2023年复旦微电研究报告 深耕IC设计领域二十余载 全球速讯

2023-05-19 10:49:06

来源:浙商证券

1 复旦微电:IC 设计领跑者,多业务线齐发展

1.1 领跑 IC 设计领域,国内首家上市 IC 设计公司


(资料图片仅供参考)

IC 设计领跑者,深耕二十余载,技术沉淀深厚。公司从事超大规模集成电路的设计、 开发、测试业务,并为客户提供系统解决方案。公司于 1998 年 7 月在复旦大学逸夫楼成 立,于 2000 年 8 月成功在香港创业板上市,是国内成立最早、也是第一家上市的股份制集 成电路设计企业。2014 年公司转香港主板,2021 年登陆上交所科创板,形成“A+H”资本 格局,在二十多年的发展中稳步前行。

1.2 管理团队多为技术背景出身,行业经验丰富

始于复旦大学源远流长,人才、研发资源丰富。公司前身是复旦高技术公司,芯片设 计业务早在 1993 年复旦大学成立复旦高技术公司时已开展。在完成多项 IC 产品的设计 后,复旦高技术成立上海复旦微电子,进一步开发及销售产品。公司成立后,复旦大学不 断为公司提供技术、人才上的支持,至今仍保持稳定、良好的合作关系。 多方持有股权,员工持股激励研发人员。截至 2023 年 4 月,公司第一大股东为上海复 旦复控科技产业控股有限公司,持有公司 13.42%股份,实控人为上海国资委。上海复芯凡 高集成电路技术有限公司(前上海高技术公司改名)为公司第二大股东,持有公司 13.07% 股份,为复旦大学全资控股。目前公司无控股股东和实际控制人。员工持股平台目前共持 有公司 0.32%的股份,参与者除主要管理者皆为核心技术人员。

管理人员多数毕业于复旦,技术背景深厚,管理经验丰富。公司董事长蒋国兴先生为 教授级高级工程师,复旦大学计算数学专业本科学历,曾任复旦大学产业化与校产管理办 公室主任、上海复旦复华科技股份有限公司副董事长、总经理;总经理兼执行董事施雷先 生为复旦大学管理科学专业硕士、教授级高级工程师,曾任上海市农业投资总公司发展部 副经理、上海太平洋商务信托公司总经理、上海市商业投资公司任职、上海市商业投资 (集团)有限公司总经理助理、副总经理、总经理、董事长。5 名公司的核心技术人员均 有深厚技术背景。

1.3 产品线齐全,下游应用领域丰富

公司产品线齐全,下游应用领域丰富。公司在国内芯片设计企业中产品线较广,现有 安全与识别芯片(业务占比 27.58%)、非挥发存储器(业务占比 26.57%)、智能电表芯片 (业务占比 16.80%)、现场可编程门阵列(FPGA)(业务占比 22.07%)四大类产品线,并 通过控股子公司华岭股份为客户提供芯片测试服务(业务占比 6.18%)。 安全与识别芯片:复旦微电安全与识别产品线依托自主研发的射频、存储器和安全防 攻击技术,已形成了 RFID 与传感芯片、智能卡与安全芯片、智能识别设备芯片等多个产 品系列。产品覆盖存储卡、高频/ 超高频标签、NFC TAG、接触式/非接触式/双界面智能 卡、安全 SE 芯片、安全 MCU 芯片、非接触读写器机具以及移动支付等数十款产品,是国 内安全与识别芯片产品门类较为齐全的供应商之一。

非挥发存储器:复旦微电的存储芯片产品线可提供多种接口、各型封装、全面容量、 高性价比的非挥发存储器产品,目前主要产品为 EEPROM 存储器、NOR Flash 存储器和 SLC NAND Flash 存储器,具有多种容量、接口和封装形式,整体市场份额居国内前列。

智能电表 MCU :MCU 是电子式电能表智能电表的核心元器件,可实现工业和家庭用 电户的用电信息计量、自动抄读、信息传输等功能;低功耗通用 MCU 产品可应用于智能 电表、智能水气热表、智能家居、物联网等众多领域。

FPGA 芯片:FPGA 名为现场可编程门阵列,是一种硬件可重构的集成电路芯片。 FPGA 拥有软件的可编程性和灵活性,在 5G 通信、人工智能等具有较频繁的迭代升级周 期、较大的技术不确定性的领域,FPGA 是较为理想的解决方案。公司是国内 FPGA 领域 技术较为领先的公司之一。

集成电路测试服务:公司通过控股子公司华岭股份为客户提供从芯片验证分析、晶圆 测试到成品测试的集成电路测试服务整体解决方案,集成电路测试的具体内容包括晶圆测 试及成品测试。测试能力广泛覆盖移动智能终端、信息安全、数字通信、FPGA、CIS、金 融 IC 卡、汽车电子、物联网 IoT 器件、MEMS 器件、三维高密度器件以及新材料、新结 构等众多产品领域。

1.4 业绩高速增长,各产品线维持高毛利

营收和净利润持续高速增长。2017-2022 年,公司营业收入从 14.50 亿元增至 35.39 亿 元,5 年 CAGR 为 19.54%;归母净利润从 2.29 亿元增至 11.17 亿元,5 年 CAGR 为 37.26%。2019 年因下游市场需求下滑,存货跌价准备增加叠加研发费用增加,公司曾出现 亏损,2020 年~2021 年,受益于全球半导体行业景气周期,公司扭亏为盈,业绩高速增 长。2022 年以来,全球芯片转为结构性紧缺。消费电子芯片价格下行明显,公司在工业级 产品、消费、高可靠等应用场景积极开拓市场,实现营业收入同比增长 37.31%,归母净利 润同比增长 109.31%。

综合毛利率和净资产收益率持续增长,四大产品线毛利率进一步提升。2022 年公司综 合毛利率达到 64.67%,净资产收益率达到 28.48%,两项均创历史新高。FPGA 芯片业务高 毛利率几乎不变,安全与识别芯片、非挥发性存储器及智能电表芯片产品线毛利率同比均 不同幅度增长。

2 公司为 FPGA 领军企业,国产替代背景下深度受益

2.1 FPGA 最大特点是现场可编程性

FPGA 是一种集成电路芯片,最大特点是现场可编程性。FPGA 于 1985 年由赛灵思创 始人之一 Ross Freeman 发明,并在现有的可编程器件(如 PAL、GAL、CPLD 等)的基础 上进一步发展而来。FPGA 主要由可编程 I/O 单元、可编程逻辑单元、可编程布线资源等组成。作为专用集成电路(ASIC)领域中的一种半定制电路,FPGA 可以根据使用者的需求 通过配套 EDA 软件多次重复编程配置以实现特定功能。

FPGA 具备灵活性高、上市时间短和应用开发成本低等优势,地位显著提升。1) 灵活 性高:FPGA 可以通过编程执行 ASIC 能够执行的任何逻辑功能,即随时改变芯片功能,在 技术还未成熟的阶段,这种特性能够降低产品的成本与风险。2)上市时间短:FPGA 是专 用电路中开发周期最短、应用风险最低的器件之一,对 FPGA 编程后即可直接使用,无须 经历三个月至一年的芯片流片周期,为企业缩短了产品上市时间。3) 应用开发成本低:相 较 ASIC 方案,FPGA 方案几乎没有固定成本,在使用量小时采用 FPGA 方案无须一次性支 付几百万美元的流片成本,同时也不用承担流片失败的风险。地位提升: FPGA 芯片早期 在部分应用场景是 ASIC 芯片的批量替代品,近年来随微软等头部互联网企业数据中心规 模扩大,FPGA 芯片应用范围持续扩大。

2.2 通信和工业是国内 FPGA 主要应用领域

2.2.1 FPGA 应用场景广泛,市场空间广阔。

FPGA 应用场景广泛,市场空间广阔。因为高灵活性、应用开发成本低和上市时间短 等优势,FPGA 芯片在网络通信、工业控制、数据中心、汽车、消费电子和人工智能等领 域有广泛的应用场景。根据 Frost&Sullivan 数据,2022 年全球 FPGA 市场规模为 79.4 亿美元,2025 年将达到 125.8 亿美元,CAGR 为 16.6%;2022 年中国 FPGA 市场规模为 208.8 亿元,目前占到全球市场比重约 37%,2025 年将达到 332.2 亿元,CAGR 为 16.7%。

2.2.2 国内市场主要集中在通信和工业,以中低端制程和低逻辑单元容量为主

通信和工业是 FPGA 在中国的主要应用领域。FPGA 芯片在下游应用领域非常丰富, 包括工业控制、网络通信、消费电子、数据中心、汽车电子、人工智能等领域,其中通信 和工业是在中国市场的主要应用领域。1)通信:根据 Frost&Sullivan 数据,2022 年 FPGA 芯片在中国通信领域的市场规模为 86.7 亿元,2025 年将达到 140.4 亿元,CAGR 为 17.4%。 2)工业:根据 Frost&Sullivan 数据,2022 年 FPGA 芯片在中国通信领域的市场规 模为 65.2 亿元,2025 年将达到 100.8 亿元,CAGR 为 15.6%。

国内 FPGA 市场以 28nm-90nm 制程和 100K 以下逻辑单元容量为主。1)按制程拆 分:目前 28nm-90nm 制程区间内的 FPGA 芯片由于较高性价比和较高良品率占据了市场的 主要地位。根据 Frost&Sullivan 数据,2019 年中国 FPGA 市场主要以 28nm-90nm 制程为 主,占比为 63.3%。随着对更低功耗、更小面积和更高性能的需求增长,28nm 以下制程的 FPGA 芯片预计将快速发展。2)按逻辑单元拆分:目前 100K 以下逻辑单元的 FPGA 芯片 仍是市场需求量最大的部分,其次为 100K-500K 逻辑单元部分。根据 Frost&Sullivan 数据,2019 年中国 FPGA 市场主要以小于 100K 和 100K-500K 的逻辑单元容量为主,占比分 别为 38.2%和 31.7%。

2.3 国外三家厂商近乎垄断,国产替代需求迫切

全球和中国的 FPGA 市场近乎被国外厂商垄断,国产替代需求迫切。全球的 FPGA 市 场近乎被三大巨头 Xilinx,Intel(Altera),Lattice 垄断,根据中商产业研究院的数据, 2021 年 CR3 在全球超过 90%;根据 Frost&Sullivan 数据,2019 年海外三大厂商在中国市场 份额合计约 96%,预计至今外资占比仍较高。这些国外厂商在硬件设计和高端 EDA 软件 设计方面拥有起步较早的先发优势,并通过近 9000 项专利打造了牢固的知识产权壁垒,形 成了强大的产业生态链。集成电路行业是信息技术产业的核心,是支撑国家经济发展的战 略性、基础性和先导性产业。目前国内的 FPGA 厂商主要有复旦微电、紫光同创、安路科 技等厂商,相比之下中国市场的 FPGA 国产厂商份额较小,国产替代需求紧迫。

国内 FPGA 主要玩家以复旦微电、安路科技和紫光同创为主,最高产品制程均达 28nm 及以上,主力销售产品集中在更低制程。复旦微电成立时间最早,各家技术储备不 同,发展路径和目标市场也不同。如紫光同创是国内唯一一家覆盖高端、中端、低端等多 层次 FPGA 市场应用需求的厂商,产品覆盖通信网络、信息安全、人工智能、数据中心、 工业与物联网等领域;智多星拥有 28nmFPGA 产品 Seal5000 系列,还拥有国内最早从综合 到布局布线全流程自主开发的 FPGA 软件海麒 HqFpga。国产厂商最高产品制程均达 28nm 及以上,主力销售产品集中在更低制程。

政策大力支持 FPGA 芯片产业国产化。集成电路行业是信息技术产业的核心,是支撑 一个国家经济发展的战略性、基础性和先导性产业,其发展程度是一个国家科技发展水平 的核心指标之一。FPGA 芯片产业是其中一个重要的子产业,持续获得政策高度支持。

2.4 公司为 FPGA 领先厂商,国产替代背景下将深度受益

2.4.1 FPGA 业务营收和均价高速增长

FPGA 营收和均价高速增长,占比不断提升,毛利率持续保持高水平。公司 FPGA 及 其他产品业务的销售收入从 2018 年的 1.55 亿元增长至 2022 年的 7.81 亿元,2021 年、 2022 年增速分别为 109.31%、82.90%,占主营业务比例从 10.96%提升至 22.25%。公司 FPGA 及其他产品业务的均价从 2018 年的 2.43 元/颗增长至 2022 年的 17.05 元/颗,增长超 7 倍以上,2021 年、2022 年增速分别为 140.00%、151.79%。公司 FPGA 及其他产品业务的 毛利率始终维持在高位,2022 年为 84.70%,远高于公司其他业务。

2.4.2 优势 1:公司最早推出亿门级 FPGA 产品,提前卡位 28nm 赛道

领先 FPGA 芯片设计厂商,最早在国内推出亿门级 FPGA 产品。公司拥有千万门级 FPGA、亿门级 FPGA 及 嵌入式可编程器件芯片 PSoC 共三大系列数十款产品,具备全流 程自主知识产权 FPGA 配套 EDA 工具 ProciseTM。公司自 2004 年开始进行 FPGA 的研 发,于 2016 年发布了采用 65nm 工艺制程的千万门级 FPGA 产品,于 2018 年二季度率先 发布国内最早研制成功的 28nm 工艺制程的亿门级 FPGA 产品(SerDes 传输速率达到最高 13.1Gbps),于 2022 年开展十亿门级 FPGA 研发工作。同时,公司的拥有国内首款推向市 场的 28nm 工艺制程的嵌入式可编程 PSoC 产品,是国内领先的可编程器件芯片供应商。

2.4.3 优势 2:FPGA 芯片性能处于国产厂商领先水平

公司 FPGA 芯片性能处于国产厂商领先水平。工艺制程、门级规模及 SerDes 速率是 评价 FPGA 产品性能的重要指标。公司 FPGA 芯片主要制程为 65nm 及 28nm 制程,并已开 启 14/16nm 工艺制程的 10 亿门级 FPGA 产品的研发;65nm 制程产品门级规模为千万门 级,28nm 制程产品门级规模为亿门级;28nm 制程产品最高支持 13.1Gbps X 80 通道。在 国产厂商中处于领先水平。

2.4.4 优势 3:亿门级 FPGA 成功导入,客户资源丰富 亿门级

FPGA 进展顺利,国内数百家客户已导入产品。公司于 2018 年推出亿门级 FPGA 产品,2019 年正式向市场导入,2020 年公司的前五大客户中有四家已导入公司亿门 级 FPGA 产品。截止 2021 年底,公司累计向 300 家客户销售 28nm 工艺制程的 FPGA 产 品。亿门级 FPGA 产品进展顺利,将在未来持续助力公司业绩增长和毛利率增长。

2.4.5 优势 4:持续高研发投入,积极研发十亿门级 FPGA

研发费用持续领先同行,积极研发十亿门级 FPGA。公司保持高研发费用投入,2022 年研发费用达 7.35 亿元,研发费用率为 20.95%,2018-2022 年公司研发费用在国内同比公 司中持续保持领先。目前公司正在积极开展 14/16nm 工艺制程的十亿门级产品的开发,确 保公司在国产可编程器件领域技术上的领先地位,不断提升产品竞争力,赢得客户的品牌 忠诚度。

国产替代大背景下,公司有望深度受益。由于起步较晚,我国 FPGA 研发基础相对薄 弱,研发人员稀缺。现如今在国产替代大背景下,公司背靠复旦大学,集中人才加速攻克 技术难点。随着公司在十亿门级 FPGA 产品的研发进程持续推进,公司有望填补国产厂商 在高端 FPGA 领域的空白,未来将深度受益于国产替代机遇。

3 下游应用丰富,多业务高景气发展

3.1 安全与识别芯片:产品线丰富,是公司主要营收来源

3.1.1 安全与识别芯片:公司第一收入来源,产品线丰富

安全与识别芯片是公司最主要收入来源,量价稳定增长。安全与识别芯片是公司主营 业务中占比最大的业务,营收从 2018 年的 6.90 亿元增长至 2022 年的 9.76 亿元,2022 年增 幅为 12.67%;占主营业务的比例从 2018 年的 48.80%下降至 27.80%。2022 年安全与识别 芯片销量为 17.46 亿颗,同比增长 14.91%,均价为 0.56 元/颗。

安全与识别芯片产品线多样化,智能卡与安全芯片占比最大。公司的安全与识别芯片 主要分为 RFID 与存储卡芯片、智能识别设备芯片和智能卡与安全芯片,产品线广泛。其 中智能卡与安全芯片占比最大,2020 年实现营收 3.58 亿元,占比为 58.80%。

3.1.2 RFID 与存储卡芯片:物联网发展推动市场规模持续增长

RFID 芯片是一种无线射频识别技术,可以无需接触读取数据。RFID 技术利用无线射 频识别技术,可通过无线电信号来识别目标并读写数据,无需机械或光学接触。相较于其 他感知技术,如二维码、条形码等,RFID 具有许多优势,如无需接触、可自动识别等。在 适用环境、读取距离、读取效率和可读写性方面,RFID 技术的限制相对较少。 物联网发展推动射频识别市场持续增长。RFID 作为物联网的子行业,位于感知层,是 实现物联网的前提和发展的基础。随着物联网的应用范围不断扩大,RFID 将成为重点发展 和主流的感知层技术。随着成本的下降,RFID 有望在高度智能化的社会中替代二维码、条 形码。目前,RFID 芯片已经广泛应用于零售、汽车电子标识、医疗保健、食品安全、纺织 洗涤、图书馆等多个领域。根据沙利文数据,2020 年全球 RFID 芯片市场规模为 15.93 亿 美元,16-20 年 CAGR 为 7.07%;2020 年中国 RFID 芯片市场规模为 52 .14 亿元,16-20 年 CAGR 为 9.15%。

公司的 RFID 芯片集中在高频和超高频频段,产品布局全面。公司的高频 RFID 产品 在耗材防伪、教育、游戏道具、无人零售、图书馆等领域市场份额领先,2020 年在国内非 接触逻辑加密芯片领域市占率超过 60%。同时,公司正在积极推广超高频 RFID 领域的 EPC 协议读写器芯片和标签芯片、双频测温芯片等产品,以期在 UHF RFID 领域实现新的 市场突破。

3.1.3 智能卡与安全芯片:公司产品国内领先,是公司重点发展方向

伴随通讯网络升级及 EMV 迁移,智能卡芯片行业迎来快速增长,中国为主要市场之 一。智能卡芯片是指粘贴或镶嵌于卡中的内置嵌入式 CPU 芯片,包括双界面 CPU 卡芯 片、非接触式/接触式 CPU 卡芯片等。近年来,智能卡由于拓展性、便捷性及安全性较 高,被广泛应用于各领域。中国智能卡产业经过多年发展取得了显著的成绩,现在已经成 为世界上最大的智能卡市场之一,金融、交通、通信、电力、社保和身份识别等是智能卡的主要应用领域。根据沙利文数据,2022 年全球智能卡芯片市场规模预计为 36.39 亿美 元,同比增长 3.82%,18-22 年 CAGR 为 2.71%;2022 年中国智能卡芯片市场规模预计为 121.22 亿元,同比增长 6.37%,18-22 年 CAGR 为 6.03%。

智能卡与安全芯片产品国内领先,是公司重点发展方向。公司的智能卡与安全芯片产 品支持多种安全加密算法,具有容量大、安全性高等特点,目前已陆续推出了多款接触 式、非接触式以及双界面 CPU 卡芯片,符合住建、社保、卫生、交通、金融等国家部委标 准,广泛用于证件、交通、社保、金融等领域,在国内智能卡领域处于领先梯队。自 2006 年推出首款非接触式 CPU 卡芯片 FM1208 以来,又陆续推出了 FM1216、FM1232、 FM1280 等多款产品,方便用户灵活应用。近年公司推出针对物联网的安全 SE 芯片和安全 MCU 芯片,在门锁、门禁、表具以及汽车 TBOX 等多个应用得到批量的使用。

3.2 非挥发存储器:均价高速增长,NOR Flash 收入贡献最大

3.2.1 非挥发存储器业务均价高速增长,NOR Flash 存储器营收占比最大

非挥发存储器应用领域广泛,公司产品线丰富。存储芯片是指利用电能方式存储信息 的半导体介质设备, 其存储与读取过程体现为电子的存储或释放,是应用面最广、市场比 例最高的集成电路基础性产品之一。非挥发存储器是存储器的一类,所存储的信息在电源 关闭后仍能长时间存在,不易丢失。公司的存储器分为 EEPROM,NOR Flash 及 SLC NAND Flash 三类,产品线可提供多种接口、各型封装、全面容量、高性价比的非挥发存储 器产品。

非挥发存储器业务收入高速增长,5 年内均价增长 3 倍。公司非挥发存储器业务营收 从 2018 年的 3.63 亿元增长至 2022 年的 9.40 亿元,22 年增速为 30.41%,5 年 CAGR 为 26.87%;营收占比稳定,2022 年占主营业务比重为 27%,是公司第二大收入来源;2022 年非挥发存储器销量为 5.40 亿颗,均价为 1.74 元/颗,均价 22 年增速为 163.22%,实现 5 年增长 3 倍。

NOR Flash 存储器营收占比最大。公司的非挥发存储器主要分为 EEPROM 存储器、 NOR Flash 存储器和 SLC NAND Flash 存储器,在 2020 年的占比分别为 36.04%、 55.25% 和 8.71%。其中 NOR Flash 存储器营收占比最大,2020 年实现营收 2.82 亿元,增速为 81.49%。

3.2.1 EEPROM 存储器:市场持续扩容,公司是国内领先厂商

EEPROM 应用领域广泛,市场规模持续增长。EEPROM(Electrically Erasable Programmable read only memory)存储器是支持电可擦除的非挥发存储器,是一种即插即用 (Plug&Play) 的小容量可编写只读存储设。EEPROM 凭借其体积小、接口简单、高可靠 性、功耗低等优点,广泛应用于手机模组、消费电子、工业、通讯、医疗等应用领域。根 据赛迪顾问数据,预计 2022 年全球 EEPROM 整体市场规模为 8.69 亿美元,22 年增速为 4.20%,18-22 年 CAGR 为 5.03%。 公司在国产 EEPROM 厂商中排名前三。根据赛迪顾问统计数据,2018 年 STMicroelectronics、Microchip(Atmel)、聚辰半导体是全球前三名 EEPROM 厂商,公司占 有全球约 3.49%的市场份额,在国产厂商中排名第三。

公司 EEPROM 产品制程先进,多领域头部客户已导入。公司的 EEPROM 产品在工艺 节点方面已达到 0.13μm,基本达到该器件机理的物理性能极限,并与国际最先进的 EEPROM 制程处于相同水平。公司 EEPROM 产品包括 I2C 两线串行总线、SPI 接口总线、 三线式 Microwire 总线、SPD 专用等四个系列,产品类型覆盖齐全。在智能电表领域,公 司 EEPROM 产品在 2020 年销售量超过 5000 万颗,国网在同年的智能电表招标量为 5221.7 万只;在汽车电子领域,公司产品已进入宁德时代、吉利汽车等重点客户;在手机摄像头 模组领域,公司产品已进入 LG、VIVO、OPPO、联想等知名客户。

3.2.2 NOR Flash 存储器:两大供应商退出,公司有望持续提升份额

NOR Flash 存储器应用领域广泛。在嵌入式存储芯片领域,NOR Flash 是一种主要的 应用技术,具有随机存储、高可靠性、快速读取和可执行代码等特点。下游应用主要集中 在手机模组、网络通讯、数字机顶盒、汽车电子、安防监控、行车记录仪、穿戴式设备等 消费领域。

公司 NOR Flash 营收占全球销售额比重提升至 1.63%。根据 IC Insights 数据,2016- 2021 年全球 NOR Flash 市场规模由约 18.57 亿美元增至约 28.84 亿美元,CAGR 达 9.20%。 公司 2020 年 NOR Flash 营收为 2.82 亿元,占全球销售额比重由 2018 年的 1.17%提升至 2020 年的 1.61%。

两大供应商退出市场,公司有望持续提升份额。美光科技、赛普拉斯为 NOR Flash 市 场的两大重要供应商,美光科技在 2017 年退出 NOR Flash 市场,准备之后全力冲刺 DRAM 和 NAND Flash;赛普拉斯也宣布退出中低容量的 NOR Flash 市场,专注于高容量 的车用和工业领域。随着两大重要供货商的推出,复旦微电有望在未来持续提升 NOR Flash 市场份额。

3.2.3 SLC NAND Flash 存储器:成为代码存储主流配置,公司擦写次数优势明显

SLC NAND Flash 优势突出,成为代码存储的主流配置。NAND Flash 采用"串、与"结 构组织存储单元阵列,具有更高的数据存储密度和较高的可靠性,是高数据存储密度的理 想解决方案。近年来基于物联网、人工智能、工业控制、5G 等新兴领域的发展,中低容量 (1Gbit-4Gbit)SLC NAND Flash 存储芯片因为较高的读写速度、较长的寿命及较高的可靠 性成为各类代码存储的主流配置。 国产厂商在 SLC NAND Flash 领域的份额有望持续提升。根据 Gartner 的数据,预计 2022 年全球 SLC NAND 市场规模为 23.63 亿美元,2019-2024 年 CAGR 为 6%。根据 Trend Force 数据,NAND 市场主要由三星电子、铠侠、西部数据、美光科技、英特尔和海力士 等六家 IDM 供应商垄断, 2020 年合计市场份额超过 98%。但其投入集中在大容量的 3D NAND 产品方向,而在中小容量 SLC NAND 领域,国内外主流工艺节点差距较小,国际 大厂工艺先进的优势无法得到充分发挥,国内 Fabless 厂商的份额有望持续提升。

公司 SPI SLC NAND Flash 在擦写次数的优势明显。NAND Flash 有四种类型:SLC、 MLC、TLC、QLC。其中 SLC(Single-Level Cell, SLC )NAND 有更高的耐用性,单元擦 写寿命可达到 10 万次,远超其他三种类别的 NAND,因此适用于各种消费和工业应用, 其具有较长的使用寿命。公司 SLC NAND Flash 存储器产品采用 SPI(Serial Perripheral Interface)接口,由于近些年来嵌入式电子系统的性能及规格提升,对更大的代码存储空间 需求增加,SPI SLC NAND Flash 在因为性价比高、软件控制便捷等优势快速发展,在光调 制解调器、WiFi6 路由器,4G LTE 数据卡、4G 功能手机等领域逐步普及应用。

3.3 智能电表芯片:通用领域 MCU 空间广阔,公司为智能电表 MCU 龙头

3.3.1 智能电表 MCU 龙头,深度受益新一轮电表更换周期

智能电表 MCU 市场地位领先,销量受电网公司招标量直接影响。智能电表 MCU 属 特定细分领域产品,其市场销量受国家电网、南方电网招标计划影响较大。2020 年公司在 国家电网单相智能电表 MCU 的市场份额排名第一,在 60%左右,下游客户覆盖江苏林 洋、威胜集团、杭州海兴、宁波三星、东方威思顿、浙江正泰、河南许继、杭州炬华、深 圳科陆、杭州华立等国内主要表厂。 国网智能电表更换周期已经开启,招标数量已见回升。国家电网智能电表在 2009 年开 始集中招标,2014 到 2015 年达到招标量高点,随后随着智能电表覆盖率不断提升,该轮 电表改造的市场需求迅速收窄,国网的招标量在 2017 年呈现较为明显的下滑趋势。而智能电表的使用寿命一般为 10 年左右,随着早期投入使用的智能电表近年来陆续进入更换周 期,从 2018 年下半年开始,国网招标量与智能电表 MCU 销量同步复苏。2020 年国网智能 电表招标量为 5,221.7 万只,较 2019 年有所下降,主要是因为刚刚于 2020 年第二次电能表 招标中采用 2020 版新标准,周期有所调整。2022 年国网在通常的两次招标外,新增一批 电表招标,已完成新增批次加第一批招标总量达到 4235 万台,第二批招标总量达到 2779 万台,总比同比增长 5.11%。

新一代 IR46 标准出台,智能电表 MCU 需求将大大提升。从 2019 年开始,包括国家 电网在内的多个行业相关方密集讨论了有关下一代智能电表的技术、功能、标准等细则。 2020 年 8 月份,国家电网出台了智能电表新标准 IR46。根据 IR46 要求,智能电表的法制 计量功能与管理功能需作物理分离,即“双芯”智能电表设计模式。在“双芯”智能电表 模式中,原先的单 MCU 系统将分为双 MCU 系统,对应的智能电表 MCU 需求将大幅增 长,对应的智能电表 MCU 厂商也将迎来业绩上升期。

3.3.2 通用 MCU 下游应用广阔,国内市场高速发展

下游应用升级带来新需求,32 位 MCU 产品占比有望提升。随着物联网快速发展, MCU 需要更快的运算速度。据 IDC 估计,到 2020 年物联网将在全球范围内产生 1.46 万亿 美元的价 值,成为 MCU 市场发展的主要推动力。这对国内 MCU 厂商来说,既是挑战, 也是机遇。 相对于传统应用,物联网对 MCU 提出了更高的要求,主要体现在以下几点: 更高精度、 低功耗、高集成度、更智能的开发生态。MCU 按照处理器的数据位数,可以 分为 4 位、8 位、16 位、32 位。处理器的位数越高,运算速度越快,支持的存储空间也越 大。以往国内厂商主要供应 8、16 位 MCU,下游应用集中于消费电子特别是家电领域,在 中低端市场已经具备较强竞争力。这两年来国内厂商纷纷开始向汽车电子、工业控制等领 域进军,且取得了一定的成绩, MCU 未来需求将进一步向 32 位倾斜。

我国 MCU 市场规模 2026 年突破 500 亿元,增长速度领先全球 。根据 IHS 与前瞻产 业研究院数据统计,近五年中国 MCU 市场年平均复合增长率 (CAGR)为 7.2%,是同期全 球 MCU 市场增长率的 4 倍,2019 年中国 MCU 市场规模达到 256 亿元。前瞻产业研究院 预计,由于中国物联网和新能源汽车行业等领域快速增长,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。2021- 2026 年,我国 MCU 市场规模 将保持 8%的速度增长,至 2026 年我国 MCU 市场规模将达到 513 亿元。

MCU 全球市场寡头垄断。目前全球 MCU 行业市场份额主要由美国、欧洲、日本等地 区企业占据。根据英飞凌统计,2020 年,全球 MCU 龙头企业包括瑞萨电子、NXP、英飞 凌、意法半导体、微芯科技等,市场份额分别为17.1%/16.7%/14.6%/14.5%/12.7%,CR5 为 75.6%。

国内 MCU 市场由外资厂商垄断,缺芯带来国产替代机会。根据 IHS 数据,2021 年中 国 MCU 行业市场规模初步测算为 365 亿元。国内 MCU 龙头企业兆易创新、中颖电子、乐 鑫科技、国民技术和复旦微电的国内市场份额分别为 4.4%、4.1%、1.5%、1.8%和 0.8%, 一共仅占 12.6%,其余 87.4%基本全为外资厂商。2022 年海外 MCU 供应短缺、价格上 涨,给了中国国产 MCU 发展的机会。随着中国疫情逐步得到控制,一些以前被国外 MCU 厂家垄断的客户,由于国外品牌芯片的交期无限期延长,国产化 MCU 顺势完成了产品导 入,实现了国产化替代, 成为了新的增量应用。 今年的缺货行情给了国产 MCU 更多导入 机会,也让国产 MCU 厂商和各大车厂有了更深入的直接沟通与合作,某些对国产 MCU 接 受度不是特别高的行业也纷纷对国产 MCU 打开了大门,进行国产芯片的导入验证,并已批量生产。本次缺货行情,不仅是给国产 MCU 的销售带来发展机遇,更重要的是让行业 意识到提高芯片自给率的重要性,预计未来国产化率将进一步提高。

公司积极向汽车等高性能通用 MCU 领域拓展。 公司在 MCU 领域已有多年技术积 淀,近两年来努力拓展汽车、智能家电、工业控制等重点行业市场份额。2021 年 12 月, 公司发布首款车用 MCU——FM33 LG0xxA 系列。2022 年,公司 MCU 产品完成了 12 寸 55nm 和 90nm 嵌入式闪存工艺平台的开发与流片,并积极推进产品化工作,未来将实现 12 寸和 8 寸工艺平台的完整布局,进一步丰富产品阵容,预计将在 2022 年下半年开始逐步推 出多款基于 12 寸工艺平台的大容量、高可靠性、高性能工业级和车规级 MCU 产品。

3.4 集成电路测试:控股华岭股份,提供第三方芯片测试服务

控股子公司华岭股份(430139.BJ)为国内知名的独立第三方芯片测试服务公司。华岭 股份是国内开展集成电路测试技术研发和专业服务较早的公司,提供集成电路测试及相关 的配套服务。华岭股份开发的 10GHz 高速晶圆 KGD 测试和超过 10,000pins 高密度晶圆测 试方法均已实现量产,并积极开展人工智能芯片、高性能计算芯片、车规芯片测试方案和 成套工程技术研发。

芯片测试是集成电路产业链中的必要环节。芯片测试在集成电路产业链中起着至关重 要的作用,每颗芯片都需要经过测试才能保证其正常使用。通过对芯片产品的电压、电 流、时间、温度、电阻、 电容、频率、脉宽、占空比等参数的专业测试,才能够验证芯片 是否符合设计的各项参数指标,确认在晶圆制造和芯片封装的过程中是否存在瑕疵。只有 经测试合格的成品芯片才能应用于终端电子产品。 国内集成电路测试行业规模高速增长。根据中国半导体行业协会发布的统计数据,从 细分的单独的测试行业来看,2011-2021 年,我国的集成电路测试市场的 10 年 CAGR 达 24%,在 2021 年的市场规模达到 316 亿元,同比增长 19.70%。

集成电路产业链专业化趋势明显。集成电路测试产业具有技术含量高和资金密集的特 点,将专业测试从封测中分离可以减少重复产能投资,以规模效应降低产品的测试费用。 随着产业专业分工趋势不断发展,重资产的集成电路测试产业逐渐独立出来,出现了越来 越多的第三方专业测试企业。第三方专业测试企业能够进一步聚焦技术升级和经验积累, 有利于专业测试水准的提升;以及具备独立性,可以避免测试结果受到其他利益因素的影 响,并能保证及时向上游反馈,可以得到客户与责任方的双重信任。

国内集成电路产业大力发展,第三方测试服务未来需求可观。近年来,集成电路测试 行业发展迅速,但是独立第三方测试规模普遍偏小,无法满足众多芯片设计公司的验证分 析和量产化测试需求,而这一现状已成为我国集成电路产业发展的一个瓶颈。随着先进工 艺的集成度和电路的复杂度日益攀升,产品进入高性能 CPU、GPU、NPU、DSP 和 SoC 时 代,测试验证和量产的费用越来越高,市场对独立、专业的测试服务的需求会越来越迫 切,为集成电路测试业来发展原动力和巨大商机。未来,国内专业测试的发展主要存在三 方面的驱动力:一是上游 IC 设计和晶圆代工产能扩张带来的增量市场;二是国内第三方专业测试产业逐渐成熟后替代境外测试厂商;三是国内半导体产业分工明确后更多设计、制 造、封装厂商选择第三方测试。根据 Gartner 的预测,中国的芯片测试服务市场预计继续蓬 勃发展,到 2025 年,预期全球测试服务市场达到 1094 亿元,其中,中国测试服务市场达 到 550 亿元,占比 50.3%,5 年内有望存在超过 200 亿元的增长空间。

4 盈利预测

FPGA 及其他芯片业务:2023Q1 公司 FPGA 业务营收同比增长 33.62%,随着公司在 高可靠性领域持续拓展,亿门级 FPGA 产品有望持续放量。同时,公司的十亿门级 FPGA 产品研发有望落地推动此业务营收快速增长。预计公司 FPGA 业务 2023-2025 年营收增长 分别为 43.99%/28.98%/25.96%。FPGA 行业在竞争中发展,公司在高可靠领域保持领先态 势,预计未来三年公司毛利率保持相对稳定,公司 FPGA 业务未来三年毛利率分别为 84.00%/83.50%/83.00%。

安全与识别芯片业务: RFID 芯片方面,物联网拉动 RFID 芯片需求,公司的高频 RFID 产品在多个重要领域市场份额领先;在 NFC 系列芯片领域已完成多家知名智能电器 厂商的导入工作,随着经济形势逐步好转,消费市场复苏,该类芯片有望实现持续增长。 智能卡方面,智能卡与安全芯片市场相对成熟、竞争格局稳定,预计未来三年公司将持续 巩固此领域的领先地位。综合来看,预计公司 2023-2025 年安全与识别芯片业务营收增速 分别为 15.00%/12.00%/10.00%;由于 RFID 和智能卡芯片领域较为成熟,市场格局较为稳 定,预计未来三年公司毛利率分别为 55.00%/55.50%/55.50%。

非挥发存储器业务: EEPROM 业务方面,公司产品已达最先进制程,宁德时代、联想 等头部客户已导入。根据赛迪顾问统计数据,公司在国产厂商中排名第三,未来有望持续 提升份额。NOR Flash 业务方面,随着两大供应商美光科技、赛普拉斯退出市场,预计公 司将持续提升此业务市场份额。SLA NAND Flash 业务方面,MLC 芯片逐渐成为 NAND Flash 产业主流,并在价格下滑后导入多领域应用范围,对公司主要产品 SLA 产生冲击。 综合来看,预计 2023-2025 年该业务营收增长分别为 9.08%/9.73%/13.00%。随着 EEPROM 和 NOR Flash 市占率持续提升以及营收规模持续扩大,公司毛利率有望持续提升,未来三 年毛利率分别为 65.50%/66.00%/66.50%。

智能电表芯片业务:公司在智能电表 MCU 市场地位领先,下游客户资源丰富,随着国 网智能电表更换周期开启和招标数量回升,公司智能电表业务有望持续增长。同时,公司近 两年积极拓展汽车、智能家电、工业控制等重点行业的市场份额,车规 MCU 产品单价更 高,通用 MCU 营收有望高增。预计 2023-2025 年公司该业务营收增长分别为 21.03%/23.27%/21.31%。公司在智能电表 MCU 市场地位领先,在车规级 MCU 等领域竞争中 发展,预计公司未来三年毛利率保持相对稳定,分别为 61.00%/60.00%/59.00%。

集成电路测试业务:伴随集成电路设计和国内晶圆代工产能的不断扩张,中国集成电 路测试市场空间将持续增长。根据 Gartner 的预测,中国测试服务市场 5 年内存在超 200 亿 元的增量空间。随着第三方专业测试产业逐步成熟替代境外测试厂商,公司的集成电路测 试业务有望持续增长。预计公司集成电路测试业务在 2023-2025 年的营收增速保持在 5.00%,该业务市场格局较为稳定,预计未来三年毛利率维持在 36.00%。

综上,公司整体营业收入 2023-2025 年增速为 19.30%/17.51%/17.13%,毛利率分别为 65.27%/65.93%/66.35%,综合考虑其他费用,2023-2025 年归母净利润分别为 14.03/17.02/19.48 亿元,同比增速分别为 30.27%/21.34%/14.46%。

(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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