簡單來說,,FPGA(Field-Programmable Gate Array),,即現(xiàn)場可編程門陣列,,它是在PAL,、GAL,、CPLD等可編程器件的基礎(chǔ)上進一步發(fā)展的產(chǎn)物,,是作為專用集成電路領(lǐng)域中的一種半定制電路而出現(xiàn)的,,既解決了定制電路的不足,,又克服了原有可編程器件門電路數(shù)有限的缺點,。
那么,這樣一種非常適合大批量應(yīng)用到各領(lǐng)域的集成電路產(chǎn)品,,中國目前的發(fā)展水準如何呢,?日前,一場由東南大學(xué)和南京集成電路產(chǎn)業(yè)服務(wù)中心(ICisC)承辦的2017年全國大學(xué)生FPGA創(chuàng)新設(shè)計邀請賽掀起了對FPGA產(chǎn)業(yè)發(fā)展和中國FPGA發(fā)展現(xiàn)狀的討論,。
全球FPGA發(fā)展概況
從市場規(guī)模來看,,全球FPGA近幾年基本維持在50億美元左右,應(yīng)用則以傳統(tǒng)通信市場為主,云計算,、IoT等新興市場尚在培育期,。
Xilinx、Altera,、LatTIce三家廠商營收始終位于全球前三甲,,每年的營收、凈利潤增長以及毛利率都相對穩(wěn)定,。參加此次FPGA邀請賽高峰論壇的深圳市紫光同創(chuàng)電子有限公司營銷中心總經(jīng)理包朝偉表示,,這三家廠商占據(jù)絕大部分的市場份額,尤其是Xilinx,,長期占據(jù)行業(yè)龍頭位置,,年產(chǎn)值超過23億美元,全球市場份額超過50%,,且還在持續(xù)增長,。技術(shù)方面,近十年FPGA沒有根本性的進步,,行業(yè)壟斷已經(jīng)形成,。
Xilinx、Altera,、LatTIce、Microsemi等廠商共計擁有超過10000件專利,,占總量60%以上,,F(xiàn)PGA架構(gòu)和核心電路、應(yīng)用方案,,基本被這幾家國外廠商專利網(wǎng)覆蓋,,后進者發(fā)展受到極大限制。資料顯示,,Xilinx Virtex UltraScale Plus系列產(chǎn)品,,采用16納米先進制程工藝,擁有超過28520萬門,,Serdes速率為32.75Gbps ,,即將開始量產(chǎn),在技術(shù)上依舊領(lǐng)先競爭對手,。
中國的現(xiàn)狀和機遇
數(shù)據(jù)顯示,,中國FPGA市場國產(chǎn)化率非常低,政府部門國產(chǎn)應(yīng)用率不足30%,,還有很大提升空間,,商用市場國產(chǎn)化率就更低,形勢不容樂觀,。包朝偉表示,,國內(nèi)廠商FPGA產(chǎn)品在中國市場的份額總計不足5%,,只有紫光同創(chuàng)、安路等廠商在中低密度市場取得了一些成績,。
不過,,由于全球絕大部分FPGA專業(yè)人才集中在前幾家龍頭廠商,其它廠商人才匱乏,,再加上FPGA開發(fā)需要最先進的制造封測工藝,、軟件開發(fā)難度大、IP多且雜,,需要大量應(yīng)用才能支撐市場,,因此中國目前的發(fā)展存在嚴重滯后的問題。當(dāng)然,,這也是國內(nèi)廠商的發(fā)展機會,。從信息、產(chǎn)業(yè)和國防安全等方面考慮,,中國不僅需要自主FPGA,,而且還需要將其快速國產(chǎn)化。
在AI,、IoT,、5G快速發(fā)展和即將商用的情況下,預(yù)計將帶來龐大的FPGA增量市場,,而這也是國內(nèi)廠商快速切入的時機,。
據(jù)悉,紫光同創(chuàng)TItan系列FPGA產(chǎn)品采用40納米制程工藝,,擁有超過2500萬門,,Serdes速率為6.25Gbps,目前已經(jīng)量產(chǎn),,并在通信,、安全等中高密度市場逐步打開局面。
當(dāng)前,,在國家大力支持集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展的環(huán)境下,,對于尚不夠強大的中國FPGA企業(yè)來說不失為黃金發(fā)展時機,如何把握機會快速做大做強將是對每一家企業(yè)的考驗,。