请务必阅读正文后的重要声明部分
[Table_IndustryInfo] 2017年10月17日
证券研究报告行业研究计算机
智能芯片行业专题
FPGA：芯片世界里，不走寻常路
投资要点
西南证券研究发展中心
[Table_Author] 分析师：王国勋
执业证号：S1250517060002
电话：021-68415296
邮箱：wgx@swsc
分析师：熊莉
执业证号：S1250514080002
电话：023-63786278
邮箱：xiongl@swsc
分析师：常潇雅
执业证号：S1250517050002
电话：021-68415380
邮箱：cxya@swsc
[Table_QuotePic] 行业相对指数表现
-23%
-14%
-6%
2%
10%
19%
16/1016/1217/217/417/617/817/10
计算机沪深300
数据来源：聚源数据
基础数据
[Table_BaseData] 股票家数 192
行业总市值（亿元） 19,772.13
流通市值（亿元） 19,707.07
行业市盈率TTM 55.71
沪深300市盈率TTM 14.1
相关研究
[Table_Summary]半导体市场增速向好，逻辑电路占比最大：全球半导体市场，目前正处于稳定
增长期，据SIA发布的最新数据称，2017年8月全球半导体销售额达到350
亿美元，创月度销售额历史新高，增速高达24%。据WSTS发布的最新报告
预测，2017年全球半导体销售额有望达到3970亿美元。在2016全球3400
亿美元的半导体销售额中，逻辑电路产品占比27%，高达915亿美元。据GMI
报告显示，FPGA市场在2015-2022年间将保持8%以上的年复合增速，2022
年规模有望超过100亿美元

出FPGA云服务EC2 F1，随后微软在Ignite技术大会上展示了FPGA计算机
器翻译，并公布FPGA已经被应用在bing搜索加速和Azure云计算中。2017
年初，腾讯云推出国内首款高性能异构计算基础设施——FPGA云服务器，此
外，阿里云，百度等也都在打造自己的FPGA云服务产品。该类产品支持企业
通过硬件编程将性能提升至通用CPU服务器的30倍以上。据英特尔判断，
2020年“CPU+FPGA”异构计算或将占据云计算中心约1/3的市场份额。云+
人工智能趋势愈发明显，全球七大数据中心中，已有3家与赛灵思合作量产，
2家正在试产，其他也已经在商谈之中

体模式的创造者，首创现场可编辑逻辑阵列（FPGA）技术，并于1985年首
次推出商业化产品。目前赛灵思拥有近4000名员工，超过4000项专利，以
及60多项行业第一，世界上超过一半的FPGA产品由赛灵思提供

的编码设计采用的是硬件描述语言，因此相比高级语言，编码难度更大，可获
取的资源更稀缺，开发成本更高。赛灵思作为拥有4000+项IP的行业领头羊，
在技术方面、资源方面积累深厚，同时赛灵思在全球拥有超过20000家客户，
可以通过销量规模来分摊成本，优势明显。由于FPGA的软件功能被直接硬件
化，因此相对于CPU & GPU，FPGA应用场景更为专一，且具有效率更高，
能耗更低等特点。随着社会数据量的不断爆发和人工智能的进一步发展，海量
数据和机器学习算法对芯片的高计算效率、高可靠性、低时延、低功耗都将提
出更为严格的要求，因此低功耗、高性能的自动化数据处理，或将成为芯片市
场的发展方向

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智能芯片行业专题
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目 录
1 半导体破历史新高，逻辑电路成最大赢家 .......... 1
1.1三“芯”二意：指令系统的十字路口 ..... 1
1.2半导体行业增速加快，逻辑电路或成新贵 ......... 2
1.3双分天下，FPGA造物者之争 ....... 3
1.4群鸦的盛宴，不甘落后的国内市场 ......... 5
2 行业景气度向好，FPGA龙头受益 ........... 6
2.1龙头优势明显，加速计算领域动作频频 . 6
2.2上游供应商保生产，下游多领域齐发力 . 7
智能芯片行业专题
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图 目 录
图1：不同芯片的对比 ..... 1
图2：2005-2018年全球半导体产业销售额及预测 ....... 3
图3：2016年全球半导体产品结构 ........ 3
图4：2016年FPGA市场格局 ..... 4
图5：2016年FPGA各公司销售额（单位：亿美元） . 4
图6：公司2014财年以来营业收入及增速(单位：亿美元) ..... 7
图7：公司2014财年以来净利润及增速(单位：亿美元) ......... 7
图8：公司2017财年Q1产品市场营收及增速(单位：亿美元) .......... 7
图9：公司2017财年Q1产品市场营收占比 .... 7
表 目 录
表1：不同芯片的属性对比 ......... 2
表2：不同芯片效率对比 . 2
表3：2015-2016年各公司FPGA销售额及市场份额（单位：百万美元） .... 4
表4：FPGA主要公司情况概况 ... 4
表5：阿尔特拉与赛灵思对比 ..... 5
表6：国内FPGA公司基本概况 .. 6
表7：赛灵思上游主要供应商 ..... 8
表8：赛灵思主要下游客户 ......... 8
智能芯片行业专题
请务必阅读正文后的重要声明部分1
1 半导体破历史新高，逻辑电路成最大赢家
1.1三“芯”二意：指令系统的十字路口
对常用处理器芯片的分类，有个明显的特点：是否需要指令系统。以x86体系为代表的
CPU 以及擅长高密度计算的GPU均需要指令系统的支持，用户可以通过软件来实现特定功
能，而FPGA和ASIC则采用了软硬件一体化的架构，软件即是硬件

图1：不同芯片的对比
数据来源：公司公告，西南证券整理
从ASIC-CPU方向，芯片的易用性越来越强，CPU & GPU的编程需要经过编译系统，
将高级语言编译机器指令，高级语言为编程带来了极大的便利性和易用性，因此CPU & GPU
实现同等功能的软件，开发周期要远远低于FPGA & ASIC。而FPGA & ASIC由于缺少编译
系统，算法直接由硬件实现，运行效率极高，因此沿着CPU - ASIC方向，芯片的晶体管效
率越来越高，实现同等功能的软件，执行效率越来越高

由于FPGA & ASIC芯片直接由硬件来实现软件功能，因此软硬件一体化的特点决定了
FPGA &ASIC设计中尤为重要的资源利用率的特点：如果算法特别庞大，可能出现门电路资
源不够用或者布线困难等情况。而CPU&GPU由于指令系统的存在，则不存在资源利用率
的问题

由于ASIC采用的是经过专门优化后的门电路布局，同时由于相较于FPGA的可重复编
程特点，ASIC一次编程之后无法擦除，因此设计ASIC芯片时，往往会先用FPGA实现逻
辑功能，然后基于FPGA结果进行优化整合，最终得到ASIC需要的电路设计，因此ASIC
具有设计复杂、开发周期长、NRE费用过高等特点。另一方面，随着半导体制造工艺的不断
发展，根据摩尔定律，硅器件的单位面积制造成本迅速下降，使得ASIC的优化门电路布局
的优势一定程度上被抵消，FPGA取代ASIC的优势明显

。。。以上简介无排版格式，详细内容请下载查看