时间：2025-02-17 来源：FPGA_UCY 关于我们 0
汽车半导体 389 亿市场规模，FPGA 目前仅占 2.4%，自动驾驶发展将提高 FPGA价值占比。汽车芯片分为主控芯片和功能芯片（MCU）。主控芯片包括 GPU、FPGA、ASIC 等，FPGA 在汽车多个领域都有应用，尤其在相机和传感器中的应用已经相对成熟。
汽车半导体市场规模
根据 数据，汽车半导体市场规模 2017 年达到 388.6 亿美元，其中 FPGA 为 9.5 亿美元，占比仅 2.44%。FPGA 依托其灵活性及并行处理能力，在汽车的摄像头及激光雷达领域应用广泛。自动驾驶技术的发展将提高 FPGA 在汽车半导体中的价值占比。
汽车半导体市场份额
FPGA 巨头抢道智能驾驶，L5 级产品值得期待。目前赛灵思布局主要在 L1-L3， 和 Intel 的最新系列产品剑指 L5 完全自动驾驶。但是由于政策影响加上自动驾驶事故频发，即使技术达到 L5 级别，仍无法在全球道路上实现 L5 操作。
2018 年赛灵思完成对深鉴科技的收购后进一步加强其在汽车领域的布局。目前赛灵思的 FPGA 自动驾驶解决方案的客户包括百度、海康威视、中科慧眼、元橡科技、极目科技等。截至 2018 年，赛灵思的产品在 29 个 OEM 品牌的 111 种车型上得到了应用。在激光雷达芯片领域，赛灵思占有约 90%的市场。
赛灵思汽车领域应用车型数持续提高
FPGA 在未来汽车中主要应用在 ADAS/AD 系统、马达控制、激光雷达、车载信息娱乐系统和驾驶员信息系统，成长空间可期。以 FPGA 巨头 为例，赛灵思在汽车上已经形成了自生成熟的闭环的生态系统，提供从高级驾驶员辅助驾系统（ADAS）、自动驾驶(AD)、激光雷达到车载信息娱乐系统（IVI）和驾驶员信息（DI）的全方面支持。ADAS/AD 领域是赛灵思未来中长期的增长点。而汽车级 ACAP 平台的推出则是实现自动化驾驶 L4 的基础。未来智能驾驶技术逐渐成熟，FPGA 用量提升空间巨大。
汽车领域芯片应用
3）数据中心部署 FPGA，AI 加速卡拉动 FPGA 需求
数据中心逻辑芯片是百亿美元市场，低延迟+高吞吐奠定 FPGA 核心优势。根据Intel 披露的数据，数据中心领域逻辑芯片市场规模 2017 年达 25 亿美元，2022 年有望达到 80-100 亿美元。数据中心 FPGA 主要用在硬件加速，相比 GPU，FPGA在数据中心的核心优势在于低延迟及高吞吐。
微软 项目在数据中心使用FPGA 代替 CPU 方案后，处理 Bing 的自定义算法时快出 40 倍，加速效果显著。数据中心对芯片性能有较高要求，硬件即服务模式下，未来更多数据中心采纳FPGA 方案将提高 FPGA 在数据中心芯片中的价值占比。
AI 应用场景的 FPGA 市场规模
AI 场景中 FPGA 市场规模 2023 年有望达 52 亿美元，未来五年复合增速达 38.4%。FPGA 由于其灵活性及高速运算能力，在 AI 加速卡领域应用广泛，根据 的数据，AI 领域 FPGA 市场规模 2023 年有望达 52 亿美元，相比于目前63 亿美元的 FPGA 市场，AI 领域的应用不可小觑。
FPGA 在 AI 领域处理效率及灵活性具有显著优势，未来伴随 AI 技术发展迎来增长。在加速二值化神经网络（BNN）中比较 FPGA、CPU、GPU 和 ASIC，FPGA提供了超过 CPU 和 GPU 的效率。即使 CPU 和 GPU 提供高峰理论性能，它们也没有得到有效利用，因为 BNN 依赖于更适合定制硬件的二进制 bit 级操作。尽管ASIC 仍然更高效，但 FPGA 具有更高的灵活性，无需锁定固定的 ASIC 解决方案。
国产替代叠加行业增长，国产厂商将进入增长快车道
全球 FPGA 市场在 5G 和 AI 两大驱动因子下未来预计享有稳健增长，而目前国内 100 亿人民币市场中，国产厂商占比仅 4%，国产率极低。未来随着国产 FPGA厂商技术突破，国产替代进程下，替代厂商增速有望显著高于行业平均，估值和业绩有望双增。我们认为国产替代仍是 FPGA 行业投资主线，建议关注国产 FPGA厂商及其相关公司的投资机会。
国内 FPGA 厂商主要有 8 家：紫光同创、国微电子、成都华微电子、安路科技、智多晶、高云半导体、上海复旦微电子和京微齐力。目前营收规模均较小，国产FPGA 目前还处于起步期，专利数和国外企业有较大差距。产品角度来看，国产FPGA 在硬件性能指标上也远落后于 及 。
近年来国产 FPGA 虽落后但追赶进度较快，继紫光同创开发出中国唯一一款自处产权千万门级高性能 FPGA 以来，上海复旦微电子于 2018 年 5 月在第二届中国高校科技成果交易会上发布了新一代自主知识产权亿门级 FPGA 产品，新产品，填补了国内超大规模亿门级 FPGA 的空白。未来随着更多企业技术突破，国产替代进程将持续推进。
国内 FPGA 主要玩家
之前京微齐力创始人王海力在接受半导体行业观察采访的时候也谈到，我们国产FPGA正在拉近与等厂商的距离，国产FPGA也正在逐步吞噬和一部分小容量的/Intel的市场和客户。替代10K/20K逻辑处理和CPLD市场，在LED显示以及消费屏显等方面，国内客户也开始考虑国内FPGA厂商的芯片与方案。
对于国产FPGA的未来发展，王海则认为，国内厂商仍需坚持走自主可控+自主创新这条路，在FPGA内核、异构计算技术、芯片工艺制程与封装实现、EDA工具链与软件处理能力、以及应用软IP建设等多方面下苦功夫，逐步构建国产FPGA芯片+应用生态圈。
当前全球集成电路的发展呈现融合互动、综合竞争、跨越创新的特点，高端FPGA芯片的竞争已不单纯是FPGA芯片自身的竞争，而更多地体现在其芯片基础架构与软件工具与应用渗透上的创新，以及与FPGA芯片协同的上下游产业生态建设上的竞争。
上海安路信息科技有限公司副总经理黄志军在第三届中国（上海）集成电路产业发展高峰论坛上也表示，国产FPGA与国际厂商还有很大的水平差距。首先是制造工艺方面，国产厂商目前达到28nm，但国际厂商已达7nm；其次是硬件架构方面，国外厂商已经达到ACAP异构NOC，而国产厂商仍然是传统FPGA整列架构以及单核CP；在软件能力方面，国内目前只有两家具有商用软件全流程技术、其他都需要外购逻辑综合工具；在产品丰富度方面，国产厂商只有3个系列10余款芯片，而国外厂商已经发展到10代，拥有30个系列、数百款芯片；在应用领域方面，国产厂商仅发展到通信设备、工业控制、消费电子的部分领域，而国外厂商已经实现大部分领域通用。
黄志军总结道，中国FPGA的新起点在于，首先通信用FPGA需要最高的民品质量保证，同时低价永远不是可持续的，最后创新高性能产品才是国产厂商的目标。想要拉近与国际厂商的距离，国产厂商需要突破国产FPGA技术瓶颈，突破国产FPGA芯片的技术瓶颈突破国产FPGA的质量瓶颈。以“质量第一”为目标，当中国FPGA产业进入“质量取胜”的时代时，胜利也就来了。
高云半导体研发副总裁王添平也在同一个会议上谈到，目前国产FPGA厂商与国外巨头相比，仍然存在较大差距。但国内也有不少厂商在不断努力。虽然生产规模相对较小，但目前商用厂家及市场已经开发产品集成中在低密度或者中密度；排名前几名自主FPGA软件基本可用；出货集中在中低密度，相互竞争激烈；对国外产品有一定压力；量产良率、可靠性管控，随出货量上扬得到有效提升；有经验的研发、市场人才缺乏，大多通过挖角或培养；芯片性能接近或部分超出国外同类产品；单颗芯片出货累计百万、千万，行业中国仍然是屈指可数。
同时研究所或非商业厂家软硬件已经开始逐步进入正向开发，并且研究的器件规模较大。
王添平进一步指出，对于国产FPGA厂商来说，目前不少优秀国际人才的加盟给国产企业添加了新的活力。市场也给国产FPGA提供了千载难逢的机遇，国家政策在支持与倾斜，国内整体集成电路发展水平也在提升，因此现在正是国产FPGA厂商发展的良好机遇。但国内FPGA厂商也存在器件规模相对较小，软硬件性能有一定差距，量产管理欠缺以及人才分散的问题。王添平提出，国内FPGA厂商应该抓住国产替代存量市场，深入5G、AI边缘，消费等新需求，布局全球。同时鼓励公司创新、国际国内专利申请，逐步形成竞争力。
紫光同创市场总监吕喆在日前接受半导体行业观察采访时也强调，FPGA门槛非常高，FPGA这条赛道可以说是一条崎岖的山路，几十年来一直被少数几家美国厂商垄断。而我国FPGA起步较晚，加之国外企业在技术和专利方面的壁垒，国内在整个FPGA产业链上与国外差距依然非常大，包括在技术积累、专利数量、人才储备、制程工艺、逻辑规模、性能指标、生产和供应链能力、研发投入、生态和行业整合能力等多个方面。
在他看来，对于国内FPGA企业而言，首要任务是提升产品性能、稳定性及易用性等，不断地加快产品迭代速度，只有这样才能逐步缩小差距。作为国内FPGA领导厂商，紫光同创在高、中、低端产品都有全方位的布局，全面覆盖通信、网络安全、工业控制、数据中心、消费电子等多个应用领域，不但保障了国内企业产品研发，还在部分领域实现了国产化应用。
