過去兩年，由于大數(shù)據(jù)中心和AI等應(yīng)用的獲得，以賽靈思和Intel（收購了Altera）為代表的FPGA產(chǎn)業(yè)在市場(chǎng)端倍受熱捧，前者的股價(jià)和營(yíng)收在過去兩年屢創(chuàng)新高，讓大家對(duì)這個(gè)面世三十多年器件的關(guān)注度再度提升。

自賽靈思的聯(lián)合創(chuàng)始人Ross Freeman在1984年發(fā)明FPGA以來，這種極具靈活性的、動(dòng)態(tài)可配置的產(chǎn)品就成為了很多設(shè)計(jì)的首選。正是因?yàn)樗拇嬖冢屇承?yīng)用的設(shè)計(jì)、成本和配置變得更簡(jiǎn)單。隨著時(shí)間的發(fā)展，這類產(chǎn)品也變得日益重要，市場(chǎng)更是可期，很多廠商也開始投入其中，國(guó)內(nèi)也躍躍欲試，且已經(jīng)出現(xiàn)了不少的玩家。

在進(jìn)一步介紹我們國(guó)內(nèi)的FPGA產(chǎn)業(yè)之前，我們先了解一下全球的FPGA現(xiàn)狀。

美國(guó)主導(dǎo)，兩大巨頭割據(jù)

經(jīng)過多年的整并組合，現(xiàn)在國(guó)際市場(chǎng)上FPGA的主要玩家有Xilinx、Intel、Lattice、MicrosemiAchronix、Flexlogic和Quicklogic.，其中前四家是傳統(tǒng)的FPGA供應(yīng)商，后兩者則從事eFPGA產(chǎn)業(yè)；在國(guó)內(nèi)也有高云、安路、京微齊力、上海復(fù)旦微、紫光同創(chuàng)和AGM等企業(yè)。這些廠商合力創(chuàng)造了一個(gè)數(shù)十億美元規(guī)模的FPGA市場(chǎng)，尤其是美國(guó)廠商，更是FPGA市場(chǎng)營(yíng)收的絕對(duì)貢獻(xiàn)者。

根據(jù)Paul Dillien的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示，2015年，全球FPGA的規(guī)模為38.74億美元，2016年這個(gè)數(shù)字更是到了41.12億美元。Variant Market Research的數(shù)據(jù)也表示，在接下來六年，F(xiàn)PGA市場(chǎng)的年復(fù)合增長(zhǎng)率將會(huì)高達(dá)7%，可以看到這是一個(gè)快速增長(zhǎng)的潛力市場(chǎng)。在這些廠商中，當(dāng)以賽靈思和Intel的表現(xiàn)最為耀眼。

2015年，賽靈思以20.44億美元的營(yíng)收雄霸FPGA龍頭的位置，他與第二名Intel加起來的份額更是高達(dá)91%。到了2016年，市場(chǎng)的總營(yíng)收達(dá)到了41.12億美元，前兩名的占比則超過91%，放大到前五廠商，也都是美國(guó)廠商。可以看到，F(xiàn)PGA是一個(gè)美國(guó)主導(dǎo)，兩家廠商高度壟斷的市場(chǎng)。別說國(guó)內(nèi)廠商，其他國(guó)外廠商也幾差不多是夾縫里求生存。

領(lǐng)先FPGA企業(yè)的營(yíng)收數(shù)據(jù)表

這兩個(gè)巨頭能獲得那么高的市場(chǎng)份額，與他們領(lǐng)先的產(chǎn)品技術(shù)和布局有關(guān)。

以Xilinx為例，1991年，他們推出了XC4000系列產(chǎn)品，這是全球第一款被廣泛使用的FPGA，這系列產(chǎn)品是Xilinx 九十年代的主要收入來源。到了1998年，Xilinx又推出了Virtex FPGA系列，把FPGA架構(gòu)向前推進(jìn)了一大步。到了2011年，他們又推出了Zynq-7000系列，2013年推出了可全編程的UltraScale系列。正式這一步步的產(chǎn)品推進(jìn)，奠定了他們今天的基礎(chǔ)。尤其是在高密度FPGA方面，更是Xilinx的核心競(jìng)爭(zhēng)力所在。當(dāng)然，期間對(duì)Philips CoolRunner、Sarance、AutoESL和Modesat Communications等企業(yè)的收購，也是讓Xilinx成為今天的Xlinx的另一主要原因。

依賴于這些領(lǐng)先優(yōu)勢(shì)，賽靈思在剛過去的2017財(cái)年錄得了23.5億美元的營(yíng)收，市場(chǎng)份額更是達(dá)到56%。而在Intel方面，這個(gè)原本屬于Altera的業(yè)務(wù)，在去年貢獻(xiàn)了19億美元，較之上一年有了明顯的增長(zhǎng)。

縱使FPGA是一個(gè)壁壘如此高的領(lǐng)域，但因?yàn)檫@個(gè)廠商在工業(yè)控制、機(jī)器人控制、視頻控制、自動(dòng)駕駛和服務(wù)器等多個(gè)領(lǐng)域擁有巨大的發(fā)展?jié)摿Γ由蠞撛诘淖灾骺煽匦枨螅瑖?guó)產(chǎn)廠商加緊布局。

百花齊放，國(guó)產(chǎn)廠商奮起直追

正如前面所說，國(guó)內(nèi)有志之士在國(guó)產(chǎn)FPGA領(lǐng)域的耕耘已經(jīng)有比較長(zhǎng)的一段歷史。

京微齊力創(chuàng)始人王海力也表示，從上世紀(jì)90年代開始，國(guó)產(chǎn)FPGA已經(jīng)經(jīng)歷了從反向設(shè)計(jì)走向開始正向設(shè)計(jì)的時(shí)代。從2017年開始，國(guó)產(chǎn)FPGA則邁入了發(fā)展的第三階段——完備的正向設(shè)計(jì)時(shí)代。在王海力看來，在現(xiàn)在中美貿(mào)易的緊張時(shí)間，完成了初期積累的國(guó)產(chǎn)FPGA正迎來史上最好的機(jī)遇。

而據(jù)半導(dǎo)體行業(yè)觀察不完全統(tǒng)計(jì)顯示，國(guó)內(nèi)目前有以高云半導(dǎo)體、京微齊力、上海安路、紫光同創(chuàng)、AGM和上海復(fù)旦微等為代表的數(shù)家國(guó)產(chǎn)FPGA玩家。

首先看一下高云半導(dǎo)體；

據(jù)了解，該公司成立于2014年，是一家專業(yè)從事國(guó)產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)可編程邏輯器件（FPGA）研發(fā)與產(chǎn)業(yè)化為核心，旨在推出具有核心自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的民族品牌FPGA芯片，提供集設(shè)計(jì)軟件、IP核、參照設(shè)計(jì)、開發(fā)板、定制服務(wù)等一體化完整解決方案的高科技企業(yè)。2015年一季度量產(chǎn)出國(guó)內(nèi)第一塊產(chǎn)業(yè)化的55nm工藝400萬門的中密度FPGA芯片，并開放開發(fā)軟件下載。2016年第一季度有順利推出國(guó)內(nèi)首顆55nm嵌入式Flash+SRAM的非易失性FPGA芯片。

聚焦在中低密度的FPGA市場(chǎng)，高云面向通訊、LED顯示、工業(yè)控制、汽車電子、消費(fèi)電子、醫(yī)療和數(shù)據(jù)中心等領(lǐng)域推動(dòng)了晨曦和小蜜蜂兩個(gè)家族4個(gè)系列11顆芯片的量產(chǎn)，產(chǎn)品也獲得了不錯(cuò)的成績(jī)。據(jù)高云方面預(yù)測(cè)，他們今年芯片的出貨量將會(huì)突破1000萬片。

高云方面表示，依賴于其優(yōu)秀核心團(tuán)隊(duì)在FPGA的產(chǎn)品定義、構(gòu)架設(shè)計(jì)和市場(chǎng)開發(fā)幾方面十幾年的經(jīng)驗(yàn)積累，加上公司的務(wù)實(shí)文化，在未來，他們計(jì)劃穩(wěn)抓中低端市場(chǎng)，并逐步向高端市場(chǎng)邁進(jìn)。而公司現(xiàn)在已經(jīng)密鑼緊鼓地投入到了28nm的中低密度的產(chǎn)品研發(fā)中去。

其次是京微齊力；

該公司成立于2017年6月，旨在打造一個(gè)涵蓋可編程FPGA內(nèi)核，異構(gòu)計(jì)算與存儲(chǔ)架構(gòu)、芯片設(shè)計(jì)、軟件開發(fā)、系統(tǒng)IP應(yīng)用，成為國(guó)內(nèi)以FPGA先進(jìn)架構(gòu)/芯片/軟件/算法/方案為核心技術(shù)的未來異構(gòu)可編程計(jì)算芯片的公司。據(jù)公司介紹，他們現(xiàn)在已經(jīng)在中美申請(qǐng)了近200件發(fā)明專利，公司也已量產(chǎn)6顆FPGA芯片（低成本，低功耗和高性能），并封裝成幾十種不同型號(hào)的產(chǎn)品，累計(jì)出貨超百萬片，客戶覆蓋消費(fèi)、顯示、工控等領(lǐng)域。

京微齊力表示，在未來，他們將持續(xù)在FPGA上面深耕，另外還加強(qiáng)在eFPGA，人工智能芯片、異構(gòu)平臺(tái)芯片等領(lǐng)域布局，先在中低端的小容量站穩(wěn)腳跟，然后再往高端前進(jìn)。高性價(jià)比有差異化的創(chuàng)新產(chǎn)品（FPGA芯片）和產(chǎn)品+服務(wù)的雙輪驅(qū)動(dòng)是他們核心競(jìng)爭(zhēng)力所在。

第三是上海安路信息科技有限公司；

公司資料顯示，上海安路信息科技有限公司成立于2011年，主要專注于為客戶提供高性價(jià)比的可編程邏輯器件（FPGA）、可編程系統(tǒng)級(jí)芯片（SOC）、定制化可編程芯片、及相關(guān)軟件設(shè)計(jì)工具和創(chuàng)新系統(tǒng)解決方案。公司目前已形成“Elf 系列CPLD、Eagle系列低成本FPGA、Phoenix 系列高性能FPGA、集成SDRAM SIP FPGA、千萬門級(jí)FPPGA IP核”等三個(gè)系列十余款芯片產(chǎn)品，成功進(jìn)入了視頻顯示、通信接入、工業(yè)控制、金融機(jī)具等多個(gè)行業(yè)上百家客戶應(yīng)用。公司開發(fā)的全流程TD軟件系統(tǒng)和硬件芯片完美地結(jié)合在一起，提供了用戶從前端綜合到位流生成的完全開發(fā)平臺(tái)。公司在核心架構(gòu)、軟件算法和系統(tǒng)集成方面擁有多項(xiàng)技術(shù)專利。

紫光同創(chuàng)也是國(guó)產(chǎn)FPGA的一個(gè)重要參與者；

深圳市紫光同創(chuàng)電子有限公司（簡(jiǎn)稱紫光同創(chuàng)），系紫光集團(tuán)下屬紫光國(guó)微的子公司，專業(yè)從事可編程邏輯器件（FPGA、CPLD等）研發(fā)與生產(chǎn)銷售工作，產(chǎn)品市場(chǎng)覆蓋通信網(wǎng)絡(luò)、信息安全、人工智能、數(shù)據(jù)中心、工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)等領(lǐng)域。該公司目前的主打產(chǎn)品為Titan系列高性能FPGA PGT180H和Logos系列高性能FPGA PGL22G兩款。按他們的說法，這是目前國(guó)內(nèi)最高性能自主產(chǎn)權(quán)FPGA產(chǎn)品，已廣泛應(yīng)用于通信、信息安全等領(lǐng)域。

半導(dǎo)體行業(yè)觀察（ID：icbank）從紫光同創(chuàng)獲悉，他們目前已啟動(dòng)下一代新產(chǎn)品的研發(fā)，并將于2019年上市。據(jù)了解，他們即將推出的新產(chǎn)品制造工藝升級(jí)到28nm，資源規(guī)模覆蓋50K~700K，Serdes速率超過12.5Gbps，并支持多種高速DDR協(xié)議接口，應(yīng)用方向覆蓋通信、數(shù)據(jù)中心、人工智能、車聯(lián)網(wǎng)、工業(yè)控制等主流市場(chǎng)。

紫光同創(chuàng)告訴半導(dǎo)體行業(yè)觀察（ID：icbank）記者，依賴于其性能領(lǐng)先、技術(shù)服務(wù)領(lǐng)先、穩(wěn)定供貨能力、豐富IP和解決方案，加上覆蓋高中低端的各類FPGA產(chǎn)品，紫光同創(chuàng)后續(xù)將繼續(xù)保持55nm、40nm、28nm產(chǎn)品系列的完善，3至5年內(nèi)完成國(guó)內(nèi)中低端FPGA國(guó)產(chǎn)化目標(biāo)，同時(shí)加快新工藝新技術(shù)的研究和突破，推出更高端的產(chǎn)品，同時(shí)解決國(guó)內(nèi)高中低端全系列產(chǎn)品的國(guó)產(chǎn)化需求，徹底打破國(guó)外產(chǎn)品壟斷形態(tài)。而現(xiàn)在他們的產(chǎn)品已經(jīng)能達(dá)到Xilinx V6的水準(zhǔn)，紫光同創(chuàng)強(qiáng)調(diào)。

遨格芯（AGM）也是國(guó)產(chǎn)FPGA玩家中不可忽略的重要?jiǎng)萘Α＿@家公司立足于已成熟的異構(gòu)技術(shù)高集成度，和FPGA應(yīng)用多元化的特性，邊緣拓展開始涉足: 異構(gòu)技術(shù)（定制ASIC + CPU + FPGA)，為人工智能的AI 通用算力市場(chǎng)和物聯(lián)網(wǎng)市場(chǎng)。據(jù)了解，AGM FPGA家族目前已經(jīng)擁有50余個(gè)產(chǎn)品型號(hào)，也是中國(guó)首個(gè)通用FPGA產(chǎn)品系列。不僅提供了業(yè)界最為寬廣的FPGA/CPLD選擇，更以領(lǐng)先的技術(shù)優(yōu)勢(shì)持續(xù)推出SoC產(chǎn)品。所有型號(hào)在軟件和硬件引腳封裝方面都保持相互兼容，全面支持各種高中低端嵌入式應(yīng)用與升級(jí)。

AGM方面告訴半導(dǎo)體行業(yè)觀察（ID：icbank）記者，他們的FPGA產(chǎn)品是國(guó)產(chǎn)中達(dá)到的最大容量和最高性能，且已被消費(fèi)市場(chǎng)驗(yàn)證并量產(chǎn)，且他們是，國(guó)內(nèi)唯一一家軟硬件介入，可以高兼容性高靈活性切入原有行業(yè)內(nèi)生態(tài)，讓客戶使用成本低，并多量產(chǎn)出貨驗(yàn)證的廠商。同時(shí)，AMG的產(chǎn)品在門級(jí)數(shù)量到千萬門級(jí)時(shí)，容積率仍然可以90%以上。這是他們眾多競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)之一。

上海復(fù)旦微在FPGA領(lǐng)域也有很深入的研究；

據(jù)官方新聞介紹，他們?cè)谶@個(gè)領(lǐng)域有近二十年的研究和發(fā)展經(jīng)驗(yàn)。公司前期研制出的自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)千萬門級(jí)FPGA產(chǎn)品，突破了在傳統(tǒng)集成電路設(shè)計(jì)基礎(chǔ)上的高可靠性設(shè)計(jì)，經(jīng)過測(cè)試，其高可靠性能處于國(guó)際領(lǐng)先地位。且已成功應(yīng)用于我國(guó)衛(wèi)星導(dǎo)航、載人航天等重大工程項(xiàng)目中，解決了我國(guó)高可靠FPGA禁運(yùn)的難題。

今年五月，復(fù)旦微透露，他們正在研制的新一代自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)億門級(jí)FPGA產(chǎn)品。該產(chǎn)品采用了全新的億門級(jí)FPGA創(chuàng)新架構(gòu)，并集成了專用超高速串并轉(zhuǎn)換模塊、高靈活可配置模塊、專用數(shù)字信號(hào)處理模塊、高速內(nèi)部存儲(chǔ)模塊、可配置時(shí)鐘模塊等適用億門FPGA應(yīng)用的模塊電路，其各類指標(biāo)均已達(dá)國(guó)際同類產(chǎn)品先進(jìn)水平。該億門級(jí)系列產(chǎn)品的成功研制填補(bǔ)了國(guó)內(nèi)超大規(guī)模億門級(jí)FPGA的空白，可滿足我國(guó)對(duì)國(guó)防、航空、航天、通信、醫(yī)療等領(lǐng)域FPGA器件的迫切需求。

除了以上廠商外，另外還有一些相關(guān)研究所和企業(yè)也在投入到FPGA領(lǐng)域進(jìn)行研究。這個(gè)不算大的領(lǐng)域真所謂百花齊放，百家爭(zhēng)鳴。

差距明顯，但必須繼續(xù)前行

毫無疑問，中國(guó)FPGA產(chǎn)業(yè)與同行的領(lǐng)先廠商相比是有差距的：

按照京微齊力王海力的說法，從芯片角度看，國(guó)內(nèi)的FPGA與國(guó)際廠商有兩代半的工藝線。現(xiàn)在國(guó)際廠商已經(jīng)在16nm產(chǎn)品上量產(chǎn)了，而國(guó)內(nèi)廠商目前只做到40nm，28nm產(chǎn)品還在推進(jìn)階段，他強(qiáng)調(diào)。

如果從軟件和生態(tài)方面看，國(guó)內(nèi)FPGA企業(yè)與國(guó)際領(lǐng)先廠商之間更是有八到十年的差距。如果想追上，尤其是在中高密度產(chǎn)品上追上國(guó)際領(lǐng)先者，國(guó)內(nèi)FPGA廠商還需要很長(zhǎng)的一段路要走，王海力補(bǔ)充說。

高云半導(dǎo)體工程副總裁王添平先生也表示，目前活躍在市場(chǎng)的國(guó)產(chǎn)FPGA產(chǎn)品中，多以中低密度產(chǎn)品為主。這些產(chǎn)品從定義、芯片設(shè)計(jì)、生產(chǎn)工藝、芯片封裝、應(yīng)用軟件、乃至實(shí)際銷售，都有不錯(cuò)的表現(xiàn)，高云的低密度產(chǎn)品在某些細(xì)分領(lǐng)域正在全面取代國(guó)外廠商。但在他看來，對(duì)于國(guó)內(nèi)大部分的中高低密度的FPGA，其架構(gòu)都逃不開LUT+布線的概念，具體到產(chǎn)品，各自側(cè)重的技術(shù)、IP乃至相應(yīng)的應(yīng)用市場(chǎng)也都是各有針對(duì)性。如果從這個(gè)角度看來，國(guó)產(chǎn)廠商在中高密度FPGA的技術(shù)水平與國(guó)際領(lǐng)先廠商相比，在硬件設(shè)計(jì)和軟件方面還有一定的差距。

雖然差距很明顯，但對(duì)于國(guó)內(nèi)廠商來說，負(fù)重前行是一種必然的使命。王添平也認(rèn)同這個(gè)觀點(diǎn)。他指出，盡管FPGA全球市場(chǎng)銷售額近年來的年增長(zhǎng)率一直徘徊在個(gè)位數(shù)，但其進(jìn)入各類新興市場(chǎng)如大數(shù)據(jù)、人工智能、云計(jì)算、硬件加速、汽車自動(dòng)駕駛以及消費(fèi)等領(lǐng)域的速度卻非常吸引眼球，乃至人們對(duì)FPGA特別是國(guó)產(chǎn)FPGA的未來發(fā)展充滿期待，資本進(jìn)入該領(lǐng)域也日趨活躍。

“在民用及其他市場(chǎng)上，我們都看到了多家國(guó)產(chǎn)FPGA的身影，眾多國(guó)產(chǎn)FPGA廠家涌進(jìn)跑道，對(duì)整個(gè)FPGA產(chǎn)業(yè)競(jìng)爭(zhēng)、人才培養(yǎng)和產(chǎn)品快速升級(jí)以及FPGA產(chǎn)業(yè)上下游資源整合，都是絕好的機(jī)會(huì)。”王添平告訴半導(dǎo)體行業(yè)觀察的記者。

回看過去幾十年的發(fā)展，F(xiàn)PGA和其他芯片領(lǐng)域一樣，經(jīng)歷了初創(chuàng)者大量涌入，百發(fā)齊放，然后整合的階段。數(shù)據(jù)顯示，1990年的時(shí)候，全球的FPGA玩家有20多家，但現(xiàn)在已經(jīng)屈指可數(shù)。更重要的是，經(jīng)過這段發(fā)展，F(xiàn)PGA的市場(chǎng)也同樣集中到兩個(gè)大玩家手里。這個(gè)市場(chǎng)沉寂多年以后，在中國(guó)玩家的加入之后，又多了一些新的聲音。但我們應(yīng)該明白到，這并不會(huì)是一個(gè)簡(jiǎn)單的過程。

Actel 前CEO John East在2010年接受媒體采訪時(shí)曾說過，任何成熟的高科技市場(chǎng)通常會(huì)落到一兩個(gè)領(lǐng)導(dǎo)者身上，如果一個(gè)新入者想試圖直接闖入這個(gè)腹地，迎接他們的通常會(huì)是失敗，特別是在FPGA領(lǐng)域，這更是一個(gè)闖入成本很高的領(lǐng)域。

他強(qiáng)調(diào)，進(jìn)入FPGA領(lǐng)域，你不但需要開發(fā)芯片，你還需要為開發(fā)者開發(fā)軟件，且整個(gè)過程會(huì)是一個(gè)繁復(fù)的過程。因?yàn)槟愫筮€需要改進(jìn)軟件和增加IP。只有這樣做，你才能在和對(duì)手的競(jìng)爭(zhēng)中保持競(jìng)爭(zhēng)力。在John East看來，軟件是FPGA初創(chuàng)企業(yè)發(fā)展需要克服的一個(gè)重要瓶頸。