国内60亿元的FPGA市场,谁“煮”沉浮

2017-03-27 11:18:38来源: EEWORLD 关键字:intel  Xilinx  FPGA

eeworld网消息:全球半导体市场格局已成三足鼎立之势,ASIC (ApplicaTIon Specific Integrated Circuits,专用集成电路)、ASSP(ApplicaTIon Specific Standard Parts,特殊应用标准产品)、FPGA(Field Programmable Gate Array,现场可编程门阵列)三分天下。相较于ASIC和ASSP巨大的市场容量而言,FPGA还只是一个小众市场。但是市场统计研究数据表明,FPGA已经逐步侵蚀ASIC和ASSP的传统市场,并处于快速增长阶段。现阶段FPGA的应用不断扩展,从汽车、广播、计算机和存储、消费类、工业、医疗、军事、测试测量、无线和固网,应用领域正向各行各业渗透。

国外FPGA发展之路

20世纪80年代是FPGA/PLD兴起的年代,Xilinx、Altera(2015年被Intel收购)、LatTIce、Actel(2010年10月被Microsemi收购)、Quick Logic等纯FABLESS设计公司都是在此年代成立的,同时相当多的IDM公司也开始进入FPGA/PLD领域,到20世纪90年代,约有50家公司从事FPGA/PLD研究。20世纪未FPGA市场经过一番激烈整合,许多业者不是退出PLD市场,就是出售其PLD业务部门,或将PLD业务部门分立成独立公司,或进行购并等,如Intel、Philips、Agere Systems都出售其PLD部门;AMD将PLD部门剥离出去成立VanTIs;GateFiel公司被收购;进入21世纪,在国外目前剩下不到10家,除Xilinx和Intel PSG(原Altera)两家持续不断地军备竞赛,其它的都有着各自固守的市场定位。尽管竞争激烈,但FPGA领域依然有新兴业者出现,如受英特尔新工艺支持的Achronix Semiconductor以及MathStar等。不过新兴公司都是直奔高端应用而去。

除了单纯数字逻辑性质的可程序逻辑装置外,混讯、模拟性质的可程序逻辑装置也展露头角,例如Cypress Semiconductor的PSoC(Programmable System-on-Chip)即具有可组态性的混讯电路,或如Microsemi公司也提出可程序化的混讯芯片Fusion,或者Quick Logic研发的CSSP(Customer Specific Standard Product),或者也有业者提出所谓的现场可程序化模拟数组(Field Programmable Analog Array;FPAA)等,相信这些都能为可程序化芯片带来更多的发展动能。

根据器件发展历程以及市场应用需求发展趋势,FPGA今后仍然主要朝以下几大方向发展:第一,高密度、高速度、宽频带、高保密;第二,低电压、低功耗;第三,低成本、低价格;第四,IP核复用、系统集成;第五,动态可重构及单片集群。这些发展方向并不相互排斥,从Xilinx和Altera最新发布的器件来看,他们已经结合几种发展方向上的特点,形成功能性能更强大的产品。

发展国产FPGA的背景

由于全球四家顶级FPGA公司Xilinx、Intel PSG(原Altera)、Microsemi(原Actel)、Lattice全部是美国公司,美国政府对我国的FPGA产品与技术出口进行苛刻的审核和禁运,使得我国在航天、航空乃至国家安全领域都受到严重制约。尽管多年来我国政府投入了数百亿科研经费,通过逆向工程方式仿制美国禁运的FPGA产品。但由于知识产权、生产工艺和软件技术诸多方面的限制,仿制品种有限,技术无法突破,难以满足国家安全的需要。随着国际形势的变化,通过走私进口禁运产品的渠道可能被切断,进口的关键芯片也可能被人为地嵌入后门通道或定时炸弹等模块,严重危及国家安全。因此,研发具有自主知识产权的FPGA技术与产品对于打破美国企业和美国政府结合的垄断意义深远。

特别是近年来针对工业、国防、航空、通信和医疗系统的攻击事件不断增加,航天、军工、工业控制和医疗等部门,均十分关注信息的安全性,因此电子器件产品的安全性也就越来越多地受到企业的重视,它们需要更能保障设计、数据安全的FPGA器件。由于电子系统内的安全性和防篡改防护正受到越来越多的重视,因此高安全性FPGA解决方案的市场需求在不断提升,已经逐渐成长为一个相对特殊但增长快速的市场。

中国公司要在FPGA领域取得进步,需用新产品、新技术带给客户更多的价值。因此,中国FPGA企业在技术实力与全面市场开拓能力尚弱之际,以点带面、找准定位,从特殊应用领域入手,寻求合适发展的市场作为切入点,形成中国FPGA的核心竞争力,也不失为一个发展国产FPGA产业的有效途径。

中国拥有超过60亿元的FPGA市场。十二五期间,中国的可编程器件市场保持年均30%以上的增长速度中国电子产品市场要求敏捷快速的研发周期和少量多样的产品形态,最适合FPGA应用。

我国的一些重要研究部门急需也长期需要高可靠FPGA用于国家安全和重点应用,比如航天航空、信息安全等。这个市场足够大,足够支撑FPGA研发。

国产化之路,产业生态环境是关键

可靠性市场需求正为中国国产FPGA提供了这样一个相对有利的发展空间。对于尚不够强大的中国FPGA企业来说,如能把握住这个市场,不失为一条差异化的发展路径。

既然有了足够的市场,那么我们就不要去讨论市场的问题,而是要建立生态环境的问题。

1、制造工艺技术

目前主流的FPGA厂商Xilinx、Intel PSG(原Altera)都与Foundry公司建立了紧密的战略伙伴关系,Xilinx和UMC、东芝、三星都有合作,而Intel PSG(原Altera)与全球最大的代工商TSMC紧密捆绑,其技术紧跟工艺发展。国内目前的代工公司中芯国际、华虹宏力要肩负起重任,与国内FPGA公司一起在工艺技术上紧密合作。

2、EDA软件支持

通过高性能的EDA工具可以充分开发出FPGA芯片的产能。完善的生态系统能够提供给用户更全面的设计资源,从而突出系统优势,迅速适应各种市场应用变化,快速抢占市场高地。

Xilinx、Intel PSG(原Altera)两大主流FPGA公司都和EDA设计公司合作紧密,只要有FPGA新品面世,EDA设计公司就可以进行支持。而国内目前的EDA公司本身的技术能力有待加强,与FPGA公司的合作有待完善。目前国内的FPGA公司除了要做产品外,还要开发相应的配套软件,各家公司的软件无法兼容,这无形中加大了研发成本。

3、应用开发支持

FPGA不是终端产品,其本身是一张白纸,需要由应用方案设计人员在上面勾画出美景。如果一个FPGA产品没有好的应用支持团队开发各类应用或参考设计,产品也很难在市场上有所表现。

结语

高端产品有Xilinx和Intel PSG(原Altera)双雄把守,特殊应用市场有Microsemi(原Actel)、Lattice死死防守,加上四家共有的9000项专利,已很大程度上阻碍了后者加入。

国内技术和工艺确实暂时跟不上国外最先进的水平,但我们只要能够达到Xilinx、Intel PSG(原Altera)公司5--10年前的水平,也可以满足相当多的使用需求。FPGA国产化的主要瓶颈:专业人才缺、产业周期长、技术门槛高、投入资金大。

国产化FPGA战略必须上升到国家层面才有可能实现大的突破,没有国家的支持企业很难承受巨大的研发投入。

相信FPGA国产化之路将越走越顺畅。

以上是eeworld电子工程网DSP小编对关于国内60亿元的FPGA市场,谁“煮”沉浮资料的详细介绍,希望通过小编的讲解,能够给大家带来新的认识,关注eeworld,电子工程,将会给您介绍更多关于DSP的相关知识。

关键字:intel  Xilinx  FPGA

编辑:王磊 引用地址:http://www.eeworld.com.cn/DSP/article_201703274296.html
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