（文章來源：興業(yè)證券）

FPGA主要用在收發(fā)器的基帶中，5G時代由于通道數的增加，計算復雜度增加，所用FPGA的規(guī)模將增加，由于FPGA的定價與片上資源正相關，未來通信領域FPGA單顆成本也將上升，目前基站收發(fā)器中的FPGA單價通常在幾百 元人民幣的范圍，未來有望進一步提高。收發(fā)器的主要成本和功耗由基帶部分貢獻，未來技術復雜度將再次推升收發(fā)器成本，進而傳導到基站AAU價格上升。

5G帶來的出貨量提高來源于兩方面：1. 通信基站數量提高帶動FPGA 零部件用量提高。5G初期基站鋪設數量環(huán)比提高，另一方面由于5G信號衰減較快， 小基站需求量巨大，未來十年有望超1000萬座，同比4G時期增長明顯。2. 單基站FPGA用量提高帶動FPGA通信市場用量整體提高。由于5G Massive MIMO的高并發(fā)處理需求，單基站FPGA用量有望從 4G時期2-3塊提高到5G時期4-5塊，將帶動FPGA整體用量。

FPGA 在未來汽車中主要應用在ADAS/AD系統(tǒng)、馬達控制、激光雷達、車載信息娛樂系統(tǒng)和駕駛員信息系統(tǒng)，成長空間可期。以FPGA巨頭Xilinx為例，賽靈 思在汽車上已經形成了自生成熟的閉環(huán)的生態(tài)系統(tǒng)，提供從高級駕駛員輔助駕系統(tǒng)（ADAS）、自動駕駛(AD)、激光雷達到車載信息娛樂系統(tǒng)（IVI）和駕駛員信息（DI）的全方面支持。ADAS/AD領域是賽靈思未來中長期的增長點。而汽車級ACAP 平臺的推出則是實現自動化駕駛L4的基礎。未來智能駕駛技術逐漸成 熟，FPGA用量提升空間巨大。

數據中心邏輯芯片是百億美元市場，低延遲+高吞吐奠定FPGA核心優(yōu)勢。根據 Intel披露的數據，數據中心領域邏輯芯片市場規(guī)模2017年達25億美元，2022 年有望達到80-100億美元。數據中心FPGA主要用在硬件加速，相比GPU，FPGA在數據中心的核心優(yōu)勢在于低延遲及高吞吐。微軟Catapult項目在數據中心使用FPGA代替CPU方案后，處理Bing的自定義算法時快出40倍，加速效果顯著。數據中心對芯片性能有較高要求，硬件即服務模式下，未來更多數據中心采納。

FPGA由于其靈活性及高速運算能力，在AI加速卡領域應用廣泛，根據 Semico Research的數據，AI領域FPGA市場規(guī)模2023年有望達52億美元，相比于目前63億美元的FPGA市場，AI領域的應用不可小覷。

FPGA在AI領域處理效率及靈活性具有顯著優(yōu)勢，未來伴隨AI技術發(fā)展迎來增 長。在加速二值化神經網絡（BNN）中比較FPGA、CPU、GPU 和ASIC，FPGA提供了超過CPU和GPU的效率。即使CPU和GPU提供高峰理論性能，它們也沒有得到有效利用，因為BNN依賴于更適合定制硬件的二進制bit級操作。盡管ASIC仍然更高效，但FPGA具有更高的靈活性，無需鎖定固定的ASIC解決方案。

全球FPGA市場在5G和AI兩大驅動因子下未來預計享有穩(wěn)健增長，而目前國內 100億人民幣市場中，國產廠商占比僅4%，國產率極低。未來隨著國產FPGA 廠商技術突破，國產替代進程下，替代廠商增速有望顯著高于行業(yè)平均，估值和 業(yè)績有望雙增。我們認為國產替代仍是FPGA行業(yè)投資主線，建議關注國產FPGA廠商及其相關公司的投資機會。

國內FPGA廠商主要有8家：紫光同創(chuàng)、國微電子、成都華微電子(6.360,0.20,?3.25%)、安路科技、 智多晶、高云半導體、上海復旦微電子和京微齊力。目前營收規(guī)模均較小，國產FPGA目前還處于起步期，專利數和國外企業(yè)有較大差距。產品角度來看，國產FPGA在硬件性能指標上也遠落后于Xilinx及Altera。

近年來國產FPGA雖落后但追趕進度較快，繼紫光同創(chuàng)開發(fā)出中國唯一一款自處產權千萬門級高性能FPGA PGT180H以來，上海復旦微電子于2018年5月在第二屆中國高校科技成果交易會上發(fā)布了新一代自主知識產權億門級FPGA 產品， 新產品，填補了國內超大規(guī)模億門級FPGA的空白。未來隨著更多企業(yè)技術突破，國產替代進程將持續(xù)推進。