关于复旦微电商业航天业务分析

一、商业航天

关于$复旦微电(SH688385)$ 的 FPGA 上天这件事，看看两个星座的最新进展。先看 GW 星座，就是中国星网搞的那个，规划要发 12992 颗卫星，核心子星座 6080 颗都盯着 480 公里左右的黄金轨道，可惜星链刚降了 4400 颗过来占地方，有点被卡脖子的意思。截至 2025 年底已经发了 136 颗，而且中国卫星这家主力厂负责 60% 的卫星研制，订单都排到 2026 年了，他们超级工厂年产能能到 1000 颗，后面肯定要加速补量。

再来说千帆星座，也就是上海的 G60 星链，规划要超 1.5 万颗，现在进度是 6 组 108 颗组网卫星 + 4 颗试验星，刚完成 16.7%。这星座的卫星是平板式的能堆叠发射，“一箭 18 星” 都玩熟了，轨道 350-1150km 比星链还低，通信延迟能压到 8-31ms，寿命也长，能用到 7-8 年。

按理说，搞量产，像华为做基站那样流片做ASIC（专用芯片）不是最省钱吗？一颗ASIC成本几十块，FPGA几千块，为啥用FPGA呢？

第一个，标准还没定死，卫星互联网3GPP NTN R17/R18/R19标准还在频繁变动，要是流片ASIC后标准改了帧结构，卫星直接成太空垃圾，而FPGA支持在轨重构（OTA），传新Bitstream就能适配新标准，对在轨5-7年的卫星来说是救命特性；二个，要防止辐射，太空有高能质子、重离子，普通民用CPU易发生SEU单粒子翻转，复旦微JFM7K系列宇航级FPGA经TMR三模冗余等抗辐照加固能保命；第三个，时间不等人ASIC流片需18个月还存失败风险，现成FPGA能让开发周期缩短一半。

复旦微电是国内唯一能量产抗辐射 FPGA 的，他们家 FPGA 能扛 10 Mrad 伽马射线，稳定性没话说。而且不止 FPGA，他们的存储芯片也已经用在千帆星座上了，可能是抗辐照的 NOR Flash 或者 EEPROM。现在这俩星座都在抢时间，ITU 规则摆在那儿，GW 星座得 2029 年前发够 1300 颗，千帆 2032 年前要 1500 颗，所以 2026 年可能会密集发射。

我们不妨解剖一颗G60，看看在相控阵天线、星载处理（OBP）、还有平台控制这些部位，大概需要多少FPGA？（纯业余瞎猜的哈）

1、相控阵天线

相控阵天线是整颗卫星里最贵、用料最狠的地方。根据艾瑞咨询的数据，载荷占整星价值的50%-70%，而相控阵天线又是载荷里的大头 。卫星为了能在几百公里的高空，把信号精准地打到你手里的终端上，它不能用机械锅（转不过来），只能用有源相控阵。通过电子控制几千个小天线单元的相位，让波束瞬间移动。

G60采用了“平板堆叠”技术，所以它的天线是高度集成的“瓦片式”架构。一个典型的瓦片（Tile）可能是一个8×8=64阵元的子阵。

模拟层：每4个阵元共用一颗模拟波束赋形芯片（Beamformer IC，比如8通道或4通道）。

数字层：谁来控制这些波束赋形芯片？当然是FPGA。

如果单面天线有1024个阵元，那就是16个瓦片。为了走线方便和信号完整性，通常不会用一颗超级大FPGA管所有瓦片（线拉太长，时序收敛会死人的）。工程惯例是：每4个瓦片（256阵元）或者每8个瓦片（512阵元）分配一颗控制FPGA。

方案A（分布式）：每4个瓦片一颗中型FPGA。全阵列需要4颗。

方案B（集中式）：每半个阵面（512阵元）一颗大型FPGA。全阵列需要2颗。

考虑到G60是商业航天，追求性价比，可能会把控制权稍微集中一点。我们假设单面天线使用2颗中高端FPGA作为波束控制器。

整星有多少面天线？

参考Starlink和G60：

2面用于连接用户（User Links，Ku频段）；2面用于连接信关站（Gateway/Feeder Links，Ka/Q/V频段）。

总计：4面相控阵天线。

所以：4面天线×2颗/面=8颗FPGA

然后是选型了，选个性价比的JFM7K325T（对标Kintex-7 325T）吧，逻辑单元约32万，IO口够多（几百个），正好适合做波束控制和接口分发。如果是政策的陶瓷封装的宇航级别，一颗几十万。但G60是新航天，可能用的是抗辐照塑封版 ，那我估计单颗预计在2万元 - 3万元人民币左右（量大打折价），算2.5万一颗的话就是20万。

2、星载处理（OBP）

假设单星吞吐量是20Gbps（这对于HTS高通量卫星来说是起步价）。 你要实时处理20Gbps的数据流，做LDPC译码，做信道化（Channelization）。单靠一颗FPGA通常搞不定（散热和布线都难）。通常是切片式（Sliced）架构。 假设每块板处理一个波束组（比如4-8个波束），整星可能需要2-4块主处理板。每块板上至少需要一颗超大容量FPGA。这里必须上JFM7V690T（对标Virtex-7 690T）。这款芯片有3600个DSP Slice，近70万逻辑单元。另外可能还需要配合一颗JFM7K325T做接口管理或预处理。

保守估计，整星OBP系统包含：4颗 JFM7V690T（核心运算）和2颗 JFM7K325T（接口/路由交换）。

JFM7V690T：这种级别的抗辐照芯片，即便塑封，也是天价。因为它良率低，还要做专门的加固，参考Xilinx同级别宇航片动辄几万美金，我们估算单颗 6万元 - 8万元人民币。JFM7K325T的话和前面一样2.5万元。

那一共是 4×7+2.5×2=33万元。

如果G60未来要搞“星上AI”，比如直接识别地面图像（虽然G60主要是通信，但保不齐有遥感融合需求），那JFM7V690T的需求量还得翻倍 。

3、平台控制

除了天线和OBP，卫星还得活着。这就是平台的事。 这里的FPGA不需要太强，但必须绝对可靠。因为如果电源管理的FPGA挂了，卫星就彻底失联了。

星务计算机（OBC）：复旦微的FMQL系列（内置ARM Cortex-A9 + FPGA，对标Zynq-7000）。一颗芯片，ARM跑操作系统（RTOS/Linux），FPGA做外设接口（CAN, 1553B, Spacewire）。

姿轨控（AOCS）：卫星要稳住姿态，需要读陀螺仪、星敏感器，控制动量轮。这些传感器的接口逻辑，FPGA最擅长。

电源管理（EPS）：太阳能帆板的MPPT（最大功率点跟踪）算法，电池充放电保护。用MCU怕死机，用FPGA写死逻辑最安全。

电推进控制器：G60用的是霍尔推力器。点火、气体流量控制、磁场控制，都需要实时闭环控制。一颗小型FPGA（如JFM7K160T或更小的）跑PID算法正合适。

这里是“走量”的小芯片，单价不高，但每颗星都得用好几颗。

配置是1颗 FMQL45T（OBC主控）：约 1万元。

加上4颗 JFM7K160T/复旦微反熔丝系列（姿控、电源、热控、推进）：单价约 6000元。

这一块总价值= 1+4×0.6=3.4万元

相控阵天线+OBP星载处理+平台控制，总共加起来就是这么多：

大客户，肯定得给个“批发价”，打个85折不过分吧。另一方面，有些非关键部位可能会用便宜的MCU替代，或者OBP里混用了一些别人的ASIC，虽然可能性比较低，也不排除紫光国微可能有类似供给能力，打个7折吧。

那一共是 57×0.85×0.7=34万人民币，

假设今年26年一共发射1000颗低轨卫星好了，那就是3.4个亿，好像没有想象中那么多（不过还没算地面站和用户终端里的芯片，头几年，为了调试波形和快速铺货，终端里大概率也会用一颗中低端FPGA做基带和波束控制）。

二、高可靠FPGA

好了，不往天上看了，商业航天稍显遥远，咱们看看正常的产品吧。

他们目前的主力产品是28nm工艺的FPGA，在工业、军工、通信基站这些领域，28nm是不错的节点，因为漏电流控制得好，成本合适，性能也够跑个几百MHz，关键也抗造。复旦微做到了亿门级，也就是几百K的LUTs（查找表），跑复杂的雷达波束形成算法或者是大规模的视频编解码是够用的。查找表就是一个小容量的SRAM。比如一个4输入LUT，其实就是16 bit的SRAM。当你写代码 assign y = a & b | c ^ d ; 时，EDA工具会把所有情况算出来填进SRAM，a,b,c,d其实是地址线。复旦微的设计对标的是Xilinx的7系列，很多老外的代码移植过来，资源映射效率很高，不用大改。复旦微的28nm产品，采用了自适应双LUT架构，一个6输入LUT可以被拆分成两个5输入LUT，处理大量的小逻辑效果很好。而且，他们在SRAM单元上做了抗辐照加固设计，通过增加反馈晶体管，让状态更难被宇宙射线翻转，所以它能进卫星、进导弹的原因。

再来说说SerDes（串行解串器），这是FPGA的咽喉。复旦微的28nm产品，SerDes速率能跑到13.1 Gbps 。在PCB板上跑13G，信号容易乱。复旦微的SerDes PHY层集成了强大的DSP模块，发送端有FFE（前馈均衡）预加重，接收端有DFE（判决反馈均衡）来消除码间干扰，CDR（时钟数据恢复）的锁相环抖动指标做得也好，能容忍几百UI的抖动。这13.1G基本涵盖了PCIe 3.0、万兆以太网、CPRI等主流需求。虽然离国际大厂的56G/112G还有差距，但在国内那是绝对的第一梯队。

除了纯逻辑，复旦微还有一个PSoC（可编程片上系统）。这就是给FPGA装个脑子。以前你做一个系统，要买一片FPGA做逻辑，再买一片ARM做控制，PCB板子大，走线麻烦。现在复旦微把硬核CPU（通常是ARM Cortex-A系列）+ AI加速引擎 + FPGA逻辑全都塞进了一颗芯片里 。一个是省面积，还有一个数据交互快了。他们在片上放了专门的AI加速器，配合FPGA的并行计算能力，做边缘计算（比如摄像头实时识别人脸、工业缺陷检测）。现在的配置是算力从4TOPS到128TOPS的谱系化布局。比如你在做一个工业相机，FPGA负责把MIPI接口进来的图像做个ISP处理（去噪、白平衡），然后扔给NPU做缺陷检测，最后CPU把结果通过以太网发出去。这一套流程，都在一颗芯片里完成，延迟极低。 复旦微电的这个架构，实际上是在模仿Xilinx的ACAP（Adaptive Compute Acceleration Platform）概念，虽然算力上还有差距（人家Versal AI都是几百TOPS起步），但在端侧边缘计算，32TOPS已经非常能打了 。

根据之前的招股书和路演，复旦微电的14/16nm FPGA原本计划是2023年量产，现在到了2026年，14/16nm产品已经流片成功并进入小批量或推广阶段 ，听说针对国内通信设备巨头和军工单位的小批量供货已经跑了快半年。一旦上了14nm，SerDes速率就能冲到28Gbps甚至更高，逻辑密度翻倍，功耗减半，不过量产时间表总是跳票就是了。“脚注4”一来，台积电的16nm/12nm工艺肯定是没戏了。如果不换工艺节点，单纯靠架构优化，功耗和性能的提升是有限的。所以，复旦微电现在可能在先进封装（2.5D/3D CoWoS）上，我单个晶体管做不小了，那我就把两块芯片拼起来。

三、市占率和竞争对手

全球格局没啥大变化，AMD (Xilinx) 和 Intel (Altera) 加起来还是占了全球70-80%的份额，特别是在AI服务器这种顶端市场 。但在国内，战局已经分化了，复旦微电的FPGA营收大概在11.16亿左右 ，而安路科技2025年前三季度的总营收才3.68亿 。复旦微电单单一个FPGA产品线的营收，已经是安路科技全公司营收的三倍了。安路科技主要在LED显示屏、工业控制这种中低端市场卷，价格战打得利润都没了，现在还在亏损；而复旦微电主攻高端市场，门槛高，赛灵思让出来的份额（由于供应链安全原因）被复旦微吃得最爽，毛利也最高（61%的毛利啊）。2024年复旦微电在国内FPGA市场份额为4.2%，排名第一梯队，仅次于紫光同创。细分下来，复旦微航天领域直接拿下 60%的市场份额，“航天芯片大户” 实锤。靠着车规级芯片认证，在新能源汽车电控系统供货份额达到 23% 。在军工、航空航天这些对可靠性要求较高的市场，复旦微电也是重要玩家 。