日前，安路科技在上海舉辦新品發(fā)布會暨應(yīng)用研討會。會上，安路科技正式對外發(fā)布鳳凰系列、精靈系列多款FPGA新品。其中，鳳凰系列新品包括三款器件，分別是PH1A60、PH1A90、PH1A180，能夠充分滿足用戶在工業(yè)控制、通信、視頻圖像處理等領(lǐng)域的應(yīng)用；精靈系列新品則為EF3LA0，滿足用戶對更多IO的需求，瞄準(zhǔn)大批量、低功耗和成本敏感的應(yīng)用場景。

對于鳳凰系列新品發(fā)布帶來的積極影響，安路科技董事會秘書鄭成表示，“鳳凰系列三顆新品FPGA，加上公司此前推出的FPAG產(chǎn)品系列，預(yù)計都會在明年有批量出貨的增量。對于安路科技這樣的芯片企業(yè)而言，增長的主要驅(qū)動力來自新品導(dǎo)入和新客戶，或者在原來的客戶里導(dǎo)入一些新的方案?！?/span>

寡頭主導(dǎo)的小賽道

FPGA芯片功能強(qiáng)大、應(yīng)用廣泛，所以也FPGA被稱為“萬能芯片”。還有很關(guān)鍵的一點(diǎn)，這個芯片技術(shù)含量非常高，前期投入巨大，進(jìn)入門檻也非常高，一旦形成優(yōu)勢之后，很難被超越，遵循強(qiáng)者恒強(qiáng)的規(guī)律。

雖然FPGA芯片的市場并不算大，但是，絕對是寡頭壟斷市場。

根據(jù)Frost&Sullivan 統(tǒng)計，全球FPGA芯片市場規(guī)模由2017年的58.3億美元增長至2020年的75.5億美元，預(yù)計2025年將達(dá)到125.2億美元。中國FPGA 市場從2016 年約65.5 億元增長至2020 年約150.3 億元、年均復(fù)合增長率約為23.1%，且預(yù)計到2025 年中國FPGA 市場規(guī)模將達(dá)到約332.2 億元。

從出貨量來看，2019 年中國市場排名前三的供應(yīng)商分別為Xilinx、Altera 和Lattice，這三者共占據(jù)93%的市場份額。

全球FPGA芯片的市場份額，前四家公司占據(jù)了全球95%的市場，前兩家公司占據(jù)了86%的市場。

賽靈思美國的公司，AMD有意向收購賽靈思，也是美國的公司。AItera已經(jīng)被因特爾收購，同樣是美國公司。所以，全球FPGA芯片基本上被美國公司壟斷。因為FPGA芯片的高技術(shù)含量和門檻，導(dǎo)致這一塊我們的處境也是非常危險的，在中美科技爭端不斷升級的背景下，國產(chǎn)FPGA芯片廠家就顯得尤為重要了。

國產(chǎn)替代的市場規(guī)模還是很大的，因為涉及這一塊的公司并不多，進(jìn)入者困難，2019年我們國產(chǎn)廠商也就占據(jù)4%的國內(nèi)市場份額，國產(chǎn)替代想象空間是非常大的。


國產(chǎn)FPGA的后發(fā)優(yōu)勢

在當(dāng)前產(chǎn)業(yè)升級的大節(jié)奏下，國產(chǎn)FPGA擁有廣闊的前景，比如工業(yè)的智能化升級，數(shù)據(jù)中心對加速器的爆發(fā)性需求，以及傳統(tǒng)通信市場在5G時代對FPGA用量增加等。為了滿足上述提到的廣泛的終端市場需求，安路科技鳳凰系列除了采用28nm先進(jìn)制程，在產(chǎn)品性能方面也做了很多突破，包括：

? 高性能大容量，邏輯規(guī)模從70,848到210,240 LUTs；

? 高性能串行收發(fā)器，最大支持12.5Gbps的通道速率，支持多種協(xié)議；

? 支持DDR3和DDR4存儲接口，最大支持1866Mbps，位寬 x8/x16/x32/x64；

? 集成PCIE硬核，支持 GEN1/2/3，支持 X1、X2 和 X4 模式；

? 采用專用的MIPI-IO，支持2.5Gbps，支持CSI-RX；

……

安路科技認(rèn)為，“相較于國際廠商的FPGA產(chǎn)品，安路科技具有后發(fā)的優(yōu)勢，包括支持DDR4存儲接口等方面的創(chuàng)新，能夠在連接速度等方面為終端方案帶來性能提升?！?/span>

在發(fā)布會上，安路科技介紹了基于鳳凰系列新品打造的一些應(yīng)用案例。比如，PH1A90、PH1A180可用于多類攝像頭傳感器、音視頻處理等綜合應(yīng)用，能夠提供豐富的傳感器接口（MIPI、LVDS、Caramelink、CoXpress等）和視頻接口（HDMI、SDI、DP、eDP、VBO等）；PH1A60可用于伺服驅(qū)動應(yīng)用，打造硬件電流環(huán)，實(shí)現(xiàn)高性能和高精度，可以靈活搭配1-6軸，并且可以做到多軸并發(fā)處理。

“PH1A60、PH1A90、PH1A180屬于中等規(guī)模及偏大規(guī)模的FPGA器件，相對安路科技此前的產(chǎn)品，設(shè)計的導(dǎo)入周期會更長一些，能夠解決更加復(fù)雜的市場需求。綜合而言，市場對于鳳凰系列FPGA的需求量還是比較高的，這些器件會對安路科技的營收帶來一定的增量?！卑猜房萍伎偨?jīng)理陳利光講到，“目前鳳凰系列已經(jīng)面向幾家客戶小批量出貨，客戶的反饋都比較積極正向。這些新品都是在之前成熟產(chǎn)品的基礎(chǔ)上去做拓展，因此客戶導(dǎo)入會相對順利一些?！?/span>

安路科技表示，公司堅持以芯片銷售作為主要的業(yè)務(wù)模式。此外，針對LED顯示屏等客戶集中度高的領(lǐng)域，安路科技提供一站式的解決方案?！拔覀儗⒌讓拥募夹g(shù)做好，客戶在此基礎(chǔ)上可以做差異化競爭的創(chuàng)新?！?/span>


海內(nèi)外FPGA市場競爭格局

全球FPGA 市場規(guī)模不斷擴(kuò)大，中國市場增速更是快于全球。

FPGA下游應(yīng)用市場廣泛，隨著5G技術(shù)的提升、AI的推進(jìn)以及汽車自動化趨勢的演進(jìn)，全球FPGA市場規(guī)模將穩(wěn)步增長。Frost&Sullivan，預(yù)計全球 FPGA需求將從2021年 68.6 億美元增長為2025年125.8億美元，年均復(fù)合增長率約為 16.4%。

中國市場增速更是快于全球。隨著國產(chǎn)替代進(jìn)程的進(jìn)一步加速，近年來，中國 FPGA 芯片市場規(guī)模持續(xù)上升，從2016 年的 65.5 億元增長至 2020 年的 150.3 億元，年復(fù)合增長率達(dá) 23.1%。據(jù)預(yù)測，至 2025 年中國 FPGA 市場規(guī)模將進(jìn)一步提升至 332.2 億元，2021-2025 年的復(fù)合增長率為 17.1%，高于全球 FPGA 市場的 10.85%。

FPGA 芯片國外起步較早，技術(shù)積累深厚，高度壟斷市場。

在全球FPGA 市場中，主要被Xilinx（已被AMD收購）和Intel兩家海外企業(yè)雙寡頭壟斷，在2019年，兩家合計占據(jù)了全球市場份額的85%以上。由于技術(shù)壁壘高、更新?lián)Q代速度快，全球 FPGA 市場高度集中，國內(nèi)廠商占比較低。

國內(nèi) FPGA 市場起步較晚，技術(shù)層面仍存在較大差距。

目前Xilinx、Intel、Lattice三家供應(yīng)商占據(jù)中國約80%FPGA市場份額。盡管國外廠商占比仍然較高，在國產(chǎn)化趨勢下，但國內(nèi)廠商有所突破，中國FPGA市場的成長將助力國內(nèi)企業(yè)占據(jù)市場份額。

國內(nèi)FPGA市場起步較晚，相關(guān)技術(shù)人員匱乏，主要面向低密度市場擴(kuò)展自身份額，逐步實(shí)現(xiàn)國產(chǎn)替代。雖然國內(nèi)FPGA廠商有百家爭鳴之勢，但基本分布在中低端市場，大多是一些1000萬門級左右的FPGA，少數(shù)達(dá)到2000萬門級的FPGA雖然也有自主研發(fā)的，有一些是逆向工程的產(chǎn)物，或商業(yè)收購的結(jié)果。從技術(shù)水平上看，國內(nèi)廠商與國際龍頭仍存在較大差距。

但隨著國內(nèi)企業(yè)加大研發(fā)布局，其設(shè)計能力已有較大提升，如復(fù)旦微 28nm 制程億門級 FPGA 芯片已實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)出貨；安路科技 28nm產(chǎn)品已正式量產(chǎn)，F(xiàn)inFET 工藝產(chǎn)品已開展預(yù)研。隨著國內(nèi)企業(yè)的進(jìn)一步研發(fā)，有望逐步縮小與國際先進(jìn)水平的差距，在國產(chǎn)化趨勢下擴(kuò)大國內(nèi)市場份額。

FPGA 芯片最大的特點(diǎn)是可編程性，可通過改變芯片內(nèi)部連接結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)任何邏輯功能。其應(yīng)用領(lǐng)域最初為通信領(lǐng)域，但目前，隨著信息產(chǎn)業(yè)和微電子技術(shù)的發(fā)展，可編程邏輯嵌入式系統(tǒng)設(shè)計技術(shù)已經(jīng)成為信息產(chǎn)業(yè)最熱門的技術(shù)之一，應(yīng)用范圍遍及人工智能、數(shù)據(jù)中心、醫(yī)療、通訊、5G、安防、汽車電子、工業(yè)等多個熱門領(lǐng)域。并隨著工藝的進(jìn)步和技術(shù)的發(fā)展，向更多、更廣泛的應(yīng)用領(lǐng)域擴(kuò)展。越來越多的設(shè)計也開始以ASIC轉(zhuǎn)向FPGA，F(xiàn)PGA正以各種電子產(chǎn)品的形式進(jìn)入我們?nèi)粘Ｉ畹母鱾€角落。

隨著應(yīng)用場景對FPGA的需求持續(xù)提升，再加上5G、人工智能、大數(shù)據(jù)、自動駕駛、物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展推動中國FPGA市場擴(kuò)張，刺激增量需求釋放，從行業(yè)發(fā)展趨勢來看，F(xiàn)PGA潛力被嚴(yán)重低估，未來大有可為。


征戰(zhàn)16/28nm節(jié)點(diǎn)，國產(chǎn)FPGA高端化仍需3-5年

資本的助推，縱然給國內(nèi)FPGA賽道添足了火藥味，但芯片的迭代必須腳踏實(shí)地，尤其是像FPGA這類高門檻的領(lǐng)域，從低端向高端邁進(jìn)并非一朝一夕之功。就目前而言，具體到工藝節(jié)點(diǎn)上，據(jù)集微網(wǎng)了解，國內(nèi)大部分出貨都集中在40nm、55nm工藝水平，但是國外最賺錢的仍是28nm工藝節(jié)點(diǎn)，中大規(guī)模器件上，國內(nèi)外的工藝差距至少有2-3代。

不過有業(yè)內(nèi)觀點(diǎn)認(rèn)為，隨著國內(nèi)在技術(shù)上的提升和人才方面的擴(kuò)充，2022年至2023年，整個國產(chǎn)FPGA將在28nm工藝節(jié)點(diǎn)有著較大的競爭。

國內(nèi)某FPGA芯片企業(yè)內(nèi)部人士告訴筆者：“16nm和28nm將是國內(nèi)FPGA市場接下來競爭的主流節(jié)點(diǎn)，光是這兩個節(jié)點(diǎn)，就已經(jīng)夠國內(nèi)FPGA廠商吃好幾年了。而且目前來看，國產(chǎn)FPGA往更高制程比如7nm方向去做其實(shí)意義不大，因為高端FPGA領(lǐng)域的客戶量太少，難以補(bǔ)足芯片從研發(fā)、流片到量產(chǎn)以及交付整個流程耗費(fèi)的成本，對于當(dāng)前國內(nèi)大量依靠融資過活的FPGA芯片公司來說得不償失，更何況是在當(dāng)前國內(nèi)民用FPGA領(lǐng)域沒有一家企業(yè)真正盈利的情況下?！?/span>

因此，諸如16nm以及28nm這類相對成熟的制程產(chǎn)品，將是國內(nèi)FPGA企業(yè)未來幾年的搏殺的主場。而國產(chǎn)FPGA想要在14nm億門級甚至7nm等更高端領(lǐng)域有所建樹，該業(yè)內(nèi)人士坦言少則還需要3年，長則需要5年時間。

這背后，也取決于多方面的因素，該FPGA芯片企業(yè)內(nèi)部人士表示：“具體包括研發(fā)周期、硬件、軟件設(shè)計，以及客戶的周期等等。比如軟件算法方面，目前國內(nèi)FPGA原廠大規(guī)模EDA工具集中于100k邏輯規(guī)模，300K以上的話，軟件上的布通率都不高，這對每家原廠來說都是較大的挑戰(zhàn)。”

另外，在工藝方面，國產(chǎn)FPGA也需要國內(nèi)如SMIC這類芯片代工巨頭在如7nm等更先進(jìn)制程工藝迭代上不再受外部限制。唯有真正在整條供應(yīng)鏈上突破市場以及技術(shù)的封鎖，國產(chǎn)FPGA才能逐漸走出一條高端化之路。


誰能成為下一個“賽靈思”？

每一家中國芯片企業(yè)，都有想要成為行業(yè)龍頭甚至于世界級芯片巨頭的夢想，尤其對于FPGA這類高門檻的賽道，更是如此。即便面臨著越來越殘酷的市場競爭、資本以及盈利等多重壓力，但縱觀當(dāng)下任何一家國產(chǎn)FPGA企業(yè)，都在持續(xù)通過各種渠道進(jìn)行融資以及資源調(diào)度，向成為下一個“賽靈思”奮力沖刺。

當(dāng)下，唯有跑的最快的企業(yè)，才能真正吃到這一波缺芯、國產(chǎn)替代以及國外供應(yīng)鏈斷層的紅利。各家企業(yè)都在力求最短的時間之內(nèi)盡可能的籠絡(luò)到最多的客戶和行業(yè)資源，從而將產(chǎn)品導(dǎo)入到各類可用的項目當(dāng)中，實(shí)現(xiàn)利益最大化。

為了爭搶客戶、爭奪項目資源，國內(nèi)FPGA企業(yè)之間已經(jīng)開啟了明爭暗斗，最直接的無非就是打價格戰(zhàn)。有業(yè)內(nèi)廠商直言：“即便現(xiàn)在國內(nèi)FPGA廠家僅有十多家，但對于國內(nèi)FPGA賽道來說已經(jīng)算挺多了，這也就不可避免的會導(dǎo)致企業(yè)用降價的方式來籠絡(luò)市場，而現(xiàn)在，F(xiàn)PGA行業(yè)的價格戰(zhàn)已經(jīng)開打?！?/span>

這也符合資本市場的“血性”與“貪婪”，尤其是多數(shù)國產(chǎn)民用FPGA產(chǎn)品大都定位低端市場的當(dāng)下，用價格碾壓對手，搶到客戶就成為很多公司的一貫套路。而隨著后續(xù)國內(nèi)FPGA賽道競爭的持續(xù)加劇，有業(yè)內(nèi)人士表示，這種價格戰(zhàn)可能會越打越猛，這也會加速“洗牌期”的到來。

背后原因可想而知，因為在各路瘋狂的資本眼中，中國的“賽靈思”最終只能有一家。這家最終摘得桂冠的必定是能夠在國內(nèi)FPGA市場“野蠻生長”的價格戰(zhàn)時期拿到最多的客戶資源，最快實(shí)現(xiàn)商業(yè)化盈利且最有潛力進(jìn)入民用高端FPGA市場并大規(guī)模放量的企業(yè)。而剩下的追隨者，亦或是成為中國的“Lattice”，亦或是等到市場紅利期過后，被恢復(fù)元?dú)獾暮Ｍ釬PGA品牌“順勢反殺”。