【前言】为什么要写公司深度文章,因为我们面对的投资噪音太多,经常只见树木不见森林,无法了解生意的本来面貌。我们立足于公开信息,客观理性分析,提出深度观点,还原生意本质。

主要用于特种领域的公司相关披露较少,细节较难获取,后续会保持关注和更新。

复旦微电SoC FPGA情况

已有产品情况及研发进程:

PSoC 芯片:

PSoC 不是简单的芯片相加,而是将之前多个功能不同的芯片工作集成到一个芯片中完成,采用异构计算的新兴技术,实现“分工合作、协同计算”的功能,可以突破现有 FPGA 产品的发展瓶颈,大幅提升芯片的任务处理性能。

PSoC 通过将处理器、人工智能加速引擎和常见功能模块硬核化,不再需要通过 FPGA 实现,减小了芯片的面积与功耗,降低了用户开发难度;该芯片具有更为丰富的应用场景,除了可以满足传统应用领域更高的性能需求外,还可以满足云数据中心应用的高性能与高带宽需求、AI 硬件加速平台及计算机视觉等应用的高算力与可重构需求、汽车电子应用的多系统与高安全性需求等众多新兴热门应用方案的硬件需求(2021年实现千万级销售规模)。

公司最早于 2019 年推出 28nm PSoC 芯片,是国内发布的首款高性能PSoC芯片,并在 2021 年,PSoC 产品成功量产并取得批量应用,目前公司已形成较为丰富的 PSoC 产品谱系,系列产品已在通信领域、电力领域、工业控制领域及高可靠领域获得广泛应用。

嵌入式可编程 PSoC 产品“青龙系列”:内嵌大容量自有 eFPGA 模块,并配置有 APU 和多个 AI 加速引擎,采用 CPU+FPGA+AI 或者 CPU+FPGA+GPU 融合架构,兼具 SOC 的灵活性和通用性、FPGA 的硬件可编程性和专用 AI 加速核或 GPU 的高效性,有着良好的能耗表现,广泛用于高速通信、信号处理、图像处理、工业控制等应用领域。

FPAI 芯片:

2022 年,公司针对人工智能领域,推出了 FPAI 异构融合可编程芯片,是配置有 APU、GPU、VPU、eFPGA、AI 引擎的异构智能 PSoC 产品。

2023 年 7 月成功发布 FMQL100TAI 新一代 FPAI 产品,已取得小批量用户应用。可以搭载多种人工智能算法,同时兼具可重构性,为安防、工业、农业、物流等传统领域提供了一站式 AI 解决方案。

产品特点:

1、多核处理器系统:集成了四核 A53 处理器系统,工作主频达 1GHz,内部包含 GPU 模块和视频编解码模块,支持 4K 30 帧视频编解码。

2、AI 算力:AI 加速引擎采用全新的“复微布衣”多核阵列架构,最高可提供 27.5 TOPS 的峰值 AI 算力,同时支持 INT8 和 INT16 两种计算精度。

3、大容量可编程逻辑:FPGA 部分提供了达 440K 可编程逻辑单元和 2200 个 DSP 单元。

4、可重构特性:FPAI芯片的可重构特性使得其能够灵活应对不同的应用场景,通过重新配置芯片内部的逻辑和算法,实现功能的快速切换和升级。

5、端到端编译器工具链:复旦微电还开发了一套端到端的编译器工具链,可将开源框架下的网络模型快速高效地编译至片上进行部署,为AI算法开发人员提供了一个“芯片+工具链”的快速开发平台。(复旦微电自研 FPAI 加速板卡和 Icraft 编译器工具链,具备人工智能一键式部署,用户只需将算法模型通过编译器下载至硬件板卡,连接至工控机上即可轻松实现对传统设备的智能化改造。)

产品应用案例:

1、智慧安防:如复微极光X光机智能安检系统,采用深度卷积神经网络对安检X光片进行处理,智能识别违禁物品。

2、智慧工业:如复微智慧工业OCR智能识别系统,对工业品表面文字及符号信息进行OCR智能识别检测。

3、智慧农业:开发的智能分选定级系统可以依据多个标准划分农产品级次,实现快速检测、高可靠性、无损检测等行业需求。

4、智慧物流:如复微智慧快递单件智能分离系统,基于AI视觉的多子系统协同方案对包裹进行整理、分离、智能排队。

另外 2023 年基于 1xnm FinFET 先进制程的新一代 CPU+FPGA+AI 融合架构产品正在研发过程中。面向计算机视觉、机器学习、高速数字处理等应用场景,针对智能座舱、视频监控、医学影像、网络通信等行业领域,提供低成本、低功耗、高性能、高可靠性的产品系列。

RFSoC 芯片:

公司智能通信芯片 RFSoC 采用 1xnm 先进制程,单芯片实现射频直采(不需要混频器、高速模数/数模转换等器件组成的电路和馈线,极大降低了射频前端带来的损耗、延时、干扰和功耗)、信号处理、AI 加速等功能,满足了边缘计算和智能通信对高性能、高集成度 AI 芯片的市场需求,针对 5G 小基站、智能通信等行业领域,提供低功耗、高性能、高集成度、高安全性、高可靠性的产品系列。


可转债拟投入项目之--FPGA及其他产品项目:

公司拟将发行可转债募集的部分资金投入到 FPGA 芯片项目(本次发行可转债有效期续期的事项尚需获得股东大会通过),本项目拟开发新一代 FPGA 平台开发及产业化项目和智能化可重构 SoC平台开发及产业化项目,具体细节如下:

其他公司SoC FPGA情况

紫光国微:

紫光国微的 SoPC 产品内部集成了 CPU、GPU、eFPGA、资源高速接口及多种应用类 IP 等丰富资源,通过高性能片上总线互连结构实现各核心之间的高速互连及通信,从而在性能、带宽和计算密度等方面取得了显著提升。

特种 SoPC 平台产品为代表的系统级芯片得到用户广泛认可,第四代产品已完成前期方案推广,应用于信息终端等多个领域。新拓展的 RF-SoC 产品也已通过核心客户验证,可满足特定领域应用需求。

公司研发团队具有丰富的芯片设计经验,现已突破亿门级 SoPC 设计验证技术,建立起 14nm 超深亚微米以下 CMOS 工艺产品设计、测试和验证平台。

随着特种 SoPC 平台产品的广泛应用,系统级芯片以及周边配套产品已经成为公司的重要收入来源之一。

成都华微:

公司积极布局系统级芯片的研发工作,并于 2020 年承接了智能异构可编程 SoC 国家重点研发计划,异构可编程 SoC 项目于 2022 年完成。

另外公司瞄准智能异构可编程芯片系统,投资 2200 万元开展智能 SoC 研发设计,将多个 FPGA 以 IP 形式嵌入 SoC 中,突破嵌入式现场可编程门阵列(eFPGA)物理实现、自适应深度学习加速器(NPU)架构设计等核心技术,为用户提供智能计算平台,实现算法、算力、功能、功耗的弹性调整。

2023 年,公司拟用 IPO 募集资金投资 2.8 亿元开展自适应智能 SoC 研发设计,自适应智能 SoC 具备高灵活性和适应性,广泛应用于高性能计算、机器视觉、深度学习等领域。公司拟通过本项目的实施,突破自重构、自适应的芯片架构设计,ADC、CPU、eFPGA、NPU 协作与融合等关键技术,研制硬件可编程、架构可扩展、系统可重构的自适应智能 SoC 芯片,实现数模转换、逻辑控制、标量计算、矢量计算、张量计算的一体化。

从公司 2024 年半年报披露来看,目前已完成一款智能异构 SoC 原型样片研制和测试,突破智能加速处理器和并行大容量可编程架构设计等关键技术,正在进行智能异构 SoC 量产产品的研发。拟用于机器人、无人机、车载等嵌入式计算平台等领域。

SoC FPGA篇总结

总体来说,本土 SoC FPGA 在集成度、性能等维度和海外龙头依然有巨大的差距,处于替代前期。然而,在客户需求把握上本土厂商更具优势,可以针对细分应用场景,推出更符合客户需求的 SoC FPGA。

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$复旦微电(SH688385)$

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