（文章來源：興業證券）

FPGA主要用在收發器的基帶中，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、馬達控制、激光雷達、車載信息娛樂系統和駕駛員信息系統，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的生態系統，提供從高級駕駛員輔助駕系統（ADAS）、自動駕駛(AD)、激光雷達到車載信息娛樂系統（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核心優勢。根據 Intel披露的數據，數據中心領域邏輯芯片市場規模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勢，未來伴隨AI技術發展迎來增 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平均，估值和 業績有望雙增。我們認為國產替代仍是FPGA行業投資主線，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、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。目前營收規模均較小，國產FPGA目前還處于起步期，專利數和國外企業有較大差距。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，繼紫光同創開發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，填補了國內超大規模億門級FPGA的空白。未來隨著更多企業技術突破，國產替代進程將持續推進。