国内特种芯片头部企业，创新驱动核心技术国产化进程

同时承接数字和模拟集成电路重大专项，持续出产高性能产品。成都华微深耕集成电路领域二十余年，下游客户主要集中在军工国防，控制测绘等领域，特种芯片国产化为公司发展注入动力。特种集成电路是武器装备的“大脑”，在精确制导，通讯等方面具有显著优势，但目前国产化率还很低，国产特种芯片需求大。军队信息化建设为公司带来广阔市场需求，特种芯片技术门槛及资质门槛高，公司产品系列齐全，覆盖数字、模拟两大领域，十余类别，整体技术储备位于特种集成电路产业第一梯队，各产品系列保持较高水平毛利率。公司严格控制产品质量，满足客户多样化、高标准的需求，有效保障产品品质，提高了市场竞争力。 高精度ADC国内领先，加大高速高精度ADC研发力度。公司ADC产品的转换精度在国内具有领先水平，主要应用于精密测量领域。雷达、通信、电子对抗、测控、仪器仪表、高性能控制器以及数字通信系统等下游应用对于高端ADC/DAC的需求旺盛。在模拟相控阵雷达向数字相控阵雷达升级阶段，ADC/DAC的市场需求将大幅增加。 核心技术必须自主与广阔市场需求带来国产替代新机遇。近年来，核心技术封锁逐步加剧，逆全球化浪潮持续凸显，中国科技独立自主的需求日益增强。当前FPGA国产化率不到17%，军用ADC也不足10%，但特种芯片在飞机、导弹、通信等领域需求旺盛，国产替代前景广阔。 IPO募集资金主要用于高端芯片研发及产业基地建设。本次募集资金共计150000万元，其中75000万元开展高性能FPGA、高速高精度ADC和自适应智能SoC等芯片的研发及产业化项目，另有55000万元拟用于高端集成电路研发及产业基地建设，投资内部收益率为18.92%，静态投资回收期为6年。 盈利预测与投资评级：基于“十四五”期间特种芯片行业高景气，长期强军目标明确，装备更新叠加工业需求国产化步伐不减。并考虑到公司特种芯片市场领先地位和国资背景，我们预计公司2024-2026年归母净利润分别为3.56/4.38/5.06亿元，对应PE分别为38/31/27倍，首次覆盖，给予“买入”评级。 风险提示：1）公司技术持续创新能力不足；2）技术封锁对晶圆供应链稳定的影响；3）下游需求及产品价格波动。 1.能够同时承接数字和模拟集成电路国家重大专项的领军企业 1.1.集研发、设计、测试与销售为一体的特种集成电路企业 公司作为国家“909”工程集成电路设计公司和国家首批认证的集成电路设计企业，是少数能够同时承接数字和模拟集成电路国家重大专项的企业。公司采用Fabless模式，专注于芯片的设计、研发、测试与销售，而晶圆加工与封装则主要由外协厂商完成，主要产品覆盖数字集成电路和模拟集成电路，其中CPLD/FPGA，ADC/DAC等主要产品处于国内领先水平。 1.2.专注集成电路研发设计，承接多项重大科研任务 历经多次股权转让重组，华微有限整体变更设立股份公司。2000年3月华微有限设立，2001年8月成都国腾将股权转让给国投电子，2002年1月国投电子及电科大将股权转让给成都风投和上海华微，2017年12月股东增资，2019年12月自然人股东将股权转让给持股平台，2012年，电科大公司和中国电子先后进行股权划转，2021年9月华微有限通过整体变更方式设立股份公司，于2024年2月登陆科创板。 图1：公司发展历程 公司专注于集成电路的研发和设计。成立三年内通过国家高新技术企业认证、国家首批集成电路企业认定。2012年推出国内领先的600万门级FPGA和24位高精度ADC，2015年推出国内最高精度31位ADC，2016年推出2000万门级FPGA产品，处于国内领先水平。2018年以来多次承接“十三五”国家科技重大专项，在高性能FPGA，高精度ADC，智能SoC等领域持续发力。 图2：公司在FPGA和ADC领域处于领先水平 1.3.产品种类齐全，覆盖数字和模拟集成电路两大领域 公司产品分为数字集成电路和模拟集成电路两大类。其中数字集成电路包括以可编程逻辑器件（CPLD/FPGA）为代表的逻辑芯片,存储芯片及微控制器等；模拟集成电路包括数据转换（ADC/DAC），总线接口，电源管理及放大器等，芯片产品在电子通信，仪器仪表，信号处理，数据的分析和存储等方面具有诸多应用。 图3：公司主要产品覆盖数字和模拟集成电路 1.4.国资背景雄厚，为公司发展提供坚强保障 公司的控股股东为中国振华，其由中国电子持股54.19%，是首批国家试点大型企业集团之一。中国振华直接持有成都华微52.76%的股份。中国电子是公司的实际控制人，其通过中国振华持股52.76%，通过华大半导体持股21.38%，通过中电金投持股2.55%，合计持股76.69%。 图4：成都华微股权结构图（截至2024年2月7日） 1.5.保持高水平研发投入，公司营收持续增长 公司营业收入逐年增长且呈现快速上升趋势。数字和模拟集成电路是主营业务收入的主要来源，2023年，公司模拟集成电路占主营业务收入比例为48.38%，数字集成电路占比为45.92%，这得益于公司在高端CPLD/FPGA和高精度ADC等领域的技术积累和领先的市场地位。 图5：主营业务收入逐年递增 图6：数字和模拟集成电路收入占比超过80% 公司高度重视产品研发工作，自筹与国拨研发项目支出相对均衡。公司自筹研发项目以及国拨研发项目支出总体金额较高，近5年来研发费用不断创造新高，于2023年达到1.98亿元，同比增长16.75%，且近5年内研发费用率始终保持在20%以上。 图7：公司始终保持高水平的研发投入 1.6.专注研发二十余年，核心技术持续突破 公司自2000年成立以来，专注于特种集成电路的研发、设计、销售与测试，而晶圆代工与封装等由外协专业厂完成，产品主要运用于电子、通信、控制、测量等特种行业领域。为保证特种芯片高可靠性，公司具备自主检测线，保证产品高质量输出。 图8：公司主要从事芯片设计和测试 经过多年发展，公司已形成一系列具有自主知识产权的核心技术，包括自主创新FPGA架构设计技术、工艺适配设计和高速低能耗设计技术等。通过自主布局布线算法可提升产品的逻辑单元规模和路由速度，自研统一化验证平台Uniform Testbench可高效支撑30亿集成度的超大规模FPGA验证。目前，FPGA产品工艺覆盖0.22微米至28纳米，产品规模覆盖百万门级至千万门级，其中奇衍系列产品最高达7000万门级，处于国内领先水平。 表1：FPGA产品种类丰富 表2：部分自主知识产权核心技术 1.7.募集资金主要用于高端芯片研发及产业基地建设 本次IPO募集资金共计150000万元，其中75000万元开展高性能FPGA、高速高精度ADC和自适应智能SoC等芯片的研发及产业化项目，项目实施周期为3年，预期产品将成为特种领域关键核心器件。另有55000万元拟用于高端集成电路研发及产业基地建设，新建研发和检测中心以满足公司的高速增长和未来发展，项目整体建设周期为3年，投资内部收益率为18.92%，静态投资回收期为6年。 表3：公司IPO募集资金运用情况 2.核心技术独立自主推动FPGA国产替代进程 2.1.可编程特性赋予逻辑芯片广阔市场空间 公司逻辑芯片主要包括FPGA（现场可编程门阵列）和CPLD（复杂可编程逻辑器件），具备用户可编程特性，在航空航天，通信，测绘等领域有广泛应用。FPGA和CPLD具备静态可重复编程或在线动态重构特性，使硬件如同软件一样可以通过程序反复修改，提高了系统的灵活性与通用性，同时降低了开发时间和设计成本。 图9：FPGA开发板 图10：CPLD开发板 现场可编程性是FPGA最大的特征，电子工程师可以在FPGA平台上编写代码并反复修改，最终固化形成ASIC应用到各种场景，有效地解决了定制电路的不足和传统逻辑器件门电路数较少的问题。FPGA通过可编程的开关控制电路结构，这种可编程开关可以通过多种半导体技术实现，反熔丝、闪存和静态储存器（SRAM）是现代FPGA实现可编程性的三种方式，而SRAM技术是目前国内公司的主要选择。 表4：反熔丝、闪存、静态存储器技术特征 SRAM可编程开关能够运用当前最先进的CMOS工艺使其具备更高的集成度和性能水平，成为其最大的优势。针对其易失性特点，公司采用“FlashIP+配置Sram”架构，使器件上电后无需片外加载便可自动加载内部配置数据，有效降低了数据读取能耗，同时避免了极板数据夺取过程中的窃取风险，保障了数据的安全性与可靠性。 2.2.可重构编程灵活高效，具备超大规模并行计算能力 FPGA基本结构包括可配置逻辑模块（CLB），输入输出模块（IOB），内部连线等，内部连线将大量的最小逻辑单元CLB连接起来，形成更大的逻辑功能单元，并最终与IOB连接完成信号的输入输出。 图11：FPGA主要结构 作为FPGA的最小逻辑单元，CLB由多个相同的slice和附加逻辑构成，每个slice内部都包含有查找表（LUT）和寄存器（REG），查找表本质是一个真值表（sram），将真值表的输出连接到寄存器或者作为输入连接到其他的slice中，形成更大的逻辑。下图以二输入查找表为例完成D=(A与B)或C的逻辑功能。 图12：CLB主要结构 图13：二输入真值表工作原理 与CPU和GPU每个时钟周期执行单个指令不同，FPGA的每个逻辑门在每个时钟周期都同时进行着某种逻辑运算，对不同数据执行指令流，因此FPGA本质上是一个超大规模的并行计算设备，FPGA体系也被称为空间体系架构。在实际开发中，流水线计算与交替计算混合使用的“混合型并行计算”是最常用的并行计算方式。 图14：FPGA并行计算过程 2.3.应用领域广泛，市场空间广阔 FPGA应用广泛，涉猎范围遍及人工智能、5G、数据中心、消费电子、通信、汽车、军工航天、高端医疗设备、工业制造等多种领域，通讯领域占比41.3%，这得益于我国近年来5G基站的大规模建设，而控制、测量等行业的芯片需求使得工业领域的市场份额也超过30%。根据Frost&Sullivan预测的FPGA下游市场份额，预计未来5年全球通信、数据中心、人工智能领域的市场份额将保持两位数高速增长。 图15：2023年中国FPGA下游应用分布 图16：全球FPGA下游市场份额 近年来FPGA市场需求持续扩大，预计2023年全球有近百亿美元的广阔市场，国内市场也接近两百五十亿人民币。据Frost&Sullivan预测，预计2025年全球FPGA市场规模将超过125亿美元，国内市场规模将从2022年的208.8亿人民币提升至2025年的332.2亿人民币，三年CAGR约17%。 图17：全球FPGA市场规模 图18：中国FPGA市场规模 2.4.行业垄断现象明显，国产芯片差距逐步缩小 目前，国内FPGA主要供应商仍集中在欧美地区，赛灵思Xilinx（2022年被AMD收购）和Altera（2015年被Intel收购）2021年中国FPGA市场占有率分别高达45%和26%，另有11%被Lattice和MicroChip占据，前四家美国公司占据中国82%的FPGA市场，具有绝对寡头地位。国内同行竞争企业主要包括紫光同创、安路科技、复旦微电等公司。 图19：2021年中国FPGA芯片市场份额 国内FPGA产业发展较晚，2000年以后才正式起步，迟于国外十几年，因而工艺水准、核心技术等方面与国际先进水平还有较大差距。2011年，Xilinx和Altera先后发布28nm 工艺制程FPGA，Lattice和Actel也于2019年推出 28nm FPGA产品，7年后复旦微电于国内率先推出 28nm 亿门级FPGA产品。目前全球 28nm 工艺制成FPGA市场份额仍主要由四家美国公司占据。但是，随着中国科技必须崛起和核心技术必须自主的战略需求，国产FPGA必将在未来若干年迎来黄金发展时期。 图20：国产FPGA发展空间广阔 嵌入式框架成为主流，国产芯片差距逐步缩小。当前，FPGA正从传统架