紫光芯云融资租赁业务(紫光芯云上海科技有限公司)

币圈百科阅读 3 2023-05-10 15:17:21

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（报告出品方/分析师：招商证券鄢凡曹辉）

一、国内智能安全与特种IC龙头，特种IC业务快速增长

1、聚焦智能安全芯片与特种IC，内生增长与外延并购不断完善产品矩阵

紫光国微聚焦智能安全芯片和特种集成电路两大主业，是国内综合性智慧芯片龙头。

公司以智能安全芯片、特种IC为两大主业，同时布局半导体功率器件和石英晶体频率器件领域，聚焦数字安全、智能计算、功率与电源管理、高可靠集成电路等业务，产品广泛用于金融、电信、政务、汽车、工业互连、物联网等领域。

公司同时面向国内外市场，智能安全芯片与中国移动、联通、电信三大运营商合作，国内份额领先，海外SIM卡份额不断提升；特种集成电路布局特种微处理器、可编程器件、存储、网络及接口芯片、模拟器件、ASIC、SoPC共7大产品线共500多种品类，在国内份额领先；另外，公司逐步拓展通用可重构芯片、晶振及功率器件、车规安全芯片、车规MCU等产品。

公司内生增长结合外延并购，产品品类不断拓展。

紫光国微成立于2001年，2010年之前主营业务是压电石英晶体元器件，2011年开始建设LED蓝宝石衬底生产线并进入LED领域；

2012年公司收购深圳国微电子和北京同方微电子（后更名为紫光同芯微电子），开始布局智能安全芯片和特种芯片领域；

2013年子公司深圳国微电子成立全资子公司深圳同创国芯电子（后更名为紫光同创电子），开始布局通用FGPA领域；

2015和2017年，深圳国微分别将持有的紫光同创27%和73%的股权转让给紫光国微的全资子公司西藏茂业创芯投资；

2015年公司收购西安紫光同芯半导体并进入存储器芯片领域，2019年因存储业务经营压力加大，资产负债率提高，公司将西安紫光同芯转让；

2016年紫光集团成为公司控股股东，公司更名为紫光同芯股份有限公司，公司于2018年更名为紫光国芯微电子股份有限公司；

2021年紫光集团被重整，重整结束后，智路资本旗下的智广芯将取得紫光集团100%股权，成为公司控股股东。

公司重组前背靠清华大学，重组完成后由国资控股公司变为民资企业。

紫光国微前身是唐山晶源裕丰电子，2010年同方股份有限公司换股收购公司25%股权，成为公司第一大股东，晶源丰裕电子更名为“同方国芯”；2016年紫光集团成为公司控股股东，公司更名为“紫光国芯”。

紫光集团实际控制人为清华大学的全资子公司清华控股；2021年紫光集团因债务问题被重整，2022年7月重整计划执行完毕，智路资本和建广资产等战略投资者组成的联合体（智路建广联合体）通过战略收购平台北京智广芯控股有限公司（智广芯）承接重整后紫光集团100%股权。

智路资本是一家专注于半导体及其他新兴高新企业投资的专业股权投资机构，目前已经投资69家半导体及其他高新企业；重组完成后，公司从原来的教育部实际控制的国资企业变成了无实际控制人的民资企业。

公司拥有多家子公司，主要业务通过全资子公司和联营企业开展。目前紫光国微拥有20家子公司，通过子公司开展了智能安全芯片、特种芯片、功率器件、晶振频率器件等业务。公司主要的控股子公司如下：

① 深圳国微电子：成立于1993年，是国家“909”工程首家启动的IC设计公司，主要从事特种集成电路，产品覆盖微处理器、可编程器件、存储器、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。2012年底，国微电子完成重组后上市；

② 紫光同芯微：于2001年由清华大学微电子所国家第二代居民身份证芯片研发团队“带土移植”成立，承担了包括二代证芯片、2008年奥运会电子门票芯片、大容量高安全双界面金融芯片等多项国家重大产业化项目。

公司部分SIM芯片及少量银行卡IC出口国外，eSIM芯片全球份额领先，中国二代身份证芯片市占率为25%，同时在国内交通卡、身份证读头芯片、POS机芯片、银行卡芯片、居民健康卡芯片等领域市场份额领先。

紫光同芯微控股子公司无锡紫光微积极布局三代半导体，GaN MOSFET主要围绕D-mode、E-mode进行开发迭代，主要面向消费电子客户；SiC产品主要围绕SiC SBD和MOSFET等产品，面向工业电源、光伏等行业；

③ 唐山国芯晶源电子：成立于1990年，专业从事石英晶体谐振器、石英晶体振荡器等产品，覆盖石英晶体频率器件所有品类。公司产品用于网络通信、车载电子、工控、人工智能、医疗器械、物联网等领域，65%以上出口到美国、韩国、德国、港台等地，是国际知名企业直接配套供应商，在国内市场主要面向通讯设备等中高端市场；

④ 紫光同创：于2013年成立，专业从事可编程系统平台芯片及配套EDA开发工具。紫光同创在2015年11月发布了国内第一款自主知识产权的300万门级FPGA产品Titan系列PGT30G；

⑤ 成都国微科技：在成都建设了“紫光芯云中心”，组织了数百人规模的芯片设计团队，为公司西南地区的重要基地。

2、特种集成电路快速放量，公司盈利能力持续提升

公司整体营收稳健增长，特种IC芯片快速放量。

公司营收从2016年的14.2亿元增长至2021年的53.4亿元，CAGR为34.3%，其中2020年收入下降，主要系公司于2019年将西安紫光同芯的76%股权转让于北京紫光存储科技，因此存储器芯片业务2020出表；扣除存储器芯片业务出表的影响（2019年收入8.4亿元），2020年公司收入同比增长26%；2021年，受益于下游特种IC芯片需求的爆发，带动整体营收达到53.4亿元，同比+63%；2022前三季度公司收入49.4亿元，同比+30.3%。

分业务来看：

● 智能安全芯片：公司最主要业务之一，历年收入平稳增长，海外份额不断扩大。

公司智能安全芯片历年收入占比为30-40%左右，营收呈平稳增长态势，从2016年的5.7亿元增长至2021年的16.6亿元，CAGR为24%。22H1智能安全芯片营收为8.03亿元，同比+4.1%。随着全球SIM卡市场格局的变化，主要竞争对手收缩退出，公司在海外中高端市场份额逐步加大，国内目前也正值SIM卡市场的5G换发期，同时公司在IoT、数字支付等领域逐渐布局，新业务有望快速增长。2022上半年，公司SIM卡需求端订单饱和，仍然面临一定产能压力，但海外SIM卡芯片业务市场份额进一步扩大，海外SIM卡收入增长迅速；

● 特种集成电路芯片：需求持续旺盛，新品不断拓展，呈现快速放量态势。

特种集成电路业务是公司最主要的营收来源，收入从2016年的5.1亿元增长至2021年的33.6亿元，CAGR为45.7%。由于在2022上半年下游需求持续增长，公司特种IC业务收入19.5亿元，同比+67.2%。

目前公司特种存储器产品领先优势继续扩大；网络总线、接口产品市占率保持领先，同时将推出新的总线产品；以特种SoPC平台产品为代表的系统级芯片已得到用户认可，并全面推广应用，成为公司的一个重要收入来源；单片电源、电源模组及配套的模拟电源类产品市场份额迅速扩大；

● 石英晶体：营收规模较小，不断进行产品结构升级。

公司晶体元器件业务历年营收1.4-3亿元之间，营收规模较小，22H1该业务营收1.36亿元，同比+4.8%。公司晶体业务大力拓展网络通信、物联网、汽车电子等高端市场，提升高基频、小型化元器件产品的市场供应规模，22H1营业收入平稳；

● 功率器件：逐步实现业务转型。

扩大工业控制、光伏逆变等新能源应用的收入规模，并且进入充电桩、车载OBC等应用领域，工业级以上客户的业绩贡献快速提升。

特种IC业务贡献主要毛利，智能安全芯片毛利率快速增长。

整体来看，2016-2018年公司毛利率较低，位于30-40%区间，主要受智能安全芯片和存储芯片业务拖累；

在2019和2020年，受益于特种集成电路收入快速增长，同时2020年低毛利率的存储芯片业务出表，公司毛利率快速提升；

2021年至今，由于下游需求旺盛，特种IC占比提升，而特种IC业务毛利率远高于其他产品线，因此公司2021全年毛利率达59.5%，同比+7.2ppts；

22H1，由于SIM卡在海外份额快速提升，智能安全芯片毛利率同比+12ppts，同时特种IC业务毛利率也小幅提升1.9ppts，公司整体毛利率高达65.8%，同比+8.7ppts；2022前三季度，公司毛利率为65.73%，同比增长接近6ppts。

分产品来看，公司特种FPGA产品产业化成效显著，在国内市占率较高，因此特种IC历年毛利率高达75-80%，贡献公司最主要毛利；

智能安全芯片毛利率在2021年之前较低，主要受低毛利率的传统SIM卡业务拖累，但由于海外厂商逐步退出SIM卡业务，公司SIM卡在海外市场份额快速提升，相较传统SIM卡，海外市场的SIM卡毛利率较高，因此智能安全芯片毛利率自2021年以来快速提升。

公司期间费用率整体平稳，研发投入逐年增加。

由于公司规模化效应不断体现，2016年以来销售和管理费用率整体呈下降态势，但公司研发投入不断增加，历年研发投入占收入比例均为15%以上，其中22H1研发投入4.66亿元，同比+37.7%，占收入比例为16%；公司预计2022全年研发投入将超10亿元，其中费用化比例大约80%左右。

整体来看，公司2020年至今期间费用率较为平稳，均为20%左右。

产品结构不断优化同时各产品线盈利能力增强，公司整体净利润快速提升。

2016-2019年，公司净利润水平并未出现明显上升，扣非净利率除了在2016年达到16%之外，均大约10%左右；

自2020年以来，由于毛利率和净利率相对较低的存储业务出表，叠加高毛利率的特种IC业务占比迅速提升，公司盈利能力大幅提升，2021年实现扣非归母净利润17.96亿元，同比+158%，扣非净利率达到33.6%；

22H1，由于特种IC收入占比进一步提高，同时智能卡IC业务毛利率同比大幅提升，公司盈利能力进一步增强，2022前三季度公司扣非归母净利润达19.6亿元，同比+44%。

公司增大特种IC备货力度，同时智能安全芯片新产能预计在22H2逐步释放。

22H1受到疫情影响，公司订单交付周期很长；相较22H1，公司目前订单交付周期已经变短，恢复到正常交付周期，大约3-6个月。

从产品线情况来看，智能安全芯片产能预计22H2逐步释放，收入和盈利能力有望进一步提高；

公司加大特种IC业务备货力度，长期特种IC业务仍将是公司主要成长动力。2022上半年，公司智能安全芯片产能受限，另外，22Q2上海疫情导致公司下游模组厂停工，影响公司产品出货进度。公司预计22H2代工厂会有新产能释放，模组厂目前也已经恢复正常，因此智能安全芯片全年营收预计稳健增长；

同时由于公司海外SIM卡占比提高，因此公司智能安全芯片整体盈利情况持续改善。截至2022上半年底，公司存货规模为16.6亿元，较2022年初增加4.3亿元，其中特种IC业务存货占比超60%，主要系下游订单旺盛，供货紧张，公司从2021年以来持续加大存货的战略性备货力度。

二、特种IC对可靠和稳定性要求较高，国内特种IC市场有望持续快速增长

特种IC区别于通用IC的特点在于可靠性和稳定性程度更高。

特种集成电路产品需要满足高低温、腐蚀、机械冲击等多种恶劣环境下安全性、可靠性、环境适应性、稳定性的高要求，可靠性及稳定性要求远高于通用IC；特种IC研发及认证周期长，研发周期一般需要5年及以上，但其技术迭代能力和制程等要求不如通用IC。

一般来说，通用IC主要以ASSP、微处理器、Memory三大类别为主，通用型较强；特种IC以ASIC、FPGA/CPLD、Memory为主，并且具备多品种、小批量的特点，特种IC的定制化程度较高。

1、FPGA：通用产品受益于5G及AI发展，特种产品满足小批量多品种需求

FPGA芯片属于逻辑芯片，最大的特点是现场可编程性。

FPGA即Field Programmable Gate Array，是现场可编程门阵列，属于逻辑电路的一种，是指在硅片上预先设计实现的具有可编程特性的集成电路，用户可根据各自的需求将其拼搭成不同的功能、特性的电路结构，以满足不同场景的应用需求，广泛应用在通信、汽车电子、工业控制、航空航天、数据中心等领域。

与通用处理器芯片（微处理器、GPU、DSP）、存储器芯片、专用集成电路芯片（ASIC）相比，FPGA最大的特点是现场可编程性。其他的逻辑芯片在被制造完成之后，芯片的功能就被固定，用户无法对其硬件功能进行任何修改；但FPGA芯片在制造完成后，其功能并未被固定，用户可以根据实际功能需要，将自己设计的电路通过FPGA芯片公司提供的专用EDA软件对FPGA芯片进行功能配置，从而将空白的FPGA芯片转化为具有特定功能的IC芯片。

FPGA芯片由可编程的逻辑单元（LC）、输入输出单元（IO）和开关连线阵列（SB）三个部分构成，FPGA逻辑容量由输入端信号数量决定。

逻辑单元通过数据查找表（look-up table，LUT）中存放的二进制数据来实现不同的电路功能，LUT本质是一种静态随机存取存储器，其大小是由输入端的信号数量决定的，输入端越多，可以实现的逻辑电路越复杂，因此逻辑容量越大，但同时输入端数量每增加1个，SRAM存储电路面积就会增加约1倍。

通常的输入端为4/5/6个，对应LUT4/5/6，FPGA芯片的逻辑容量由逻辑阵列的大小决定，通常以等效成LUT4的逻辑单元数进行统计。

工艺制程、门级规模及SerDes速率是衡量FPGA产品性能的重要指标。

FPGA芯片的技术水平主要体现在容量和性能两个方面。在容量方面，LUT数量是衡量FPGA芯片的容量的重要指标，据赛灵思，一个LUT6等效1.6个LC，一个LC对应几十到上百“门”，1000万门约等于10万LC，所以也常用门级规模来描述容量大小；在性能方面，制造工艺制程和SerDes速率是FPGA芯片性能的重要指标，其中SerDes是Serializer/Deserializer，即串行器和解串器的缩写。

1）工艺制程直接影响着芯片的功耗和性能。

随着工艺制程的进步，半导体工艺特征尺寸减小，首先，有利于大幅降低耗电量，降低功耗；其次，可以降低晶体管的寄生效应，提升整体工作速度；此外，还可以增加单位面积里晶体管的数量，降低芯片的成本。

当前赛灵思是国际FPGA产业的龙头，技术上具有领先地位，其主流制程正在从28nm工艺制程的7系列转向16nm的Ultrascale+系列，并实现了7nm的Versal系列量产。

2）门级规模直接影响FPGA可开发的潜力。

FPGA是由一个个门电路组成的,门级规模直接影响着FPGA可实现的功能数量，门级规模的增加，意味用户在使用FPGA时，可以开发更多的功能。赛灵思的FPGA门级规模最高能达十亿，国内最高能达亿门级规模。

3）SerDes速率直接反映了FPGA与外界联通和数据传输的能力。

SerDes速率是高速串并转换数据的传输速率，该速率越高，FPGA的数据传输量越大，国内最高的SerDes速率能达13.1Gbps（Gbps，即交换带宽，是衡量交换机总的数据交换能力的单位），国际巨头赛灵思SerDes速率最高达到58Gbps。

FPGA市场集中度高，赛灵思和英特尔占据主要市场。

2018年赛灵思和英特尔合计市场占有率高达87%左右，Lattice和MicroChip合计占比5.6%，CR4均为美国公司，共占据了全世界92%以上的FPGA供应市场，国内FPGA厂商主要为复旦微、紫光同创、安路科技等。

国产化率较低主要系国内FPGA芯片起步较晚，国产厂商于2000年左右起步，而美国头部厂商从1980s便开始推出FPGA产品；另外，FPGA芯片需要EDA软件的协同，而国内EDA软件发展尚不完备。

2022年FPGA全球市场空间大约80亿美元，网络通信和工业是最大的下游领域。

FPGA下游应用非常广泛，涵盖网络通信、工业、数据中心、消费电子、汽车电子、人工智能等领域，根据Frost&Sullivan预测，2022年全球FPGA市场空间大约80亿美元，预计到2025年增加至126亿美元，2022-2025年CAGR为16%；2022年国内空间大约30亿美元左右，预计到2025年增加至接近50亿美元。

从下游应用来看，网络通信和工业是最大的下游市场，但汽车电子领域预计增速最快；通用FPGA占据大部分市场。

● 网络通信：是FPGA芯片最大的下游市场，实现接口扩展、逻辑控制、数据处理、单芯片系统等功能。

FPGA芯片依靠其运算速度可以满足通信领域高速的通信协议需求，又可以依靠灵活性适应通信协议持续迭代的特点。另外，FPGA芯片对于复杂信号、多维信号的处理能力较强，能够较好适应复杂的网络环境。

①在有线通信领域，FPGA芯片主要用于数据接入、传送、路由器、交换机的多种电路板中，以实现信号控制、传输加速等功能；

②在无线通信领域，FPGA芯片被应用于无线通信基站和射频处理单元的多种电路板中，以实现通信协议的各种功能和未来升级需求，集成微处理器的FPGA芯片被应用在室内外微基站等无线网络通信中，以单芯片完成商业、住宅、工厂区域的多模覆盖、网络容量增加、人工智能计算等多功能需求。

在无线通信中，许多功能模块都需要大量的滤波运算，这些滤波函数往往需要大量的乘和累加操作，FPGA芯片内的分布式逻辑和运算单元结构可以容易实现这些操作，进而实现通信过程中大量的高速信号处理功能。

5G通信持续打开通用FPGA市场空间。

由于FPGA芯片可以重复编程，因此在5G技术推广初期，用户可以随时改变芯片内部的连接结构，进而实现任何逻辑功能，大大降低成本和风险；相较4G，为了增强信号覆盖及频谱效率，5G在大规模应用阶段引入了大规模天线技术，收发通道提高，为了降低干扰及抑制噪音，需要对每个天线单元接收到的信号进行数字处理，在自适应波束成形中产生了大量的负载，FPGA芯片在I/O、运算速度和延迟上均具备优势。

根据紫光同创，5G设备主板外围都需要大量用到FPGA芯片，根据广东省5G中高频器件创新中心专家解释，5G网络由于频率增高，网络覆盖难度加大，基站设备复杂度倍增，FPGA用量相较4G设备超过1倍以上。

● 工业：FPGA芯片大量用于视频处理、图像处理、数控机床等领域，实现信号控制和运算加速功能。

FPGA的高效能、实时性、高灵活性等特点使其在工业领域广泛应用。

例如，在数控机床的伺服系统中，相较传统的只能控制单一马达的专用芯片，FPGA芯片可以做到多通道的马达控制；在LED显示屏领域，FPGA芯片的现场可编程特性可满足大型LED显示屏系统显示数据格式转换的需求，以满足各种形状和规格显示屏的定制，可实现灵活调节亮度、对比度、灰度级等参数，使LED屏幕显示画面更加细腻。

● 数据中心：FPGA芯片用于硬件加速，实现逻辑控制、数据转化、功能扩展、系统升级等功能。

相较微处理器，FPGA芯片由于其无指令、无需共享内存的体系结构，能够同时提供强大的计算能力和足够的灵活性；相较GPU，FPGA芯片在数据中心具有低延迟和高吞吐的优势；相较ASIC，FPGA芯片在性能、灵活性、同构性、成本和功耗等方面可以达到出色的平衡。从2016年开始，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。

● 汽车电子：FPGA芯片具备超低延时精确算法，对汽车摄像头的实时视频输入信号进行分析。

在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，连接驾驶系统、仪表盘、雷达、超声波传感器等各种车载设备，实现激光雷达、毫米波雷达等信号处理和控制。

在视频桥接和融合领域，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、辅助驾驶视频等功能。在辅助驾驶和自动驾驶领域，FPGA芯片可用于实现机器视觉与目标检测等各种功能。

● 消费电子：FPGA芯片新兴的应用领域之一，用于智能手机、无人机、智能电视、AR/VR设备等中。

在视频领域，摄像头需要将采集到的数据传递给计算芯片处理，或者将处理后的结果传递给屏幕进行显示等。但由于各种设备内部的信号协议都不尽相同，传统的设计中往往需要专用的接口芯片进行数据格式的转换。

如果单一设备需要的接口较多，就需要较多的外围芯片，其体积、功耗都较大，在采用FPGA芯片方案后，单一FPGA芯片可以实现各种存储接口的控制，接口逻辑就都可以在FPGA芯片内部实现，大大简化了外围电路的设计。

● 人工智能：FPGA芯片新兴的应用领域之一，FPGA芯片在云端两侧均可满足实时决策需求。

人工智能算法的硬件芯片实现分为云侧处理和端侧处理，在云侧处理时，FPGA芯片内在并行处理单元达到百万级，可以做到真正并行运算；在端侧处理时，越来越多的任务被转移至端侧来完成，FPGA芯片可实现快速推断决策。

特种FPGA契合特种产品小批量多品种特征，可以很好满足特种领域对安全保密性和通信速率的要求。特种产品具备小批量、多品种的特点，特种FPGA芯片凭借其灵活性、产品上市周期短、小批量时的成本优势、安全保密等特点，逐渐成为特种IC最主要的品类之一。

1）灵活性：用户可以随时改变芯片内部的连接结构，以实现任何逻辑功能，在新品验证初期尤为重要；

2）产品上市周期短：由于FPGA芯片买来进行编程后便可以直接使用，无需等待三个月至1年的芯片流片周期，大大缩短了新品上市周期；

3）小批量时的成本优势：ASIC方案具备固定成本而FPGA方案没有，客户无需支付高额的流片成本并且不用承担流片失败风险，对于特种类小批量多批次的专用控制设备，FPGA的成本低于ASIC方案；

4）保密性：FPGA芯片提供了更多的硬件控制，对于攻击者而言更加不透明。对于嵌入式FPGA，设计人员可以完全控制整个系统，更少依赖其他人设计的硬件，同时最终设计不可能公开记录，在进行许多攻击之前必须进行艰巨的逆向工程任务；

5）通信速率：特种产品多常用的算法为卷积运算和傅里叶变换，均需要大量相乘和累加运算，特别适合FPGA芯片进行高速运算。

PSoC/SoPC采用集成微处理器和FPGA的新型架构，满足云计算、汽车电子等领域的更高要求。

可编程系统芯片（Programmable System on Chip，PSoC；也称为System on Programmable Chip，SoPC）采用集成微处理器和FPGA的新型架构，可以充分利用FPGA的并行处理能力，又可以灵活运用微处理器的控制能力，可裁剪、可扩充、可升级，兼具软硬件在系统可编程能力。

在PSoC上进一步集成AI或GPU芯片，则除了可以满足传统应用领域更高的性能需求外，还可以满足云数据中心应用的高性能与高带宽需求、AI硬件加速平台及计算机视觉等应用的高算力与可重构需求、汽车电子应用的多系统与高安全性需求。

2、射频收发芯片和数据转换器：高带宽和高采样率等特种产品的核心器件

射频收发芯片和ADC/DAC是需要满足高宽带和高采样率的下游应用的核心器件，通信和工业为最大下游市场。

射频收发芯片包含专用窄带射频收发芯片和软件定义的宽带高性能射频收发芯片，可实现射频信号的频谱搬移、信号调理、可选频带滤波和数模转换等功能；ADC即模数转换器是analog-to-digital-converter的缩写，将温度、压力等模拟信号转换成数字信号；DAC即数模转换器作用相反，将数字信号转化为模拟信号。

以ADC为例，根据IC Insights数据，下游需求主要为通信设备（35%以上）、汽车电子（22%左右）、工业（20%左右）、消费电子（10%）等；其中消费电子类ADC产品相对低端，高端ADC主要用于有线/无线通信、汽车电子、工业、航空航天、医疗器械等。

超高速射频收发芯片和数据转换芯片是软件无线电等需要高带宽和高采样率应用的核心器件，在部分特种领域，数据转换器直接决定了系统的精度和距离；在通用领域，高速高精度ADC/DAC芯片也可以满足4G、5G的高带宽性能需求。

ADC/DAC芯片核心技术指标为采样速率和转换精度，特种芯片相对侧重于采样精度的保证。

ADC/DAC芯片的转换过程主要包括采样和量化两大环节，对采样环节而言，衡量指标是速率，单位为每秒采样的次数（sps），指芯片可以转换何种带宽的模拟信号，带宽对应模拟信号频谱中的最大频率；对量化环节而言，衡量指标是转换精度（即分辨率），以位数（Bits）作为计量单位，精度越高，转换出来的信号与原信号的差距越小，精确度越高。

10位及以下采样精度的ADC/DAC以高速产品为主，侧重于处理速度的保证；12-14位采样精度的ADC/DAC以高速高精度产品为主，平衡了对于速度和精度的需求；16位及以上采样精度的ADC/DAC为高精度产品，侧重于采样精度的保证。

根据ADI官网，特种ADC/DAC位数一般在10位甚至14位以上，在采样速率和精度间更倾向于对采样精度的保证。

2020年全球射频收发器和数据转换器市场空间大约34亿美元，应用领域伴随信息化渗透率提升而不断拓展。

根据Databeans数据，2020年全球射频收发器和数据转换器市场规模约为34亿美元，其中高速数据转换器被广泛用于测控、医疗、仪器仪表、高性能控制器及数字通信系统等领域；从竞争格局来看，根据臻镭科技招股书，ADI凭借优异的性能和可靠性，包括更高的精确度、处理速度、更低的单位成本和能耗，在数据转换器全球市场中占据大约45%的市场份额；随着信息化趋势不断提升，预计高性能射频收发芯片和数据转换器市场空间将持续增长。

三、特种IC快速放量，海外SIM卡份额持续提升，车规等新品不断开拓

1、特种IC快速放量，通用可重构芯片产品不断突破

（1）特种IC产品国内份额领先，下游旺盛需求推动业绩高增长

深圳国微围绕微控制系统布局七大特种产品线，特种处理器、存储、FPGA等产品国内领先优势明显。紫光国微于2012年完成了对深圳国微的资产重组，深圳国微自此成为紫光国微的全资子公司，紫光国微的特种IC业务全部由深圳国微开展。

微控制系统核心是微处理器，配套芯片包括存储、接口、PMIC等芯片，深圳国微围绕特种微处理器逐渐完善微控制系统中的其他配套芯片，目前形成了微处理器、可编程逻辑器件、存储器、网络及接口、模拟器件、ASIC、SoPC七大产品系列，共500多个品种，同时积极拓展ADC、隔离等模拟类芯片。

深圳国微特种微处理器、特种存储、特种FPGA等多个品类在国内市场品类最全、客户覆盖面最广、市场份额最大，产品在可靠性、稳定性、兼容性等方面具有明显优势。

深圳国微是依托于国家“核高基”重大专项的特种IC企业，特种IC业务收入及业绩快速增长。

深圳国微是国家级高新技术企业和集成电路技术省部产学研联盟会员单位，是国家“核高基”重大专项的研制企业之一（注：“核高基”指“核心电子器件、高端通用芯片及基础软件产品”，是《国家中长期科学和技术发展规划纲要（2006-2020年）》所确定的国家十六个科技重大专项之一）。截至2012年公司承接有超大规模可编程逻辑器件、创新结构的大容量存储器类核高基项目共9项

。2016-2018年，营收及净利润较为稳定；2018年，公司大规模FPGA产品得到批量应用，营收和利润开始加速成长；另外，自2021年以来，下游行业需求旺盛，公司产品应用范围和大客户数量不断增长，2021全年营收33.65亿元，同比增长高达101%，净利润18.31亿元；22H1公司收入为19.53亿元，同比+42.6%，净利润10.89亿元，同比+43%，净利率高达55.8%。

● 特种微处理器：国内门类最全、品种最多。

公司早在2012年就是国内拥有特种微处理器门类最全、品类最多的研制单位；在2013年公司32位产品也即将批量供货；在2019-2020年，公司多款微处理器进入嵌入式应用领域，应用渠道不断拓展。

● 特种可编程逻辑器件：主要包括FPGA和CPLD两大系列，目前国内市占率最高、客户覆盖最多、品类最齐全。

早在2012年，公司最早在国内实现了CPLD产品大批量供货，市场份额绝对领先，并且正在研制大规模FPGA产品；2014-2017年，公司逐渐实现了特种FPGA产品的小批供货；2018-2019年，公司特种FPGA产品实现大批量供货，并在国内占据较高的市场份额；2020-2022年，公司实现了2x nm的大容量高性能及低功耗FPGA的批量应用，并自2021年开始进一步推进1x nm FPGA产品。

● 特种存储器：产品品类在国内特种领域应用最广泛，国内市场份额领先优势明显。

深圳国微在被紫光国微收购时，其特种大容量存储器产品系列在国内就已经最齐全，特种SRAM产品为国内最高水平、特种FLASH产品为国内容量最大；公司高可靠存储器产品逐步获得了航天领域的产品认证，主要用于卫星等中；2022年，公司新开发特种NAND Flash及新型存储器等多个品类。

● 网络及接口芯片：大批量供货，在国产C919飞机上获得应用。

公司总线接口、驱动芯片覆盖全行业的各个应用领域，已稳定大批量供货；2019年，公司成为国产大飞机C919的供应商，为其提供网络通信类的机载总线交换芯片。

● 模拟器件：特种电源类产品国内份额领先，特种数据转换器件、隔离芯片有望打开新增长点。

公司最早推出的特种模拟器件产品为LDO和DC/DC电源类产品，目前特种开关电源/线性电源/电源监控等产品市场份额国内领先并持续扩大；高速高进度ADC/DAC、新型隔离芯片为近年来推出的新品，逐步获得客户认可或实现销售，有望在“十四五”期间成为公司新增长点。

● 特种ASIC/SoPC：拥有国内最完整的特种IP库，SoPC产品成为重要收入来源之一。

早在2012年，公司便推出大量的ASIC/SoC产品并首推国内规模最大、性能最高的SoPC产品；在2013年至今，公司主要聚焦于第二代SoPC及更新一代的芯片产品进行研发、推广、量产，第二代SoPC产品在2018年批量应用，最新一代SoPC产品在2021年至今均为公司重要收入来源之一。

（2）通用CPLD/FPGA产品批量发货，通用SoPC产品持续研发

通用可重构芯片产品覆盖通信、工控、消费类市场，具备完全自主知识产权。

2013年，为加强自主知识产权的可重构系统芯片和配套软件工具的开发，并解决产业链瓶颈，实现产品批量销售，国微电子在深圳投资设立全资子公司深圳市同创国芯（即现在的紫光同创）专门开展上述业务。

紫光同创于2015年正式发布第一款FPGA产品，并后续推出了国内第一款千万门级的FPGA产品；2021年，紫光同创完成新一轮增资，持续加大研发投入。

在普通产品领域，大规模FPGA实现量产发货，中小规模FPGA产品型号谱系进一步完善，产品总发货量翻倍提升，在视频图像处理、工控和消费市场领域取得了发货量和营收的全面快速增长。

在创新产品领域，第一代SoPC产品研发顺利，内嵌处理器、可编程模块、高速接口和多种应用类IP，主要用于嵌入式终端、工控、图像视频、通讯等领域，第二代面向AI、机器视觉等领域的SoPC已经启动研发。

● Titan系列：采用主流40nm工艺，用于通信、视频、工控等领域。

Titan系列产品包含创新的可配置逻辑单元（CLM）、专用的18Kb存储单元（DRM）、算术处理单元（APM）、高速串行接口模块（HSST）、多功能高性能IO以及丰富的片上时钟资源等模块，其中CLM采用的是LUT5结构，DRM为芯片提供了丰富的片上RAM资源，ARM为Titan系列产品提供了高效的数字信号处理能力；

● Logos系列：采用低功耗的40nm工艺，用于视频、工业控制、汽车电子和消费电子等领域。

Logos系列包含创新的可配置逻辑模块（CLM）、专用的18Kb存储单元（DRM）、算术处理单元（APM）、多功能高性能IO以及丰富的片上时钟资源等模块，并集成了存储控制器（HMEMC）、模数转换模块（ADC）等硬核资源，其中CLM采用的也是LUT5结构；

● Compact系列：为采用55nm工艺的CPLD产品，相较FPGA保密性好、速度更快，但集成度更低、灵活性不如FPGA。

CPLD是FPGA上一代的产品，Compact系列拥有低成本、高密度的IO并具有非易失性，采用LUT5结构，先进的封装技术，提供上电瞬间启动功能；包括专用存储模块（DRM），多样的片上时钟资源，多功能的I/O资源，丰富的布线资源，并集成了SPI，I2C和定时器/计数器等硬核资源。Compact系列产品满足低功耗、低成本、小尺寸的设计要求，广泛应用于通信、消费电子、工业控制等领域。

紫光同创按权益法并入合并报表，2021年以来盈利能力大幅提升。

2017年11月25日，公司拟将紫光同创注册资本由1.5亿元增加至3亿元，增资完成后，公司间接控股股东紫光集团下属全资子公司西藏紫光新才信息技术有限公司、紫光同创员工持股平台深圳市岭南聚仁股权投资合伙企业及公司全资子公司茂业创芯分别持有紫光同创36.5%、27%和36.5%的股权，紫光同创不再纳入公司合并报表范围；

2021年5月，紫光同创原股东之一的深圳市岭南聚仁股权投资合伙企业及新引入的16家股东完成了对紫光同创新一轮的增资，公司全资子公司西藏茂业创芯投资放弃了优先认缴权，对紫光同创的持股比例从36.5%降至29.47%。

公司前期研发费用较多，拖累了净利润水平，但随着2019年公司产品在通信、工控、消费领域大批量出货，公司营收和净利润均快速提高，并在2021年实现扭亏为盈；22H1紫光同创净利润3.16亿元，按权益法29.47%的比例计入合并报表中的投资收益项目。

2、全球智能安全芯片市场空间约50亿美金，公司海外SIM卡市场份额不断提升

（1）智能安全芯片内部集成处理器和存储单元，全球市场空间大约50亿美金

智能安全芯片内部集成处理器和存储单元，主要包括智能卡安全芯片、智能安全终端芯片和RFID芯片。智能安全芯片是可信任平台集成电路模块，是一个可独立进行密钥生成、加解密的装置，内部拥有独立的处理器和存储单元，可存储密钥和特征数据，并提供加密和安全认证服务。智能安全芯片分为智能卡安全芯片、智能终端安全芯片、RFID（射频识别）芯片。

① 智能卡安全芯片：即微处理器卡芯片，由微处理器、存储单元（包括随机存储器RAM、程序存储器ROM（FLASH）、用户数据存储器（EEPROM）以及芯片操作系统COS组成，可在与读卡器进行数据交换时，对数据进行加密、解密，从而确保交换数据的准确可靠。智能卡安全芯片适用于金融、保险、交警、政府行业等多个领域；

② 智能安全终端芯片：主要包括读写器芯片、mPOS芯片、USB-KEY芯片，其中读写器芯片用于门禁、酒店门锁、交通一卡通、金融POS机中，mPOS芯片通过手机卡实现移动支付等功能，USB-KEY芯片内置MCU或智能安全芯片，可存储用户的私钥及数字证书；

③ RFID芯片：主要运用无线射频识别技术，可通过无线电讯号用于识别特定目标并读写相关数据，而无需在识别系统与特定目标之间建立机械或光学接触。因此，RFID技术相较其他感知技术（二维码、条形码等）具备无需接触、无需可视、可完全自动识别等优势，在使用环境、读取距离、读取效率、可读写性等方面的限制相对较少。RFID目前用于零售、汽车电子标识、医疗保健、食品安全等多个领域，按照工作频率划分，RFID可分为低频（125KHz、134.2KHz）、高频系统（13.56MHz）、超高频系统（860-960MHz）和微波系统（2.45GHz、5.8GHz）。

2022年全球智能卡IC市场大约36亿美元，国产化率相对较高。

智能卡芯片由于具有存储容量大、安全保密性能好、寿命长等优点，在公共交通、公共事业、校园一卡通、身份识别等领域正得到越来越多的应用。

根据沙利文，2022年全球智能卡IC市场空间大约36亿美元，国内市场空间大约121亿元，国内空间占比大约50%左右，按品类划分，电信SIM卡占比大约50%，金融IC卡占比大约30-35%，证件卡等其他智能卡占比大约15%左右。

从竞争格局来看，国内智能卡芯片玩家包括紫光国微、中电华大、复旦微电、国民技术、聚辰股份等，国内合计份额大约30%左右。

2022年全球RFID市场规模预计超15亿美元。

根据沙利文统计，全球RFID市场规模从2016年的12.12亿美元增长至2018年的13.83亿美元，预计到2020年将增长至15.93亿美元；国内RFID市场规模从2016年的36.73亿元增长至2018年的43.51亿元，预计到2020年增长至52.14亿元。

我们预计随着成本逐步下降，RFID有望逐步取代二维码和条形码的市场份额，应用范围将进一步扩大，2022年全球和中国市场空间有望分别超15亿美元和50亿元。

（2）公司智能安全芯片国内份额领先，海外SIM卡份额不断提升

公司智能安全芯片业务通过全资子公司紫光同芯微开展，布局智能卡安全芯片和智能终端安全芯片两大领域。公司的智能安全芯片主要包括以SIM卡芯片、银行IC卡芯片、社保卡芯片、交通卡芯片等为代表的智能卡安全芯片和以USB-Key芯片、POS机安全芯片和非接触读写器芯片等为代表的智能终端安全芯片等，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。

卡类业务国内份额领先，SIM卡全球市占率大约25%。

紫光同芯微拥有银联芯片安全认证、国密二级认证、国际SOGIS CC EAL、ISC CC EAL4+/EAL6+等多项认证，以及AEC-Q100车规认证，安全性处于国际领先水平，广泛应用于金融支付、身份识别、物联网、移动通信、智能终端、车联网等多个领域。

公司SIM卡芯片业务在全球市占率大约25%，公司稳居全球SIM卡三大芯片供应商之一；公司金融IC卡芯片、新一代交通卡芯片、以及身份证读头、POS机SE芯片市场份额均为国内领先。

紫光同芯微海外市场份额不断扩大，盈利能力持续提升。

紫光同芯微收入增速受行业景气度影响有所波动，2021年收入13.8亿元，同比+13.4%；22H1由于产能供应有限，同时下游模组厂停工影响产品出货进度，紫光同芯微收入6.12亿元，同比略有下滑。

公司海外SIM卡份额快速提升，由于海外SIM卡较传统SIM卡芯片的毛利率更高，因此22H1紫光国微智能安全芯片毛利率达到41.7%，同比+12ppts；22H1紫光同芯微净利率为7%，呈逐年增长态势。

紫光同芯微eSIM卡面向物联网硬件，2025年全球市场规模有望增至3.26亿美元。

eSIM卡即嵌入式（embedded）SIM卡，传统的SIM卡需要插在卡槽内，而eSIM卡焊在设备主板上，无法拆卸。由于eSIM卡采用了“远程SIM配置（RSP，Remote SIM Provisioning）”技术，用户可以安全地通过无线方式（OTA）变更不同移动运营商的服务；对于OEM厂商来说，能够节省成本，简化设计、制造等流程。

根据Strategy Analytics预测，到2025年用于物联网的eSIM卡销售额将增至3.26亿美元。紫光国微在此前中移物联网2000万颗安全芯片、4000万颗消费级eSIM晶圆和1000万工业级eSIM晶圆的招标中成为集采第一名、eSIM晶圆集采唯一候选人。

紫光同芯微5G超级SIM卡面向手机应用，容量不断扩大。

紫光国微5G超级SIM卡自2019年底全球首发上市，最初可选32-128GB，目前紫光国微已将容量升级至256GB。

对于用户来说，由于用户数据直接存储在SIM卡中，避免了换机时转移数据的繁琐操作，在数据安全防护方面，5G超级SIM卡达到了金融级别的安全能力；对于手机厂商来说，5G超级SIM卡将传统的SIM卡和存储芯片合并，节省主板空间，压缩制造成本，厂商可以更专注于功能和性能提升；对于运营商来说，5G超级SIM卡将引导用户将数据存储在SIM卡，进而增加用户粘性，也可以方便运营商预置金融、认证、办公等行业应用，大力发展行业客户。

3、持续推动智能安全芯片升级，加速向车规领域拓展

紫光国微募资投入15亿元进一步拓展智能安全及汽车MCU产品类别。2021年，公司发行可转债用于新型高端安全系列芯片和车载控制器芯片项目，募资投入金额为15亿元，其中高端安全芯片主要为面向5G多应用的大容量安全芯片、面向5G车联网V2X的高性能安全芯片、面向服务器和云计算的高性能安全芯片；汽车多核MCU主要用于汽车整车控制领域。

高端智能安全芯片募投项目主要为满足物联网、5G、云计算、大数据、工业互联网等新兴市场需求。项目建设完成后，预计将大幅提高芯片的算法性能，提高高性能运算能力，提升产品性能及安全性等。

● 自主知识产权内核的安全芯片：在现有安全芯片技术基础上，结合开源内核，研发出安全内核；

● 面向5G应用的大容量安全芯片：产品研发完成后，将进一步提升算法性能，增大存储器容量，扩展通信接口，加载多应用安全软件和系统；

● 面向5G车联网V2X的高性能安全芯片：项目完成后，将大幅提高产品的验签算法性能、同时具有高可靠性、高应用性及较高的容错能力；

● 面向服务器和云计算的高性能安全芯片：实现超高密码算法性能、高速通信接口、高速并行处理。

车载MCU是汽车控制器核心部件。车载控制器多核控制器芯片，主要用于汽车整车控制领域，具有提高车辆的动力性能、安全性能和经济性等作用，是汽车控制器核心部件，承担了数据交换、安全管理、驾驶员意图解释及能量流管理的任务。同时车载控制器多核控制器芯片通过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。

公司车规安全芯片小批量上车，汽车MCU预计2022年推出。紫光国微近年来重点布局智能网联汽车芯片，车规安全芯片主要用于T-BOX等场景，相关产品已经导入国内外众多一线车企，T-BOX、V2X、eUICC、国六OBD、数字车钥匙等领域产品实现上车；车规MCU已经完成样品研发，正在进行路测工作，预计今年完成。

四、报告总结

1、盈利预测

（1）特种集成电路

紫光国微子公司深圳国微是国内特种IC龙头企业，产品涵盖特种微处理器、特种FPGA、特种存储器、特种网线及接口、特种模拟器件、特种SoPC、特种ASIC芯片七大系列，产品种类近500个，公司营收自2021年以来保持高增长。

在2021年及2022上半年，公司产能较为紧张并且受到供应链影响，但随着未来特种信息化趋势不断提高，特种IC领域有望保持高景气行情，同时公司当前在手订单充足，并且公司自2021年以来加大特种IC业务的备货力度，截至2022上半年，公司存货规模为16.6亿元，较年初增加4.3亿元，其中60%为特种IC的备货。

因此，公司特种IC业务在未来几年有望保持稳健高增长态势，我们预计2022/2023/2024年收入分别为48.79/68.30/92.20亿元，同比增速分别为45%/40%/35%。

（2）智能安全芯片

紫光国微全资子公司紫光同芯微是国内智能安全芯片龙头，布局智能卡安全芯片和智能安全终端芯片两大业务。

22H1公司智能安全芯片产能紧张，同时下游模组厂生产受疫情影响，进而影响整体出货速度；22H2，公司智能安全芯片产能有望逐步提升，收入增速有所提高。目前银行卡迎来十年换卡周期，同时公司海外客户不断拓展，但考虑到智能卡行业较为成熟，行业增速较低，同时考虑到公司智能安全芯片业务因产能紧张有所涨价，价格可能在2022及2023年有所回落。

综合来看，公司智能安全芯片业务增速预计较为平稳，我们预计公司智能安全芯片2022/2023/2024年收入分别为19.63/22.58/24.84亿元，同比增速分别为18%/15%/10%。

（3）石英晶体

晶振器件是公司最早的产品线之一，目前整体保持稳步增长态势，未来将大力拓展网络通信、物联网、汽车电子等高端市场，提升高基频、小型化元器件产品的市场供应规模。

综合来看，我们预计公司石英晶体业务2022/2023/2024年收入分别为2.98/3.28/3.61亿元，同比增速分别为10%/10%/10%。

综上所述，我们预计公司2022/2023/2024年收入分别为71.90/94.66/121.15亿元，同比+34.6%/31.7%/28.0%。

（4）毛利率

特种领域行业景气度较高，公司特种IC毛利率维持高位；由于海外厂商逐渐退出SIM卡业务，公司海外SIM卡市场份额快速提高，而海外SIM卡毛利率相较传统SIM卡业务更高，叠加产能紧张公司涨价，因此2021年及22H1毛利率同比快速提升。

① 特种IC：展望2022-2024年，由于特种领域信息化趋势带来特种IC采购需求不断提升，行业维持较高景气度，因此预计公司特种IC业务毛利率保持稳定；

② 智能卡IC：考虑到智能卡行业增速较为平稳，公司卡类IC未来有降价可能性，因此预计公司智能卡IC未来毛利率逐年降低；

③ 晶体业务：公司晶体业务产线线较老，业务较为稳定，保守假设2022-2024年毛利率保持稳定。

综上所述，我们预计公司2022/2023/2024年毛利率分别为64.2%/65.5%/66.8%。

（5）期间费用率