芯片大潮中,细分市场需求各异,FPGA以半定制化的独特属性占有一席之地。而新市场的涌现,头部玩家的布局,在国产FPGA厂商打开增量空间的同时,也并发出高技术壁垒。
FPGA,即现场可编程门阵列,它是在PAL、GAL、CPLD等可编程器件的基础上进一步发展的产物。作为专用集成电路领域中的一种半定制电路而出现的,它既解决了定制电路的不足,又克服了原有可编程器件门电路数有限的缺点。
FPGA 赛道空间广阔,
在5G和AI领域中的广泛应用
FPGA主要应用在AI、自动驾驶、 5G通信、工业物联网、数据中心5个领域。FPGA具有可重构、可定制的优势,成本高于完全定制化的 ASIC,但比通用型产品拥有更大的并行度。
在 5G 领域,FPGA 凭借可编程的核心特性,与5G无线网络对灵活性、性价比和智能化的需求不谋而合。在需要随时升级的很多通信业务应用场景中,与FPGA相比,ASIC的灵活性不足,无法跟上算法的迭代更新,因此 FPGA 是一个更好的选择。
在人工智能领域,规模化落地目前仍存在许多芯片层面的问题。AI的基础硬件需要满足低延迟、高性能、高可靠性、高性价比等要求,这些刚好是FPGA能够充分满足的。同时,市场有大量的“训练”需求和“推断”(包括数据中心和边缘端)需求。基于 CPU 的传统计算架构,无法充分满足人工智能高性能并行计算的需求;而作为低功耗异构芯片,FPGA 开发周期快、编程灵活,从而驱动人工智能解决斱案正从软件演进转向软件 + 芯片的迭代。
FPGA 芯片在矩阵运算、图像处理、机器学习、非对称加密、搜索排序等人工智能领域有着很广阔的应用前景,已与GPU及ASIC等芯片一起成为人工智能处理芯片的重要选择之一。在云端,FPGA流水线并行结构,可以实现更高的并发处理;在端侧,当推断决策任务转至智能终端,中低密度 FPGA 大有用武之地。因此,Semico Research预测,FPGA在人工智能领域的市场规模2023年有望达52亿美元,五年复合增速38.4%。