國產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、汽車等領域都有廣泛應用，在不久前的2018年FPGA技術創新應用高端論壇上，紫光同創的市場總監呂喆先生介紹到，全球FPGA市場總規模2021年預計將達到81.5億美元，2016年到2023年的年復合增長率超過8.5%，主要驅動力來自于5G通信、物聯網、工業互聯網、汽車電子、人工智能和數據中心等新興市場。

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

近年來，在國家政策和資金的支持下，國內集成電路產業得到了更好的發展，國產FPGA廠商的市場關注度也逐步提高，比如紫光同創、上海安陸、高云等。然而，國產FPGA的發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性問題。FPGA不同于ASIC，其研發周期長，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。

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

第三是FPGA產品的軟件與硬件配合問題。FPGA產品模塊多且雜，應用各式各樣，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；沒有自主創新的軟件，一定走不遠；

第四是生態環境建設問題。如何打造高效、易用、友好的國產FPGA應用環境？包括方案、IP、評估板、支持團隊等；對存量市場，如何打破現有客戶對美國FPGA產品的依賴，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國產FPGA？

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

紫光同創是紫光集團下屬子公司，專業從事可編程邏輯器件（FPGA、CPLD等）研發與銷售工作，產品主要覆蓋通信網絡、信息安全、工業控制、物聯網等領域，是中國國產FPGA領先廠商。公司目前主要有三個系列的產品Titan、Logos和Compact，Titan系列FPGA在通信、視頻、工業控制領域應用廣泛，Logos系列FPGA主要用于工業控制、物聯網、消費電子領域，Compact系列CPLD專注于I/O擴展、接口橋接、板級控制等應用。

在論壇上，呂喆先生也介紹到，FPGA在人工智能領域的應用場景很廣泛，FPGA加速器可以應用在包括大數據分析、人工智能、音/視頻轉碼、網絡安全、金融加速和基因測序的場景上，并且從已有的一些AI終端和服務器端的應用實例可以看出，FPGA性能功耗比優于GPU。這也是為什么Xilinx和Intel都在人工智能方面上加大投入，而紫光同創也對FPGA的AI應用保持密切關注的原因。

中國的集成電路產業整體起步較晚，經過近幾年的努力，國內在微處理器和存儲器已經進入產業化階段，數字信號處理器件已逐漸成熟，而FPGA產業還處于萌芽階段，自主產權產品少，市場被高度壟斷，國內外產品差距很大，可見在未來要想取得進步，還需要政府和企業共同努力，持續加大投入。