國產(chǎn)FPGA的新機會和舊問題

FPGA因為具有時延小、靈活性高等特點，在通信、工業(yè)、汽車等領(lǐng)域都有廣泛應(yīng)用，在不久前的2018年FPGA技術(shù)創(chuàng)新應(yīng)用高端論壇上，紫光同創(chuàng)的市場總監(jiān)呂喆先生介紹到，全球FPGA市場總規(guī)模2021年預(yù)計將達(dá)到81.5億美元，2016年到2023年的年復(fù)合增長率超過8.5%，主要驅(qū)動力來自于5G通信、物聯(lián)網(wǎng)、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、汽車電子、人工智能和數(shù)據(jù)中心等新興市場。

FPGA技術(shù)門檻非常高，目前核心技術(shù)基本掌握在Xilinx和Altera等少數(shù)幾家公司手上，國產(chǎn)FPGA廠商在技術(shù)和市場上都還存在很大的改善空間。數(shù)據(jù)顯示，2017年FPGA廠商在中國區(qū)的市場份額，Xilinx和Altera占了80%，Lattice和Microsemi分別占13%和2%，國產(chǎn)廠商僅占4%。

近年來，在國家政策和資金的支持下，國內(nèi)集成電路產(chǎn)業(yè)得到了更好的發(fā)展，國產(chǎn)FPGA廠商的市場關(guān)注度也逐步提高，比如紫光同創(chuàng)、上海安陸、高云等。然而，國產(chǎn)FPGA的發(fā)展還是面臨諸多問題。

呂喆先生介紹到，首先是支持方或投資方資金的持續(xù)性問題。FPGA不同于ASIC，其研發(fā)周期長，回報晚，大概在3~7年；FPGA流片成功率的提升也需要資金支持；配套開發(fā)軟件功能及IP迭代的效率需要大筆資金投入。

其次是市場與產(chǎn)品定位問題。比如如何避開專利壁壘，差異化定位產(chǎn)品，實現(xiàn)技術(shù)和市場的創(chuàng)新與突破；從低端產(chǎn)品開始，周期短風(fēng)險低，但競爭極激烈，隨時面對國外低價打壓；若選擇高端產(chǎn)品，周期長，資金壓力大，如何保證產(chǎn)品可信度。

第三是FPGA產(chǎn)品的軟件與硬件配合問題。FPGA產(chǎn)品模塊多且雜，應(yīng)用各式各樣，極其依賴軟件平臺；軟件的綜合能力、時序收斂能力、IP豐富程度；沒有自主創(chuàng)新的軟件，一定走不遠(yuǎn)；

第四是生態(tài)環(huán)境建設(shè)問題。如何打造高效、易用、友好的國產(chǎn)FPGA應(yīng)用環(huán)境？包括方案、IP、評估板、支持團隊等；對存量市場，如何打破現(xiàn)有客戶對美國FPGA產(chǎn)品的依賴，搶占存量市場；對增量市場，如何布局？如何吸引增量市場的客戶選用國產(chǎn)國產(chǎn)FPGA？

所以上述存在的問題，還需要多方長時間的努力，國產(chǎn)FPGA廠商在產(chǎn)品和技術(shù)上的升級，當(dāng)然是首當(dāng)其沖需要解決的問題，在接受電子發(fā)燒友記者采訪的時候，紫光同創(chuàng)市場總監(jiān)呂喆表示，公司正在加緊研制28nm系列產(chǎn)品，并預(yù)計將于2019年末發(fā)布樣片。

紫光同創(chuàng)是紫光集團下屬子公司，專業(yè)從事可編程邏輯器件（FPGA、CPLD等）研發(fā)與銷售工作，產(chǎn)品主要覆蓋通信網(wǎng)絡(luò)、信息安全、工業(yè)控制、物聯(lián)網(wǎng)等領(lǐng)域，是中國國產(chǎn)FPGA領(lǐng)先廠商。公司目前主要有三個系列的產(chǎn)品Titan、Logos和Compact，Titan系列FPGA在通信、視頻、工業(yè)控制領(lǐng)域應(yīng)用廣泛，Logos系列FPGA主要用于工業(yè)控制、物聯(lián)網(wǎng)、消費電子領(lǐng)域，Compact系列CPLD專注于I/O擴展、接口橋接、板級控制等應(yīng)用。

在論壇上，呂喆先生也介紹到，F(xiàn)PGA在人工智能領(lǐng)域的應(yīng)用場景很廣泛，F(xiàn)PGA加速器可以應(yīng)用在包括大數(shù)據(jù)分析、人工智能、音/視頻轉(zhuǎn)碼、網(wǎng)絡(luò)安全、金融加速和基因測序的場景上，并且從已有的一些AI終端和服務(wù)器端的應(yīng)用實例可以看出，F(xiàn)PGA性能功耗比優(yōu)于GPU。這也是為什么Xilinx和Intel都在人工智能方面上加大投入，而紫光同創(chuàng)也對FPGA的AI應(yīng)用保持密切關(guān)注的原因。

中國的集成電路產(chǎn)業(yè)整體起步較晚，經(jīng)過近幾年的努力，國內(nèi)在微處理器和存儲器已經(jīng)進入產(chǎn)業(yè)化階段，數(shù)字信號處理器件已逐漸成熟，而FPGA產(chǎn)業(yè)還處于萌芽階段，自主產(chǎn)權(quán)產(chǎn)品少，市場被高度壟斷，國內(nèi)外產(chǎn)品差距很大，可見在未來要想取得進步，還需要政府和企業(yè)共同努力，持續(xù)加大投入。