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CPU、GPU、DSP、FPGA這四大類(lèi)計(jì)算芯片中，F(xiàn)PGA更容易實(shí)現(xiàn)完全自主可控。

FPGA設(shè)計(jì)流程中用到EDA和IP需要芯片廠(chǎng)商向客戶(hù)提供，以適應(yīng)客戶(hù)的要求。

全球幾家市占率較高的幾家FPGA公司都是向客戶(hù)提供自家的EDA工具，F(xiàn)PGA的設(shè)計(jì)更容易擺脫國(guó)外EDA和IP公司的限制。

FPGA畫(huà)不出[大餅]

單純講FPGA，即便AI和5G雙加持，但其依然會(huì)是一個(gè)小而美的市場(chǎng)。

根據(jù)Gartner的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，全球FPGA市場(chǎng)規(guī)模在2021年是82.94億美元，到2025年達(dá)到125.21億美元，基本上每一年的同比增長(zhǎng)在10%-12%之間。

因此，總體上全球FPGA市場(chǎng)還是允許獨(dú)立FPGA廠(chǎng)商去做增量的，可能會(huì)在諸如高性能運(yùn)算領(lǐng)域遇到明顯的壁壘。

但其他領(lǐng)域的機(jī)會(huì)并不會(huì)因?yàn)榫揞^并購(gòu)而減少，最終還是要以產(chǎn)品的性?xún)r(jià)比和性能來(lái)說(shuō)話(huà)。

在通信、工控和設(shè)計(jì)支持方面，國(guó)產(chǎn)FPGA依然會(huì)有大量的替代和新增的發(fā)展空間。

因此，從傳統(tǒng)的FPGA應(yīng)用以及后續(xù)新興應(yīng)用來(lái)看，國(guó)產(chǎn)FPGA還沒(méi)到抉擇獨(dú)立還是被并購(gòu)的時(shí)候，提升產(chǎn)品力是當(dāng)下的首要任務(wù)。

不過(guò)，以長(zhǎng)遠(yuǎn)計(jì)，F(xiàn)PGA市場(chǎng)小而美的特性就會(huì)成為國(guó)產(chǎn)FPGA的枷鎖，這是市場(chǎng)容量決定的，否則便會(huì)有大量的創(chuàng)新資源被浪費(fèi)，無(wú)端地增加企業(yè)的成本，結(jié)果還是會(huì)有人頂不住選擇退場(chǎng)。

左手[砸錢(qián)] 右手[扣縫]

行業(yè)中有句老話(huà)，[造芯就是砸錢(qián)]，相比來(lái)說(shuō)，F(xiàn)PGA砸的更狠。

然而，F(xiàn)PGA常年被國(guó)外壟斷，受制于知識(shí)產(chǎn)權(quán)壁壘和EDA，我國(guó)FPGA發(fā)展在近十余年才開(kāi)始陸續(xù)入局。

FPGA研發(fā)的技術(shù)含量很高，無(wú)論從邏輯單元數(shù)量到制程工藝等國(guó)內(nèi)外廠(chǎng)商均有差距。

雖然FPGA投入過(guò)大，但不同的產(chǎn)品功能、客戶(hù)群體、市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)環(huán)境都會(huì)影響公司的整體情況，這種情況之下，國(guó)產(chǎn)FPGA更難了。

目前階段，對(duì)于國(guó)內(nèi)FPGA廠(chǎng)商來(lái)說(shuō)，最重要的還是替代市場(chǎng)。

國(guó)內(nèi)廠(chǎng)商性?xún)r(jià)比優(yōu)勢(shì)，都是國(guó)外廠(chǎng)商無(wú)法比擬的。2021年上半年，紫光同創(chuàng)完成新一輪增資，增資之下必然就是研發(fā)投入的持續(xù)加碼。

利潤(rùn)逐步轉(zhuǎn)正，但投資力度不降反增，國(guó)產(chǎn)FPGA和其他芯片廠(chǎng)商的路途一樣，擺在面前的便是等待利潤(rùn)突破紅線(xiàn)。

實(shí)際上，除了科創(chuàng)板上的三家企業(yè)，國(guó)內(nèi)仍有許多國(guó)產(chǎn)FPGA廠(chǎng)商，包括易靈思、高云半導(dǎo)體、京微齊力等。

國(guó)產(chǎn)FPGA往[雙路線(xiàn)]發(fā)展

①?lài)?guó)內(nèi)FPGA公司正在逐步進(jìn)入28nm，瞄準(zhǔn)中型FPGA市場(chǎng)，競(jìng)爭(zhēng)將會(huì)逐漸激烈。

國(guó)產(chǎn)FPGA可從兩個(gè)方向打造差異化優(yōu)勢(shì)：一方面集成更多的邏輯單元，提升邏輯密度；

另一方面，向?qū)Ｓ们壹婢哽`活性的方向發(fā)展，針對(duì)特定細(xì)分場(chǎng)景進(jìn)行優(yōu)化。

②從系統(tǒng)結(jié)構(gòu)來(lái)看，更先進(jìn)工藝、更高速電路結(jié)構(gòu)、復(fù)雜異構(gòu)SoC將是FPGA未來(lái)趨勢(shì)。

目前國(guó)際主流FPGA芯片公司逐漸形成了在FPGA芯片中加入處理器的技術(shù)路線(xiàn)，并形成了可編程系統(tǒng)級(jí)芯片這一產(chǎn)物。

與傳統(tǒng)FPGA芯片不同，系統(tǒng)級(jí)芯片的特點(diǎn)是單芯片高度集成了電子信息設(shè)備所需的CPU、FPGA、存儲(chǔ)接口、I/O 外設(shè)接口甚至AI專(zhuān)用引擎等所有模塊，單顆芯片可完成應(yīng)用場(chǎng)景所有功能需求。

國(guó)產(chǎn)FPGA邁向高端的挑戰(zhàn)

當(dāng)前，我國(guó)發(fā)展FPGA主要面臨技術(shù)、市場(chǎng)和生態(tài)等多方面挑戰(zhàn)。

軟件是亟待突破的一大瓶頸。在開(kāi)發(fā)新產(chǎn)品的同時(shí)，還需開(kāi)發(fā)軟件工具、不斷維護(hù)IP和生態(tài)系統(tǒng)，對(duì)技術(shù)和資金儲(chǔ)備較弱的廠(chǎng)商來(lái)說(shuō)難度較大。

在市場(chǎng)應(yīng)用方面，國(guó)產(chǎn)FPGA也面臨商業(yè)模式和生態(tài)上的痛點(diǎn)，關(guān)鍵在于如何迅速切入現(xiàn)存長(zhǎng)尾市場(chǎng)中的高量細(xì)分市場(chǎng)。

國(guó)產(chǎn)FPGA想要在高端和極高端市場(chǎng)成功突破，自然也需要先進(jìn)工藝制程的支撐。

但國(guó)內(nèi)晶圓代工廠(chǎng)與臺(tái)積電、三星這樣全球領(lǐng)先的晶圓代工廠(chǎng)仍有明顯的差距，這給國(guó)產(chǎn)高端FPGA實(shí)現(xiàn)完全自主可控帶來(lái)了挑戰(zhàn)。

除了制造方面的挑戰(zhàn)，與高端、極高端FPGA芯片相適應(yīng)的FPGA EDA工具，包括傳統(tǒng)的前端RTL-VHDL/Verilog綜合工具，以及后端布局布線(xiàn)工具的自主研發(fā)與自主產(chǎn)權(quán)同樣是國(guó)產(chǎn)高端FPGA實(shí)現(xiàn)突圍的挑戰(zhàn)。

FPGA成功[上位]需要[摸高]

盡管經(jīng)歷了數(shù)年來(lái)的高速發(fā)展，但如今的AI技術(shù)依舊在持續(xù)推陳出新，從而導(dǎo)致這一賽道不斷會(huì)出現(xiàn)新的演算方法。

從2012到2021年的近十年間，AI分類(lèi)模型創(chuàng)新的數(shù)量正逐年遞增。

模型的不斷推陳出新，也對(duì)硬件的性能提出了更高要求，這就需要芯片企業(yè)分別針對(duì)硬件和算法去做優(yōu)化。

更何況，如今的算法優(yōu)化不僅僅只停留在軟件層面，還需要?dú)v經(jīng)實(shí)際應(yīng)用落地的驗(yàn)證和考核。

尤其是落實(shí)到大量邊緣端設(shè)備的部署上，各種未知性因素隨時(shí)都會(huì)對(duì)芯片的軟硬協(xié)同構(gòu)成巨大的挑戰(zhàn)。

MRFR預(yù)計(jì)，在5G和AI的推動(dòng)下，2025年全球FPGA市場(chǎng)規(guī)模有望達(dá)到125億美元，年復(fù)合增長(zhǎng)率為10.22%，其中亞太地區(qū)是重要的增量市場(chǎng)。

2021年到2026年中國(guó)FPGA市場(chǎng)規(guī)模有望占到全球FPGA市場(chǎng)規(guī)模的一半以上，中國(guó)將成為FPGA公司的必爭(zhēng)之地。

導(dǎo)致FPGA行業(yè)內(nèi)卷的原因

在現(xiàn)在的FPGA公司里，需要不斷投資20nm、14nm、7nm等先進(jìn)工藝，國(guó)內(nèi)現(xiàn)在已經(jīng)有在投資7nm工藝的公司了。

盡管現(xiàn)在使用高性能的高端工藝，但是芯片的功耗遲遲沒(méi)有降下來(lái)，芯片尺寸也越來(lái)越大。芯片的價(jià)格逐漸高漲。因?yàn)檠邪l(fā)成本、流片費(fèi)用、生產(chǎn)原料成本都需要靠量來(lái)平攤。

中國(guó)的FPGA公司并不是一定要維持競(jìng)爭(zhēng)，并不一定需要互相內(nèi)卷。

每家公司立足于獨(dú)特的存量細(xì)分市場(chǎng)，共同挖掘增量市場(chǎng)，在海量的中國(guó)本土市場(chǎng)中不斷發(fā)展，這樣大家都能夠快速進(jìn)步，提升我們國(guó)產(chǎn)FPGA在國(guó)際舞臺(tái)的競(jìng)爭(zhēng)力。