“成長快樂”的國產FPGA已看到甜蜜點

FPGA畫不出［大餅］

單純講FPGA，即便AI和5G雙加持，但其依然會是一個小而美的市場。

根據Gartner的統計數據，全球FPGA市場規模在2021年是82．94億美元，到2025年達到125．21億美元，基本上每一年的同比增長在10％－12％之間。

因此，總體上全球FPGA市場還是允許獨立FPGA廠商去做增量的，可能會在諸如高性能運算領域遇到明顯的壁壘。

但其他領域的機會并不會因為巨頭并購而減少，最終還是要以產品的性價比和性能來說話。

在通信、工控和設計支持方面，國產FPGA依然會有大量的替代和新增的發展空間。

因此，從傳統的FPGA應用以及后續新興應用來看，國產FPGA還沒到抉擇獨立還是被并購的時候，提升產品力是當下的首要任務。

不過，以長遠計，FPGA市場小而美的特性就會成為國產FPGA的枷鎖，這是市場容量決定的，否則便會有大量的創新資源被浪費，無端地增加企業的成本，結果還是會有人頂不住選擇退場。

左手［砸錢］ 右手［扣縫］

行業中有句老話，［造芯就是砸錢］，相比來說，FPGA砸的更狠。

然而，FPGA常年被國外壟斷，受制于知識產權壁壘和EDA，我國FPGA發展在近十余年才開始陸續入局。

FPGA研發的技術含量很高，無論從邏輯單元數量到制程工藝等國內外廠商均有差距。

雖然FPGA投入過大，但不同的產品功能、客戶群體、市場競爭環境都會影響公司的整體情況，這種情況之下，國產FPGA更難了。

目前階段，對于國內FPGA廠商來說，最重要的還是替代市場。

國內廠商性價比優勢，都是國外廠商無法比擬的。2021年上半年，紫光同創完成新一輪增資，增資之下必然就是研發投入的持續加碼。

利潤逐步轉正，但投資力度不降反增，國產FPGA和其他芯片廠商的路途一樣，擺在面前的便是等待利潤突破紅線。

實際上，除了科創板上的三家企業，國內仍有許多國產FPGA廠商，包括易靈思、高云半導體、京微齊力等。

國產FPGA往［雙路線］發展

①國內FPGA公司正在逐步進入28nm，瞄準中型FPGA市場，競爭將會逐漸激烈。

國產FPGA可從兩個方向打造差異化優勢：一方面集成更多的邏輯單元，提升邏輯密度；

另一方面，向專用且兼具靈活性的方向發展，針對特定細分場景進行優化。

②從系統結構來看，更先進工藝、更高速電路結構、復雜異構SoC將是FPGA未來趨勢。

目前國際主流FPGA芯片公司逐漸形成了在FPGA芯片中加入處理器的技術路線，并形成了可編程系統級芯片這一產物。

與傳統FPGA芯片不同，系統級芯片的特點是單芯片高度集成了電子信息設備所需的CPU、FPGA、存儲接口、I／O 外設接口甚至AI專用引擎等所有模塊，單顆芯片可完成應用場景所有功能需求。

國產FPGA邁向高端的挑戰

當前，我國發展FPGA主要面臨技術、市場和生態等多方面挑戰。

軟件是亟待突破的一大瓶頸。在開發新產品的同時，還需開發軟件工具、不斷維護IP和生態系統，對技術和資金儲備較弱的廠商來說難度較大。

在市場應用方面，國產FPGA也面臨商業模式和生態上的痛點，關鍵在于如何迅速切入現存長尾市場中的高量細分市場。

國產FPGA想要在高端和極高端市場成功突破，自然也需要先進工藝制程的支撐。

但國內晶圓代工廠與臺積電、三星這樣全球領先的晶圓代工廠仍有明顯的差距，這給國產高端FPGA實現完全自主可控帶來了挑戰。

除了制造方面的挑戰，與高端、極高端FPGA芯片相適應的FPGA EDA工具，包括傳統的前端RTL－VHDL／Verilog綜合工具，以及后端布局布線工具的自主研發與自主產權同樣是國產高端FPGA實現突圍的挑戰。

FPGA成功［上位］需要［摸高］

盡管經歷了數年來的高速發展，但如今的AI技術依舊在持續推陳出新，從而導致這一賽道不斷會出現新的演算方法。

從2012到2021年的近十年間，AI分類模型創新的數量正逐年遞增。

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

更何況，如今的算法優化不僅僅只停留在軟件層面，還需要歷經實際應用落地的驗證和考核。

尤其是落實到大量邊緣端設備的部署上，各種未知性因素隨時都會對芯片的軟硬協同構成巨大的挑戰。

MRFR預計，在5G和AI的推動下，2025年全球FPGA市場規模有望達到125億美元，年復合增長率為10．22％，其中亞太地區是重要的增量市場。

2021年到2026年中國FPGA市場規模有望占到全球FPGA市場規模的一半以上，中國將成為FPGA公司的必爭之地。

導致FPGA行業內卷的原因

在現在的FPGA公司里，需要不斷投資20nm、14nm、7nm等先進工藝，國內現在已經有在投資7nm工藝的公司了。

盡管現在使用高性能的高端工藝，但是芯片的功耗遲遲沒有降下來，芯片尺寸也越來越大。

芯片的價格逐漸高漲。因為研發成本、流片費用、生產原料成本都需要靠量來平攤。

中國的FPGA公司并不是一定要維持競爭，并不一定需要互相內卷。

每家公司立足于獨特的存量細分市場，共同挖掘增量市場，在海量的中國本土市場中不斷發展，這樣大家都能夠快速進步，提升我們國產FPGA在國際舞臺的競爭力。

結尾：

芯片是一個高技術壁壘、資本密集的行業。在當前競爭激烈的環境中，行業正進入所謂空窗期，高額的研發投入或將成為很多國產半導體廠商的常態。