國內(nèi)FPGA廠商面臨的機遇和挑戰(zhàn)

計算力就是生產(chǎn)力。算力的變革往往會催生新的計算形式，并驅(qū)動產(chǎn)業(yè)鏈的整合兼并。曾經(jīng)，原型設計、新品開發(fā)等需求催生了靈活可編程的“萬能芯片”FPGA。如今，數(shù)據(jù)中心、AI等高算力需求，為FPGA開辟新的市場空間，也引發(fā)了處理器巨頭對FPGA優(yōu)質(zhì)標的的熱切關注。隨著AMD宣布與賽靈思達成收購協(xié)議，F(xiàn)PGA行業(yè)前兩名的廠商先后被CPU雙巨頭英特爾和AMD鯨吞。英特爾和AMD為何對FPGA廠商出手，收購案將對算力市場帶來哪些影響？國內(nèi)FPGA廠商又將面臨哪些機遇和挑戰(zhàn)？

算力變革驅(qū)動，F(xiàn)PGA再迎發(fā)展熱潮

雖然問世時間不長，F(xiàn)PGA已經(jīng)憑借“可編程”的獨特優(yōu)勢，在百花齊放的芯片浪潮中奪得一席之地，成為CPU等通用處理器、全定制專用處理器ASIC之外的又一勁旅。

作為半定制化的集成電路芯片，F(xiàn)PGA使系統(tǒng)的硬件功能能夠像軟件一樣編程修改，使根據(jù)不同應用改變硬件資源成為可能，因而有著“萬能芯片”的美譽。

但這也意味著，F(xiàn)PGA需要在設計制造時考慮下游客戶根據(jù)不同場景進行編程的需要，導致了更高的技術門檻和量產(chǎn)成本。在相當長的時間里，F(xiàn)PGA的差異化市場主要存在于原型設計和新品開發(fā)。出于成本考量，許多下游廠商在技術路線相對固定之后，會選擇ASIC代替FPGA進行量產(chǎn)，這在一定程度上限制了FPGA的普及發(fā)展。數(shù)據(jù)顯示，2018年全球集成電路市場規(guī)模達到4688億美元，F(xiàn)PGA市場規(guī)模約為63億美元，僅占集成電路市場約1.34%。

計算力就是生產(chǎn)力。近年來，隨著數(shù)據(jù)中心、AI、云計算的崛起，全球數(shù)據(jù)呈現(xiàn)指數(shù)級增長和類型多元化趨勢，這讓FPGA能夠根據(jù)不同工作負載進行加速的優(yōu)勢充分釋放。與此同時，賽靈思等企業(yè)，通過ACAP（自適應加速平臺）等異構(gòu)計算平臺及產(chǎn)品，讓FPGA更加靈活地根據(jù)不同工作負載進行自適應加速，進一步提升了FPGA在加速器市場的穿透力。

然而，算力變革為FPGA帶來新機遇的同時，也令處理器大廠對FPGA廠商矚目。賽迪智庫在研報中指出，人工智能等新興技術對于計算力的需求加速提升，遠遠超出了通用計算技術的發(fā)展水平，GPU、NPU、眾核、FPGA、ASIC等異構(gòu)計算技術也因此得到了快速發(fā)展。而異構(gòu)計算恰恰意味著多種處理器的融合發(fā)展，這也讓處理器大廠將FPGA廠商納入“彈藥庫”的舉動變得順理成章。

雙巨頭收購雙雄，影響算力格局

AMD對賽靈思出手，不難讓人想到轟動一時的英特爾收購FPGA廠商Altera。作為CPU領域的前二廠商，英特爾與AMD這對“老對手”在處理器和超算領域的競爭有來有回，在拓展FPGA業(yè)務方面卻顯得相當默契，先后將FPGA第一、第二的廠商納入麾下。

“在云計算和AI導致的算力需求爆發(fā)和混合計算架構(gòu)迅速發(fā)展的情況下，CPU廠商收購FPGA廠商可直接補強其FPGA支撐的并行和可編程計算技術，使他們在新興異構(gòu)計算架構(gòu)時代保持領先?！辟惖现菐旒呻娐樊a(chǎn)業(yè)研究所張?zhí)靸x向《中國電子報》記者表示。

一旦處理器雙巨頭完成對FPGA雙巨頭的收購，計算市場格局也將隨之變化。在FPGA市場，Altera、賽靈思一度占據(jù)80%以上的市場份額，被巨頭收購后，兩個廠商將不可避免地進行方向和資源的調(diào)整，其他廠商可以借此機會進一步提升自身能力并拓展市場空間；另一方面，收購后的處理器巨頭在業(yè)務、營收規(guī)模、對下游的議價權等方面，會獲得更大的主動權。

TrendForce集邦咨詢旗下拓墣產(chǎn)業(yè)研究院指出，若AMD對賽靈思的收購案完成，AMD將躍升為全球第四大IC設計廠商，在5G、數(shù)據(jù)中心、ADAS以及工業(yè)自動化領域的話語權也將大幅提升。同時，由于兩家企業(yè)皆是臺積電的重要客戶，AMD對臺積電的議價能力也將隨之提升。

“單憑應用范圍、產(chǎn)品廣泛度、技術實力與營收規(guī)模等，相較于英特爾與英偉達，AMD是三者間最弱勢的芯片廠商，因此該收購案將通過FPGA的可編程性與平行運算等優(yōu)勢，為AMD帶來如5G基建、AI、ADAS與工業(yè)自動化等更多商機?！盩rendForce集邦咨詢分析師姚嘉洋表示。

在公布收購之后，AMD宣布其第二代EPYC處理器為新華三新一代服務器系統(tǒng)提供強勁支持。借由EPYC系列，AMD正在將觸角伸向英特爾統(tǒng)御已久的處理器市場。而收購FPGA，將為AMD的數(shù)據(jù)中心業(yè)務提供助力。

“隨著異構(gòu)計算時代的到來，F(xiàn)PGA的重要性更加凸顯。此次AMD對賽靈思的收購，主要目的是借助FPGA進一步布局數(shù)據(jù)中心市場，為通用處理器提供補充，這也是FPGA市場未來新的增長點。”一位業(yè)內(nèi)人士向記者表示。

起步期疊加窗口期，考驗國內(nèi)廠商

Altera、賽靈思相繼被巨頭鯨吞，也引發(fā)了業(yè)界對于FPGA廠商市場定位和生存空間的關注。但是，國內(nèi)FPGA廠商面臨的產(chǎn)業(yè)形勢，與國際FPGA優(yōu)質(zhì)標的不盡相同。張?zhí)靸x表示，國內(nèi)FPGA廠商還處于發(fā)展初期，而且國內(nèi)暫時沒有合適的處理器巨頭對FPGA廠商進行整合兼并，通信設備大廠則考慮供應鏈的靈活性，對收購FPGA廠商持謹慎態(tài)度。這意味著，國內(nèi)FPGA廠商暫時不會被巨頭攪動的波瀾影響。

同時，國內(nèi)FPGA廠商的起步期，與AI等技術開啟的FPGA發(fā)展窗口期重疊，這對國內(nèi)FPGA廠商的技術路徑、市場嗅覺、生態(tài)構(gòu)建提出了更為嚴峻的考驗。

在技術路徑上，國內(nèi)FPGA廠商仍處于攻堅期。賽迪智庫指出，當前全球FPGA市場被國際巨頭壟斷，國內(nèi)廠商核心技術差距較大，在仿真器、集成度、核心IP（DSP、SerDes、ADC）、片上網(wǎng)絡（NOC）等方面積累很少，僅占4%的市場份額。同時，F(xiàn)PGA在設計完成后，還需要將用戶程序編譯進去的特性，決定了FPGA的產(chǎn)品化和產(chǎn)業(yè)化必須“軟硬兼施”，注重軟件工具的發(fā)展。國內(nèi)廠商一方面需要加強技術攻關，提升產(chǎn)業(yè)技術創(chuàng)新力；另一方面也需要圍繞FPGA的編程軟件、IP庫、EDA等關鍵環(huán)節(jié)，補齊短板，完善生態(tài)構(gòu)建。

在市場拓展方面，隨著新基建等舉措進一步加速5G、數(shù)據(jù)中心、AI等新興技術的發(fā)展部署，國內(nèi)FPGA貼近國內(nèi)市場的天然優(yōu)勢將進一步釋出。張?zhí)靸x指出，由于FPGA原有兩強的壁壘，中國以外的地區(qū)難以大量誕生新的FPGA公司。在國內(nèi)信息化浪潮和國際科技競合催生大量新創(chuàng)FPGA廠商的基礎上，國內(nèi)市場將為新興FPGA廠商的發(fā)展提供更多利好。

值得注意的是，算力變革在帶來機遇的同時，也對多核異構(gòu)以及高端FPGA提出了更多需求。國內(nèi)FPGA廠商要抓住新興技術帶來的紅利，需貼近客戶，緊跟技術變化，提升產(chǎn)品附加值。

“靈活可編程、低延時、實時性強，高效能等特性，決定了FPGA的不可替代性，此次賽靈思被收購，恰恰體現(xiàn)了FPGA在未來數(shù)據(jù)中心、云計算等領域的重要地位。”業(yè)內(nèi)人士向記者表示，“對于FPGA廠商而言，更應該關注新技術的變化和演進，尋找更多的應用空間。”