2024年成都华微研究报告:特种集成电路劲军底蕴深厚,数字模拟多点开花焕发新春

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2024年成都华微研究报告:特种集成电路劲军底蕴深厚,数字模拟多点开花焕发新春

2024-07-11 20:39| 来源: 网络整理| 查看: 265

1、深耕特种集成电路领域二十余年

1.1、公司概况

成都华微电子科技股份有限公司(成都华微)成立于 2000 年 3 月,2021 年 9 月 由有限公司整体变更为股份公司,是一家主要从事集成电路研发、设计、测试与 销售,以提供信号处理与控制系统的整体解决方案为产业发展方向国家高新技术 企业。据成都华微招股说明书,公司主要产品涵盖特种数字及模拟集成电路两大 领域,其中数字集成电路产品包括以可编程逻辑器件(CPLD/FPGA)为代表的逻 辑芯片、存储芯片及微控制器等,模拟集成电路产品包括数据转换(ADC/DAC)、 总线接口及电源管理等,产品广泛应用于电子、通信、控制、测量等特种领域。 公司作为国家“909”工程集成电路设计公司和国家首批认证的集成电路设计企业, 自设立以来即定位于数字集成电路 FPGA、CPLD 等可编程逻辑类产品的研发工 作,连续承担了多项国家科技重大专项。

2004 至 2005 年,公司分别推出了 CPLD 和 FPGA 产品,实现相应产品的国产化; 2009 年,公司承接了“十一五”国家科技重大专项,成功突破了百万门级 FPGA 芯片设计技术。2012 年,公司推出国内领先的 600 万门级 FPGA 产品。 2011 年,公司将电源管理产品作为独立产品类别推进研发工作,重点研发了用于 实现低压差的降压转换 LDO 以及开关电源类 DC-DC 产品,为进一步提供整体解 决方案奠定了良好基础。 2012 年以来,公司实现了模拟集成电路领域的突破,并选择了技术含量较高且市 场容量较大的数据转换类 ADC 产品作为重点研发方向,陆续推出了多款高精度 ADC 产品,2012 年公司推出 24 位高精度 ADC,2013 年推出特殊工艺 ADC,2015 年推出国内精度最高的 31 位高精度 ADC,缩小了与国际先进水平的差距。公司 承接了千万门级 FPGA“十二五”国家重大科技专项,在 2016 年推出了代表国内 领先水平的 2000 万门级 FPGA 产品。与此同时,公司基于 FPGA 产品的研发经 验,开发了配套使用的 NOR Flash、EEPROM 存储器等产品,产品矩阵进一步丰 富。

2018 年公司正式承接 FPGA“十三五”国家科技重大专项,持续推进核心技术研 发,2021 年推出了“奇衍”系列 7000 万门级产品,处于国内领先水平,同时公司 基于自身在 FPGA、存储器、数据转换、接口等产品的设计经验,实现了 32 位MCU 产品的研制。模拟集成电路方面,公司通过引入核心研发团队,持续加大高 速高精度 ADC 产品研发,2019-2020 年续承接了高速高精度 ADC“十三五”国家 科技重大专项和国家重点研计划,并于 2022 年收购了苏州云芯,进一步拓展至高 速高精度 ADC 产品领域。 公司积极布局系统级芯片的研发,2020 年承接了智能异构可编程 SoC 国家重点研 发计划,提升了公司在系统级芯片领域的研发实力和技术基础。

央企控股,第一大股东中国振华电子集团实力雄厚。中国振华是 55 家首批国家试 点大型企业集团之一,拥有国家级技术中心、博士后工作站和国家 863 成果转化 基地,产业分布于贵州、深圳、北京、上海、东莞、苏州、成都等地,控股包括 振华科技、振华风光等核心子公司。截至 2023 年 10 月,中国振华持有公司 52.76%股份;第二大股东华大半导体持有公司 21.38%股 份;员工持股平台华微共融、华微展飞、华微同创、华微众志四个持股平台合计 持有公司 16.12%。中国电子通过中国振华、华大半导体、中电金投合计控股公司 76.69%的股份,为公司的实际控制人。 公司共有 2 家控股子公司,分别是 2017 年成立的成都华微科技有限公司和 2010 年成立的苏州云芯微电子科技有限公司,其中,成都华微科技有限公司主要从事 可编程逻辑器件、系统级芯片、存储器和模数/数模转换器(AD/DA)芯片、电源 管理等高端模拟器件的设计、开发和服务;苏州云芯微电子科技有限公司主要从事集成电路等各类电子产品的设计及研发,以及相关产品的销售、售后服务。此 外,公司还有 1 家参股公司,即 2022 年成立的芯火微测(成都)科技有限公司, 主要从事集成电路芯片及产品销售、技术咨询、技术服务。

1.2、员工持股深度绑定核心骨干,管理及研发团队实力深厚

公司自然人股东通过华微共融、华微展飞、华微同创、华微众志四个持股平台合 计持有公司 16.12%股份。2007 年 2 月,上海华微国际贸易有限公司将其持有的 500 万元成都华微注册资本转让给成都华微的经营团队共计 14 人,员工首次取得 公司的股权。此后经过 2011 年、2014 年以及 2017 年三次员工向公司增资,截至 2019 年 12 月,实际持有公司股权的人员以及提供资金的人员合计为 195 名,其 中 172 名自然人具有代持或提供资金关系。同年,公司设立持股平台对股权代持 事项进行规范,股权代持还原后,共计 191 名自然人股东通过 4 个持股平台持有 公司股权。

目前公司共有核心技术人员 6 人,分别为王策、丛伟林、李国、杨金达、胡参以 及蒲杰,均为公司间接股东。公司的 6 名核心技术人员分别作为高性能 FPGA、 高速高精度 ADC、智能 SoC 领域的研发带头人以及公司检测技术及平台建设的 主要负责人,项目经验丰富,对公司的技术突破做出了突出贡献。 王策先生担任公司总经理,负责主持公司经营管理、统筹安排公司可靠性保障平 台的规划建设及实施工作,作为协调统筹人组织公司申报 CNAS 及国家级实验室 以及 DiLAC 认证工作,全面提升了公司可编程逻辑器件、数据转换、存储器等各 类产品的综合检测实力。 李国先生担任公司副总经理,主管公司技术应用产业化、战略规划等相关工作, 负责公司 SoC 产品方向的研发工作,作为负责人参与国家及省部级重点课题十余 项,包括智能异构可编程 SoC 国家重点研发计划、智能 SoC 以及 32 位高性能 MCU 研发项目等,对于“MCU 性能提升设计技术”以及“MCU 低功耗设计技术” 等核心技术具有突出贡献。

丛伟林先生担任公司副总经理,主管公司研发开展相关工作,主要负责公司可编 程逻辑产品方向的研发工作,作为负责人及核心成员参与国家及省部级重点课题 6 项,包括国家“十一五”、“十二五”、“十三五”FPGA 国家科技重大专项,对于 “MCU 性能提升设计技术”以及“MCU 低功耗设计技术”等核心技术具有突出 贡献。 杨金达先生担任公司转换器前沿技术研发中心主任,主要负责公司高速高精度 ADC 产品方向的研发工作,作为负责人及核心成员参与国家及省部级重点课题 6 项,包括国家“十一五”、“十二五”、“十三五”FPGA 国家科技重大专项,对于 “多通道时间交织 Pipeline 型的低耗、高速高精度 ADC 设计技术”与“百通道时间交织超高速 ADC 设计技术”等核心技术具有突出贡献。 胡参先生担任公司 SoC 研发中心副主任,主要负责公司 SoC 产品方向的研发工 作,作为负责人参与各类研发项目 6 项,包括异构可编程 SoC 国家重点研发计划 以及智能 SoC 等省部级重点课题,对于“MCU 性能提升设计技术”、“MCU 低功 耗设计技术”等核心技术具有突出贡献。 蒲杰先生担任公司转换器前沿技术研发中心算法工程师,作为算法及架构负责人 参与“十三五”高速高精度 ADC 国家科技重大专项、高速高精度 ADC 国家重点 研发计划以及超高速 ADC 省部级重点课题等,对于“多通道时间交织 Pipeline 型 的低功耗、高速高精度 ADC 设计技术”与“百通道时间交织超高速 ADC 设计技 术”等核心技术具有突出贡献。

1.3、产品分类

公司目前的主要产品涵盖数字及模拟集成电路两大领域,产品的下游场景广泛, 覆盖电子、通信、控制、测量等多个特种领域。 公司的数字集成电路主要产品包括逻辑芯片、存储芯片及微控制器等。逻辑器件 方面,公司产品以可编程逻辑器件(CPLD/FPGA)为代表并形成完善的产品体系, FPGA 产品制程工艺涵盖 0.22μm 至 28nm,规模区间涵盖百万门级至千万门级, CPLD 产品覆盖 1.8V 至 5V 等多种电压工作场景,拥有国内领先的产品线布局; 存储芯片方面,公司专注于 NOR Flash 及 EEPROM 存储器的研制;微控制器方 面,公司以 32 位 MCU 产品为主。 公司的模拟集成电路主要产品包括数据转换(ADC/DAC)、总线接口、电源管理 及放大器等。数据转换方面,公司目前主要产品为采样精度在 16 位及以上的高精 度 ADC;总线接口方面,公司产品覆盖了主流串行通讯协议以及并行通讯电平转 换类接口;电源管理方面,公司专注于末级电源管理芯片的研制,主要产品包括 线性电源 LDO 和开关电源 DC-DC 等。

细分产品来看,公司的逻辑芯片主要产品为 FPGA 和 CPLD。其中 FPGA 涵盖百 万门级的 2V/V 系列、2000 万门级的 4V 系列以及 7000 万门级的奇衍系列;CPLD 产品线包括高性能的 HWD240/2210 等系列及逻辑单元数较少的 HWD14/14XL 等 系列;存储芯片方面,公司主要产品包括 HWD16P/32P 系列的 NOR Flash 存储器 以及 HWD24C 系列的 EEPROM 存储器;微控制器方面,主要产品涵盖高性能的 HWD32F7 等系列以及低功耗的 HWD32L1 等系列;数据转换方面,根据速率和 精度可将公司主要产品划分为高精度 ADC、超高精度 ADC 以及高速高精度 ADC; 总线接口方面,公司主要产品为兼容多种串行协议的串行通讯协议类接口及通讯 速率快的并行通讯电平转换类接口;电源管理芯片方面,主要产品为用于为数字 电路器件提供输入和内核电源电压的线性电源 LDO 和用于系统电能转换和传送 的开关电源 DC-DC。

1.4、财务分析

2019 年至 2022 年公司营业收入、归母净利润高速增长。2022 年公司实现营业收 入 8.45 亿元,同比增长56.95%,2018至 2022 年营业收入年均复合增长率为 64.27%。 2022 年公司实现归母净利润 2.81 亿元,同比增长 62.65%,2018 至 2022 年归母 净利润年均复合增长率为 186.05%。2023H1 公司实现营收 4.55 亿元,同比增长 10.21%;实现归母净利润 1.47 亿元,同比下降 9.02%。公司业绩增长的主要原因 在于芯片国产化趋势推动下,下游客户需求快速增长,数字及模拟集成电路各类 主要产品销售规模均保持较快增长。

数字集成电路为公司的主要收入来源。2018 至 2022 年,数字集成电路收入占公 司营业收入占比均超过 50%,其中,以 CPLD 和 FPGA 为代表的逻辑器件占比接 近 40%。2018 至 2022 年,模拟集成电路收入占公司营业收入比例逐渐上涨,由 23.44%上涨至 38.31%,主要系数据转换产品营收占比提升,由 2.51%上涨至 17%。 分产品类别来看,公司2022年数字集成电路实现收入4.27亿元,同比增长49.96%, 2018 至 2022 年年均复合增长率为 54.33%;其中:CPLD 实现收入 1.99 亿元,同 比增长 48.50%,2018 至 2022 年年均复合增长率为 47.90%;FPGA 收入 1.28 亿 元,同比增长 34.09%,2018 至 2022 年年均复合增长率为 48.45%;存储芯片收入 6850.92 万元,同比增长 76.50%,2018 至 2022 年年均复合增长率为 75.96%;微 控制器收入 3106.62 万元,同比增长 92.15%,2018 至 2022 年年均复合增长率为 334.08%。

公司 2022 年模拟集成电路实现收入 3.24 亿元,同比增长 40.93%,2018 至 2022年年均复合增长率为 85.73%。其中:数据转换实现收入 1.44 亿元,同比增长 46.49%, 2018 至 2022 年年均复合增长率为 164.90%;总线接口收入 8885.78 万元,同比增 长 26.62%,2018 至 2022 年年均复合增长率为 54.78%;电源管理实现收入 5980.45 万元,同比增长 143.23%,2018 至 2022 年年均复合增长率为 80.99%;放大器实 现收入 3130.02 万元,同比下降 14.95%,2018至 2022年年均复合增长率为 76.55%。

从产品销量来看,公司 2023 年上半年销售数字集成电路 11.43 万颗,其中逻辑芯 片、存储芯片、微控制器的销量分别为 6.20 万颗、3.76 万颗、1.47 万颗;2020 至 2022 年数字集成电路的销量分别为 12.89 万颗、16.23 万颗、29.05 万颗,2021 年、 2022 年的增长率分别为 25.91%、78.99%,主要系国内特种领域对集成电路产品的 需求提升,以及集成电路国产化的国家战略。公司 2023 年上半年销售模拟集成电 路 64.47 万颗,其中数据转换、总线接口、电源管理、放大器的销量分别为 4.68 万颗、9.58 万颗、49.46 万颗、0.76 万颗;2020 至 2022 年模拟集成电路的销量分 别为14.77万颗、34.90万颗、49.01 万颗,2021年、2022年的增长率分别为136.29%、 40.43%,主要系国家产业政策支持和下游行业需求旺盛。

2022 年数据集成电路均价同比下降,模拟集成电路价格稳定。从产品单价来看, 2020-2023H1数字集成电路的平均单价分别为1496.84元、1754.94元、1470.64元、 1955.26 元,2021 年平均单价同比增长 17.24%,2022 年同比下降 16.20%,主要系 CPLD、存储芯片和微控制器的平均单价下降,拉低了总体平均单价。2020-2023H1 模拟集成电路的平均单价分别为 796.84 元、657.91 元、660.25 元、318.98 元,2021 年平均单价同比下降 17.44%,主要系客户向公司采购未进行封装及测试的特定型 号总线接口裸片共计 6.08 万颗,拉低了总体平均单,2022 年同比增长 0.36%。 从细分产品来看,数字集成电路当中,CPLD、FPGA、存储芯片、微控制器 2022 年平均单价分别为 1190.53 元、3747.14 元、977.54 元、1664.59 元,分别同比 -12.92%、12.05%、-30.63%和-18%;模拟集成电路当中,数据转换、总线接口、 电源管理、放大器 2022 年平均单价为 2986.22 元、452.38 元、761.82 元、187.37 元,分别同比 13.22%、20.96%、-4.69%、-52.45%。

2023 年上半年公司整体毛利率为 77.75%,2022 年公司整体毛利率为 76.13%,较 2021 年下降 6.57pct。分业务来看,2022 年数字集成电路实现毛利率 76.30%,较 2021 年下降 7.35pct;模拟集成电路实现毛利率 76.77%,较 2021 年下降 5.34pct; 其他产品实现毛利率 56.74%,较 2021 年下降 15.32pct;技术服务实现毛利率 77.54%,较 2021 年下降 3.78pct。 2023 年上半年公司整体净利率为 32.35%,2022 年公司整体净利率为 33.29%,同 比增加 1.17pct,2020 年公司扭亏为盈后,净利率开始迅速提升。

2019 年以来费用管控能力提升,期间费用率显著改善。2019 年至 2022 年,随着 公司业务规模的增长,公司期间费用金额整体呈上升趋势,但占营业收入的比例 大幅下降。2023 年上半年期间费用率有所上升,主要系公司研发费用增幅较大。 2019 至 2022 年,公司期间费用率从 81.35%大幅下降至 36.34%,其中,管理费用 率的改善最为显著,从 36.98%降至 11.31%。随着下游需求不断放量,公司规模效应有望进一步提升。

1.5、拟 IPO 募投项目

据成都华微招股说明书,公司拟公开发行不超过 9560 万股,募集资金 15 亿元; 募集资金扣除发行费用后将用于芯片研发及产业化、高端集成电路研发及产业基 地以及补充流动资金。本次募集资金投向主要包括:1)全面提升公司新产品的研 发能力;2)全面提升公司的产品检测能力。 其中,芯片研发及产业化项目拟投资共计 7.5 亿元,开展高性能 FPGA、高速高精 度 ADC、自适应智能 SoC 等三个方向的产品研发及产业化,巩固公司在 FPGA 领 域的传统优势,继续推进公司高速高精度 ADC 领域的快速发展,积极推动公司在 智能 SoC 领域的突破。高端集成电路研发及产业基地项目拟投资 7.95 亿元,由全 资子公司华微科技实施,建设公司检测中心和研发中心,打造集设计、测试、应 用开发为一体的高端集成电路产业平台,强化巩固公司特种集成电路领域的核心 地位,项目建成后将进一步提升公司集成电路产品的设计能力。

2、特种集成电路行业需求稳定,国产替代空间广阔

从全球市场来看,随着全球信息化进程的推进,集成电路的市场规模高速扩张, 逐渐发展成为全球经济的核心支柱产业之一。从国内市场来看,伴随包括通信、 工业控制、消费电子等下游行业对需求的快速拉动,以中国为代表的发展中国家 集成电路总体需求不断提升。根据中国半导体行业协会(CSIA)统计,中国集成 电路产业销售额 2021 年已增长至 10458.30 亿元。 根据 IC Insights 预测,2021 年至 2026 年,整个集成电路行业增速受到下游 汽车 电子、5G 通信等应用场景的带动作用,市场规模的复合增速有望维持在 10.20%, 其中模拟、逻辑和存储 IC 市场增速将分别达到 11.80%、11.70%和 10.80%,将成 为集成电路细分市场中复合增速最快的三个赛道。

特种芯片国产替代需求迫切,数字和模拟集成电路是重点补短板方向。近年来, 全球政治经济环境存在一定不确定性,国际贸易摩擦频发亦使得国内集成电路产 业受到了一定的冲击。在此背景下,国家积极出台了相关的产业政策,大力支持集成电路产业特别是特种领域产品的国产化,伴随着我国电子设计与制造技术水 平的全面提升,我国特种集成电路行业将迎来发展的黄金时机。 据公司招股说明书援引前瞻产业研究院的测算,我国特种电子行业预计未来仍将 呈现增长趋势,到 2025 年市场规模有望突破 5000 亿元。随着特种电子行业国产 化水平的不断提升以及各类先进技术的不断实现,特种集成电路作为电子行业重 要组成部分以及功能实现的重要载体,同样面临着广阔的市场前景。

据《电子元器件国产化替代工作探讨》(2015 年)对某型号进口电子元器件国产化 替代采纳情况数据进行统计,国内替代产品与进口产品相比较,关键性能指标、 质量可靠性、封装体积的差异以及产品没有使用经历是阻碍元器件国产化的主要 因素,该型号元器件国产化率约为 35.27%。

2.1、数字集成电路行业

2.1.1、逻辑芯片

伴随着全球的信息化与智能化浪潮不断推进,逻辑电路的市场规模亦随之不断提 升。据 Statista Market Insights 数据统计,全球逻辑电路产业市场规模从 2016 年的 981 亿美元增长至 2022 年的 1877 亿美元,并预计于 2027 年达到 2639 亿美元; 据 IC insights 数据统计,2020 年逻辑芯片市场规模约占到整体市场规模比重的 26.2%,占到全球市场的 29.10%,2018-2020 年三年复合增速为 8.92%,中国逻辑 芯片的市场规模维持稳步增长的态势。在所有的逻辑芯片产品中,以可反复改写 的灵活性为特征的 FPGA/CPLD 产品快速发展,全球市场规模快速增长。未来, 随着全球新一代通信设备部署以及人工智能等市场领域需求的不断增长,FPGA 市场规模预计将持续提高。根据华经产业研究院数据统计,预计全球 FPGA 市场 规模将从 2021 年的 68.60 亿美元增长至 2025 年的 125.80 亿美元,年均复合增长 率约为 16.4%。随着国产化进程的进一步加速,中国 FPGA 市场需求量有望进一 步持续扩大,市场规模亦将随之不断增长。

逻辑芯片海外龙头企业赛灵思、阿尔特拉在可编程逻辑器件方面具备较强的竞争 优势,同时在全球占有较高的市场份额,根据成都华微招股书援引华经产业研究 院统计,2020 年赛灵思全球市场占有率达到 49%,阿尔特拉的市场占有率达到 34%,形成了双寡头的竞争格局。 特种逻辑芯片领域,我国当前主要参与者分为科研院所和配套企业,科研院所主 要包括航天科技 772 所(北京微电子技术研究所)、中电科 54 所,配套企业主要 包括成都华微、紫光国微、复旦微电,以及中科院孵化企业中科亿海微等。 国内厂商与海外龙头仍存在较大差距,产品的结构升级以及高端产品的国产替代 是行业增长的主要驱动力。以成都华微 FPGA 产品为例,公司最先进已量产产品 为采用 28nm 制程工艺的 7000 万门级产品,而国际领先厂商赛灵思已经于 2020 年推出采用 7nm 最先进制程的十亿门级产品;就 CPLD 而言,公司最先进产品采 用 0.18μm 制程并拥有 2210 个逻辑单元,而国际领先厂商阿尔特拉已于 2014 年 推出采用 55nm 最先进制程产品,逻辑单元数可达 5 万个。

2.1.2、存储芯片

随着通讯、物联网、大数据等领域的快速发展,现代电子系统对于存储的需求也 将快速增长。据中商产业研究院数据,2022 年全球存储芯片市场规模为 1555 亿 美元,同比增长 1.1%,预计 2023 年市场规模达到 1658 亿美元,同比增长 6.62%, 未来整体市场规模仍将在供需波动中维持长期增长趋势。国内市场而言,2022 年我国存储芯片市场规模为 5938 亿元,同比增长 8.08%,2023 年市场规模预计为 6492 亿元,同比增长 9.33%。

我国特种存储芯片主要参与者包括成都华微、复旦微电、紫光国微,以及航天科 技 772 所和中电科 58 所等。

2.1.3、微控制器

伴随汽车电子、工业控制等下游需求的不断提升,以 MCU 为代表的微控制器因 其具备的高性能、低功耗、灵活性等特性市场需求不断提升。根据 Precedence Research 数据统计,2023 年以来全球 MCU 市场规模持续上升,预计达到 295.4 亿 美元,同比增长 9.4%;分下游领域来看,国防&军事占比约为 12%。据成都华微 招股书,由于物联网行业和新能源汽车行业的增长速度领先全球,下游应用产品 对 MCU 产品需求保持旺盛,中国 MCU 市场增长速度继续领先全球。未来 5 年, 随着下游应用领域的快速发展,中国 MCU 市场将保持较好的增长态势,预计 2026 年我国 MCU 市场规模将达到 513.00 亿元。

根据各单位官网/公告,我国特种 MCU 主要厂商包括成都华微、紫光国微、复旦 微电、振华风光、中电科 58 所等。

2.2、模拟集成电路行业

根据 Frost&Sullivan 及振华风光招股书数据显示,2013-2021 年全球模拟集成电路 的市场规模从 401 亿美元提升至 586 亿美元,年复合增长率为 4.9%;我国模拟集 成电路市场规模在全球范围内的占比达到 60%以上,2021 年市场规模达到 2731 亿元,预计 2025 年有望达到 3340 亿元。从全球模拟芯片终端应用领域看,其广 泛应用于通信、汽车、工业、消费电子、计算机、国防等领域。 模拟芯片市场集中度较低,2021 年前两大厂商德州仪器和 ADI 的市占率分别约| 为 19%和 12.7%,其余厂商市占率均不超过 10%,前十大厂商市占率合计 68%, 且竞争格局相对稳定。高性能射频芯片和电源管理芯片是特种终端和系统的核心, 在装备信息化建设和自主可控需求的双重拉动下,国内模拟集成电路企业有望快 速崛起。

模拟集成电路又可进一步分为电源管理集成电路(电源管理芯片)、放大器、接口 集成电路和微波集成电路四个大类,每个大类下属涵盖多个细分产品种类。其中 电源管理芯片是模拟集成电路最大的细分市场,具有应用范围广、细分品类众多 的特点,产品类型包括电池管理集成电路、电压基准电路、电源监控电路、 LCD/LED 驱动器、电机驱动器、稳压器以及电源模块(含 DC/DC 变换器)。 放大器主要包括运算放大器、通用放大器、高速放大器、功率放大器、精密放大 器、差分放大器、仪表放大器、可变增益放大器和特殊放大器(频率转换器,隔 离放大器,线路驱动器,对数放大器,采样保持放大器,跨导放大器,互阻放大 器,视频放大器等)等。 接口集成电路主要包括时基电路、数据交换器、多协议接口集成电路、隔离器集 成电路、电路保护集成电路、电平转换器、开关和多路复用器等。其中数据交换 器又包括模拟/数字交换器(ADC)、数字/模拟交换器(DAC)、集成交换器、传感 器模拟前端、数字电位器等细分类型。

微波集成电路是处理射频信号的模拟集成电路,可以分为混合微波集成电路和单 片微波集成电路。自 1950 年以来,微波器件经历了从同轴器件—微带器件—单片 微波集成电路的演变,单片微波集成电路又经历了从硅基衬底—砷化镓衬底—氮 化镓衬底的演变。微波集成电路主要的生产厂商有 ADI(讯泰科技 Hittite)、TI、 Microsemi、MACOM 等。微波集成电路又可以细分为:低噪声放大器、限幅器、 衰减器、RF 混频器、频率合成器、倍频器、I/Q 调制解调器、锁相环、移相器、定时和时钟、RF 收发器、RF 开关、可调谐滤波器等。

总体来说,模拟芯片的细分种类多样且型号众多,因此单一厂商难以实现模拟芯 片各个种类型号的全部覆盖。

2.2.1、放大器

2021 年全球放大器市场规模为 57.36 亿美元,根据 Business Growth Report 预测, 2027 年市场规模有望达到 75.27 亿美元,2021-2027 年复合增速为 4.63%。根据 Databeans 数据显示,2020 年亚德诺和德州仪器在放大器和比较器领域的全球销 售收入分别为 10.94 亿美元和 9.08 亿美元,营收占比遥遥领先于其他模拟集成电 路厂商。由于信号链技术壁垒相对较高,目前全球市场份额排名前十的厂商均来 自欧日美,中国企业布局相对较少。 国内特种放大器主要供应商公司包括成都华微、振华风光、合肥芯谷微、铖昌科 技、中电科 24 所、中电科 13 所、中电科 55 所等。

2.2.2、模数/数模转换芯片

ADC 和 DAC 是模数/数模转换芯片,为信号链芯片的一种,ADC 主要作用是将 真实世界产生的如温度、压力、声音、指纹或者图像等模拟信号转换成更容易处 理的数字形式。DAC 的作用则与 ADC 相反,将数字信号调制成模拟信号;从应 用需求来看,ADC 总需求更高,占比接近 80%。ADC 和 DAC 是真实世界与数字 世界的桥梁,属于模拟芯片中难度最高的一部分,被称为模拟电路皇冠上的掌上 明珠;从特点上,ADC 芯片可以分为高速高精度、低速高精度、高速低精度以及 低速低精度四种类型。 根据 Statista 统计,2022 年 ADC 芯片市场规模约为 29.3 亿美元,同比增长 6.55%, 预计到 2027 年全球 ADC 芯片市场规模将达到 40.9 亿美元,2022-2027 年均复合 增速为 6.90%。

1996 年,以西方为主的 33 个国家在奥地利维也纳签署了《瓦森纳协定》,规定了 高科技产品和技术的出口范围和国家,其中高端 ADC 属于出口管制的产品,中 国也属于受限制的国家之一,禁运范围主要是精度超过 8 位且速度超过 10MSPS 的 ADC。 全球 ADC/DAC 市场主要被以美国 TI、ADI、美信、微芯,以及日本瑞萨、罗姆 半导体为首的海外龙头所垄断,高精度 ADC/DAC 在电子设备中属于核心器件, 进入供应链后不会轻易替换。早期国内的设备厂家出于性能、质量等多方面的考 虑,通常选用海外龙头厂商的产品。近年来国内的设备厂家逐渐开始采购国产芯 片。 目前我国工业级 ADC/DAC 企业主要包括思瑞浦、上海贝岭、圣邦股份、迅芯微 等厂商,特种领域主要以国家队科研院所及企业为主,其中包括中国电子旗下的 成都华微,中电科旗下的 24 所、58 所,航天科技旗下 772 所,除此之外还涌现 出如臻镭科技、振芯科技等民营领军企业。

2.2.3、电源管理芯片

根据 Frost&Sullivan 数据统计,2021 年全球电源管理芯片市场规模约为 368 亿美 元,同比增长 11.85%;预计到 2025 年,全球电源管理芯片市场规模有望达 526 亿 美元,2017-2025 年均复合增速为 11.32%。 2021 年我国电源管理芯片市场规模约 132 亿美元,同比增长 11.80%;预计到 2025 年,我国电源管理芯片市场规模将达到 235 亿美元,2017-2025 年年均复合增速为 12.44%,高于全球市场规模增速。

中国电源管理芯片市场根据市场竞争格局可划分为三个梯队,第一梯队是以德州 仪器、高通、ADI、英飞凌等欧美龙头企业为代表的海外厂商,第二梯队是以圣邦 股份、全志科技、韦尔股份等国内上市龙头企业为代表的本土头部厂商,第三梯 队为其他中小规模的电源管理芯片企业。

根据前瞻产业研究院数据统计,2020 年中国电源管理芯片市场欧美企业占据约 80% 的市场份额,中国 Top10 企业合计市场份额仅为 7.5%,未来具备极大的国产替代 空间。 特种行业重点参与单位包括中电科 24 所、成都华微、振华风光、臻镭科技、锴威 特,以及新雷能等。

3、公司核心竞争优势

3.1、聚焦核心技术,构建研发壁垒

高度重视研发投入,研发人才储备充足。公司研发项目由国拨研发项目及自筹研 发项目构成,近三年公司研发投入持续增长,自筹及国拨研发项目累计研发支出 占累计营业收入的比例为 44.28%。同时,公司高度重视研发人才的引进和培养, 截至 2023 年 6 月末研发人员占员工总数的比例为 42.07%,形成了较为完善的研 发体系及人才梯队。

连续承接国家专项计划,核心产品国内领先。公司作为国家“909”工程集成电路 设计公司和国家首批认证的集成电路设计企业,自成立以来连续承担 FPGA、 CPLD 等产品的多项国家科技重大专项,以 CPLD 和 FPGA 为代表的可编程逻辑 器件和数据转换 ADC 产品为公司的核心产品和主要研发方向,经过公司在集成 电路领域二十余年的深耕,这些产品的技术水平和性能均处于国内领先地位。 在可编程逻辑器件领域,公司连续承接了国家“十一五”、“十二五”、“十三五” FPGA 国家科技重大专项,拥有自主创新 FPGA 架构设计技术、工艺适配设计技 术和高速低功耗设计技术等,FPGA 产品规模最高可达 7,000 万门级,同时拥有产 品系列齐备的 CPLD 产品,在国内处于领先地位。

在数据转换领域,公司连续承担“十三五”高速高精度 ADC 国家科技重大专项、 高速高精度 ADC 国家重点研发计划,并于 2022 年收购了苏州云芯,实现了在该 领域技术的突破,是高精度 ADC 领域的骨干企业,已掌握高精度 ADC 转换器设 计技术,拥有领先的专利算法和架构,在 16 位以上高精度 ADC 领域处于国内领 先地位。 在智能 SoC 领域,公司承接了智能异构可编程 SoC 国家重点研发计划。通过开发 高能效异构型神经网络处理器,并优化数据存储方式,重点研究数据压缩算法, 解决片上系统有效数据混合存储,大带宽数据传输以及异构核通信等系列问题。

深耕集成电路领域二十余年,技术实力雄厚。公司聚焦关键核心技术攻关,强化 科技创新能力,在逻辑芯片、模拟芯片、存储芯片、微控制器等方面形成了一系 列具有自主知识产权的核心技术。截至 2023 年 6 月 30 日,公司共拥有境内发明 专利 88 项,境外发明专利 4 项,集成电路布图设计权 183 项,软件著作权 28 项。 2019 年至 2023 年上半年,核心技术形成收入占主营业务收入的比例均超过 80%。

3.2、深度绑定核心客户,订单可持续性强

FPGA 等特种集成电路产品具有基于下游客户的需求定制的特点,即产品在销售 时要为客户进行针对性的现场代码设计和调试、分系统对接和联调以保证产品能 满足客户对功能和性能要求。而此类基于下游客户需求的产品定型生产后,考虑 到整个系统的可靠性、稳定性、一致性以及经济成本、时间成本等方面,最终用 户一般不会更换其主要装备及其核心配套产品供应商,并在其后续的产品升级、 技术改进中与供应商进行持续合作,因此公司产品订单持续性较强。公司凭借在 特种集成电路领域二十余年的技术积累、客户渠道拓展、优质的产品质量和服务 以及良好的品牌建设,已经与中国电科集团、航空工业集团、航天科技集团、航 天科工集团等大型央企集团下属单位建立了长期稳定的合作关系,2018 年至 2023 年上半年,公司前五大客户合计占营业收入的比例分别为 80.18%、82.27%、74.65%、 72.85%、65.26%、75.50%。

2022 年航空工业集团和航天科工集团销售收入占比提升较多,分别从从 2021 年 的 15.77%和 6.16%提升至 21.03%和 11.95%,分别同比增加 5.26pct 和 5.79pct。中电科集团销售收入占比从 2021 年的 30.55%下滑至 2022 年的 17.94%,同比减少 12.61pct。

3.3、产品结构高端化升级,毛利率稳步提升

产品结构方面,近年来随着公司新产品的不断研发投入及市场推广,无论是以 CPLD、FPGA 为代表的逻辑芯片和数据转换等核心产品还是存储芯片、总线接口 等通用产品,其结构逐渐都逐渐向高端化转型,单价相对较高的高端产品销售和 营业收入占比逐渐提高,带动公司产品的平均单价和毛利率逐步提升。 公司核心产品 FPGA、CPLD 以及 ADC 明显向高端化升级。逻辑芯片领域,对于 CPLD 类产品,2020 年至 2021 年随着 570/1270/2210 等高端系列产品销售占比的 提升,产品毛利率从 2020 年的 83.01%提升至 2021 年的 88.53%;对于 FPGA 类 产品,由于 4V 系列产品平均销售单价显著高于 2V 系列,且 4V 系列产品销量占 比从 2021 年度的 6.12%提升至 2022 年的 16.97%,收入占比从 15.26%提升至 29.28%,因此带来 FPGA 类产品综合单价的提升。数据转换领域,采样精度为 16 位及 24 位等高精度 ADC 产品逐步实现规模化销售,随着产品结构的不断优化, 数据转换类产品毛利率亦呈现小幅上升的趋势。

对于存储芯片、总线接口等基础通用型芯片,高端产品占比也在逐步提高。在存 储芯片方面,公司积极推广多种型号 NORFlash、EEMPROM 存储器对外销售,降 低产品集中度,提高产品平均单价;在总线接口方面,技术含量及价格较高的 HWD14**及 14**、HWD113**及 113**的合计销售收入占同类产品总收入的比例从 2019 年的 15.79%大幅提升至 2020 年的 32.67%。

从销量上看,CPLD 的高端产品 570/1270/2210 系列销量从 2020 年的 0.54 万颗增 长至2023年上半年的2.14万颗,占CPLD产品总销量比重由9.58%上升至48.68%; FPGA 的高端产品 4V 及奇衍系列销量从 2020 年的 0.08 万颗增长至 2023 年上半 年的 0.60 万颗,占 FPGA 产品总销量比重由 2.80%上升至 32.87%;数据转换方 面,24 位以上系列销量由 2020 年的 0.14 万颗增长至 2023 年上半年的 0.41 万颗, 占数据转换类产品总销量比重由 4.49%上升至 8.84%。

从收入来看,CPLD 的高端产品 570/1270/2210 系列收入占比由 2020 年的 28.13% 提升至 2023 年上半年的 66.06%,增长 37.93pct;FPGA 方面 4V 及奇衍系列收入 占比由 2020 年的 9.09%提升至 2023 年上半年的 51.99%,增长 42.90pct。

公司新品毛利率高于老品毛利率。公司首次实现销售的新品毛利率整体高于老品 毛利率,新品毛利率较高主要原因在于产品的整体技术含量高,存在技术优势和 不可替代性,因此市场定价较高,能够实现较高的毛利率水平。2022 年公司新品 毛利率为 76.69%,老品毛利率为 75.67%,新品较老品毛利率高出 1.02pct。

3.4、产品矩阵丰富,满足客户一站式采购需求

不同于消费级和工业级集成电路,特种集成电路具有投入高、准入资质复杂、产 业化周期较长等特点,竞争者存在一定的准入门槛,需要在保密体制、质量管理 体系、研制许可等多方面取得相应的认证资质,同时还需要定期检查及复审。对 于特种集成电路客户而言,由于其供应商的选择需要经过严格的筛选流程,因此 客户对于品种繁多的集成电路产品具有较强的一站式产品采购需求。目前,公司已经建立了以 FPGA、CPLD、ADC 等核心产品搭配存储器、电源管理、总线接口 等辅助类通用芯片的产品结构,产品覆盖可编程逻辑器件 CPLD/FPGA、数据转换 ADC/DAC、存储芯片、总线接口、电源管理、微控制器等多系列集成电路产品, 包括数字和模拟芯片在内的十余类别、百余个具体产品型号,丰富的产品线具备 为客户提供特种集成电路产品一站式采购以及综合解决方案的能力。目前我国特 种集成电路领域的主要供应商包括成都华微、复旦微电、紫光国微、振芯科技、 铖昌科技和振华风光等企业。

在数字集成电路领域,公司的主要竞争对手为复旦微电和紫光国微。其中,复旦 微电特种集成电路领域产品主要包括高可靠级别非挥发存储器以及 FPGA 芯片; 紫光国微的特种集成电路业务由子公司深圳国微电子负责,其产品包括特种微处 理器、特种可编程器件、特种存储器、特种总线及接口、特种电源电路、特种 SoPC 和定制芯片等几大类。 在模拟集成电路领域,公司的主要竞争对手为振芯科技、铖昌科技、臻镭科技和振华风光。其中,振芯科技特种集成电路领域产品主要包括直接数字频率合成器 DDS、频综类芯片、视讯类芯片、MEMS 惯性器件、卫星通信芯片等;铖昌科技 主要产品可分为放大器类芯片、幅相控制类芯片和无源类芯片三类,产品主要面 向星载相控阵雷达市场,相对较为单一;振华风光主要产品包括信号链及电源管 理器等。

(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。)



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