复旦微，不只是FPGA

一、发展历史

自从贝尔实验室发明了晶体管，20世纪50年代起，半导体技术开始了蓬勃发展。而那时，中国的半导体技术研究和人才培养，就已在复旦起步。复旦大学于1955年开设了固体物理专业，致力于半导体物理的发展。

1956年，我国紧跟国际最先进半导体研究的步伐，从一片空白开始，一度杀入了国际半导体领域第一梯队。而带领中国半导体“破冰”的学科奠基人，正是被称为“中国芯片事业的开山鼻祖”“中国半导体之母”谢希德！

1958年谢希德回到复旦，她是中国半导体物理学科和表面物理学科开创者和奠基人，在表面和界面物理以及量子器件和异质结构电子性质理论研究方面成果突出，培养出数位中国该领域的领军人才。

1998年，在时任国家重点实验室主任章倩苓教授的支持下，由10多位实验室人员为主组建的上海复旦微电子股份有限公司在复旦大学逸夫楼成立，着手开展了复微品牌国产芯片的产业化进程。2000年，上海复旦微电子集团股份有限公司在香港上市，成为国内集成电路设计行业第一家上市企业。2021年登陆上交所科创板，形成“A+H”资本格局。

图| 复旦微电发展史

来源：招股说明书、国海证券研究所

如今，复旦微电子集团已拥有超过1800人的团队，从事超大规模集成电路与系统的设计、开发、测试。截止到23年中期，研发人员数量964人，本科以上学历占比94%，40岁以下占比78.63%。研发支出持续增长，23年前三季度超8.78亿元，同比增长31.56%，24年预计小幅增长。公司拥有境内外发明专利 233 项、实用新型专利 14 项、外观设计专利 3 项、计算机软件著作权 285 项、集成电路布图设计登记证书 177 项。

图| 公司近6年研发投入

来源:wind、与非研究院整理

复旦微电采用集成电路设计行业典型的 Fabless 经营模式，专注于集成电路设计业务，将晶圆制造、封装和测试等环节分别委托给晶圆制造企业、封装和测试企业代工完成。现已形成了安全与识别、非挥发性存储器、智能电表、专用模拟电路四大产品和技术发展系列，并提供系统解决方案。

复旦微电股权结构相对分散，公司无实控人。截至 2023 年3季度末，公司的第一大股东为复旦复控，持有公司13.42%股份，其实际控制人为上海市国资委；公司的第二大股东为复芯凡高，持有公司13.07%股份，上海政本企业管理咨询合伙企业持有公司 6.07%股份，上海政化企业管理咨询合伙企业持有公司 2.30%股份。

2023年1至 9月，实现营业收入约为 27.38 亿元，较上年同期增长约为 1.25%；实现净利润约为 6.50 亿元，较上年同期减少约为 24.33%；实现扣非净利润约为 6.04 亿元，较上年同期减少约为 27.75%。2023年各产品线营业收入分别为：FPGA 及其他产品约为 9.10 亿元、非挥发性存储器约为 8.56 亿元、安全与识别芯片约为 6.38 亿元、智能电表芯片约为 1.89 亿元、测试服务收入（合并抵消后）约为 1.45 亿元。1至9月产品综合毛利率由上年同期的 65.03%降低至 64.58%。

营业收入季度变化

来源：wind

二、主要产品介绍

2.1 FPGA

2.1.1 FPGA原理

FPGA起源于1984年， Xilinx(AMD)公司的创始人之一RossFreeman第一次提出了可编程逻辑器件（PLD）的概念，让芯片成为一个空白的画布，可由工程师通过编程在上面任意“涂鸦”。同时FPGA对半导体产业最大的贡献在于创立了无生产线(Fabless)模式。

FPGA由可编程逻辑块（CLB），输入/输出模块（IOB）及可编程互连资源（PIR）等三种可编程电路和一个SRAM结构的配置存储单元组成。

FPGA芯片结构

来源：德邦证券研究所

布局布线是FPGA厂商的独门秘籍，是其EDA的核心。完整的FPGA设计流程包括三大步骤：设计输入（Design Entry）、仿真&综合（Simulation & Synthesis）、实施（Implementation）。因为布局布线涉及到FPGA的内部具体架构，这是每家FPGA公司的机密，这是厂商需要自研EDA的根本原因。所以，FPGA公司同时也是EDA公司。公司不仅拥有千万门级 FPGA、亿门级 FPGA 及 PSoC 共三大系列数十款产品，且具备全流程自主知识产权 FPGA 配套 EDA 工具 ProciseTM。

2.1.2 FPGA产品、应用和市场规模

表|复旦微电FPGA产品

来源：公司公告

作为公司第一大收入来源的FPGA芯片，具有灵活性高、应用开发成本低、上市时间短等优势，使其使用场景覆盖了包括工业控制、网络通信、消费电子、数据中心、汽车电子、人工智能等广泛的下游市场。

FPGA的优势和应用场景

来源：东兴证券研究所

2021 年全球FPGA芯片产业规模约68.6亿美元，同比增长12.8%，预计2025年将达到122亿美元。 2021年我国 FPGA 市场规模约176.8亿元，2025 年有望达到332.2亿元，年均增速17.1%

2.1.3 FPGA竞争对手

国际主要竞争对手：从供给端看，FPGA 供应市场呈现双寡头格局，AMD（赛灵思）和英特尔合计市场占 有率高达 87%左右，再加上 Lattice 和 MicroChip 合计 5.6%的市场份额，前四家美国公司即占据了全世界 92%以上的 FPGA 供应市场。

国内主要竞争对手：国内 FPGA 厂商以复旦微、紫光同创、安路科技等为代表。国内厂商在技术水平、成本控制能力、软件 易用性等方面都与头部 FPGA 厂商存在较大的差距。以复旦微为例，复旦微目前已率先采用 28nm 工艺制程实现了亿门级 FPGA 芯片的量产出货；但与赛灵思等国际领先厂商相比，仍然存在一定的差距。

复旦微电针对人工智能、大数据以及物联网等应用领域，公司正在28nm工艺制程上研发基于 FPGA 的 PSoC 芯片，为人脸识别、计算机视觉等新兴领域提供性价比更优、可靠性更高的人工智能 PSoC 解决方案。

复旦微电同时还开启了 14/16nm工艺制程的10亿门级 FPGA 产品的研发进程，已经对系统架构做了全面剖析和详细定义，架构中所有IP的前期调研和技术实现已经基本掌握，有望于2023年实现产品量产，将继续为国产 FPGA 先进技术的突破贡献力量。

2.1.4 FPGA 迎接国产化机遇

（1）产业链上下游的不断完善利好国产FPGA 市场生态。（2）美国限制性措施提高了 FPGA 芯片国产替代的紧迫性，一定程度上加速了国产替代进程。（3）国产替代广阔。2021 年国产 FPGA 厂商仅占中国市场份额 16%，提升空间广阔。（4）摩尔定律放缓，为国内企业提供追赶时间。

2.2 非挥发存储器

复旦微电产品涵盖电可擦除只读存储器（EEPROM）、闪存（NOR/NAND）FLASH非挥发存储器系列，EEPROM市场份额居国内第一，高可靠特性FLASH存储器独具特色，月出货量超亿片。存储系列产品广泛应用于手机模组、网络通讯、消费类电子、工控仪表、物联网、安防监控等领域。

从信息分类保存的角度来分类，存储芯片可分为非挥发存储器和挥发性存储器。Flash 芯片占存储行业市场规模较大比重。2021 年，NAND Flash 和 NOR Flash 分别占存储行业市场规模 41%和2%。

表|复旦微电存储产品

来源：公司公告

2018 年全球 EEPROM 市场规模达 7.14 亿美元，预计 2023 年有望达 9.05 亿美元。竞争格局方面，2019 年全球 EEPROM 芯片市场前四大企业为意法半导体、微芯科技、聚辰股份和安森美，CR4 达 69.05%。目前国产 EEPROM 产品已在国内电表市场中取得较大市场份额，未来随国产汽车厂商的崛起，上游 EEPROM 厂商有望充分受益。

据中商产业研究院预测，随着智能手机、可穿戴设备、物联网设备、汽车电子、5G 基站等行业进一步发展，预计2023年NOR Flash市场规模有望扩张至39.1亿美元。竞争格局方面，据 CINNO Research 数据，NOR Flash 行业 CR4 达 83%，其中中国台湾厂商华邦电子、旺宏电子市占率位居前二，分别为 27%与 23%，国产厂商兆易创新市占率达 18%，位居第三。未来随着下游新兴应用领域不断涌现及相关行业发展，国产 NOR Flash 厂商有望充分受益。

NAND Flash，其在汽车中主要用于 ADAS 系统、IVI 系统、汽车中控等，主要作用在于存储连续数据。随着自动驾驶等级提升，ADAS 系统中 NAND 容量需求增长显著， L1/L2 级 ADAS 一般只需主流的 8GB e-MMC，L3 级则提升至 128/256GB，L5 级最高可 能超过 2TB。未来，高级自动驾驶汽车的数据生产、传输和记录将需要非常大的密度和 高速性，可能进一步采用 PCIe SSD。而自动驾驶汽车内外感知设备不断增加，包括前置 摄像头、内视摄像头、高分辨率成像雷达、LiDAR 等，也将大量使用高密度 NOR Flash （QSPI、xSPI 等，用于芯片启动）。

未来随着移动互联网、智能汽车等下游新兴应用领域的发展，SLC NAND 市场规模有望保持稳定。根据 Gartner 数据，预计 2024 年全球 SLC NAND 市场规模有望达 23.24 亿美元。竞争格局方面，国外存储巨头三星电子、铠侠、 海力士、美光科技等专注于大容量 NAND Flash，中国台湾厂商华邦电子和旺宏电子在 SLC NAND 市场占据了较高的份额。

SLC NAND 存储器国内市场的主要参与者包括华邦电子、旺宏电子、兆易创新、美光科技、东芯半导体、铠侠、复旦微电等。在 PON 市场中，美光科技市场份额领先，复旦微电市场占有率约 10%；在 4G 数据卡市场中，东芯半导体市场份额较高，复旦微电市场占有率约为 5%；在 4G 功能手机市场，华邦电子市场份额领先，复旦微电占有率约为 25%；在安防监控市场，复旦微电目前份额较低，但已导入多家行业龙头客户。

2.3 安全与识别芯片

复旦微电已形成 RFID 与存储卡芯片、智能卡与安全芯片、智能识别设备芯片三大产品系列，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、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。

RFID 芯片：物联网关键技术，有望逐步替代条形码市场份额。复旦微电在 RFID 领域深耕多年，在高频和超高频段具有较为全面的产品布局，RFID 芯片产品齐全度、出货量位居国内厂商前列。根据招股书，公司在国内非接触逻辑加密芯片领域市场占有率超过 60%。

表|安全与识别芯片

来源：公司公告

据沙利文统计，2020 年全球 RFID 芯片市场规模达 15.93 亿美元，2018-2020 年 CAGR 达7.32%。受益于中国物联网领域的蓬勃发展，我国 RFID 芯片市场增长较快，2020 年中国 RFID 芯片市场规模达 52.14 亿元，2018-2020 年 CAGR 达 9.47%。

我国已成为全球最大的智能卡市场之一，增长势头强劲。（1）社保卡：进入换卡周期，第三代社保卡潜在换发空间较大。（2）金融 IC 卡：定购总量企稳，市场对国产的金融 IC 卡接受度提高。根据沙利文统计，2023 年全球智能卡芯片市场规模有望增长至38.60亿美元，我国作为世界上最大的智能卡市场之一，2023年智能卡芯片出货量有望达139.36亿颗，智能卡芯片市场规模有望达129.82亿元。据智研咨询预计，2021年中国社保卡市场规模达 32 亿元，同比增长6.67%，2025年中国社保卡市场规模有望达45亿元。

2.4 智能电表芯片

智能电表芯片主要包括电能计量芯片、智能电表MCU和载波通信芯片等，其中 MCU（微控制单元）芯片是智能电表中核心的集成电路产品之一。复旦微电是国内智能电表 MCU 龙头，在国家电网单项智能电表市场份额排名第一，截至 2021 年底累计智能电表 MCU 出货量超 4 亿颗，覆盖国内绝大部分表厂。

表| 智能电表芯片

来源：公司公告

据 IC Insight 数据，2022 年全球MCU市场规模达209亿美元，同比增长 6.6%，未来随着物联网发展及汽车 电动化趋势深化，全球 MCU 市场规模有望持续增长，预计2023 年有望达 226亿美元，同比增长8.1%，2022年我国MCU达390亿元，同比增长7.1%。竞 争格局方面，国内 MCU 市场以瑞萨、恩智浦等海外厂商为主，国内厂商市占率较低，根据 IHS 数据及相关公司营收情况测算，2021 年我国 MCU 企业兆易创新、中颖电子市占率分别为 4.4%、4.1%，国民技术、乐鑫科技和复旦微电的市占率相对更低，分别为 1.8%、1.5%和 0.8%，未来国产替代空间较大。

2022 年消费电子为 MCU 主要应用领域之一，占比达 25%，汽车电子占比达 27%。目前新能源汽车中已大量使用 MCU，以 ADAS 系统为例，其车载传感器和车载摄像头部分需要高性能的 MCU 进行数据处理与驱动控制。据拓墣产业研究院数据，2023 全球车用 MCU 市场规模预计达 86.46 亿美元，同比增长 4.34%，未来随新能源汽车渗透增加与智能驾驶等功能渗透率增加，汽车 MCU 有望成 MCU 增速最快的下游应用领域之一。

三、存货跌价风险

根据公司23年半年报，公司存货主要为芯片及晶圆，受芯片市场销售竞争日益加剧、主要晶圆代工厂商产能供给日趋紧张等因素影响，公司为保障供货需求，报告期内逐步扩大了备货规模。23Q2期末，公司存货账面价值约为284,824.52万元，占对应23Q2期末流动资产总额的 50.08%。公司根据存货的可变现净值低于成本的金额计提相应的跌价准备，存货跌价准备余额约为24,706.88万元，存货跌价准备计提的比例为7.98%。若未来市场需求发生变化、市场竞争加剧或由于技术迭代导致产品更新换代加快，可能导致存货跌价风险提高，从而对公司经营业绩产生不利影响。

2023 年 1 至 9 月，公司应用于消费电子及电力电子行业的部分产品，受需求不足、消化前期库存等因素影响较大，虽然相关产品线积极采取推出新品、开拓新客户等应对举措，但短期内仍然压力较大，收入明显下降。

四、总结

经过近25年的发展，复旦微电子集团现已建立健全安全与识别芯片、非挥发存储器、智能电表芯片、FPGA芯片和集成电路测试服务等产品线。产品行销30多个国家和地区，广泛应用于金融、社保、汽车电子、城市公共交通、电子证照、移动支付、防伪溯源、智能手机、安防监控、工业控制、信号处理、智能计算等众多领域。

公司非挥发性存储器及 FPGA 产品业务，受益于技术先进可靠、应用领域持续拓展及主要客户需求稳定增长，营收保持稳定增长。通过近一年的调整，从23年底的情况看，消费类存储终端客户及渠道的库存水平较低，供应端的调整已经到位。公司也在积极推进面向低功耗及成本敏感性市场，如医学成像、机器视觉、专业监视器、车用毫米波/激光雷达、工业物联网及边缘市场等领域的探索，目前也实现了一些项目导入。凭借产业复苏及新产品的逐步释放，相信公司未来会再次进入可持续增长阶段。