在半導體產(chǎn)業(yè)的浩瀚星空中,F(xiàn)PGA(現(xiàn)場可編程門陣列)芯片正以獨特的光芒吸引著業(yè)界的廣泛關注。近期,一系列行業(yè)動態(tài)不僅揭示了FPGA賽道的蓬勃發(fā)展,也預示著這一領域未來的無限可能。
6月初,AMD紀念其首款商用FPGA誕生40周年的里程碑事件,將人們的視線再次聚焦于這一技術。而在稍早前的5月,中科芯磁宣布完成數(shù)千萬元的戰(zhàn)略融資,為FPGA國產(chǎn)化的浪潮再添一把火。4月底,紫光同創(chuàng)作為國內(nèi)FPGA領域的佼佼者,傳出了即將啟動IPO的消息。緊接著,英特爾與銀湖資本達成協(xié)議,計劃以44.6億美元出售旗下FPGA子公司Altera的51%股份,這一舉動無疑為Altera的未來增添了新的想象空間,其新戰(zhàn)略方向直指由AI驅動的新興高增長市場。
自20世紀80年代問世以來,F(xiàn)PGA憑借其“可編程”的獨特魅力,在芯片領域迅速嶄露頭角。不同于CPU和GPU,F(xiàn)PGA以其顛覆性的“現(xiàn)場可編程”和“可重構性”著稱,能夠根據(jù)應用需求靈活搭建硬件邏輯,因此被譽為“變色龍”芯片。這一特性使得FPGA在通信系統(tǒng)、航空航天、視頻圖像處理、人工智能等多個領域大放異彩。
北京社科院研究員王鵬指出,F(xiàn)PGA不僅邏輯可實時改變,還擁有強大的并行處理能力、低延遲以及短開發(fā)周期等優(yōu)勢。在5G基站、自動駕駛等對響應速度要求極高的場景中,F(xiàn)PGA能夠快速處理數(shù)據(jù)并作出決策,確保系統(tǒng)的穩(wěn)定與安全。安路科技總經(jīng)理文華武則強調(diào),F(xiàn)PGA的高并行架構賦予其高實時性和高帶寬特性,能夠滿足高效計算需求,同時提供定制化開發(fā),使FPGA在通信、圖像處理等領域具有更強的競爭力。
隨著新興技術的不斷涌現(xiàn),F(xiàn)PGA的重要性日益凸顯。據(jù)多家機構預測,F(xiàn)PGA市場在未來幾年將維持高增長態(tài)勢。例如,Mordor Intelligence預計市場將在2025年達到111.4億美元,到2030年增長至187.6億美元。國內(nèi)市場同樣前景廣闊,預計2025年中國FPGA芯片市場規(guī)模將突破332.2億元人民幣,復合年均增長率高達22.5%。
行業(yè)格局方面,Xilinx和Altera長期占據(jù)FPGA國際市場的主導地位,兩者份額超過70%。而在國內(nèi)市場,紫光同創(chuàng)、安路科技、復旦微電等本土企業(yè)正穩(wěn)步擴大市場份額。面對未來,國內(nèi)外龍頭均在積極布局。Altera新任CEO表示,公司將致力于成為世界第一的FPGA解決方案提供商,并重點發(fā)力邊緣計算和機器人技術等新興市場。
然而,盡管FPGA具有顯著優(yōu)勢,但其市場規(guī)模相較于CPU和GPU仍有較大差距。這主要歸因于FPGA在性能、功耗以及成本等方面的挑戰(zhàn)。FPGA的生態(tài)系統(tǒng)尚不完善,尤其是在高端大規(guī)模領域,配套EDA工具的發(fā)展對FPGA的應用和推廣至關重要。中關村物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟副秘書長袁帥認為,F(xiàn)PGA的開發(fā)工具和軟件生態(tài)系統(tǒng)尚待完善,這限制了其在更廣泛領域的應用。
為了克服這些挑戰(zhàn),國內(nèi)FPGA廠商正積極尋求突破。文華武指出,國內(nèi)FPGA公司相較于國外領先廠商的差距主要體現(xiàn)在超大容量FPGA芯片、高層次系統(tǒng)級EDA軟件以及高端應用三個方面。因此,安路科技等國內(nèi)廠商正通過構建全方位服務體系、加強產(chǎn)業(yè)鏈上下游協(xié)同合作等方式提升市場競爭力。
在開源成為半導體和AI領域熱門話題的背景下,F(xiàn)PGA的開源探索也在不斷推進。RISC-V作為開源、開放的硬件架構,為FPGA提供了新的發(fā)展機遇。安路科技指出,RISC-V的開放模式能夠大幅降低芯片設計的周期和成本,同時,RISC-V硬核與FPGA結合的架構也逐步顯現(xiàn)出優(yōu)勢,為多樣化的算法提供了更靈活、高效的計算方案。
美國初創(chuàng)公司Zero ASIC發(fā)布的全球首個100%開源eFPGA IP產(chǎn)品Platypus也引起了業(yè)界的廣泛關注。這一產(chǎn)品通過開源實現(xiàn)技術服務各行各業(yè),降低了準入門檻,擴大了行業(yè)覆蓋范圍。然而,開放生態(tài)也面臨著一定的挑戰(zhàn),特別是在關鍵領域的應用中,需要建立新的安全、標準等共識體系。