国内芯片设计龙头，持续受益于下游放量和国产替代

特种集成电路主要供应商，持续受益下游放量和国产化替代。紫光国微特种集成电路占据了国内特种集成电路主要市场，下游应用领域集中在系统控制以及信息化等领域，十四五期间可保持高增长率和高毛利率： 1）信息化建设快速推进给公司带来广阔需求；2）特种集成电路是装备效能的倍增器，目前国产化率还比较低，需求空间大，而且公司 28nm 线程技术已经成熟，技术上可满足要求；3）2021年以来公司和下游企业扩充封装产能，解决之前存在的产能瓶颈问题，公司产能得到快速释放；4）特种集成电路存在技术门槛以及资质门槛，是一个玩家稀少的细分赛道，可保持高毛利率，公司凭借着产品种类众多，技术先进，正由产品供应商向解决方案供应商转变，可降低下游客户成本，提高了市场竞争力。 数字经济龙头标的，海外竞争对手退出有望迎来价量齐升。在数字经济的政策护航推动下，智能卡安全芯片业务增长迅速。公司SIM卡业务国内市占率超过60%，海外竞争对手退出中国市场有望迎来价量齐升的发展快通道。证件类芯片中的身份证、社保卡等迎来换卡周期。募投项目专注高端安全芯片和车载控制芯片，在汽车行业整体“缺芯”背景以及国产化的推动下，进一步增厚公司业绩。 国内百亿级通用FPGA深度参与者，耕耘多年业绩迎来拐点。中国通用FPGA市场2021年达到160亿元，2021-2025年复合增速可达20%，但国产化率极低。紫光国微子公司紫光同创成立于2013年，自成立以来瞄准FPGA业务，持续进行了大量的前期研发投资，已经度过投资集中期，2020年推出 28nm 工艺Logos-2系列芯片，技术水平已达到中端层次，后续将扩大中端产品的覆盖，2021年营收7.82亿元，同增148%，净利润由2020年的-0.26亿元增至2021年的0.41亿元，成功扭亏为盈，成为公司业绩新的增长点。 盈利预测与投资评级：基于公司特种集成业务和安全芯片业务快速发展，我们预计公司2022-2024年营业收入分别为77.64/103.44/134.16亿元；归母净利润28.94/41.41/54.57亿元；对应EPS分别为4.77/6.82/8.99元；对应PE分别为42X、30X、23X，首次覆盖，给予“买入”评级。 风险提示：1）新冠疫情反复导致公司产能释放不及预期；2）特种集成业务毛利率下降；3）身份类芯片换装速度不及预期。 1.内延外生，铸就国内芯片设计龙头 1.1.国内芯片设计龙头企业 紫光国微是国内领先的芯片设计领军企业。公司专注于集成电路芯片设计开发业务，是领先的集成电路芯片产品和解决方案提供商，在智能安全芯片、特种集成电路、安全自主FPGA、功率半导体器件、超稳晶体频率器件等核心业务领域已形成领先的竞争态势和市场地位。 公司现已形成以集成电路业务领域为主，晶体业务为辅的业务格局。其中，集成电路业务主要产品包括智能芯片、特种集成电路、功率半导体和FPGA；晶体业务的主要产品为石英晶体元器件。产品应用遍及国内外，为金融、电信、政务、汽车、工业互联、物联网等领域提供芯片和终端产品。 图1：紫光国微具体业务板块 1.2.多次外延并购开拓业务领域，聚焦芯片设计 公司发展过程中经历多次外延并购，不断开拓新的业务领域。公司成立于2001年，2012年发行股份购买北京同方微电子100%股权，进入安全芯片领域；同年发行股份收购深圳国微电子，进入特种集成电路领域；2013年成立全资子公司紫光同创，进入FPGA研发领域；2014收购西安紫光国芯76%股权，进入DRAM研发领域。 业务剥离，完善整体战略布局，持续聚焦芯片设计。2016年至2017年，存储器芯片毛利率从18.30%大幅度下降到7.10%，面临存储行业进入下行周期，产品价格持续下跌的局面，公司过大的研发投入给经营带来较大压力，在2019年，公司将紫光国芯76%股权转让给紫光存储，不再纳入公司合并报表范围，正式剥离存储器芯片业务。 业务整合梳理后，公司业务线更加清晰明朗。为持续聚焦芯片设计领域，进一步加强其领军地位。公司2021年1月发行不超过15亿元的可转债，用于“新型高端安全系列芯片研发及产业化项目”和“车载控制器芯片研发及产业化项目”。 图2：紫光国微公司发展历程 图3：剥离存储器芯片业务 1.3.平台型企业，上游集团重整结束铺平未来发展道路 紫光国微是紫光集团旗下的集成电路核心企业，最终控股方为清华大学。两大核心主业特种集成电路和智能安全芯片分别由子公司国微电子和北京同芯微承担，另外还有起家业务石英晶体元器件以及正在研制FPGA业务。 紫光集团重整进程持续推进，未来国有资本入驻对紫光国微的发展大有裨益。2021年12月13日，紫光集团管理人披露紫光集团重整方案，宣布北京智路和北京建广作为牵头方组成的联合体，为紫光集团重整战略投资者，2022年1月18日重整计划被法院获批，紫光集团重整落幕。紫光国微有望借助智路、建广等半导体领域的资源，发挥协同效应，为未来的稳定发展奠定坚实基础。 图4：公司股权结构图及业务分布（截止2022/06/06） 图5：紫光集团布局图 公司处于产业链中上游位置，下游应用端需求强烈。公司作为芯片设计公司，上游是晶圆制造以及电子元器件，下游是芯片流片、封装、检测，应用端是处于高景气度的系统控制、信息化、新能源汽车和5G等行业。 图6：国微电子处于装备产业链中上游 1.4.特种领域贡献主要利润 1.4.1.公司经营业绩持续增长，净利润水平稳健提升 公司2016-2020年营收从14.19亿元增长至32.70亿元，平均年复合增速23%，2020年同比下降4.67%，主要是由于子公司西安紫光国芯不再纳入合并报表范围，2021年上半年营收22.92亿元，同比增长56.54%，持续保持业绩不断增长的状态，进入健康、稳健的高质量发展阶段。2016-2020年公司归母净利润从3.36亿元增长至8.06亿元，平均年复合增速为24.45%，受益于特种集成电路业务高速增长，2021年上半年归母净利润8.76亿元，同比增长117%。 图7：2016-2021公司营业收入及增速 图8：2016-2021公司归母净利润及增速 1.4.2.两大核心主业保持增长，营收占比与毛利率保持较高水平 特种集成业务提供主要毛利润。智能安全芯片和特种集成电路作为公司的两大核心主业，营收占比和毛利率均保持高水平增长。智能安全芯片业务收入从2016年的5.69亿元增长至2020年的13.63亿元，年复合增长率为24.41%；特种集成电路业务收入从2016年的5.13亿元增长至2020年的16.73亿元，年复合增长率为34.38%。2021年上半年，公司实现营业收入22.92亿元，其中智能安全芯片贡献收入7.71亿元，特种集成电路贡献收入13.70亿元，二者占比分别为33.64%和59.77%。在毛利率方面，智能安全芯片和特种集成电路分别达到29.69%和76.77%。 图9：智能安全芯片和特种集成电路构成营收主要部分 图10：特种集成电路占毛利润90%以上 其中特种集成电路的毛利率水平在2016-2020年持续保持高水平增长，连续保持在60%以上。 图11：特种集成电路毛利率保持高水平 1.4.3.期间费用率持续降低，研发投入不断增加 公司的期间费用率持续降低，同时研发投入不断增加。其中管理费用率降幅最大，从2016年的16.34%降低至2020年的4.00%，2021年上半年进一步降低至3.68%。销售费用率基本维持稳定，2016-2021年维持在5.00%上下。财务费用率整体占比较小，对整体期间费用率的影响也较小。总体来看，期间费用率从2016年的21.01%降低至2020年的9.84%，2021年上半年进一步降低至8.13%，呈现出持续降低的趋势。研发投入从2016年的4.44亿元增长至2020年的6.04亿元，年复合增长8.00%，表明公司对于研发高度重视。由于营业收入增速大于研发投入，因此研发投入与营业收入的比值呈现下降趋势。 图12：期间费用率大幅下降 图13：研发投入逐年提升 2.特种领域行业高景气，特种集成电路业务快速发展 国产化推动业务高速发展。目前我国系统控制以及信息化等高端行业高速发展，特种集成电路需求强烈，国内市场国产化率还比较低，公司在该领域的成长空间大，同时我国芯片28纳米的生产制造技术已经成熟，技术层面可满足需求。 2.1.国微电子：国内领先特种集成电路设计公司 国微电子主要从事特种集成电路研发、生产与销售，产品涵盖特种微处理器、特种可编程器件、特种存储类器件、特种网络总线及接口、特种模拟器件、特种SoPC系统器件和ASIC/SOC定制芯片服务，其产品通过嵌入式计算机、电子控制系统广泛应用于系统控制以及信息化领域。 我国特种集成电路目前基本实现自主可控，除了先进装备的增量市场之外，老式装备的存量市场依然大。因使用环境比较特殊，对于产品的可靠性和稳定性有很高要求，国微电子在特种集成电路方向是国内领先的供应商，提供特种装备存储、接口、电源、网络等的芯片，其中在特种FPGA市场占据主导地位。 特种集成电路价值量大，进入门槛高。特种集成电路对产品工作温度、电路设计功能、工艺要求等都有更高标准，在更为严苛的环境中要求耐受性更强、稳定性更高、更加安全可靠，因此在特种装备领域，特种集成电路是现代特种装备智能化、小型化的关键部件，同时在系统控制、信息化等需要更高技术、高精密的装备领域，特种集成电路也是制约产品更迭的短板，因此价格也更高。 由产品供应商逐渐向解决方案供应商转变，持续提升企业竞争力。相比其他公司单独给客户提供产品，国微电子产品种类多，覆盖微处理器、FPGA、存储器、网络总线及接口、模拟器件、SOPC系统等产品，接近500个品种，技术雄厚，可直接为客户提供配套产品和解决方案，大大节省客户的成本，有力提升公司的市场竞争力。 2.2.特种集成电路主要产品 2.2.1.FPGA潜力大，打通全产业链 国微电子特钟FPGA占据国内市场主导地位。目前特种装备级别的FPGA可编程门数量集中百万级到千万级，国微电子最先进的特种FPGA已达千万级， 28nm 的新一代大容量高性能FPGA已经量产并成为市场主流。 图14：FPGA示意图 2.2.2.特种总线及接口集成度高 总线是计算机各种功能部件之间传送信息的公共通信干线，它是由导线组成的传输线束，是CPU、内存、输入、输出设备传递信息的公用通道。主机的各个部件通过总线相连接，外部设备通过相应的接口电路再与总线相连接，从而形成了计算机硬件系统，核心技术是总线协议、总线布局以及总线代码的制定设计上。我国根据自身情况，制定出自己的总线协议，国微电子研制的总线及接口广泛应用于特种装备控制系统。 2.2.3.特种微存储器是信息传递的重要“桥梁” 存储器包括随机存取存储器（RAM）和只读存储器（ROM），是数据传输盒（DTC）的重要组成部分。数据传输盒（DTC）也可用在导入目标数据、装备监控系统等场合，是了解装备内外部信息的重要渠道、也是接受、处置任务的关键窗口。国微电子在特种领域存储器领域产品种类齐全，该业务在营收中也占比较高。 图15：空航天专用Everspin非易失性MRAM存储器题 2.2.4.特种SOPC潜力大 SOPC即可编程片上系统，是用可编程逻辑技术把整个系统放到一块硅片上，即将SOC与FPGA相结合，SOC是共性需求的处理系统，还同时拥有了FPGA可灵活裁减、扩充、升级的特征，而高度集成化也是未来FPGA发展的方向。 同时在面对定制芯片的需求时，SOPC也是高性价比的解决方案。相较于传统设计方案一个产品仅针对一个客户存在研发工作量大、效率较低等问题，SOPC将大量外围元器件都集成到芯片里，将多品类集合成一个系列，高集成度能够提升芯片的可靠性、稳定性，也会降低重量和成本。尤其是能够弥补小客户集成化能力方面的短板、简化其工作，也可以通过FPGA满足差异化需求。 图16：SOPC有很高的灵活性 2.2.5.特