國(guó)產(chǎn)FPGA的新機(jī)會(huì)和舊問(wèn)題

FPGA因?yàn)榫哂袝r(shí)延小、靈活性高等特點(diǎn)，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(chǎng)總監(jiān)呂喆先生介紹到，全球FPGA市場(chǎng)總規(guī)模2021年預(yù)計(jì)將達(dá)到81.5億美元，2016年到2023年的年復(fù)合增長(zhǎng)率超過(guò)8.5%，主要驅(qū)動(dòng)力來(lái)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(chǎng)。

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(guó)產(chǎn)FPGA廠商在技術(shù)和市場(chǎng)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(guó)區(qū)的市場(chǎng)份額，Xilinx和Altera占了80%，Lattice和Microsemi分別占13%和2%，國(guó)產(chǎn)廠商僅占4%。

近年來(lái)，在國(guó)家政策和資金的支持下，國(guó)內(nèi)集成電路產(chǎn)業(yè)得到了更好的發(fā)展，國(guó)產(chǎn)FPGA廠商的市場(chǎng)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(guó)產(chǎn)FPGA的發(fā)展還是面臨諸多問(wèn)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(wèn)題。FPGA不同于ASIC，其研發(fā)周期長(zhǎng)，回報(bào)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(kāi)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(chǎng)與產(chǎn)品定位問(wèn)題。比如如何避開(kāi)專利壁壘，差異化定位產(chǎn)品，實(shí)現(xiàn)技術(shù)和市場(chǎng)的創(chuàng)新與突破；從低端產(chǎn)品開(kāi)始，周期短風(fēng)險(xiǎn)低，但競(jìng)爭(zhēng)極激烈，隨時(shí)面對(duì)國(guó)外低價(jià)打壓；若選擇高端產(chǎn)品，周期長(zhǎng)，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(wèn)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(tái)；軟件的綜合能力、時(shí)序收斂能力、IP豐富程度；沒(méi)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(wèn)題。如何打造高效、易用、友好的國(guó)產(chǎn)FPGA應(yīng)用環(huán)境？包括方案、IP、評(píng)估板、支持團(tuán)隊(duì)等；對(duì)存量市場(chǎng)，如何打破現(xiàn)有客戶對(duì)美國(guó)FPGA產(chǎn)品的依賴，搶占存量市場(chǎng)；對(duì)增量市場(chǎng)，如何布局？如何吸引增量市場(chǎng)的客戶選用國(guó)產(chǎn)國(guó)產(chǎn)FPGA？

所以上述存在的問(wèn)題，還需要多方長(zhǎng)時(shí)間的努力，國(guó)產(chǎn)FPGA廠商在產(chǎn)品和技術(shù)上的升級(jí)，當(dāng)然是首當(dāng)其沖需要解決的問(wèn)題，在接受電子發(fā)燒友記者采訪的時(shí)候，紫光同創(chuàng)市場(chǎng)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(jì)將于2019年末發(fā)布樣片。

紫光同創(chuàng)是紫光集團(tuán)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(guó)國(guó)產(chǎn)FPGA領(lǐng)先廠商。公司目前主要有三個(gè)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(fèi)電子領(lǐng)域，Compact系列CPLD專注于I/O擴(kuò)展、接口橋接、板級(jí)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(chǎng)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(cè)序的場(chǎng)景上，并且從已有的一些AI終端和服務(wù)器端的應(yīng)用實(shí)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(duì)FPGA的AI應(yīng)用保持密切關(guān)注的原因。

中國(guó)的集成電路產(chǎn)業(yè)整體起步較晚，經(jīng)過(guò)近幾年的努力，國(guó)內(nèi)在微處理器和存儲(chǔ)器已經(jīng)進(jìn)入產(chǎn)業(yè)化階段，數(shù)字信號(hào)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(chǎng)被高度壟斷，國(guó)內(nèi)外產(chǎn)品差距很大，可見(jiàn)在未來(lái)要想取得進(jìn)步，還需要政府和企業(yè)共同努力，持續(xù)加大投入。