
22、 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。 图 6：公司分产品毛利率情况 资料来源：公司公告，民生证券研究院 分下游应用领域来看，工业控制和网络通信领域芯片的营收增长较快，成为公司主要营收来源。2021H1，网络通信和工业控制领域芯片收入分别为 1.91 亿元和 0.66 亿元，分别贡献了公司 62.77%和 21.6
23、8%的芯片销售收入。主要系公020040060080020021EAGLE系列ELF系列PHOENIX系列FPSoC系列技术服务0%20%40%60%80%100%20021EAGLE系列ELF系列PHOENIX系列FPSoC系列技术服务0%10%20%30%40%50%60%70%2018年2019年2020年2021年EAGLE系列ELF系列PHOENIX系列FPSoC系列主营业务毛利率安路科技-U(688107)/电子 本公司具备证券投资咨询业务资格，请务必阅读最后一页免责声明 证券研究报告 7 司 ELF 芯片在通信客户快速放量以及下游工控领
24、域客户汇川、灰度科技、凯视达、视源股份等加大了对公司芯片的采购量。未来，公司将根据研发计划和市场需求持续开发具有不同功能模块规模和性能配置的新型芯片产品，在满足现有通信、工控、消费电子、数据中心等领域广泛需求的同时，实现 FPGA 芯片在无人机、人工智能加速、自动驾驶、智慧城市等新兴领域的战略布局。 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
25、系列等产品） 。此外，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。 图 7：公司分下游应用领域营收情况（百万元） 图 8：公司分制程营收构成（百万元） 资料来源：招股说明书，民生证券研究院 资料来源：招股说明书，民生证券研究院 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
26、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。 图 9：公司 2018-2021 年费用情况（百万元） 图 10：公司 2018-2021 年三费率情况 资料来源：公司公告，民生证券研究院 资料来源：公司公告，民生证券研究院 020040020021H1工业控制领域网络通信领域消费电子领域数据中心领域0020021H165nm及以上制程5
27、5nm制程28nm制程-20020406020021销售费用管理费用财务费用-20%0%20%40%20021销售费用率管理费用率财务费用率安路科技-U(688107)/电子 本公司具备证券投资咨询业务资格，请务必阅读最后一页免责声明 证券研究报告 8 1.3 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%
28、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。 图 11：截至 2022 年 Q1 公司股权结构 资料来源：Wind，民生证券研究院 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。 表 2：公司核心技术人员及主要研发贡献 核心技术人员 担任职务 研发贡献 陈利光 总
29、经理，主管产品应用部 毕业于复旦大学微电子学与固体电子学专业，博士学历，具有博士后科研工作经历，现任公司总经理，主管产品应用部。研究方向为芯片应用和解决方案开发，为“基于增强型 LUT5 结构的二进制加减法器” 、 “数据储存方法及数据存储系统”等发明专利的发明人，担任上海市工业强基专项的项目负责人，并顺利完成验收，为“上海市人才发展专项资金”资助人才。 赵永胜 副总经理，主管产品研发部 毕业于清华大学和复旦大学微电子学专业，硕士学位，现任公司副总经理，主管产品研发部。研究方向为全系列 FPGA 产品开发，为“现场可编程门阵列的时钟结构及其调整方法” 、 “交错排列式可编程逻辑阵列”等发明专利
30、的发明人，入选 2020 年度上海市领军人才，当选 2020 年度“上海市优秀技术带头人” ，为 2019 年度上海市科技进步奖第一完成人。先后任职于韩国光电子、Lattice、复旦微电。 袁智皓 监事、产品测试总监 毕业于上海交通大学电磁场与微波技术专业，硕士学历，现任产品测试部总监。研究方向为芯片验证与测试技术开发，主导开发了量产验证、产品特性测试、可靠性测试、筛选和良率控制等一系列关键技术，为“FPGA 的管脚桥接短路测试方法” 、 “存储方法及存储系统”等专利的发明人。 王元 硬件部高级总监 毕业于复旦大学微电子学与固体电子学专业，硕士学历，现任硬件部高级总监。研究方向为数字设计和版图
31、设计，为“可编程逻辑单元结构及芯片” 、 “一种延迟缓冲电路及非对称时钟网络”等发明专利的发明人，12 项集成电路布图设计专有权的设计人，为 2019 年度上海市科技进步奖主要完成人。 吴智 硬件部高级总监 毕业于复旦大学微电子学与固体电子学专业，博士学历，现任硬件部高级总监。研究方向为模拟/混合信号设计的开发，为“DAC 误差补偿方法及误差补偿系统” 、 “电源切换电路”等发明专利的发明人。 谢丁 软件部高级总监 毕业于复旦大学微电子学与固体电子学专业，博士学历，高级工程师，现任软件部高级总监。研究方向为全流程 FPGA 专用 EDA 设计软件的开发，为“内存优化型静态时序分析方法及其系统”
32、 、 “最大时安路科技-U(688107)/电子 本公司具备证券投资咨询业务资格，请务必阅读最后一页免责声明 证券研究报告 9 钟偏差的计算方法及计算系统”等发明专利的发明人，17 项软件著作权的设计人，入选 2020 年度上海市青年拔尖人才。 边立剑 人工智能部总监 毕业于复旦大学微电子学与固体电子学专业，硕士学历，现任人工智能部总监。研究方向为人工智能算法设计和人工智能硬件加速技术，为“基于 FPGA 的卷积参数加速装置、数据读写方法” 、 “图像缩小方法与图像缩小系统”等发明专利的发明人，担任上海市人工智能创新发展专项的项目负责人。 资料来源：招股说明书，民生证券研究院 1.4 高度重视
33、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%。 图 12：截至 2021 年底公司员工构成 图 13：截至 2021 年底公司研发人员学历构成 资料来源：公司公告，民生证券研究院 资料来源：公司公告，民生证券研究院 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%
34、、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。 图 14：公司研发费用（百万元）及研发费用率情况 资料来源：Wind，民生证券研究院 2021年，公司抓住市场机遇，加快产品布局，完成 PHOENIX 和ELF系列新6%81%2%11%生产人员销售人员研发人员财务人员行政人员5%53%41%1%博士硕士本科专科0%20%40%60%80%100%120%140%020406080021研发费用研
35、发费用率安路科技-U(688107)/电子 本公司具备证券投资咨询业务资格，请务必阅读最后一页免责声明 证券研究报告 10 规格 FPGA 产品研发和 SWIFT 新品系列第一款 FPSoC 产品研发，进一步丰富了产品线以满足更多下游应用市场需求。 目前公司在研项目主要聚焦 FPGA 芯片、FPSoC 芯片及专用 EDA 软件的研发，针对工业控制、网络通信、消费电子、汽车电子等领域广泛布局。 表 3：截至 2021 年 10 月公司正在从事的研发项目及进展情况 序号 项目名称 拟达到的目的 当前状态 应用领域 项目预算（万元） 主要参与人员 同行业对比 1 FPGA 芯片研发 根据市场需求丰富
36、现有产品线，研发不同规格的 FPGA 芯片，增加 FPGA 芯片的封装型号，提高 FPGA 应用市场主要型号产品的覆盖率。 研发中 工业控制、 网络通信、 数据中心 17,272.00 赵永胜 该项目拟扩展现有产品型号，并推出新产品，覆盖最高规格到 1KK 以上的逻辑单元规模。 2 FPSoC 芯片研发 针对视频处理应用领域，研发 FPSoC 芯片，集成 CPU、FPGA、存储器、视频处理、视频接口等功能模块，以低功耗和高灵活度为设计目标，满足消费电子、工艺控制等领域对于现场可编程系统级单芯片的需求。 研发中 消费电子、 工业控制 4,050.00 陈利光 该项目拟在 FPSoC 方向开展研发
37、，为需要高集成度和高灵活性的应用领域提供系统级现场可编程单芯片解决方案。 3 车规芯片研发 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。 研发中 汽车电子 8,000.00 吴智 FPGA 车规级芯片的成功研发将为国内汽车电子市场提供高品质和高可靠的国产芯片。 4 FPGA 专用EDA 软件研发 根据 FPGA 芯片的不同应用情景，针对新增的 FPGA 芯片规格型号，优化软件流程中的逻辑综合、布局布线、时序优化算法，提升 FPGA 芯片的用户电路工作速度，提高
38、FPGA 芯片的面积利用率。 研发中 - 3,500.00 谢丁 该项目拟针对新研发的FPGA 芯片，从先进工艺、大容量逻辑规模、算法优化等角度出发，进行专用 EDA软件的研发。 5 FPSoC 软件研发 针对 FPSoC 的特点，开发软件和硬件协同设计、支持嵌入式 CPU 集成开发环境和应用软 IP 库的 FPSoC 软件。 研发中 - 3,751.00 边立剑 该项目拟针对 FPSoC 芯片进行专用软件研发，满足系统设计工程师使用 FPSoC芯片进行快速单芯片系统设计实现的需求。 资料来源：招股说明书，民生证券研究院； 2021 年 11 月，公司在科创板上市，募投资金将主要用于新一代 F
39、PGA 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。 表 4：公司募投资金投资方向 序号 项目名称 投资总额 （万元） 募集资金投资金额（万元） 1 新一代现场可编程阵列芯片研发及产业化项目 38,886.48 37,938.28 2 现场可编程系统级芯片研发项目 30,061.72 30,061.72 3 发展与科技储备资金 32,000.00 32,000.00 合计 1
40、00,948.20 100,000.00 资料来源：招股说明书，民生证券研究院 安路科技-U(688107)/电子 本公司具备证券投资咨询业务资格，请务必阅读最后一页免责声明 证券研究报告 11 2 FPGA 下游应用广泛，新兴需求驱动市场成长 2.1 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
41、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信号数量决定的，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
42、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。 图 15：FPGA 芯片结构 图 16：FPGA 芯片逻辑功能实现过程 资料来源：招股说明书，民生证券研究院 资料来源：招股说明书，民生证券研究院 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，
43、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、动态安路科技-U(688107)/电子 本公司具备证券投资咨询业务资格，请务必阅读最后一页免责声明 证券研究报告 12 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。 表 5：FPGA 芯片核心技术水平指标 指标类别 技术指标 介绍 容量 LUT 数量 FPGA 芯片逻辑容量的重要指标。基于 SRAM 查找表的逻辑单元是 FPGA 芯片的最基本单元，可以实现多个基本逻辑门组合的功能。为了使逻辑容量具有可比性，行业内
44、通常将不同设计的逻辑单元等效至四输入查找表。 DSP 数量 FPGA 芯片数字信号处理能力的重要指标。DSP 单元可以实现多个数的乘法、加减法、宽位逻辑操作等功能。DSP 的主要参数包括乘法器的位数和加法器的位数。 RAM 容量 FPGA 芯片中数据存储能力的重要指标。RAM 包括多个内嵌整块 RAM 和用 LUT 实现的分布式RAM。RAM 的存储容量通常以 Kbit 为单位。 User IO 数量 FPGA 芯片数据接口能力的重要指标。指用户可用的最大输入/输出接口数量。 性能 制造工艺 指 55nm/28nm/16nm 等芯片制程。制造工艺越先进，FPGA 芯片的成本越高，性能越高。FP
45、GA 产品规划时需综合考虑应用情景成本、性能的最佳平衡。 DSP 工作频率 DSP 工作频率越高，数据运算速度越快。通常以兆赫兹（MHz）为单位。 动态功耗 指芯片处于工作状态时电路翻转产生的功耗，动态功耗越低，芯片耗电越少，芯片寿命越长，芯片对于系统设备的散热要求越低。通常以瓦（W）为单位。 SerDes 速率 指高速串并转换数据的传输速率，该速率越高，数据传输量越大。通常以 Gbps 为单位。 DDR3/DDR4 速率 指 DDR3/DDR4 同步动态随机存储器数据读取接口的标准速率。数据速率以 MT/s 为单位。 资料来源：招股说明书，民生证券研究院 和 CPU、GPU、DSP、Memo
46、ry 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。此外，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。 表 6：FPGA 与 ASIC、CPU、GPU 等芯片比较 指标 FPGA ASIC CPU GPU 基本架构 基于
47、SRAM 存储电路的查找表（LUT） 与或非等基本逻辑电路门 60%逻辑单元 40%计算单元 60%-70%计算单元 30%-40%逻辑单元 功耗 较低 较低 较高 非常高 灵活性 非常高 最低 最高 一般 延迟 较低 低 高 较高 峰值运算能力 非常高 最高 中等 高 量产成本 非常高 非常低 一般 一般 易用性 一般 较难 容易 较容易 资料来源：民生证券研究院 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。 安路科技-U(
48、688107)/电子 本公司具备证券投资咨询业务资格，请务必阅读最后一页免责声明 证券研究报告 13 2.2 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、网络通信、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、通信基站、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。 表 7：FPGA 主要下游应用领域 应用领域 主要应用场景及优势 工业控制 FPGA 大量应用在视
49、频处理、图像处理、数控机床等领域 FPSoC 芯片为解决工业中的复杂需求提供了更好的系统方案 网络通信 无线通信、有线通信、物联网 IoT 的 FPGA 用量显著提升 FPGA 芯片在信号控制、运算速度及实时响应上均具有优势 消费电子 智能终端像素的提升带来对高端 FPGA 解决方案的需求增长 FPGA 方案在智能手机、无人机、AR/VR 设备商具有灵活优势 数据中心 FPGA 芯片能够用于硬件加速，主流云服务商均已批量部署 汽车电子 FPGA 在汽车相机和传感器信号处理和控制上具有成熟应用 人工智能 FPGA 处理效率及灵活性高，在云端加速、边缘计算应用广泛 资料来源：安路科技，民生证券研究
50、院 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%。 图 17：全球 FPGA 芯片市场规模（亿美元） 资料来源：Frost&Sullivan，招股说明书，民生证券研究院 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 F
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