fpga芯片行业研究：十年磨一剑安路科技
fpga芯片行业研究：十年磨一剑安路科技1.2 营收强势增长，产品结构优化提振盈利能力 其中，FPSoC 产品新增了面向工业和视频接口的低功耗 SWIFT 系列。在 FPGA 专用 EDA 软件方面，公司拥有全流程自主开发的 FPGA 专用软件 TangDynasty，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。公司密切跟踪行业趋势与需求变化，不断丰富产品品类、革新产品工艺制程，先后推出多个系列 FPGA 产品，并积极布局嵌入式 eFPGA IP、FPSoC 等业务。历经十年发展，公司于2021年11月登陆科创板上市。公司主要向客户提供 FPGA 芯片和专用 EDA 软件两部分产品。在硬件设计方面，目前公司提供 PHOENIX、EAGLE、ELF 和 FPSoC 四个系列 FPGA 芯片，分别定位于高性能、高性价比、低功耗和高集成度可编程逻辑市场，涵盖工业控制、网络通信、消费电子、数据中心等多个应用领域。
（报告出品方/分析师：国盛证券 郑震湘 佘凌星）
一、十年磨一剑，打造国内领先 FPGA 芯片供应商1.1 深耕 FPGA 芯片设计 ，十年磨一剑
公司是国内首批具有先进制程 FPGA 芯片设计能力的企业，兼备硬件设计与全流程自主开发软件能力。
公司成立于2011年，长期专注于 FPGA 芯片设计领域；2014年实现首款 EAGLE 系列 FPGA 芯片量产销售，同年发布自主开发 FPGA 专用 EDA 软件。
公司密切跟踪行业趋势与需求变化，不断丰富产品品类、革新产品工艺制程，先后推出多个系列 FPGA 产品，并积极布局嵌入式 eFPGA IP、FPSoC 等业务。历经十年发展，公司于2021年11月登陆科创板上市。
公司主要向客户提供 FPGA 芯片和专用 EDA 软件两部分产品。
在硬件设计方面，目前公司提供 PHOENIX、EAGLE、ELF 和 FPSoC 四个系列 FPGA 芯片，分别定位于高性能、高性价比、低功耗和高集成度可编程逻辑市场，涵盖工业控制、网络通信、消费电子、数据中心等多个应用领域。
其中，FPSoC 产品新增了面向工业和视频接口的低功耗 SWIFT 系列。在 FPGA 专用 EDA 软件方面，公司拥有全流程自主开发的 FPGA 专用软件 TangDynasty，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。
1.2 营收强势增长，产品结构优化提振盈利能力
规模化逐步体现，营收规模增速显著。随着芯片产品不断丰富且竞争力提升，公司营收持续高速增长。2018~2021 公司营业收入规模由 0.29 亿提升至 6.79 亿，期间 CAGR 186.08%。2022Q1 公司实现营收 2.58 亿，yoy 72.15%；实现归母净利润 0.18 亿，同比增长 206.34%。主要受益于收入的大幅增长，且研发费用占收入比例持续下降。
期间费用率逐年下降，初期研发投入成果显著。
2018-22Q1 公司毛利率分别为 30.09%、34.42%、34.18%、36.24%和 36.05%，毛利率水平稳中有升。报告期内，公司净利率波动较大，主要系政府补助逐年下降，同时公司保持了持续高额的研发投入。随着经营规模效应彰显、以及初期的研发投入成效显著，公司期间费用率逐年下降，尤其研发费用率大幅下降，22Q1 公司净利率由负转正。
产品结构不断优化，驱动公司盈利能力提升。
2018-2021 年，公司主营收入来自于芯片销售业务，受益于更先进制程、更大逻辑容量及多样功能拓展性的 ELF2、ELF3 系列芯片产品推出，2019 年公司 ELF 系列量价齐升，营收占比由上年的 3.33%提升至 66.38%；随着定位高端市场的 PHOENIX 系列产能提升，2021 年该系列芯片营收占比由上年的 0.69%提升至 15.57%。由于不同系列产品毛利率与其定位市场具有显著相关关系，随着公司产品进一步向低功耗、高性能的中高端市场拓展，公司盈利能力有望进一步提升。
公司目前产品下游领域主要可以分为工业控制领、网络通信领域、消费电子领域和数据中心领域。
➢ 2018 年之前，公司主要产品以 EAGLE 产品为主，其下游主要应用领域工业控制也作为公司的主要营收领域，在 2018 年工业控制领域营收占比 95.42%；
➢ 2019 年随着公司 55nm 工艺制程的成熟以及大容量领域 FPGA 的技术积累，随着 ELF2 和 ELF3 的推出，公司竞争力得到加强，与此同时公司在与之对应的通信领域收入占比快速提升；
➢ 2020 年公司持续稳步发展，巩固自身产品地位的同时扩展 ELF2 产品矩阵，在消费电子领域取得突破。
➢ 2021 年起随着公司收入的进一步增加，公司在国内 FPGA 领域具有一定的市场份额和竞争力，下游各领域均实现稳步增长，其中数据中心等新兴领域收入开始初具规模。
公司保持高额研发投入，研发团队规模持续扩大。
公司长期以来高度重视技术创新和研发投入，不断拓宽芯片产品矩阵，2018 年-22Q1 公司研发投入分别为 3429.10 万元、7866.54 万元、12553.66 万元、24362.22 万元和 7113.49 万元，研发投入总额持续上涨。同时，公司不断扩张研发团队，2021 年公司研发人员由上年的 213 人增加至 266 人，占公司总人数的 81.10%，其中硕博学历占比 57.52%。
1.3 国有股东领投，核心技术人员科班出身
股权结构分散，国有股东领投。公司第一大股东为华大半导体，持股比例 29.17%，无控股股东、实际控制人。公司前十大股东中共有 4 名国有股东，分别为华大半导体、产业基金、上海科创投、深创投集团，持有公司股份的 29.17%、9.78%、5.43%和 2.06%。
核心技术人员科班出身，实战经验丰富。
公司核心技术人员均毕业于复旦大学、上海交大等著名高校对口专业，一方面，拥有夯实的专业基础知识，另一方面，有助于促进公司与高校间合作项目开展。同时公司核心研发人员拥有多年半导体公司工作经验，部分曾就职于英特尔、美满电子等海外知名企业，履历丰富。
募集资金重点投向 FPGA 芯片科技创新领域。公司 2021 年 11 月上市募集资金 10 亿 元，其中：
➢ 募集资金拟投入新一代现场可编程阵列芯片研发及产业化项目 3.79 亿元，主要用于推进 PHOENIX 系列芯片升级迭代，重点研发新一代可编程逻辑单元、存储单元 RAM、高速接口、层次化互联四大硬件关键技术，持续提高公司 FPGA 产品的逻辑单元数量、运算性能及数据传输能力。
➢ 募集资金拟投入现场可编程系统级芯片研发项目 3.01 亿元，主要用于战略布局低功耗 FPSoC 和高性能 FPSoC 两个方向。（报告来源：远瞻智库）
2.1 产品视角：FPGA，可现场编程的逻辑芯片
FPGA（现场可编程阵列：Field-ProgRAMmable Gate Array）是逻辑电路集成芯片的一种， 通常由相互连接的 CLB（可配置逻辑块）矩阵构成。
FPGA，顾名思义，其最大的特点在于芯片的具体功能在芯片制造结束后可以由用户配置决定，用户可以通过 EDA 软件对于目标功能和电路进行描述，然后编译为二进制位流数据，再下载至 FPGA 芯片中实现相关功能。
相比于传统逻辑器件，FPGA 具有不同的结构：通常由 LCB（可配置逻辑模块，由多个逻辑单元 LC 组成）、IOB（输入输出模块）和内部开关连线构成。
在工作中，通过 LUT（查找表）中存放的二进制数据来驱动其他电路或者驱动I/O，从而实现不同的功能，LUT 通常存放于 LCB 中，其输入端越多可以实现的逻辑电路就越复杂（例如 LUT6 逻辑程度大于 LUT4）。
在一个 FPGA 芯片中可以有多个查找表 LUT 组合，最终 FPGA 的逻辑容量由 LCB 组成的逻辑阵列的大小决定，通常转换为等效 LUT4 的逻辑单元统计。
LUT 为 FPGA 独特基础指标。
同其他芯片一样，FPGA 具有一定的参数用于评判技术水平，主要体现在容量和性能。其中容量包含 LUT 数量、DSP 数量、RAM 数量和 IO 数量等指标；性能包含制造工艺、DSP 工作频率、动态功耗等指标。其中 LUT 数量和制造工艺为 FPGA 核心指标。
和其他逻辑芯片对比，FPGA 最大的特点在于可现场编写程序。
常见的例如 CPU（中央处理芯片）、GPU（图形处理芯片）、DPS（数字信号处理芯片）等，在被制造完成后，芯片功能就已经被固定，用户在使用过程中无法对芯片的硬件功能进行任何修改。FPGA 芯片使用功能没有固定，用户根据自身需求使用 EDA 软件对 FPGA 芯片进行功能配置，同时每个 FPGA 芯片均可实现多次配置，来实现不同功能。
与 ASIC 相比，具有自身优势。
ASIC（专用集成电路：Application Specific Integrated Circuit），作为芯片的一种，ASIC 服务于设计目的，用于特定的设计功能的同时不具备重 新编程的能力。
由于最终的使用目的都是特殊化的定制服务，FPGA 通常会与 ASIC 做对比，虽然不可否认 ASIC 具有能耗、可靠性、大批量生产成本优势，但 FPGA 具有相对较低的成本以及较短制造时间，同时由于其具有可编程的特性，在面对一些多变的新型领域中具有不可替代的优势。
为了实现 FPGA 的具体功能，EDA 必不可少。
正如电脑不能没有操作系统，EDA 对于 FPGA 来说至关重要，可以说没有 EDA 的软件编写，FPGA 无法实现任何目标功能。由于 PFGA 不同于其他芯片，需要通过程序编译其中来赋予相关功能，此时 EDA 就起到编译程序的作用。
目前全球范围内，FPGA 厂商投入发展 EDA 软件成为主流，例如全球 FPGA 龙头 Xilinx 拥有自身的软件工具 Vivado、intel 旗下也有类似 Quartusll 的 EDA 软件工具。
逻辑电路市场广阔，2025 年或将接近万亿规模。
FPGA 属于逻辑芯片领域，目前逻辑芯片作为集成电路行业中的重要组成部分，根据 WSTS 统计，在 2019 年逻辑芯片占整个半导体份额超 25%，占集成电路总市场份额接近 1/3。同时由于逻辑芯片能够实现逻辑运算和操作，并且可以实现定制、半定制、可编程等特点，随着下游产品的增加其规模也在逐渐扩大。
根据 Frost&Sullivan 统计，全球逻辑电路产业 2016~2020 市场规模从 915 亿美元增长至 1134 亿美元，CAGR 5.5%，2025 年市场规模将达到 1469 亿美元；中国逻辑电路产业 2016~2020 市场规模从 1579 亿增长至 2732 亿元，CAGR 14.7%，2025 年市场规模将达到 4737 亿元.
百亿空间，FPGA 国内增速迅猛。
FPGA 由于其高灵活度、开发成本低等优势，在工业控制、汽车电子、人工智能新型场景中被广泛使用。
根据 Frost&Sullivan 数据，全球 FPGA 市场规模 2016 ~2020 年从 43 亿美元增长至 61 亿美元，CAGR 8.8%。由于下游场景的需求旺盛，FPGA 将呈现加速增长态势，Frost&Sullivan 预计 2025 年全球 FPGA 市场规模将达到 125.8 亿美元，2021~2025 年 CAGR 16.4%。
国内 FPGA 市场不断扩大，根据 Frost&Sullivan 数据，2016~2020 中国 FPGA 市场规模从 65.5 亿增长至 150 亿， CAGR 23.1%。预计到 2025 年中国 FPGA 市场规模将达到约 332 亿元。
FPGA全球垄断效应显著。
目前 FPGA芯片行业仍然处于高度集中态势，全球龙头Xilinx、Intel（Altera）、Microsemi 等海外企业占据全球超 90%的市场。其中 Xilinx、Intel（Altera）和 Lattice 三家占比 90.4%，一方面由于 FPGA 行业属于高壁垒行业，研发投入要求较高，另一方面由于国际头部 FPGA 企业发展较早，具有较强的技术积累。
2.2 全球视角：全球 FPGA 龙头 Xilinx 历史复盘
Xilinx 是 FPGA 先驱，目前全球 FPGA 龙头。1970 年代，出于对 ASIC 开发的痛点问题，全球陆续出现部分可编程逻辑器 PLD，从此 FPGA 产品雏形开始出现。
Xilinx 创立于 1984 年，创始人 Ross Freeman 以及 Bernard Vonderschmitt 均来自当时的未处理器公司 Zilog，得益于在 Zilog 期间积累的经验，Xilinx 在成立一年后便推出了全球第一款 FPGA 产品 XC2064。
XC2064 与当时 CPLD 不同，在断电后数据丢失且速度更快，同时引入 LUT 参数对产品进行预先逻辑配置，其内部的大量触发器也使得 XC2064 在时序逻辑方面的设计更具优势。
后续随着半导体产业进步以及 FPGA 产品集成度提高和价格降低，FPGA 在绝大多数领域中已经取代了 CPLD，成为目前可编程器件的龙头产品，Xilinx 由于其行业先驱身份以及先进的工艺，也成为目前 FPGA 领域的全球龙头公司。
纵观 Xilinx 发展历程，主要可以总结为几个时期：
➢ 1980~1990：提出 FPGA 全新芯片结构思想，在公司成立一年后推出第一款 FPGA 产品 XC2064。同时也是全球第一家提出 Fabless 的企业，对今后的半导体企业产生了深远的影响。
➢ 1990~1995：前期 CPLD 企业逐渐进入 FPGA 领域，公司失去垄断地位，市占率降低。随着 1994 年新品 XC5000 系列的推出重新夺回市场空间。
➢ 1995~2000：全球 FPGA 形成 Xilinx 和 Altera 双寡头格局。
➢ 2000~2010：20 世纪初经历互联网泡沫，随后进入恢复期，随着下游消费电子，通信等行业兴起，公司业绩稳步提升。
➢ 2010 至今：PSoC 发展趋势逐渐显现，将 FPGA 与 CPU/GPU 等硬件进行结合，不单局限于单个器件。同时积极发展软件服务，打造支持多语言的 FPGA 开发。
回顾公司历史业绩，在 2014~2015 年由于全球 4G 建设接近尾期，其他下游需求也相对疲软，公司业绩受到一定的影响。自 2015 年起公司发展 PSoC，进行 FPGA 器件的融合。
同时公司在全球范围内 FPGA 中高端产品的统治地位持续保持，以及下游 5G 建设、消费电子、工业、汽车等领域的需求增加，公司实现业绩的稳步增长。
统治 FPGA，毛利率高位维持。自 2012 年起，公司综合毛利率水平维持在 65%以上，相较于其他 FPGA 企业，具有绝对领先地位。一方面说明了 FPGA 高端产品的壁垒较高，同时也说明公司在 FPGA 行业，特别是高收益的中高端产品中具有不可撼动的地位。
全球芯片龙头产业整合，AMD 联手 Xilinx。2022 年，全球芯片巨头 AMD 以接近 500 亿美元的价格完成对 Xilinx 收购。Xilinx 将自身先进的 FPGA、SoC、AI 技术赋予 AMD，届时 AMD 将能够提供 CPU、GPU、FPGA 等产品及相关解决方案，同时 FPGA 的竞争格局也从 Xilinx 与 Altera 演变为 AMD 与 Intel。（报告来源：远瞻智库）
由于 FPGA 具有可编写程序、开发成本相对低、制造周期较短等优势，在工业控制、网络通信、消费电子等领域被广泛应用。特别是当出现新兴领域，专业芯片还无法普及的领域中，FPGA 可以发挥自身的绝对优势。在工业领域中，FPGA 被广泛用于视频处理、数控机床、图像处理等领域信号控制及运算加速中。
例如安路科技在数控机床的解决方案主要可以体现在：
➢ 控制系统：用于数控机床运算、管理和控制；
➢ 检测系统：检测机床执行件的位移和速度变化量，并反馈到输入端进行比较；
➢ 机械传动系统：根据检测系统反馈信号差别调整机床运动，驱动元件至机床执行件之间的机械进给
在 LED 显示屏领域中，FPGA 也能够实现包括无缝拼接、LED 控制等功能。例如安路科技基于 FPGA 的 LED 补偿型液晶无缝拼接屏方案使用 FPGA 接受主板信号并进行信号处理，分为液晶显示部分和 LED 显示部分，再分别输出给 TCON 板和 LED 驱动板去分别驱动液晶显示和 LED 显示。相比于其他方案，FPGA 方案无需外挂存储器、具有更佳的缩放算法以及更合理的系统时钟。
如今智能化与自动化为工业发展的主流，工厂逐渐由人力资源为核心转向以自动化为核心，FPGA 可以轻松胜任如多通道数控机床马达控制、LED 显示系统数据转化等场景需求，我们预计 FPGA 将在工业领域未来发展中充分受益。
根据 Frost&Sullivan 数据，中国工业领域市场 FPGA 芯片 2020 年销售额约为 47.4 亿，占中国 FPGA 芯片市场份额的 31.5%，未来 2021~2025 年 CAGR 将达到 16.1%。
在网络通信领域中，FPGA 被大量用于实现接口扩展、逻辑控制、数据处理等功能中，此外由于 FPGA 在通信领域的能耗和计算速度等综合性能优于 CPU、GPU，在信号收发器等新型通信基站中也会大量使用 FGPA 产品。
根据 Frost&Sullivan 数据，中国通信领域市场 FPGA 芯片 2020 年销售额约为 62.1 亿，占中国 FPGA 芯片市场份额的 41.3%，未来 2021~2025 年 CAGR 将有望达到 17.5%。
在消费电子领域中，FPGA 芯片可用于智能手机、无人机、智能电视、AR/VR 设备中。由于产品特性，视频、音频等信息均需要与运算芯片进行数据通信，需要多重芯片进行协同工作才能够实现，而在对 FPGA 进行逻辑编辑后，FPGA 能能够在单一芯片中实现多种存储接口的控制，极大程度上简化了外围电路的设计。例如：
➢ 电视：在电视中使用 FPGA 相较于 ASIC，能够快速根据面板特征进行细节微调，显著提高成品率，同时节省了设计 ASIC 时间，能够帮助相关企业快速推出量产产品。
➢ 投影仪：FPGA 能够执行像素漂移、提高分辨率的同时，还能够提供扭曲与接口服务，轻松实现 4K 与 8K 接口的连接以及视频的处理。
➢ VR/AR：通过集成后的 FPSoC 产品能够在单一芯片中实现视频解码、头显设备的眼球追踪传感并实时处理摄像头，极大程度上降低能耗。同时在例如智能门锁、家庭网关、智慧厨房等智能家居领域，FPGA 也能够通过自身的优势对产品进行优化。
消费电子作为 FPGA 的新兴领域，行业规模增速显著，根据 Frost&Sullivan 数据，中国消费电子市场 FPGA 芯片 2020 年销售额约为 9.4 亿，占中国 FPGA 芯片市场份额的 6.3%，未来 2021~2025 年 CAGR 将有望达到 13.0%。
在数据中心领域中，由于行业作为特定装备，需要在网络基础设施上对数据信息进行传递、加速、计算等操作。
CPU、GPU 等传统芯片难以满足多样化以及多变的需求，FPGA 芯片由于无指令、无需内存共享的结构，具有低延迟高吞吐的优势，在逻辑编辑后也能够实现逻辑控制、数据转换、功能扩展、系统升级等复杂功能。
FPGA 在数据中心中对于硬件的加速效果提升显著，自 2016 年起微软 Azure、亚马逊 AWS、阿里云的服务器上都开始部署 FPGA 加速器用于运算加速。
未来随着 FPGA 在数据中心中替换 CPU 的方案逐渐成为共识，我们预计未来 FPGA 在数据中心中的价值量占比将有所提升。
根据 Frost&Sullivan 数据，中国数据中心市场 FPGA 芯片 2020 年销售额约为 16.1 亿，占中国 FPGA 芯片市场份额的 10.7%，未来 2021~2025 年 CAGR 将有望达到 16.6%。
汽车电子产业受益于电动汽车、新能源车的快速发展，如今势头强劲。目前 FPGA 在汽 车中的应用也愈发广泛，在车载系统接口及控制领域，FPGA 芯片用于控制和驱动电动 汽车电机控制系统，硬件互连的同时实现车载摄像头等多种汽车传感器信号处理和控制。
在车载图像处理领域，FPGA 芯片可用于实现多个图像传感器的信号桥接、3D 环视视频融合、倒车辅助视频等功能。在自动驾驶领域，FPGA 芯片可用于实现机器视觉与目标检测等各种功能。
预计 FPGA 汽车领域未来增速显著。未来预计 FPGA 将于汽车产业深度融合，一方面得益于目前新能源汽车的需求增速显著，另一方面 FPGA 在面对多变的场景时能够发挥自身可编程的作用，相比其他定制芯片，具有更大优势。
根据 Frost&Sullivan 数据，中国汽车电子市场 FPGA 芯片 2020 年销售额约为 9.5 亿，占中国 FPGA 芯片市场份额的 6.3%，未来 2021~2025 年 CAGR 将有望达到 22.7%。
在 AI 领域，FPGA 能够充分发挥其定制化、可编程化的特点，通过算法实现任务的推断及处理。
目前 FPGA 芯片已经于 CPU、GPU 和 ASIC 等芯片一同被广泛适用于人工智能处理芯片中，同时与 GPU、ASIC 相比，FPGA 芯片由于自身具有多个并行处理单元，能够实现运算的同时，编程所带来的优化可以解决大部分的实时决策需求。
根据 Frost&Sullivan 数据，中国 AI 市场 FPGA 芯片 2020 年销售额约为 5.8 亿，占中国 FPGA 芯片市场份额的 3.9%，未来 2021~2025 年 CAGR 将有望达到 16.9%。
产品技术规格覆盖面较广，能够应对国内大部分市场。
LUT 数量和芯片制程是 FPGA 最重要的两个参数，可以说两个参数的好坏在很大程度上决定了 FPGA 的优劣。
安路科技作为国内 FPGA 的领先企业，在技术规格上能够达到国内领先水平，部分产品性能甚至由于国际龙头公司同等级产品。
➢ 在容量规模方面： 100K 以内的逻辑单元产品已经量产，2021 年 PHOENIX1 系列中逻辑单元为 400K 的新产品已成功流片和批量供货。根据 Frost&Sullivan 数据，2019 年中国 FPGA 市场中，逻辑单元< 100K 和 100K~500K 的 FPGA 芯片分别占有 38.2%和 31.7%的份额，是目前的主流芯片，公司的产品已覆盖主流市场所需的逻辑单元范围。
➢ 在芯片制程方面：公司是国内首批具有 28nm FPGA 芯片设计能力和量产能力的企业之一，目前已经掌握 55nm 和 28nm 工艺设计。已经完成 FinFET 工艺产品的关键技术验证工作，同时也是国内最早完成关键技术认证的企业之一。
根据 Frost&Sullivan 数据，2019 年中国 FPGA 市场主流芯片制程在 28nm-90nm 之间，按销售额计该制程区间内的 FPGA 芯片在国内占有 63.3%的市场份额，公司产品能够覆盖国内市场大部分的需求。
55nm 仍是公司主要工艺制程，28nm 放量显著。2018~2021H1 公司主要收入来源均为 55nm 制程芯片。
28nm 工艺制程产品 PHOENIX 高性能系列芯片自 2020 年开始量产，在 2021 上半年 28nm 产品开始放量，收入增长显著，得益于公司在行业中积累的口碑以及产品本身的性能突破，我们预计未来公司将进一步推进其工艺选择空间，丰富产品布局。
公司产品主要有三个产品线：ELF 系列、EAGLE 系列和 PHOENIX 系列。其中：
➢ ELF 系列 FPGA 产品定位低功耗、低成本的市场，包含 ELF1、ELF2 和 ELF3 系列，分别在 2015、2018 和 2019 年实现量产，制程在 55~130nm 主要应用于工业控制、消费电子、通信等领域。
➢ EAGLE 系列定位高性价比市场，具有合适的逻辑规模以及储存资源，作为公司最早的芯片产品，在 2014 实现量产，制程工艺在 55~65nm。
➢ PHOENIX 系列是公司的高端产品线，在等效逻辑单元、运算单元、存储资源等都在同规格中具备优势。第一款产品在 2020 年推出，采用 28nm 工艺制程。
国内 FPGA 领先公司，2019 年出货量本土第一。公司在国内 FPGA 市场具有一定的竞争优势以及份额，出货量稳步提升。根据 Frost&Sullivan 数据，2019 年以出货量口径统计，公司 FPGA 芯片在中国市场排名第四，在国产品牌中排名第一。2020 年公司产品出货量突破两千万颗。
目前全球成熟的 FPGA 企业都采用硬件 软件的结合模式，软件的优化可以发挥 FPGA 芯片最大的性能以及更高效完成目标程序编写。
可以说在 FPGA 领域，软件的重要程度不亚于硬件。在软件方面，公司重视相关软件开发，并拥有自身 EDA 开发软件产品 TangDynasty，同时公司也是国内少数全流程自主开发 FPGA 专用 EDA 软件的企业。
在 TangDynasty 软件中，公司设计的新型的 FPGA 专用 EDA 软件架构，采用了最新的学术界算法和科研成果，同时考虑计算机和服务器所需的多 CPU、多线程运行资源，软件产品达到了较高的技术水平。
与国际接轨，进军 FPSoC。
复盘国际 FPGA 巨头我们可以发现，在企业发展到一定时期， FPGA 与 CPU、GPU 等芯片集合的 FPSoC、PSoC 芯片将是发展趋势，全球龙头 Xilinx 自2010 年逐步整合 PSoC，随后取得了技术的突破已经公司业绩的持续增长，目前 Xilinx 的 Versal 系列产品能够实现集成 CPU、GPU、FPGA、PCIe 等功能，实现全架构自适应，为整个应用实现加速。
安路科技目前正在向 FPSoC 领域突破，在 2021 年发布 SALSWIFT 系列第一款低功耗 FPSoC 产品，个未来公司计划达到集成 CPU、FPGA、存储器、数据处理等功能模块的目的。
公司 2021 年的 IPO 显示，10 亿的募资中拟投入现场可编程系统级芯片研发项目部分为 3.01 亿元，主要用于战略布局低功耗 FPSoC 和高性能 FPSoC 两个方向。可见 FPSoC 将作为公司未来的发展重心之一。
安路科技作为国产 FPGA 领先企业，旗下主要产品有 ELF 系列、EAGLE 系列和 PHOENIX 系列，分别对应低端、性价比和高端市场，下游应用涵盖工业、通信、消费电子、汽车电子等领域。
同时在在容量规模方面：公司 100K 以内的逻辑单元产品已经量产，2021 年 PHOENIX1 系列中逻辑单元为 400K 的新产品已成功流片和批量供货。
在芯片制程方面：公司是国内首批具有 28nm FPGA 芯片设计能力和量产能力的企业之一，目前已经掌握 55nm 和 28nm 工艺设计。已经完成 FinFET 工艺产品的关键技术验证工作， 同时也是国内最早完成关键技术认证的企业之一。
根据 Frost&Sullivan 数据，2019 年中国 FPGA 市场中，逻辑单元< 100K 和 100K~500K 的 FPGA 芯片分别占有 38.2%和 31.7%的份额， 28nm-90nm 工艺制程 PFGA 按销售额统计占有 63.3%的市场份额，在逻辑容量以及工艺制程中，公司产品都能够覆盖国内市场大部分的需求。
国内市场具备竞争力，国产替代进程进行时。
公司在国内 FPGA 市场具有一定的竞争优势以及份额，出货量稳步提升。根据 Frost&Sullivan 数据，2019 年以出货量口径统计，公司 FPGA 芯片在中国市场排名第四，在国产品牌中排名第一。
2020 年公司产品出货量突破两千万颗。同时我们发现，国内 FPGA 市场中 TOP3 的企业在 2019 按出货口径统计的市占率合计约 85.1%，国产化替代空间巨大。
公司研发投入巨大，处于企业快速发展期。FPGA 行业壁垒较高，需要进行不断的研发投入来确保新产品的研发进展，同时缩短与国际巨头的差距，公司经过十年的努力，目前仍然保持巨大的研发投入，2018 -2021 年公司研发投入由 0.34 亿提升至 2.44 亿，研发投入总额持续上涨。
研发费用率保持在 35%以上。同时，公司不断扩张研发团队，2021 年公司研发人员由上年的 213 人增加至 266 人，占公司总人数的 81.10%，其中硕博学历占比 57.52%。
业绩拆分来看：
➢ ELF 系列 FPGA 产品定位低功耗、低成本的市场，包含 ELF1、ELF2 和 ELF3 系列， 分别在 2015、2018 和 2019 年实现量产，制程在 55~130nm 主要应用于工业控制、 消费电子、通信等领域。
由于推出时间较早，目前已经形成一定的规模未来我们预计该产品维持基本增速，同时毛利率水平随着规模化的提升逐步优化。我们预计 2022/2023/2024 年收入增速为 40%/45%/45%。
➢ EAGLE 系列具有合适的逻辑规模以及储存资源，作为公司最早的芯片产品，在 2014 实现量产，制程工艺在 55~65nm。该产品由于自身定价以及产品性能，在产品力中具有较高的性价比，我们预计随着下游应用的需求增加，EAGLE 系列产品将维持较高的收入增速，同时盈利能力有小幅优化空间。我们预计 2022/2023/2024 年收入增速为 75%/65%/65%。
➢ PHOENIX 系列是公司的高端产品线，在等效逻辑单元、运算单元、存储资源等都在同规格中具备优势。第一款产品在 2020 年推出，采用 28nm 工艺制程。
由于推出时间较短，该系列产品相较于其他产品收入规模依旧较小，同时也作为公司的高 端产品，能够充分应用于更多高端场景中，我们预计未来有望保持高增速，伴随规模化的提升同步提升其盈利能力。我们预计 2022/2023/2024 年收入增速为 160%/85%/42%。
作为国产 FPGA 的领先企业，未来有望加速 FPGA 国产化率的进程，实现收入的高速增长， 公司的募投项目积极推动未来关键技术 FPSoC，与国际主流接轨。
由于公司研发投入巨大，且处于发展关键时期，盈利能力不能完全反应公司的技术水平与产业地位，我们采用 PS 估值法，预计公司 2022/2023/2024 年分别实现营收 11.6/18.7/27.7 亿，对应当前市值 PS 为 19.1/11.8/8.0x。
可比公司我们选取国内 FPGA 公司复旦微电与紫光国微，加上同为逻辑 GPU 芯片设计公司景嘉微，经过对比，2022/2023/2024 行业平均 PS 为 14/10/8x，我们发现安路科技 PS 估值逐步与行业平均水平靠近，同时由于三家可比公司均所处特殊行业，在收入端会比民用市场略高，安路科技主打 FPGA 普通民用市场，且作为 FPGA 国产领先企业，在未来几年中充分享受国产化进程，在一个行业领先以及收入高速增长的公司中，我们应适当给予一定的估值溢价。
下游需求不及预期：FPGA 产品下游应用场景丰富，由于产品特征，PFGA 在新型应用场景中具有自身优势，如果下游的新型应用场景需求不及预期，将导致公司业绩面临不确定性。
公司新品研发不及预期：公司所处行业需要大量研发投入，当新产品研发不及预期时，将在一定程度上影响公司市占率的扩展，导致未来的业绩存在不确定性。
客户集中度风险：2018~2021，公司向前五客户销售额占比分别为 83%、99%、97%、 95%，客户相对集中，如果未来其中客户出现不确定风险，将对公司短期业绩造成一定影响。
市场竞争加剧风险：目前 FPGA 市场格局仍以海外龙头为主，国内市场中与海外龙头公司竞争同样激烈，激烈竞争未来可能对于公司经营造成影响。
营收不及预期风险：公司估值体系依赖于规模化产生的营收高增速，如果未来存在营收不及预期，将对公司估值有一定影响。
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