FPGA:通信領域中不可替代,5G發展中不可或缺
FPGA在通信領域中獲得廣泛應用,主要鑑於它的可編程靈活性,在通訊協議經常變化和升級的情況下具有不可替代的地位。在5G時代,FPGA更是不可或缺。我們認為市場不用擔心在5G技術相對確定後,FPGA會面臨ASIC的競爭威脅。首階段FPGA在5G市場上應用為2-3年左右,隨着技術的迭代,新的市場機會又會出現,因此FPGA的需求並不會降低。在用量和功耗上,5G基站是千萬級別建設量,與手機的10億級別難相當,所以改用固定研發成本較高的ASIC其實不一定划算。加上基站對功耗的容忍度高於手機,因此ASIC的替代價值和必要性並不高。另外,以華為為代表的設備商在自研上以5G小微基站應用為主,我們認為在對數據傳輸計算、集成能力要求更高的宏基站中,賽靈思的高端FPGA方案仍然不可或缺。
通信為主,AI計算為輔,將成為FPGA加速催化劑
5G市場將在今年迎來建設大潮。以韓、中、美、日為代表的真正需求放量也將在2020年全面展開。5G時代對基站射頻芯片,在連接速度、延時、連接密度、頻譜帶寬的要求更高。加上宏微基站的數量也較4G有一定的增量,拉動FPGA的量價齊升。另外,MassiveMIMO技術、雲RAN、新的基帶和RF架構等5G關鍵技術,擁有較長的迭代升級過程和較大的技術不確定性,均需要FPGA作為解決方案。AI推理端從數據中心到邊緣計算,需要實時處理/加速定製化的計算,FPGA也能發揮可編程性和矢量運算的優勢,有望帶來額外的增長空間。
國內以紫光同創為龍頭,領先同行1代,高中低端場全面佈局
國內FPGA市場以紫光同創、上海安路、廣州高雲半導體為代表,也正在探索從消費級到通信端的市場機會。國內企業目前工藝技術最高且正在量產的是40nm級,並在積極研發28nm級產品,整體工藝水平較賽靈思落後約2-3代。紫光同創身為國內FPGA龍頭,也是“紫光系”公司,獲紫光國微持股36.5%;擁有國內行業最多的專利技術,最先進的生產工藝,其40nm產品可達2000+萬門,對比國內同行200萬門左右的55nm和65nm級產品,較紫光的工藝落後1代。紫光正在研發的28nm級產品設計最大規模為3000萬門、數據速率12.5G;而國內同行的設計定義約為2000-2500萬門、數據速率6.6-6.8G左右。紫光預計到2020年下半年國內企業都會有28nm級的樣品推向市場,但各家產品性能與成熟度有所不同,紫光在千萬門級有一定技術優勢,28nm自主產權FPGA產品的催熟量產發貨時間點,預計比國內同行提前至少1年時間。公司希望通過高中低端FPGA市場全面佈局引領國內FPGA產業的發展。
5G蓄勢待發,賽靈思水暖先知
我們看好賽靈思在5G時代的建設引領屬性。公司技術領先,增厚壁壘:Xilinx領先市場推出16nm全可編程RFSoC架構,為5G部署提供了更快的上市時間及靈活性,以及更高的集成度和更長的生命週期;通過進一步增加異構、多核計算處理等性能,提高技術壁壘和產品不可替代性。賽靈思Q1通信業務繼續亮眼,營收同比大漲74%,業務佔比提升至41%。
FPGA通訊領域基本為賽靈思和Altera所壟斷,下游客户以5G設備供應商和移動運營商為主。早在4G時代賽靈思便享受到基站建設熱潮,12、13年相關產品營收同比增速達到81/85%。目前仍受益於4G的升級週期,主流產品為28nm工藝,並隨着20、16nm的滲透和7nm面市推動技術進步。而作為5G早期部署階段的絕對龍頭,賽靈思攬獲了行業客户超過90%的Pre-5G部署和超80%的5G測試設備。公司水暖先知,預計在5G無線可及市場規模達21億美元。我們認為,公司錯過了AI其實也無妨。賽靈思雖然也努力參與到下游推理端和邊緣計算中,但下游市場競爭激烈,在全球數據中心Capex放緩的大環境下,較難為賽靈思帶來足夠增量(數據中心業務19Q1同比-7%)。
風險提示:研發投入大於預期,研發週期長於預期,市場需求不及預期等。