FPGA:通信领域中不可替代,5G 发展中不可或缺
FPGA 在通信领域中获得广泛应用,主要鉴于它的可编程灵活性,在通讯协议经常变化和升级的情况下具有不可替代的地位。http://www.hibor.com.cn【慧博投研资讯】在 5G 时代,FPGA 更是不可或缺。http://www.hibor.com.cn(慧博投研资讯)我们认为市场不用担心在 5G 技术相对确定后,FPGA 会面临ASIC 的竞争威胁。首阶段 FPGA 在 5G 市场上应用为 2-3 年左右,随着技术的迭代,新的市场机会又会出现,因此 FPGA 的需求并不会降低。在用量和功耗上,5G 基站是千万级别建设量,与手机的 10 亿级别难相当,所以改用固定研发成本较高的 ASIC 其实不一定划算。加上基站对功耗的容忍度高于手机,因此 ASIC 的替代价值和必要性并不高。另外,以华为为代表的设备商在自研上以 5G 小微基站应用为主,我们认为在对数据传输计算、集成能力要求更高的宏基站中,赛灵思的高端 FPGA 方案仍然不可或缺。
通信为主,AI 计算为辅,将成为 FPGA 加速催化剂
5G 市场将在今年迎来建设大潮。以韩、中、美、日为代表的真正需求放量也将在 2020 年全面展开。5G 时代对基站射频芯片,在连接速度、延时、连接密度、频谱带宽的要求更高。加上宏微基站的数量也较 4G 有一定的增量,拉动 FPGA 的量价齐升。另外,Massive MIMO 技术、云 RAN、新的基带和 RF 架构等 5G 关键技术,拥有较长的迭代升级过程和较大的技术不确定性,均需要 FPGA 作为解决方案。AI 推理端从数据中心到边缘计算,需要实时处理/加速定制化的计算,FPGA 也能发挥可编程性和矢量运算的优势,有望带来额外的增长空间。
国内以紫光同创为龙头,领先同行 1 代,高中低端场全面布局
国内 FPGA 市场以紫光同创、上海安路、广州高云半导体为代表,也正在探索从消费级到通信端的市场机会。国内企业目前工艺技术最高且正在量产的是 40nm 级,并在积极研发 28nm 级产品,整体工艺水平较赛灵思落后约 2-3 代。紫光同创身为国内 FPGA 龙头,也是“紫光系”公司,获紫光国微持股 36.5%;拥有国内行业最多的专利技术,最先进的生产工艺,其40nm 产品可达 2000+万门,对比国内同行 200 万门左右的 55nm 和 65nm级产品,较紫光的工艺落后 1 代。紫光正在研发的 28nm 级产品设计最大规模为 3000 万门、数据速率 12.5G;而国内同行的设计定义约为 2000-2500万门、数据速率 6.6-6.8G 左右。紫光预计到 2020 年下半年国内企业都会有 28nm 级的样品推向市场,但各家产品性能与成熟度有所不同,紫光在千万门级有一定技术优势,28nm 自主产权 FPGA 产品的催熟量产发货时间点,预计比国内同行提前至少 1 年时间。公司希望通过高中低端 FPGA 市场全面布局引领国内 FPGA 产业的发展。
5G 蓄势待发,赛灵思水暖先知
我们看好赛灵思在 5G 时代的建设引领属性。公司技术领先,增厚壁垒:Xilinx 领先市场推出 16nm 全可编程 RFSoC 架构,为 5G 部署提供了更快的上市时间及灵活性,以及更高的集成度和更长的生命周期;通过进一步增加异构、多核计算处理等性能,提高技术壁垒和产品不可替代性。赛灵思Q1 通信业务继续亮眼,营收同比大涨 74%,业务占比提升至 41%。
FPGA 通讯领域基本为赛灵思和 Altera 所垄断,下游客户以 5G 设备供应商和移动运营商为主。早在 4G 时代赛灵思便享受到基站建设热潮,12、13年相关产品营收同比增速达到 81/85%。目前仍受益于 4G 的升级周期,主流产品为 28nm 工艺,并随着 20、16nm 的渗透和 7nm 面市推动技术进步。而作为 5G 早期部署阶段的绝对龙头,赛灵思揽获了行业客户超过 90%的Pre-5G 部署和超 80%的 5G 测试设备。公司水暖先知,预计在 5G 无线可及市场规模达 21 亿美元。我们认为,公司错过了 AI 其实也无妨。赛灵思虽然也努力参与到下游推理端和边缘计算中,但下游市场竞争激烈,在全球数据中心 Capex 放缓的大环境下,较难为赛灵思带来足够增量(数据中心业务 19Q1 同比-7%)。风险提示:研发投入大于预期,研发周期长于预期,市场需求不及预期等。