FPGA是一個(gè)技術(shù)密集型的行業(yè)，沒有堅(jiān)實(shí)的技術(shù)功底，很難形成有競爭力的產(chǎn)品。
從技術(shù)上來看FPGA未來的發(fā)展，至少在幾年內(nèi)還是遵循摩爾定律的規(guī)則，工藝不斷升級(jí)，目前xilinx 16nm工藝的FPGA已經(jīng)成熟商用，altera被Intel收購后逐步會(huì)切到Intel的工藝上面來，現(xiàn)在也推出基于Intel 14nm工藝的Stratix 10等高端芯片。xilinx下一代產(chǎn)品會(huì)升級(jí)到7nm，重點(diǎn)應(yīng)該還是瞄準(zhǔn)通信和可能出現(xiàn)的新興行業(yè)如大數(shù)據(jù)處理等。可以預(yù)見的是，未來5年內(nèi)工藝升級(jí)仍然是FPGA發(fā)展的主要方向。
其次，要符合未來行業(yè)的應(yīng)用。FPGA市場定位一定是以下游產(chǎn)業(yè)發(fā)展趨勢為依據(jù)的。在過去十幾年中，xilinx和altera、lattice等公司最重視華為、中興、愛立信等公司的需求，因?yàn)镕PGA在通信行業(yè)的市場占據(jù)了他們營收的半壁江山，所以這些年FPGA公司的Marketing相對來說是比較好做的。曾經(jīng)有一次lattice的全球Marketing VP 來我這里進(jìn)行市場需求搜集，說這場會(huì)議是他最重視的，雖有恭維之詞，但我們確實(shí)給lattice創(chuàng)造了在他們公司單一芯片最大銷量的記錄。FPGA下一個(gè)應(yīng)用熱點(diǎn)，一定還是通信，從4G過度到5G，5G初期的量會(huì)很大，中后期逐步被ASIC化。另外可能大數(shù)據(jù)也會(huì)起來，畢竟FPGA協(xié)同CPU進(jìn)行數(shù)據(jù)處理已經(jīng)在多家大公司得到了驗(yàn)證，微軟bing團(tuán)隊(duì)用于搜索引擎處理的著名論文更是讓業(yè)界認(rèn)同F(xiàn)PGA在數(shù)據(jù)處理中的優(yōu)勢，后面是逐步上量的過程。人工智能不會(huì)那么快上量，一來AI目前還剛起步，究竟是FPGA、GPU、CPU唱主角還在爭論中，ASIC商用更早。二來FPGA在AI領(lǐng)域并沒有真正成功的商用案例，從開始商用到最后上規(guī)模需要比較長的時(shí)間。但是一旦FPGA在AI應(yīng)用成為共識(shí)，其市場潛力極其巨大，也許會(huì)使得FPGA市場這個(gè)盤子迅速突破徘徊多年的4、50億美金。因?yàn)锳I和行業(yè)密切相關(guān)，這決定了AI行業(yè)會(huì)有大量的中小公司，不像通訊設(shè)備行業(yè)這樣集中到幾個(gè)大公司，這些小公司沒有使FPGA 成為ASIC的能力，可能自始至終都是用FPGA，即使強(qiáng)大到如BAT，在其利潤非常可觀的情況下，也未必會(huì)很快啟動(dòng)自己的ASIC設(shè)計(jì)來替代FPGA，因此如果AI行業(yè)中會(huì)大規(guī)模使用FPGA，F(xiàn)PGA行業(yè)規(guī)模將會(huì)得到快速增長。
(2)商業(yè)層面
芯片行業(yè)并購是這幾年的主旋律，一方面是巨頭們在某些細(xì)分領(lǐng)域遭遇到中小公司強(qiáng)有力的競爭，使得他們的利潤率收到影響，收購可以減少競爭，維持一定的寡頭利潤。另一方面行業(yè)競爭使得巨頭們需要抱團(tuán)取暖，豐富自己的產(chǎn)品線以進(jìn)軍廣泛的市場，如avago收購博通成立新的博通。還有的收購是為了增強(qiáng)協(xié)同效應(yīng)，很顯然，Intel 花160多億美金收購altera不是為了獲得altera在通信市場的份額，而是和自己的cpu在云計(jì)算、大數(shù)據(jù)處理方面的協(xié)同增效，以維持Intel在未來新興行業(yè)的霸主地位。這樣一來，xilinx可能會(huì)比較被動(dòng)，雖然在云計(jì)算、大數(shù)據(jù)處理方面xilinx也推出相應(yīng)的解決方案，而且也有下游巨頭落地的案例，但是如果Intel 在市場上占據(jù)了主導(dǎo)，它一定會(huì)通過各種方式給xilinx設(shè)置相應(yīng)的門檻，比如FPGA和Cpu之間自定義接口，或者牽頭制定相關(guān)的協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)等。xilinx未來是否也會(huì)走和altera相同的路還不好說，畢竟能買得起xilinx的芯片巨頭一只手都能數(shù)的過來，而且還要有相關(guān)性，這個(gè)范圍就更小了，讓我們拭目以待。
2016年FPGA的總體市場規(guī)模在40多億美金，比2015年增長約10%左右，受通信市場運(yùn)營商建設(shè)周期的影響，這幾年FPGA的市場規(guī)模在40億美金上下波動(dòng)，總體比較平穩(wěn)。以下是幾個(gè)主流FPGA廠家15/16年的市場占有率和銷售額，xilinx和altera遙遙領(lǐng)先，約占市場份額的90%左右，為第一梯隊(duì)。Microsemi和lattice為第二梯隊(duì)，中國廠商在里面屬于Others陣營，市場份額大概在1%左右。
可以這么講，目前中國IC廠商在FPGA這個(gè)細(xì)分領(lǐng)域和國外巨頭的差距遠(yuǎn)遠(yuǎn)比其他領(lǐng)域要大，原因很多，其中很重要的一點(diǎn)是FPGA技術(shù)門檻非常高，核心技術(shù)只掌握在及其少數(shù)的公司手上，而且xilinx和atlera手頭握有6000多項(xiàng)專利，對后進(jìn)者形成很高的技術(shù)壁壘，國內(nèi)廠商要么和國外巨頭專利交叉授權(quán)，要么花錢買專利，但當(dāng)前我們并沒有多少專利可以和xilinx和altera進(jìn)行交叉許可，購買難度更大，這不僅僅是資金的問題。從canyon bridge收購lattice被美國商務(wù)部否決來看，凡涉及到美國國家安全的高新技術(shù)公司，我國是不可能通過收購來獲得的，lattice在行業(yè)內(nèi)充其量是第二團(tuán)隊(duì)尚且如此，業(yè)界領(lǐng)先的企業(yè)我國更難獲得。因此，國內(nèi)FPGA的發(fā)展只能靠自主，雖然這個(gè)過程可能會(huì)很漫長，但除此之外沒有更好的選擇。
下面從SWOT四個(gè)維度簡要分析當(dāng)前國內(nèi)發(fā)展FPGA的前景。
（1）首先說優(yōu)勢。相比較xilinx和altera，國產(chǎn)FPGA廠商目前基本沒有絕對優(yōu)勢，只有比較優(yōu)勢，比如起點(diǎn)高，再也不用從微米級(jí)技術(shù)開始做起，一開始就從幾十納米進(jìn)入，工藝差距可以縮小到2-3代的水平。另外，中國是FPGA芯片的應(yīng)用大國，國產(chǎn)FPGA有本土化的各種優(yōu)勢，比如對中小客戶需求的理解等比國外巨頭要更接地氣等。
（2）劣勢的話很明顯，從專利、技術(shù)產(chǎn)品到人才及市場品牌等，國產(chǎn)FPGA廠商都和國外巨頭存在很大的差距。
（3）再說機(jī)會(huì)，當(dāng)前中國廠商面臨的機(jī)會(huì)比較多，因?yàn)閺膰覍用鎭砜匆呀?jīng)把FPGA列為國家戰(zhàn)略芯片，政府在這個(gè)領(lǐng)域的投入可能會(huì)逐步增加，雖然政府直接主導(dǎo)這個(gè)產(chǎn)業(yè)發(fā)展未必是好的方式，但是給予民營企業(yè)各方面的支持卻是非常重要的。另外，隨著中國經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，中國的企業(yè)能吸引到更多更優(yōu)秀的國際化人才加入，尤其是一些高端的FPGA領(lǐng)軍人才，對一個(gè)企業(yè)的發(fā)展至關(guān)重要。最后，隨著人工智能和大數(shù)據(jù)等新興行業(yè)的發(fā)展，F(xiàn)PGA市場容量可能會(huì)出現(xiàn)大規(guī)模的增長。
（4）最后說威脅。說道威脅，專利是一個(gè)。當(dāng)中國企業(yè)還很弱小，遠(yuǎn)遠(yuǎn)對國際巨頭構(gòu)不成競爭的時(shí)候，這個(gè)風(fēng)險(xiǎn)還不大，如果已經(jīng)形成競爭關(guān)系的時(shí)候，可能巨頭們就會(huì)拿起專利武器來捍衛(wèi)自己的利益，如同中興、華為在發(fā)展過程中遇到的問題一樣，這就要求中國的FPGA廠商要苦練內(nèi)功，在專利和技術(shù)方面踏踏實(shí)實(shí)做好積累，以應(yīng)對將來可能出現(xiàn)的專利戰(zhàn)以及國際化，否則即使能做出產(chǎn)品，可能也走不遠(yuǎn)。
總體來看，雖然目前中國在FPGA這個(gè)領(lǐng)域比國外的主流廠商還存在很大差距，但是考慮到中國經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和綜合國力的增強(qiáng)以及政府對芯片產(chǎn)業(yè)的高度重視，還有這個(gè)市場可能出現(xiàn)的大幅增長，中國的國產(chǎn)FPGA和國外主流廠商的差距會(huì)逐步縮小，雖然這個(gè)過程會(huì)比較長，但趨勢是無疑的。
近些年中國陸陸續(xù)續(xù)誕生了一些FPGA廠商，如京微雅閣、安路、同創(chuàng)、高云半導(dǎo)體等公司，都先后推出自己的FPGA芯片，有的已經(jīng)在商用，有的在大公司進(jìn)行樣品認(rèn)定和試驗(yàn)項(xiàng)目，這是一個(gè)很好的信號(hào)。在今年的“IC-CHINA 2017”大會(huì)中，高云發(fā)布了3款新品，不僅發(fā)布了集成ARM3的SOC FPGA，還有基于55nm SRAM工藝的“晨熙”系列和基于55nm嵌入式Flash+SRAM的“小蜜蜂”4個(gè)系列11款產(chǎn)品，基本覆蓋了lattice 70%~80%左右的產(chǎn)品，特別是小蜜蜂系列，對應(yīng)lattice 的XO2/XO3，對其形成強(qiáng)有力的替代競爭優(yōu)勢。另外，高云28nm的產(chǎn)品已經(jīng)在研發(fā)中，預(yù)計(jì)2019年左右推出。目前高云FPGA芯片累計(jì)出貨量即將達(dá)到200萬片，對于一個(gè)成立才3年左右的公司，這個(gè)發(fā)展是相當(dāng)迅速的，如果芯片的良率在應(yīng)用中得到逐步提高，芯片可靠性得到了用戶的認(rèn)可，這將會(huì)對國外廠商產(chǎn)生很大的沖擊。與此同時(shí)，安路也發(fā)布了它最新55nm的第二代“小精靈”ELF2系列高性能低功耗和內(nèi)嵌MCU的SOC FPGA，向國外廠家的中低端產(chǎn)品發(fā)起了挑戰(zhàn)。
回頭看中國每個(gè)發(fā)展得不錯(cuò)的行業(yè)，基本都遵循一個(gè)邏輯，先是從低端開始突破，對國外同類產(chǎn)品進(jìn)行替代，在行業(yè)站穩(wěn)了腳跟之后，開始持續(xù)改進(jìn)，不斷提升自己的技術(shù)、產(chǎn)品、服務(wù)以及專利積累等，到了一定階段之后可以在細(xì)分領(lǐng)域里面創(chuàng)造一些需求，以不斷向高端進(jìn)軍，最終在行業(yè)里面的高端占有一席之地。中國通訊制造業(yè)、高鐵制造等都是遵循這個(gè)邏輯發(fā)展的。 “低端突破->持續(xù)改進(jìn)->創(chuàng)造需求->高端引領(lǐng)” 是中國各個(gè)行業(yè)發(fā)展的必由之路。對于FPGA行業(yè)來說，也完全可以按照這個(gè)思路發(fā)展。
FPGA市場前景誘人，但是門檻之高在芯片行業(yè)里無出其右。全球有60多家公司先后斥資數(shù)十億美元，前赴后繼地嘗試登頂FPGA高地，其中不乏英特爾、IBM、德州儀器、摩托羅拉、飛利浦、東芝、三星這樣的行業(yè)巨鱷，但是最終登頂成功的只有位于美國硅谷的四家公司：Xilinx（賽靈思）、Altera（阿爾特拉）、Lattice（萊迪思）、Microsemi(美高森美)，其中，Xilinx與Altera這兩家公司共占有近90%的市場份額，專利達(dá)到6000余項(xiàng)之多，如此之多的技術(shù)專利構(gòu)成的技術(shù)壁壘當(dāng)然高不可攀。而Xilinx始終保持著全球FPGA的霸主地位。當(dāng)今，半導(dǎo)體市場格局已成三足鼎立之勢，F(xiàn)PGA，ASIC和ASSP三分天下。市場統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)表明，F(xiàn)PGA已經(jīng)逐步侵蝕ASIC和ASSP的傳統(tǒng)市場，并處于快速增長階段。
