紫光国微 公司深度研究：集成电路芯片设计-特种集成电路龙头持续受益于国产化

请务公司研究究所SSfghzqcomcnS030040hengqghzqcomcn特种集成电路龙头，持续受益于国产化——紫光国微(002049)公司深度研究紫光国微沪深3005140042-0.0839243222/222/322/422/522/622/822/922/1022/1122/1223/1相对沪深300表现2023/01/302M8%-7.9%01/30当前价格(元)52周价格区间(元)总市值(百万)流通市值(百万)总股本(万股)流通股本(万股)日均成交额(百万))当前价格(元)52周价格区间(元)总市值(百万)流通市值(百万)总股本(万股)流通股本(万股)日均成交额(百万))购拓展业务范围，最终聚焦集成电路领域，是国内领先的集成电路芯片产品和解决方案提供商。公司主要业务包括集成电路芯片和石安全芯片、半导体功率器件及超工业、物联网等多个领域。公司已与全球领先的智能卡卡商、电信运营商、金融机构、科研院所、社保、交通、卫生等各大行业客户25年中国汽车现在金融、通信、物联网等多领域布局；公司不断升级产品矩阵，布局新型高端安全系列芯片和车载控制器芯片的研发，未来或将进一步实现多元化市场布局。年中国集成电路市场规模扩张。紫光国微旗下子公司国微电子领先；公司持续研发拓新，2022年推ADC片等产品，高速射频ADC有望在“十四五”期间成为公司新的增长点；公司变更可转债募投项目加大高端特种集成电路投入，聚焦子公司深圳国微对数模转换、视频处理芯片研证券研究报告请务必阅读正文后免责条款部分2信/工业/数据中心/汽车/消费电子/人工智能在国内FPGA下游应用中FPGA间。紫光国微子公司紫光同创是技术要求及壁垒更高，紫光国微依托原有特种集成电路的生产技术◼盈利预测和评级紫光国微是国内领先的集成电路芯片产品和解集成化的产业趋势而实现智能安全芯片、特种集成电路以及FPGA◼风险提示产能扩张不及预期；技术路线改变；下游应用拓展不重影响开工率；供应链风险；产品价格下跌风险；应收账款减值风险；芯片国产化进程的不确定性。测指标20212021A20222022E20232023E24E营业收入(百万元)%)归母净利润(百万元)8%)8摊薄每股收益(元).630168证券研究报告请务必阅读正文后免责条款部分31、紫光国微：国内集成电路芯片设计龙头 61.1、持续聚焦集成电路领域，营收业绩稳步增长 61.2、产品矩阵丰富，持续深耕特种集成电路及智能安全芯片 92、智能安全芯片：物联网&车联网浪潮拓展应用场景，下游需求持续释放 112.1、5G、物联网浪潮驱动金融&非金融IC卡打开智能芯片市场空间 132.2、智能网联化释放汽车MCU新动能，前瞻布局车载控制芯片 163、特种集成电路：技术与认证壁垒较高，受益于下游需求放量与国产化趋势 193.1、下游需求放量在即，特种集成电路有望迎来黄金时期 203.2、技术实力构筑竞争壁垒，持续创新丰富产品矩阵 214、紫光同创：FPGA市场空间广阔，集成化趋势下布局SOPC有望持续受益 235G+新兴市场驱动，市场空间广阔 23、国内FPGA龙头，产品系列丰富 284.3、集成化或为产业发展趋势，布局SOPC有望持续受益 29 5盈利预测假设和业务拆分 355.2、可比公司估值分析和投资评级 37 请务必阅读正文后免责条款部分4图1：紫光国微发展历程 6图2：紫光国微股权结构(2022.11.30) 7图3：2017-2022Q3紫光国微营业收入及增长率 8图4：2017-2022Q3紫光国微归母净利润及增长率 8图5：2017-2021年紫光国微营业收入结构 8图6：2017-2021年紫光国微各项业务毛利率 8图7：2017-2022Q3紫光国微研发费用 9图8：2017-2022Q3紫光国微期间费用率 9图9：智能卡分类 11图10：2021年全球智能卡出货量细分产品结构 11图11：2020年全球&中国MCU应用领域结构 11图12：2017-2022年全球智能卡芯片市场规模预测 12图13：2017-2022年中国智能卡芯片市场规模预测 12图14：2021年国内智能卡芯片市场格局 12图15：2017-2021年中国银行卡、金融IC卡发卡量 14图16：2016-2019年国产芯片金融IC卡订购量 14图17：2017-2021年中国移动用户数量 14图18：2021年我国社保卡构成(单位：亿) 14图19：2019-2025年全球物联网终端连接数 15图20：2019-2025年中国物联网终端连接数 15 MCU应用场景 16图23：2019-2025年全球车载芯片MCU市场规模及预测 17图24：2019-2025年中国车载芯片MCU市场规模及预测 17图25：2020年全球汽车MCU市场份额 18图26：2021年全球集成电路产业结构 19图27：2016-2022年全球集成电路市场规模预测 20图28：2016-2022年中国集成电路市场规模预测 20图29：Compa系列CPLD 22 图31：2019年中国FPGA市场销售额按芯片制程工艺切分 24图32：2019-2025年全球FPGA市场规模预测 25图33：2019-2025年中国FPGA市场规模预测 25图34：2022年国内FPGA下游应用占比预测 26图35：2019-2025年中国FPGA通信领域市场规模预测 26图36：2019-2025年中国FPGA工业领域市场规模预测 26图37：2021-2025年中国FPGA消费电子领域市场规模预测 27图38：2021-2025年中国FPGA数据中心领域市场规模预测 27图39：2021-2025年中国FPGA汽车领域市场规模预测 27图40：2021-2025年中国FPGA人工智能领域市场规模预测 27图41：2019年中国FPGA市场竞争格局(按出货量) 28图42：2019年中国FPGA市场竞争格局(按销售额) 28图43：XilinxRFSOC的发展历程 30图44：将ADDA集成至FPGA可节省JESD204接口提高芯片集成度 30请务必阅读正文后免责条款部分5图45：RFSOC的实质是将中频采样与末级变频集成进FPGA 30图46：Xilinx汽车级ZynqUltraScale+MPSoC 31图47：SoC框架示意图 31图48：采取FPGA与ADDA收发器分立的射频采样方案 31图49：XilinxZynqUltraScale+RFSoC射频采样方案 31图50：Xilinx8T8R200MHzBand42RadioRF-SOC方案产品 32图51：Intel内置AlteraArria10GX1150FPGA的XeonGold6138P处理器 33：2020年10月华为发布SoC芯片麒麟9000 33图53：IntelXeonScalable处理器内部架构 33 表1：紫光国微产品矩阵 10表2：国内主要智能安全芯片厂商情况 13：eSIM卡与传统SIM卡对比 15表4：芯片行业发展备受国家关注 18表5：消费级、工业级、汽车级、特种级芯片技术要求对比 20表6：公司特种集成电路产品系列 21FPGA对比 23 表9：国内主要FPGA厂商技术与产品情况 28表10：公司FPGA产品系列 29表11：通用芯片与特种芯片对比 29 紫光国微可比公司估值对比 37证券研究报告务必阅读正文后免责条款部分6国内领先的集成电路芯片产品和解决方案提供商。紫光国微从事集展业务范围，聚焦集成电路领域。紫光国微前身唐山晶源裕丰电子路领域；频率器。研究所证券研究报告请务必阅读正文后免责条款部分7圳紫光同创主要从事FPGA相关业务，西安紫光国芯主要从事存储器芯片业务公司业务中剥离。图2：紫光国微股权结构(2022.11.30)业务、聚焦集成电路主业，营收业绩增长稳步。2017-2020年公2.80/3.48/4.06/8.06亿元；其中2020年公司营收下降、净利增长，主要原因是%。2021年公司实现营收53.42亿元，。证券研究报告请务必阅读正文后免责条款部分862.49%-10%20172018201920202021亿元63.35%53.4232.70362.49%-10%20172018201920202021亿元63.35%53.4232.7034.41%34.308-4.67%.3600201720182019202020212022Q1-Q3-10%50元元3%4.06 201720182019202020212022Q1-Q3紫光国微持续优化产品结构，带动整体毛利率稳步提升。公司各项业务中，特种集成电路业务、智能卡芯片业务、石英晶体业务、存储器芯片业务的毛利率 集成电路业务收入占比从28.22%增长至62.98%，毛利率从62.49%增长至33.14%/30.15%/35.78%/52.33%/59.48%。利率00元20172018201920202021特种集成电路智能卡芯片石英晶体存储器芯片其他业务 整体毛利率证券研究报告请务必阅读正文后免责条款部分915.33%11.83%10.61%9.44%4.53%4.46%315.33%11.83%10.61%9.44%4.53%4.46%3.28%13.07%5.91%5.81%5.26%4.57%3.88%4.00%3.76%英谐振器技改、新型高端安全系列芯片和车载控制器芯片研发等项目的制造；用为7.57亿元，较去年同期增长37.66%。86420556.00% 37.34%1.77 .3.4782.25%亿元9546%7.570.83201720182019202020212022Q1-Q3研发费用同比201720182019202020212022Q1-Q31.2、产品矩阵丰富，持续深耕特种集成电路及智能安、仪器仪表、物联网等领域。证券研究报告请务必阅读正文后免责条款部分10核心业务应用领域/图示、物联网于安全芯片的创品及解决方案路处理器、存储器、网模拟器系统芯片级解决方案软件工具等、工业控制、消费等领域件SGT/TRENCHMOSFE率器件表、消费电子等多个领域形成系列成熟产品应晶体器件域持续深耕特种集成电路及智能安全芯片，与国内外客户建立合作关系。紫光国SE型，车载安全芯片批量出货；在小型化、高频化晶振产品方球市场。证券研究报告请务必阅读正文后免责条款部分112、智能安全芯片：物联网&车联网浪潮拓展应用场景，下游需求持续释放成电片的性能、功耗、灵活度的信SIM卡金融IC卡证件卡等其他智能卡%%%%%%%%% %中国汽车电子消费电子工控/医疗计算机其他证券研究报告请务必阅读正文后免责条款部分12%%智能安全芯片产业规模有望持续扩张，国产替代空间广阔。据Frost&Sullivan2021年紫光国微在国内智能卡芯片市场份额占比达12.77%，排名本土企业第一，本土企业已有部分产品达到国际顶尖水准。050美元33.5032.7333.5012.70% 0. 3 % 201720182019202020212022E%00元100.8195.911106.71 201720182019E2020E2021E2022E%国海证券研究所紫光国微中电华大复旦微电国民技术聚辰股份其他证券研究报告请务必阅读正文后免责条款部分13核心技术先进性端安全芯片拥有银联芯片安全认证、国密二级认证、国际SOGISCCEAL、ISCCCEAL4+/EAL6+等国内外权威认证资质，以及AEC-Q100车规认在安全性方面达到了国际顶尖水准。D别芯片等多个频段的射频芯片产品，产品在射频兼容性上具有独特优势，能够级安全算法的芯片产品。MOM国家密码管理局颁发的商用密码产品型号二级证书。速引擎以及安全单元，具有高集成度、高性能、低功耗、高可靠性等特色。网络安全认证芯片产品具备高安全性、低功耗无线连接和高集成度等特点，在当下网络安全认证领域具备领先优势。新一代可信计算芯片入样品测试及产品资质认证阶段。认证、银联卡芯片产品安全认证、银联卡嵌入式软件安全认证，获得中商用密码产品型号证书》(二级)。IC提升趋势已经显现，智能卡芯片有望持续放量。，国产智能卡芯续提升。证券研究报告请务必阅读正文后免责条款部分14亿 14.1716.4311.65亿 14.1716.4311.653.5510089.5492.47张48.06.05 2018201920202021中国银行卡在用发卡数量金融IC卡累计发卡量6543210张张%.2.3.92016201720182019C网，国海证券研究所究所传统电话卡、eSIM卡、社保卡等非金融IC卡的迭代更新有望打开智能安全芯A年全球物联网终端连接数量将达到250亿个，中国物联网终端连接数量将达到eSIM智能安全芯片应用场景，未来有望随物联网的规模化落。图18：2021年我国社保卡构成(单位：亿)963020182019202020214,第三代社保卡第一、二代社保卡证券研究报告请务必阅读正文后免责条款部分15个个个个02019202020212022E2023E2024E2025E消费物联网终端连接数工业物联网终端连接数002292019202020212022E2023E2024E2025E企业市场消费者市场SIM对终端要求槽方式力物流和制造成本节约，流转速度块式卡紫光国微深耕安全芯片领域多年、技术成熟，已实现多领域布局。紫光国微是中国移动新一代超级SIM芯片工作；(2)在金融领域，公司产品已通过银联芯片安全认证、国密二级认证、国际SOGISCCEAL、ISCCCEAL4+/EAL6+等庭网关、AR/VR、车载终端、工业互联网等领域广泛应用。证券研究报告请务必阅读正文后免责条款部分16经完成。控制芯片MCU可在多种场景下实现组合控制，在汽车上从车身到主控环节被广泛使用。等领域均有广泛应用。证券研究报告请务必阅读正文后免责条款部分17亿美元22亿美元2258%.74美元测测00.%111.12.%9.43%9.06%8.78%2019202020212022E2023E2024E2025E全球汽车MCU市场规模同比-10%50509.429.42%9.11%8.75%232019202020212022E2023E2024E2025E电子MCU市场中，瑞萨电子、恩智浦、英飞凌+赛普拉斯的市占率分别为30%/26%/23%，海外厂商占据绝大部分市场份额。近年来，国际贸易的不确定证券研究报告请务必阅读正文后免责条款部分18瑞萨电子恩智浦英飞凌+赛普拉斯德州仪器微芯科技意法半导体其他门策022年汽车标准化开展汽车企业芯片需求及汽车芯片产业技术能力调研，联合集成电准体系，推进CPU改委业清单制定工作要求的通知》收优惠政策的集成电路企业或项目软件企业清A(四)新兴技术软件；(五)信息安全软件；(六)重点行业应用软件；件(软件收入比例不低于50%)。部、财政改委于深入推进世界》先行示准入若的意见》公司与用户单位通过交易中心开展合作。展规划》域，G能、工业互联网等重点产业供应链体系。证券研究报告请务必阅读正文后免责条款部分19，项目，车载控制器多游需求放量与国产化趋势片与存储芯片规模分别为1548.37/1538.38亿逻辑芯片存储芯片微处理器模拟芯片汽车领域对芯片的高性能需求实现特种集成电路的高附加值。芯片产品按用途Q/物联网芯片的毛利率为62.7%。而特种级芯片需满足更加严苛的参数要求，行业证券研究报告请务必阅读正文后免责条款部分20-10~85C-40~125C-55~150C低根据使用环境而定-JESD47等JESD47等AEC-Q100等GJBB-2005等年5G、车联网、云计算等技术的发展，更多产品或将植入芯片，集成电路产业扩000美元美元3%6.36%8.23%6.31%3933383840803432333435463%2016201720182019202020212022E全球集成电路市场规模增速-10%0元9% 2%18.20%17.01%1045865327562541143362016201720182019202020212022E证券研究报告请务必阅读正文后免责条款部分21特种集成电路产品矩阵丰富，核心技术国内领先。紫光国微旗下子公司国微电同时可为用户提供ASIC/SOC设计开发服务及国产化系统芯片级解决方案。公国内处于领先地位。器理器三大系列十余款产品，产品性能水平处于国内领先地位器件公司具备不同结构、不同容量的存储器设计平台，具有国内特种应用领域最广泛的产品系列线及接口公司建立单片及组件总线产品的设计、验证和测试平台，提供各类总线产品及应用方案件的接口、驱动等系列产品片在研发、升级中带来的研制周期长、技术风险高、经费投入大的难题ASIC制芯片通过建立先进ASIC/系统集成芯片(SoC)的设计集成平台，在高性能系统集成、数据保密与保护、可方面提供定制设计线、接口产品处于行业领先地位，特种SoPC平台产品的系统级芯片已获得客领域，公司向用户提供齐套的二次电源解决方案；(4)户认可，有望在“十四五”期间成为公司新的增长点。证券研究报告请务必阅读正文后免责条款部分22设项目”：1)高速射频模数转换器系列芯片及配套时钟系列芯片研发及产业化建设项目速射频模数转换器芯入为1.75亿元，年利润总额为0.99亿元；额为3.05亿证券研究报告请务必阅读正文后免责条款部分23布局SOPC有望持续受益解决方案。根据《复旦微电招股说明书》，FPGA(现场可编程门阵列)是一种SICFPGA芯片将向先进制程、高密度化发展，本土企业市场空间广阔。据开发，以及越来越高速率、超精密的技术要求，28nm以及更先进工艺制程的FPGA扩大，本土企业市场空间广阔。请务必阅读正文后免责条款部分24Anm上9%63.3%63.3%公司sestexXCVXT级Logos系列(PG2L100H)s8ENIX--“骐”系列级FPGA市场增长趋势或将延续，2019-2025年国内FPGA市场增速有望达证券研究报告请务必阅读正文后免责条款部分25元元00亿美亿美元15.7%12.8%15.1%20192020E2021E2022E2023E2024E2025E%0%9 6120192020E2021E2022E2023E2024E2025E究所n究所AAA控制和运算加速功能。市场领域的发展，FPGA芯片市场需求有望持续高度景气。证券研究报告请务必阅读正文后免责条款部分263388%694%41.52%..通信工业消费电子数据中心汽车人工智能测测00亿元亿元18.5%17.8%16.9%.% 20192020E2021E2022E2023E2024E2025E%00 .41.58元20192020E2021E2022E2023E2024E2025E%究所究所新兴应用市场需求涌现持续拓宽FPGA的应用场景。FPGA芯片已成为支持消较短的开发周期能够匹配消费电子产品较快的迭代周期；(2)FPGA可为汽车电子需求提供灵活的低成本高性能解决方案；(3)FPGA能使数据中心的不同器件证券研究报告请务必阅读正文后免责条款部分27规模预测规模预测50元2021E2022E2023E2024E2025E050亿亿元 2021E2022E2023E2024E2025E究所测究所规模预测5019.0%%亿19.0%%2021E2022E2023E2024E2025E50亿元%2021E2022E2023E2024E2025E究所究所全球FPGA市场寡头垄断，海外巨头占据主要市场份额；国内厂商纷纷布局同时在硬件设计和高端的EDA软件设计上都形成了极强的技术封锁。据别占据55.1%/36.0%的市场份额。国外企业起步较早，Xilinx、Intel(Altera)、证券研究报告请务必阅读正文后免责条款部分28%%XilinxIntel(Altera)LatticeXilinxIntel(Altera)Lattice其他究所究所应用A智能、物联网等理等A数据分析、网络信息安全、仪器仪表等行业。证券研究报告请务必阅读正文后免责条款部分29应用Titan系列工业控制等领域Logos列工业控制、通信、消费类等领本敏感型项目Compa系列采用先进成熟工艺和自主产权体系结构，满足低功耗、低成本、小尺寸通信、消费电子、无人机、工该软件支持工业界标准的开发业务模式定位通用领域，竞争优势凸显。紫光国微旗下国微电子的FPGA产品主要应用于特种领域，2013年成立子公司深圳同创国芯(现紫光同创)，紫光同创FPGA产品主要覆盖通用市场。与通用芯片相比，特种级芯片的工作温度范产技术和经验有望形成竞争优势。25℃耐霉菌高、维护费用也高高精尖技术领域、提升工程量产能力。证券研究报告请务必阅读正文后免责条款部分30现如今的可做到16nm，产品面积持续缩小；与此同时Virtex系列产品可将ilinx证券研究报告请务必阅读正文后免责条款部分31Xilinx旗下产品的SOC方案相比分立器件方案可降低功耗、节省卡板面积，集hipm的同时功耗下降至9W。据Xilinx发布的XDF-RFSolutionswithZynq®品相比分立器件方案可节省70%功耗与42%板卡面积。集成化或为芯片产业发展趋势。图49：XilinxZynqUltraScale+RFSoC射频采样证券研究报告请务必阅读正文后免责条款部分32D集成。在一起用于数据中心使用。(2)在1G向5G的发展过程中手机从通讯机逐渐演变成智能机，伴随功能的证券研究报告请务必阅读正文后免责条款部分33合方案；与此同时FPGA厂商逐渐从单纯的提供芯片及开发工具方案向客户提证券研究报告请务必阅读正文后免责条款部分34ProgrammableChip)可编程片上系统将处理器、I/O口、存储器以及其他功能SoPC展顺利，内嵌处理器、可编程模块、高速接力的系统级解决方案；公司第二代SOPC面向人工智能、机器视觉等领证券研究报告请务必阅读正文后免责条款部分35C可转债募投项数模转换、视壁垒较高，公受益于下游需2)智能卡安全芯片：紫光国微智能卡安全芯片业务包括智能卡安全芯片和、车联网浪潮/5.5亿元，年均复合增速为25%。经验FPGA