紫光国微专题研究:特种与安全两翼齐飞,公司步入快速发展阶段

1.公司发展历史沿革及业务情况

公司前身是成立于 2001 年的晶源电子,是国内压电晶体元器件领域的领军企业, 深圳证券交易所中小板上市公司。2012 年,同方股份通过反向收购唐山晶源裕丰电 子股份有限公司的方式登陆深交所中小板,公司开始涉足集成电路设计领域。2016 年 4 月,紫光集团有限公司旗下西藏紫光春华投资有限公司收购同方国芯 36.39%股 份成为公司实际控制人。2016 年 6 月公司正式更名为紫光国芯股份有限公司。2018 年,为了更进一步反映公司所处行业,明确核心业务定位,公司拟将全称由“紫光国 芯股份有限公司”(Unigroup Guoxin Co., Ltd.)变更为“紫光国芯微电子股份有限公 司”(Unigroup Guoxin Microelectronics Co., Ltd.)。

通过一系列内生发展和外延并购,公司的核心业务已经从晶体元器件全面转向芯 片设计业务。目前公司芯片业务涉及五大领域,分别为智能安全芯片、特种集成电 路、存储器芯片、FPGA和半导体功率器件,其中智能安全芯片和特种集成电路已经 成为公司营收主要来源,2020 年起西安紫光国芯不再纳入公司合并报表范围。

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公司五大领域分别由五家子公司来承担:

智能安全芯片:该业务主要由紫光同芯微电子有限公司(简称“同芯微电子”)承 担。同芯微电子成立于 2001 年底,依托清华大学深厚的技术积累和大量人才输送, 如今已经成为国内智能安全芯片领域的龙头企业。该业务板块主要包括智能卡芯片和 智能终端芯片两大业务条线,产品主要包括:SIM 卡芯片、第二代身份证芯片、金融 IC 卡芯片、交通卡芯片以及三代社保卡芯片、金融终端安全芯片(SE 模块)以及安 全 MCU 等,同时可以为通信、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。

公司的电信芯片产品布局完整,在 5G 时代将迎 来巨大发展机会。据公司 2021 年半年报披露,公司 2021 年支持客户中标中国移动 1.114 亿张超级 SIM 卡产品集采项目,该产品支持 5G、数字货币、数字身份等创新 应用的需求。在 eSIM 领域,公司持续推进并布局海外。同时,公司电信芯片产品在 海外市场的出货量快速增长,将逐步成为市场主流。

特种集成电路:该业务主要由深圳市国微电子有限公司(简称“国微电子”)承 担。国微电子成立于 1993 年,是首家启动的国家“909”工程集成电路设计公司。 国微电子作为国家特种集成电路重点骨干企业,已承接特种装备主管部门200多项重 点项目和 9 项国家“核高基”重大专项项目,是集成电路领域承担国家“核高基”重大专 项项目数最多的民营企业。2012 年底完成与紫光国微股份有限公司重组工作,成为 紫光国微的全资子公司。

公司主要产品可分为:微处理器、可编程器件、总线产品、 存储器(存储颗粒+存储控制芯片)、总线接口、驱动类产品、ASIC/SOC。2020 年, 公司新增 116 个新产品立项,67 款可销售产品,为后续发展提供了巨大的动力。技 术创新 20 余项,在特种网络交换技术、高 ESD 设计技术、超低噪声设计技术等方面 表现突出,产品应用市场不断扩大。公司持续推出特种微处理器和配套芯片组产品, 新一代 2x 纳米的大容量高性能 FPGA 系列产品获得市场广泛认可,特种存储器产品 持续保持巨大的市场领先优势。在网络总线、接口产品方面,公司继续保持着领先的 市场占有率。数字电源、高性能时钟、高速高精度 ADC/DAC、保护电路、隔离芯片、 传感器芯片等领域有望在十四五期间成为公司新的增长点。

FPGA 芯片:该业务主要由深圳市紫光同创电子有限公司(简称“紫光同创”) 承担。紫光同创成立于 2013 年底,是国内较早从事民用高端 FPGA 产品开发的企业。 公司从产品设计到 EDA软件均实现了自主的知识产权。紫光同创 Titan系列产品已经 成功导入国内知名通信系统厂商,并进入多个领域客户的项目方案。公司将在推进 Titan 系列高性能 FPGA 产品市场应用的同时,加大各系列新产品的研发,持续丰富 产品线,全面开拓可编程逻辑器件市场。Compact 系列 CPLD 新产品已于 2018 年推 向通信等市场,并已顺利导入部分客户项目。2019 年用于通信、工控和消费类市场 的 FPGA 陆续批量出货。

功率半导体:该业务主要由无锡紫光微电子有限公司(简称“无锡紫光微电子”) 承担。2014 年 8 月,北京同方微电子以现金 2100 万元投资设立无锡同方微电子有限 公司,持股 70%。无锡紫光微电子是一家专注于先进半导体功率器件和集成电路的 设计研发、芯片加工、封装测试及产品销售的集成电路设计企业。

公司高压超结 MOSFET 逐渐完善 Gen3 平台建设及深沟槽三代超结系列优化,推动产品可持续发 展;中低压 DTMOSFET/TrenchMOSFET 通过整合、优化,各主流电压平台产品综 合竞争力进一步提升;在第三代半导体布局上,继续依托 SiCSBD/MOSFET 产品和 GaN 器件,实现在工业电源和快充领域的应用突破。在大功率电源、工业控制、电 机控制等领域进一步提升市场份额的同时,公司逐步进入充电桩、UPS、安防等市 场,并开始规划 5G、新能源、光伏逆变等应用市场,推动业务在未来几年的稳定成 长。由于公司成立时间较短目前对紫光国微的利润贡献还较低。经过几年发展,公司 迅速发展壮大,2015-2020 年营收平均年复合增速为 106.15%,2021 年上半年营业 收入 7603 万元,较去年同期增长 54.82%。

存储芯片:该业务主要由西安紫光国芯半导体有限公司(简称“西安紫光国芯”) 承担。公司 2003年作为德国英飞凌科技存储器事业部在西安成立。2006年,伴随着 存储器事业部从英飞凌科技全球拆分上市成为奇梦达科技,奇梦达科技(西安)有限 公司也随之成立并开始作为一家独立的公司运营。2009 年,浪潮集团收购原德国奇 梦达科技(西安)有限公司进行改制重建并更名为西安华芯半导体有限公司。2017 年,公司成为紫光国微旗下全资子公司。公司产品覆盖消费电子,车用电子相关的 DRAM 芯片与模组。同时还提供 IP 服务设计以及 Memory 测试服务业务。

2020 年, 由紫光国芯自主研发设计的异质集成嵌入式 DRAM(SeDRAM)技术取得成功,基于此 技术的数据分析芯片产品量产上市,是世界首款基于此技术实现量产的产品。目前西 安紫光国芯最新产品 DDR4 产品已经上市,随着紫光集团存储芯片产能的建设和释 放,未来公司将会继续保持高速增长。2018 年紫光集团决定将西安紫光国芯 76%股权转让至集团旗下紫光存储,自 2020 年起西安紫光国芯不再纳入紫光国微合并报表 范围。

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2012-2020 年,公司营收快速增长,2012 年实现营收 5.85 亿元,2020 年实现 营收 32.7 亿元,复合增长率高达 24%。2021 年上半年公司营收达 22.9 亿元,同比 增长 56.56%,其中公司核心业务智能安全芯片同比增长 40.2%、特种集成电路同比 增长 70%,预计公司未来仍将持续快速增长。

2020 年,由于西安紫光国芯不再纳入公司合并报表范围,公司营业收入因此同 比下降近 5%,若扣除此部分影响,公司主营业务收入将同比增加 26.38%。2020 年 公司归母净利润达 8.06 亿元,同比增速高达 98.7%,2016-2020 年,公司 5 年平均 年复合增长率达 24.45%,维持快速发展。随着后疫情时代全球经济开始复苏和特种 集成电路领域市场规模进一步扩大,预计公司在未来仍将保持良好发展势头。

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近几年,特种集成电路业务在实现营收快速增长的同时,也保证了毛利率的持续 提高。这主要是由于公司在处理器、特种FPGA等产品上形成的技术优势,并且公司 的产品在航空航天、特种装备等下游应用领域处于领先地位。2015-2019 年,安全芯 片行业竞争激烈,智能安全芯片的毛利率呈不断下滑趋势。主要原因在于一方面,国 际领先的芯片厂商拥有较强的资金及技术实力,公司产品难以实现较强的进口替代能力与市场竞争力;另一方面,在我国产业政策扶持及市场需求的激发下,国内芯片厂 商的数量不断增加,其技术水平也不断成熟,行业市场竞争激烈,部分芯片产品同质 化竞争加剧,导致芯片行业产品价格下降、利润空间缩减。2019 年起,公司开始注 重高毛利业务市场,同时由于竞争格局变好以及公司不断推出新产品,2021 年上半 年公司智能卡芯片业务毛利率回升到 29.69%,同比增长 12.9%。

目前,公司各条产品线的技术实力都处于国内领先地位,我们认为公司已经进 入高速发展的黄金时期,未来各板块业务将持续保持高速增长。

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2.业务布局:各项业务齐发力,公司迈入高速发展期

2.1.同芯微电子:安全芯片龙头,短期关注国产芯片在金融领 域的国产化,长期将受益于各个行业的渗透

紫光同芯微电子有限公司(简称“同芯微电子”)(原同方微电子)专注安全芯片 领域,已经成为国内智能安全芯片领域的龙头企业。公司业务板块主要包括智能卡芯 片和智能终端芯片两大业务,其中智能卡芯片主要包括:SIM 卡芯片、第二代身份证 芯片、金融 IC 卡芯片、交通卡芯片以及三代社保卡芯片。在智能终端芯片卡业务方 面主包括 USB-Key 芯片、非接触读写器芯片、POS 机以及摄像头等各种联网设备的 安全芯片(SE模块)。同时可以为通信、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。

同芯微近几年保持了高速发展的态势,2021 年上半年公司营收 6.39 亿元,较去 年同期增长 29.4%。2020 年公司营业收入 12.19 亿元,2015-2020 年平均年复合增 长率为 11.4%。2016 年公司营业收入 5.48 亿元,营业利润 0.39 亿元,较 15 年均有 下滑,主要由于工艺问题,国产金融 IC 卡芯片推进不达预期。但从 2017 年开始,公 司业务全面复苏,保持高速稳定的发展态势。但由于 IC 卡卡商竞争加剧,价格战激 烈,上游行业利润因此受到压榨,受此影响,公司近年来毛利率持续走低,目前出现 触底反弹的趋势。公司也持续改善自己的经营方针,2020 年起,公司开始注重高毛 利业务市场,陆续推出毛利率更高的 THD89 系列产品,同时由于竞争格局变好, 2021 年上半年公司毛利率已回升到 29.69%,预计未来公司毛利率将维持在 30%以 上的水平。另外,公司不断推出新产品并且推出模块类产品,从而提高产品的单价和 毛利率。公司目前积极布局整条安全赛道,我们认为公司将长期受益于安全大赛道, 特别在国密算法和等保 2.0 的加持下,公司在硬件加密领域将会持续保持龙头地位。

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2.1.1.公司短期主要受益于国产安全芯片在金融领域渗透率的提升

在市场和政策方面:长期以来,主导全球芯片市场的是由 CCRA 组织认定的 CC 标准(Common Criteria for Technology Security Evaluation,国际信息技术安全通用 评估准则)。而因为中国不是 CCRA 组织的成员国,所以中国芯片厂商很难拿到该认 证。

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明年将迎来银行卡换卡周期,行业规模有望加速扩大。我国于 2010 年后开始规 模使用带芯片的银行卡,而银行卡的更替周期一般为 10 年,现有大量银行卡将陆续 进入更换期,在原有需求叠加更换需求的背景下,未来银行卡规模将持续扩大。根据 中国人民银行数据,2012、2013、2014 年全国银行卡发卡数量分别为 5.85 亿张、 6.8 亿张、7.22 亿张,2016-2020年我国银行卡平均发卡数量为 7.02亿张,平均增速 为 6.66%,照此计算,2022-2024 年我国银行卡行业规模将分别达到 13.8 亿、15.3 亿、16.3 亿张。公司将持续受益于安全芯片在金融领域渗透率的提升。另一方面, 国际清算银行数据显示,目前美国人均持有信用卡数量为 3.37 张/人,而中国人均持 有信用卡量目前仅为 0.56 张/人,未来我国银行卡仍具有较大的增长空间。

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除金融卡领域外,智能卡国内外市场规模较大,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,随着通讯网络升级及 EMV 迁移,智能卡 行业将进一步迎来增长。根据 Frost&Sullivan 最新的研究预测,全球智能安全芯片卡 市场规模将从 2018 年的 32.7 亿美元增长至 2023 年的 38.6亿美元,预计年化增速为 2.8%。全球范围内的金融、电信、交通等领域的智能化趋势仍然在进一步深化,包 括接触式/非接触式智能卡将取代传统的磁条卡以及其他卡产品。

其中芯片占整个智 能卡 30%左右的成本。据 Frost&Sullivan 统计,从 2014 年到 2018 年,中国智能卡 芯片出货量从 36.71 亿颗增长到 67.66 亿颗,复合年均增长率为 16.52%;市场规模 从 76.91 亿元增长到 95.91 亿元,年均复合增长率为 5.67%。近年来,中国在政策支 持力度加强、资金投入增多,以及工程师红利等因素的带动下,不断积累技术经验和 人才储备,智能卡芯片产能逐步增加,智能卡芯片国产化趋势明显。预计到 2023 年, 中国智能卡芯片出货量将达到 139.36 亿颗,市场规模将达到 129.82 亿元,目前看同 芯微电子收入仅在十亿左右,空间巨大。

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公司的电信芯片产品布局完整,为全球市场提供了丰富的产品选择,在 5G 时代 将迎来巨大发展机会。2021 年上半年,公司支持客户中标中国移动 1.114 亿张超级 SIM 卡产品集采项目,该产品支持 5G、数字货币、数字身份等创新应用的需求,代 表着 SIM 卡产品的发展趋势。在 eSIM 领域,持续推进并布局海外。同时,公司电信 芯片产品在海外市场的出货量快速增长,将逐步成为市场主流。

此外,在未来物联网应用中,基于智能卡芯片的安全芯片也将得到大规模应用。 在万物互联的应用中,每个物品都需要至少一颗安全芯片来完成其身份的安全识别、通讯的安全连接以及数据的安全存储。围绕着安全芯片(包括安全 SE 和安全 MCU 等)为核心的安全技术将会深入并广泛地应用到物联网的感知、网络连接以及应用等 各个层面。随着 5G 技术的推进,特别是车联网等对安全尤为注重的应用推动下,安 全芯片将会成为电子设备最重要的模块之一。

在 产 品 方面:同 芯微电子的产品 THD89 已经完成 CC EAL6+的 认 证。 CC(Common Criteria)是国际标准化组织统一现有多种准则的结果,是目前最全面的 评价准则。CC 将评估过程划分为功能和保证两部分,评估等级分为 EAL1、EAL2、 EAL3、EAL4、EAL5、EAL6 和 EAL7 共七个等级。每一级均需评估 7 个功能类,分 别是配置管理、分发和操作、开发过程、指导文献、生命期的技术支持、测试和脆弱 性评估。

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THD88是全球唯一一款同时获得 CC EAL5+认证、国际 EMVCo安全资质认证、 银联卡芯片产品安全认证和国密二级认证的金融安全芯片。同芯微是国内第一家获得 CC EAL5+认证的公司,这使得公司产品与其他国内厂商拉开了差距,随着公司新工 艺平台即将量产,这一差距将进一步拉大。目前公司产品已全面进入 5 大行。公司新 产品 THD89 在获得金融领域最高级别安全认证后,又获得了 AEC-Q100 车规认证, 是当前国内最高水平的车载芯片之一。这是继该系列产品摘得“国内最高安全等级芯 片”桂冠之后,获得的又一“重量级”证书,至此,THD89 系列集齐金融级和车规 级两大顶尖认证,一跃成为车载安全芯片领域的标杆产品。2020 年 7 月 1 日, THD89 又成为国内首款获得 EAL6+认证产品。目前公司产品已经具备世界级的竞争 水准。

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紫光集团收购 Linxens,垂直整合加速开拓国内外市场。Linxens 成立于 1979 年,是智能卡微连接器的全球领导者。2017 年 4 月,Linxens 收购 SMARTRAC 的安 全ID与交易部门,该公司是RFID嵌体和天线开发与生产领域的全球领导者。目前, Linxens 已经成为封装载带、RFID 天线的国际龙头企业。公司每年生产 8 亿颗 RFID 天线,产量居世界第一。公司产品广泛应用于智能卡片、芯片、计算机模块组件等, 涉及电信、金融、电子政务、医疗、物联网等多种行业。Linxens 在欧洲、亚洲和北 美共有 10 个生产基地和 6 个研发中心。根据欧洲智能卡协会统计的市场数据,2018 年全球电信卡出货量 56 亿件、银行卡出货量 32.10 亿件,结合 2018 年 Linxens 销 售情况测算,2018 年 Linxens 在微连接器产品在电信卡子应用终端市场份额、银行 卡子应用终端市场份额占比均超过 50%。作为公司智能卡芯片产品的直接下游企业, Linxens 的份额优势有望助力公司开拓海外市场。

公司在安全芯片产品性能具有国际竞争力之际,对上游企业进行整合,加大对行 业的把控力。我们认为公司持续看好智能卡市场,并有持续做大做强的意愿。凭借此 次收购,公司可以加大向海外市场进发的力度,与国际产商同台竞技。目前同芯微已 经成立了海外事业部。

2.1.2.公司长期将受益于安全芯片在各个行业的渗透,汽车 MCU 将是公司 未来发展主要方向之一

近年来,国家出台一系列政策,大力推动国密算法在各个领域的应用,国密算法 的地位日益提高。我国绝大部分行业核心领域都是沿用国际通用的密码算法体系,主 要包括对称密码算法(DES、3DES、AES)、非对称算法(RSA)、 摘 要 算 法 (HASH)等密码算法。为保证国家信息安全,近年来,国家密码管理局公开了自主 研发的 SM2、SM3、SM4 等一系列国产密码算法和标准。国密算法在政府的大力推 进与支持下应用于金融、电视广播、网络设备以及安防等各个领域。此外随着物联 网的发展,设备的加密是必然的趋势,我们认为安全领域将是未来的发展方向。该 领域市场规模随着物联网市场的打开和国密算法渗透率的提高将会持续增加。

此外等保 2.0的推出,将加速国密算法在物联网和移动通信等领域应用,扩大安 全芯片的应用范围。相对于 1.0,等保 2.0 扩大了保护范围,新的标准将云计算、移 动互联、物联网、工业控制系统等列入标准范围。其次改变了安全要求,特别针对云 计算、移动互联、物联网和工业控制系统提出了特殊的要求,称为安全扩产要求。此 外,等保 2.0 增加了物联网安全扩展需求,要求针对物联网的特点提出特殊保护要求。

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进军汽车控制核心 MCU,横向拓宽产品线。MCU(微控制单元)即俗称的单片 机,MCU把 CPU的频率与规格做适当缩减,并将内存、计数器、USB、A/D 转换等 部分整合在单一芯片上,形成芯片级计算机,为不同的应用场合做不同组合控制。从 应用领域来看,MCU 可以分为消费级、工业级、车规级和军工级四个大类,技术难 度与要求依次递增。车规级 MCU 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。是汽车 从电动化向智能化深度发展的关键。汽车 MCU 的市场主要集中在 8、16 和 32 位, 主要应用于车身控制、动力系统、座舱、ADAS。

8 位 MCU 主要应用于车体的各个次系统,包括风扇控制、空调控制、雨刷、天 窗、车窗升降、低阶仪表板、集线盒、座椅控制、门控模块等较低阶的控制功能。

16 位 MCU主要应用于动力传动系统,如引擎控制、齿轮与离合器控制,和电子 式涡轮系统等;也适合用于底盘机构,如悬吊系统、电子式动力方向盘、扭力分散控 制和电子刹车等。

32 位 MCU主要应用于仪表板控制、车身控制、多媒体信息系统、引擎控制,以 及新兴的智能性和实时性的安全系统及动力系统。

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全球车规级 MCU 市场长期由国际大厂占据,智研咨询数据显示,2020 年 CR7 超过 95%。国产车规级 MCU起步比较晚,在技术、市场等方面和国外有一定的差距。 国内仅少量厂家能做到量产,但多数也限于应用在车窗控制、照明、冷却系统等简单 控制领域。2020 年受疫情影响,MCU严重缺货,几乎全球车企都受到影响,丰田、 福特、大众多次停工。芯片产能的紧缺,导致价格在不断上涨,MCU 已经成为汽车 产业链面前的一座大山,而车规级 MCU 则是国产半导体产业链面前的一座大山。据IC Insights数据,2019年全球的MCU应用中,汽车电子占比33%; 2020 年中国 MCU 市场销售额集中在消费电子(26%)领域,而汽车电子(16%)领域的 MCU 占比显著低于全球水平。随着汽车智能化发展以及新能源汽车占比提升,市场 对安全、环保的要求越来越高,汽车市场对 MCU 的需求将快速增长。据 IC Insights 预测,全球车用 MCU销售额将在 2023 年达到 81 亿美元。国内车载 MCU起步晚, 涉及该领域的公司较少,未来国产替代潜力巨大。

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在车规级芯片设计方面,公司通过车规级 THD89 芯片的设计和产业化,已经具 备车规级芯片研发和可靠性测试能力。2020 年,公司车规级安全芯片方案开始导入 众多知名车企,目前已实现批量供货。2021 年 7 月 14 日,公司可转换公司债券在深 圳证券交易所挂牌交易,募资共15亿元深化布局高端安全芯片及车规领域,其中4.5 亿元用于车载 MCU研发及产业化项目。同芯微电子的研发重点是汽车电机控制类 32 位 MCU,主要用于汽车整车控制领域,承担数据交换、安全管理、驾驶员意图解释 及能量流管理的任务。同时该芯片应用多核处理集成架构设计与优化技术、抗温度、 湿度、噪声干扰技术以及 ESD 全芯片保护电路设计等关键技术,其可靠性、高性能、 安全性和保障性大幅提高。可转债募投项目高端安全芯片和车载控制器芯片的研发及 产业化相关工作开展顺利,有望年底进入车厂测试,此举将为公司未来发展带来新的 动力。在全球“缺芯”和海外大厂受疫情困扰背景下,公司产品未来有望跻身车规级 MCU前列,分享广阔市场空间。

2.2.特种集成电路龙头—国微电子持续高速增长

深圳市国微电子有限公司(简称“国微电子”)是特种集成电路领域龙头企业。 国微电子成立于 1993 年,是首家启动国家“909”工程的集成电路设计公司。国微 电子作为国家特种集成电路重点骨干企业,已承接特种装备主管部门 200 多项重点 项目和 9 项国家“核高基”重大专项项目,是集成电路领域承担国家“核高基”重大专项 项目数最多的民营企业。

国微电子 2013-2018 年一直保持稳定增长,2018 年起,公司营收增速大幅提升, 2020 年公司收入为 16.73 亿元,同比增长 55%。2021 年上半年公司营业收入 13.7 亿元,同比增长 70%,预计公司未来仍将持续高速增长。2016 年公司项目结题,使得公司当年营收和利润增幅较大、基数较高,从而导致公司 17 年收入和利润同比增 长较低。公司产品一直定位于高端领域,毛利率也一直处于较高水平,17 年以来公 司毛利率持续增长,2020 年更是达到了历史新高 79.64%。受益于芯片国产化率提高 这一大背景,公司未来依旧可保持高速发展态势,持续看好公司发展情况。

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公司产品涵盖高性能微处理器、高性能可编程器件、存储类器件、网络总线及接 口、模拟器件、SoPC 系统器件和定制芯片等七大系列产品,可以为用 户提供 ASIC/SOC 设计开发服务及国产化系统芯片级解决方案。公司的拳头产品为 FPGA, 主要定位于高端应用领域,产品广泛应用于航空航天和高性能计算领域。公司是国内 为数不多在高端 FPGA 领域持续耕耘的企业,并且在 FPGA 领域长年处于国内第一 梯队。特种 FPGA 产品推陈出新,新一代 2x纳米的大容量高性能 FPGA 系列产品获 得了市场的广泛认可,在信号处理、信息安全、网络互联、自动控制等重要领域继续 保持领导地位;特种存储器产品技术先进、品种丰富,是国内特种应用领域覆盖最广 泛的产品系列,保持着巨大的市场领先优势。

同时,公司掌握高可靠微处理器的体系结构设计、指令集设计和实现技术,建立 了单片及组件总线产品的设计、验证和测试平台,并以现场可编程技术与系统集成芯 片相结合,成功推出具备现场可编程功能的高性能系统集成产品(SoPC),获得市 场的广泛认可。

在网络总线、接口产品方面,公司继续保持着领先的市场占有率。随着特种 SoPC 平台产品的广泛应用,系统级芯片以及周边配套产品已经成为公司的一个重要 收入来源。在模拟产品领域,公司的电源芯片、电源模组、电源监控等产品的市场份 额持续扩大。另外,公司还在数字电源、高性能时钟、高速高精度 ADC/DAC、保护 电路、隔离芯片、传感器芯片等领域加大研发投入,在部分关键技术上已取得突破, 有望在十四五期间成为公司新的增长点。

由于我国加快推进核心零部件的自主可控和安全可控的信息技术体系,特种集成 电路作为国家核心战略资源,其国产化程度已经成为重要的标准。加快推进国产芯片 替代的要求迫在眉睫,对特种装备芯片国产化率的硬性要求必将激发上游生产企业对 国产芯片的新一轮采购需求。我国特种设备市场持续稳步增长,但特种设备的费用占 GDP 总量仍然较低,特种集成电路未来市场广阔。

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加速产业链完整,布局陶瓷封装产线。目前电子封装技术按其封装材料类型可 分为塑封封装、金属封装、陶瓷封装。理想的电子封装材料须具备以下特点:1)高 热导率,低介电常数、低介电损耗,有较好的高频、高功率性能;2)热膨胀系数与 芯片匹配,避免芯片的热应力损坏;3)有足够的强度、刚度,对芯片起到支撑和保 护的作用;4)成本尽可能低,满足大规模商业化应用的要求;5)密度尽可能小(主 要指航空航天和移动通信设备),并具有电磁屏蔽和射频屏蔽的特性。

特种微电子器件工作环境严苛,如用于航空航天、军事工程的设备部件,其封装 要求高可靠、高频、耐高温、气密性强。而陶瓷材料的电、热、机械性能较为稳定, 可为 IC 芯片提供气密性较好的密封保护,同时热膨胀系数小,强度以及可靠性高, 使其成为特种芯片的最佳封装选择,因此特种芯片通常会采用陶瓷封装。目前国内陶 瓷封装产能稀缺,在订单旺盛情况下往往供给不足。2020 年 8 月,公司自建产线, 高端芯片封装项目落地东莞,将尽快保证特种设备上下游产业链完整。

2.3.国内商用 FPGA 龙头—紫光同创迈入高速发展期

深圳市紫光同创电子有限公司(简称“紫光同创”),是国内FPGA龙头企业。同 创成立于 2013 年,公司创始团队主要来自深圳市国微电子有限公司,技术底蕴深厚。 公司产品主要聚焦高端 FPGA 产品领域。

2018 年 7 月 26 日,西藏紫光新才信息技术有限公司和深圳市岭南聚仁股权投资 合伙企业以现金向紫光同创增资 2.51 亿元,紫光同创注册资本由 1.5 亿元增加至 3.0 亿元。2020 年 1 月,紫光同创的控股股东紫光新才通过公开挂牌转让其持有的紫光 同创 24%股权,紫光国微公司放弃了优先受让权。天津芯翔志坚科技有限公司受让 了紫光同创 24%股权,至此,茂业创芯、聚仁投资、芯翔志坚、紫光新才持股比例 分别为 36.5%、27%、24%、12.5%,同创自 2018 年 8 月起不再纳入紫光国微的合 并报表范围。

紫光国微专题研究:特种与安全两翼齐飞,公司步入快速发展阶段


目前,中国 FPGA 市场需求量全球最大,占全球市场的 30%以上,市场空间约 为 100 亿人民币,产品主要应用于通信市场。但我国 FPGA 市场国产化率非常低, 国产应用率不足 4%,商用市场国产化率更低。根据 Gartner 的统计,2018 年四大厂 商占据我国市场 95%以上。Xilinx(48%)、Intel-Altera(33%)、Lattice(13%)、 Microsemi(2%)、国内厂商约占 3%。

FPGA 企业并不是一家纯粹的芯片设计公司,公司不但要不断开发新款产品, 同时还要自己设计研发 EDA软件且不断维护自己的 IP与生态系统,十分考验一家企 业的综合能力。目前来看,EDA 软件是国产 FPGA 待突破的一大瓶颈,也是 FPGA 厂商的护城河之一。作为 FPGA 厂商,EDA 软件需要自己开发,对于本来技术和资 金都相对薄弱的国产厂商来说难度很大。Xilinx的 Vivado 和 Altera 的 QuartusII 是目前最流行的 FPGA 编译软件,已经被广大开发者所接受。根据产业调研得知,FPGA 四大巨头拥有超过 10000+的专利,且相当一部分在软件领域。所以国内厂商即便研 发出硬件产品,如果没有自主知识产权的 EDA 软件做配套,也很难得到大面积的商 业推广。此外,我国在 EDA 人才储备方面也相当不足,在 80 年代初期,部分高校才 开始涉足该领域的研究。

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Pango Design Suite 是紫光同创基于多年 FPGA开发软件技术攻关与工程实践 经验而研发的一款拥有国产自主知识产权的大规模 FPGA 开发软件,可以支持千万 门级 FPGA 器件的设计开发。该软件支持工业界标准的开发流程,可实现从 RTL 综 合到配置数据流生成下载的全套操作。目前同创主要产品为 28nm 工艺 Titan 系列、 40nm 工艺 Logos 系列、55nm 工艺 Compact 系列以及拥有完全自主知识产权、支持 千万门级 FPGA 器件设计开发的 EDA 软件。公司 Compact 系列目前产品技术较为成 熟,已经和多家通信类设备厂商进行适配。随着世界局势不确定性的增加以及整机厂 商对于国内半导体厂商的重视,我们认为同创将迎来一个全新的历史契机,即将迎来 快速发展期。

3.风险提示

特种行业预算支出不及预期风险。公司目前大部分净利润来源于特种集成电路业 务,特种集成电路业务与其行业预算支出较为相关,未来如果行业预算支出不及预期, 公司的业绩面临受到较大影响的风险;

毛利率波动风险。特种集成电路竞争激烈,未来行业可能会引入供应厂商。特种 集成电路业务未来如果行业竞争加剧或公司无法通过持续研发完成产品的更新换代导 致公司产品毛利率波动,将对公司的业绩产生较大影响;

芯片产能供给受限。疫情反复无常,导致芯片代工厂产能受限,公司有可能无法 拿到充足的产能,导致无法顺利为客户提供芯片,影响公司收入;

智能安全芯片下游需求不及预期;FPGA 民用市场拓展不及预期;

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(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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