国产FPGA的新机会和旧问题

FPGA因为具有时延小、灵活性高等特点，在通信、工业、汽车等领域都有广泛应用，在不久前的2018年FPGA技术创新应用高端论坛上，紫光同创的市场总监吕喆先生介绍到，全球FPGA市场总规模2021年预计将达到81.5亿美元，2016年到2023年的年复合增长率超过8.5%，主要驱动力来自于5G通信、物联网、工业互联网、汽车电子、人工智能和数据中心等新兴市场。

FPGA技术门槛非常高，目前核心技术基本掌握在Xilinx和Altera等少数几家公司手上，国产FPGA厂商在技术和市场上都还存在很大的改善空间。数据显示，2017年FPGA厂商在中国区的市场份额，Xilinx和Altera占了80%，Lattice和Microsemi分别占13%和2%，国产厂商仅占4%。

近年来，在国家政策和资金的支持下，国内集成电路产业得到了更好的发展，国产FPGA厂商的市场关注度也逐步提高，比如紫光同创、上海安陆、高云等。然而，国产FPGA的发展还是面临诸多问题。

吕喆先生介绍到，首先是支持方或投资方资金的持续性问题。FPGA不同于ASIC，其研发周期长，回报晚，大概在3~7年；FPGA流片成功率的提升也需要资金支持；配套开发软件功能及IP迭代的效率需要大笔资金投入。

其次是市场与产品定位问题。比如如何避开专利壁垒，差异化定位产品，实现技术和市场的创新与突破；从低端产品开始，周期短风险低，但竞争极激烈，随时面对国外低价打压；若选择高端产品，周期长，资金压力大，如何保证产品可信度。

第三是FPGA产品的软件与硬件配合问题。FPGA产品模块多且杂，应用各式各样，极其依赖软件平台；软件的综合能力、时序收敛能力、IP丰富程度；没有自主创新的软件，一定走不远；

第四是生态环境建设问题。如何打造高效、易用、友好的国产FPGA应用环境？包括方案、IP、评估板、支持团队等；对存量市场，如何打破现有客户对美国FPGA产品的依赖，抢占存量市场；对增量市场，如何布局？如何吸引增量市场的客户选用国产国产FPGA？

所以上述存在的问题，还需要多方长时间的努力，国产FPGA厂商在产品和技术上的升级，当然是首当其冲需要解决的问题，在接受电子发烧友记者采访的时候，紫光同创市场总监吕喆表示，公司正在加紧研制28nm系列产品，并预计将于2019年末发布样片。

紫光同创是紫光集团下属子公司，专业从事可编程逻辑器件（FPGA、CPLD等）研发与销售工作，产品主要覆盖通信网络、信息安全、工业控制、物联网等领域，是中国国产FPGA领先厂商。公司目前主要有三个系列的产品Titan、Logos和Compact，Titan系列FPGA在通信、视频、工业控制领域应用广泛，Logos系列FPGA主要用于工业控制、物联网、消费电子领域，Compact系列CPLD专注于I/O扩展、接口桥接、板级控制等应用。

在论坛上，吕喆先生也介绍到，FPGA在人工智能领域的应用场景很广泛，FPGA加速器可以应用在包括大数据分析、人工智能、音/视频转码、网络安全、金融加速和基因测序的场景上，并且从已有的一些AI终端和服务器端的应用实例可以看出，FPGA性能功耗比优于GPU。这也是为什么Xilinx和Intel都在人工智能方面上加大投入，而紫光同创也对FPGA的AI应用保持密切关注的原因。

中国的集成电路产业整体起步较晚，经过近几年的努力，国内在微处理器和存储器已经进入产业化阶段，数字信号处理器件已逐渐成熟，而FPGA产业还处于萌芽阶段，自主产权产品少，市场被高度垄断，国内外产品差距很大，可见在未来要想取得进步，还需要政府和企业共同努力，持续加大投入。