市场势态加速增长中 国内FPGA产业如何实现腾飞？

　　一家号称是“世界上除美国硅谷以外唯一自主研发并成功量产现场可编程逻辑(FPGA)芯片”的公司;

　　一家宣称“历经10年的艰苦努力，目前拥有200多项专利和上百款产品，其中100多项已获授权。填补了我国可编程领域硬件设计和软件开发的空白，培养了我国在该领域的大批技术人才。”的公司;

　　没有一点点防备，听说碰上大事了。

　　根据行业内的相关人士透露，某国产FPGA公司在拖欠了两个月工资以后，即将迎来“倒闭”的结局。

　　这对国产FPGA产业，乃至整个半导体产业带来了一个全新的提醒和警示。

　　为何要发展国产FPGA

　　1984年，Xilinx刚刚推出全球首款 F 产品——XC2064诞生时，它还是简单的胶合逻辑芯片，而先后也有50度家公司从事过可编程逻辑器件(PLD/FPGA)的研发，投入初创资金少则千万美金多则上亿。其中不乏英特尔、IBM、德州仪器、摩托罗拉、飞利浦、东芝、三星这样的行业巨鳄，但是最终登顶成功的只有位于美国硅谷的四家公司-Xilinx、 Altera、Lattice、Microsemi。

　　上述4家公司手握9000余项专利，如此之多的技术专利构成的技术壁垒当然高不可攀。

　　但众所周知，目前剩下的FPGA公司屈指可数，目前FPGA市场基本上是由Altera和Xilinx这两大美国巨头把持。两家公司占有将近90%市场份额，专利达6000余项之多;剩余市场份额主要被Lattice和Microsemi所占有，这两家的专利也达3000多项。

　　2014年Xilinx、Altera两大公司营收分别为23.8亿美元和19.3亿美元;而2014年Lattice和Microsemi(仅FPGA部分)两公司营收为3.66亿美元和2.75亿美元。这前四大FPGA市场领先者几乎垄断了FPGA的市场份额。

　　FPGA之所能够受到业者的热烈欢迎，主要在于其在信号处理和控制应用中能取代自定制专用集成电路(ASIC)和处理器。能够提供硬件定时的速度和稳定性，且无需类似自定制ASIC设计的巨额前期费用的大规模投入。

　　其可重新编程的硅芯片的灵活性与在基于处理器的系统上运行的软件相当，且并不受可用处理器内核数量的限制。

　　与处理器不同的是，FPGA属于真正的并行实行，因此不同的处理操作无需竞争相同的资源。 每个独立的处理任务都配有专用的芯片部分，能在不受其它逻辑块的影响下自主运作。 因此，添加更多处理任务时，其它应用性能也不会受到影响。

　　当年，Xilinx推出的第一款FPGA 是XC2064，当时的这个“丑小鸭”采用的是2μm工艺，包含64个逻辑模块和85000个，门数量不超过1000个。

　　而在2015年，Altera推出的Stratix 10 FPGA ，采用 Intel 14 nm三栅极 工艺开发，单片 FPGA 架构，有 5 百 50 万个逻辑单元 (LE)， 浮点数字信号处理 (DSP) 吞吐量高达 10 TFLOP，这些数字都不是第一代产品可同日而语的。

　　作为一类有强项性能的“处理器”，FPGA也逐渐在一些应用领域占领了重要的位置。根据网友“林名”所说：

　　作为可定制的数字逻辑电路(你可以理解为一颗可以自定义功能的芯片)。FPGA应用领域既很宽又很窄。宽是因为可以用在几乎任何需要数字电路的领域;窄是因为由于成本，功耗，开发难度等原因，在每个领域都无法占统治地位

　　综上原因，

　　举个例子，通信领域是fpga应用最广的，出货量最大的应该是lattice给三叔用在手机上的那颗超小超便宜的。但基本上是因为传感器太多，老的处理器不支持，新的处理器还没流片，手机又要急着发布，先拿来顶一下。

　　设备商是Altera，Xilinx最大的客户，但是一般是前几版用一下，后面一看，哎哟，量还挺大，不如流片算了，后面就不用了。

　　然后是医疗，工控这些设备，传感器太多，cpu，gpu，arm，接口太少玩不转，主频才3个g处理能力太差。量太少又不值得流片。然后会用。

　　还有高端安防，视频矩阵，大屏拼接也是类似。然后是超算啦。

　　根据厂商的实际应用，我们获知，目前FPGA的主要应用领域是通讯、工控、国防、消费，近年来FPGA最引人关注的变化趋势之一就是应用领域不断拓展。

　　而在FPGA传统应用市场方面，通信逐步实现高速、复杂协议，消费电子应用则注重低功耗、低成本。此外，FPGA还广泛应用于医疗电子、安防、视频、工业自动化、语音网络、半导体制造设备以及家电等领域。

　　另外，FPGA在工业中的应用主要涉及四大领域，分别是马达控制、工业网络、机器视觉和机器人控制。以马达控制为例，重点是需要降低噪音、减少震动 、降低 EMI，同时获得更高的控制精度和减少能源消耗等。

　　这就给FPGA带来了庞大的市场。

　　根据相关数据显示，2014年，全球FPGA市场总规模达到50亿美金，其中，中国的市场份额有15亿美金，中国市场占全球市场的三分之一。分析机构预计2015年至2020年全球FPGA市场的年复合增长率为9%，到2020年，全球FPGA 市场规模将达84亿美金。

　　目前FPGA正处于一个加速增长的市场势态中，增长幅度远大于其他芯片市场;同时，FPGA行业平均毛利可观，据市场数据分析表明其行业平均毛利大于60%。FPGA行业也需要更大的市场规模，以吸引更多的使用者。预计随着FPGA产量逐步增加，成本的进一步降低，其市场份额将会持续增大。国内的华为和中兴等设备商，每年花在A家和X家产品采购的钱不计其数。

　　2014-2020年全球FPGA市场规模

　　而近年来，由于半导体国产化和安全相关原因，国家支持FPGA的发展，于是一批国产FPGA厂商异军突起。