集成电路-FPGA

#洞察产业##FPGA#

FPGA 是 Filed Programmable Gate Array 的首字母缩写，中文名称叫“现场可编程逻辑阵列”的集成电路。FPGA的主要组成单元和ASIC一样，几乎都是逻辑门电路，在广义上也属于ASIC的一种，相比ASIC的最大区别在于可再编程，具备功能适配的灵活性。ASIC一经设计制造出厂后，其算法功能就完全固定了，在任何情况下都不可更改。而FPGA则可以在PCB电路装配、甚至是到达需求客户手中后，仍可以根据设备和实际需求调整算法功能，调整方式也非常简便，只需工程师将新的程序配置到设备即可。FPGA适用于数据传输处理速度要求快、数据量特别大的场景。

FPGA的概念最早是美国Lattice莱迪思公司提出，但美国Xilinx赛灵思公司在1984年率先制造出了产品，两家公司至今仍是全球市场举足轻重的FPGA厂商。第一个FPGA型号是XC2064，由不到1000个逻辑门电路组成。随着互联网的发展以及数字电路超越模拟电路成为主流，FPGA的逻辑门电路数量也发展到了千万级以上，应用也从传统的信息通信领域扩展如军工航天和人工智能等。如我国的空间站建设，探月工程，大推力火箭，大型高容量通信卫星，天基红外预警卫星等都需要用到大量的FPGA，而在人工智能领域的机器学习方向，如计算机视觉技术由于需要处理巨量的数据，FPGA的性能更是决定了AI的性能。

全球头部FPGA厂商基本都是美国公司，美国也拥有全球最顶级的工艺和技术、门类最齐全，覆盖高中低端等各层次需求的产品。如Xilinx赛灵思是FPGA行业的领头羊，其他诸如Altera阿尔特拉、Lattice莱迪思、Actel 爱特、Atmel爱特梅尔、Avago安华高，Cypress赛普拉斯等，这些美国厂商都有各自的独门秘籍，垄断了工业级、军工级，宇航级产品供应。由于美国对中国发展航空航天等敏感技术的敌视，很多的产品都对中国实施了禁运，这也变相促使了我国FPGA发展的自立自强，成为仅次于美国的FPGA强国。 代表厂商和科研机构有紫光同创、紫光国微（002049）、广东高云、安路科技、西安智多晶微电子、成都华微电子、京微齐力、上海敖格芯、复旦微电子等。FPGA市场并不大，属于小而美的行业。在2018年全球FPGA市场规模约为60亿美元左右，即便是随着5G、人工智能的发展，预计到2025年全球市场规模也才能达到125亿美元。国产厂商不论在技术积累还是产品性能上相比美国厂商都有不小的差距，也仅能满足国内各行业的基本需求，相比美国公司产品的竞争力不足，希望国产厂商能再接再厉，争取早日打破美国在FPGA上的垄断。

欢迎持续关注本号的系列文章。

您的关注、点赞及转发是对本号最大的支持，谢谢！