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2021年FPGA行业市场竞争格局:市场被国外垄断,国产替代正当时

发布时间:2021-12-07  来源:立鼎产业研究网  点击量: 1894 

全球 FPGA 市场由四大巨头 XilinxIntelLatticeMicrosemi 垄断,同时在硬件设计和高端的EDA 软件设计上都形成了极强的技术封锁。国外企业起步较早,Xilinx AlteraLattice 等公司通过近 9000 项专利构筑了牢固的知识产权壁垒,并形成了非常强大的产业生态链,四大厂商的市场占有率达到了 96%。我国 FPGA 研发基础相对薄弱,研发人员稀缺。美国头部厂商 IntelXilinxLattice 研发相关人才近万人,由于发展较晚,中国 FPGA 设计研发人才匮乏,国内头部厂商人才缺乏,成为制约中国 FPGA 行业技术发展和产品升级的核心因素。但国内头部企业如紫光同创背靠清华大学,复旦微电背靠复旦大学,具备较强的人才资源优势。清华大学在 2021 4 月成立集成电路学院,针对性解决我国集成电路人才储备不足的问题。

全球FPGA市场竞争格局


来源:Xilinx

中国FPGA行业发展起步较晚,技术水平和研究资源不足,现主攻低密度市场,逐步进行国产替代。但是国内厂商近几年发展迅速。近些年来涌现出一些优秀的研发企业包括紫光同创,成都华微电子,安路科技,高云半导体,复旦微电,京微齐力等。FPGA涉及到单元架构、IPEDA软件、制程工艺、封装技术、专业人才等诸多方面,国内企业必须使各个方面都达到所需要求并构筑完整的生态,才能实现整体产业的进步乃至替代。

我国复旦微电在FPGA领域经过近20年的发展,从180nm万门级FPGA发展到目前28nm亿门级FPGA,同时具有优秀的FPGA研发团队,历经6代技术发展历程,公司在设计、流片控制、封装、测试方面均已培养了大量具有丰富开发经验的研究人员与操作人员。紫光同创背靠紫光集团,与长江存储、紫光展锐、新华三等同属一系,在5G通信行业上下游产业链进行了布局,拥有较强的融资能力和市场运作能力。安路科技的主要优势在于小型FPGA产品的市场基础扎实,在工业控制、LED等行业出货量较大。

国内FPGA公司近年来发展迅速,主要产品线及应用情况


来源:各公司官网

从性能角度看,工艺制程、门级规模及SerDes速率是当前FPGA产品性能的重要指标。工艺制程方面,赛灵思FPGA芯片目前主要包括28nm20nm16nm制程,7nm制程产品也已发布;复旦微电FPGA芯片主要制程为65nm28nm制程,并已开启14/16nm工艺制程的10亿门级FPGA产品的研发进程,已对系统架构做了全面剖析和详细定义,架构中所有IP的前期调研和技术实现已经基本掌握。门级规模方面,赛灵思16nm制程产品门级规模为十亿门级,28nm制程产品门级规模为亿门级;复旦微65nm制程产品门级规模为千万门级,28nm制程产品门级规模为亿门级。SerDes速率方面,赛灵思16nm制程产品最高支持32.75GbpsX96通道或58GbpsX32通道;复旦微28nm制程产品最高支持13.1GbpsX80通道。

国内外领先FPGA厂商在制程、门级以及速率方面对比,国内主攻低密度市场


来源:各公司官网

在主流的28nm工艺制程中,国内复旦微电公司FPGA性能参数可以比肩国际龙头。28nm工艺制程FPGA主流应用集中在通信设备(如5G通信设施)、工业控制、汽车电子、人工智能、消费电子、高可靠应用等领域。在28nm工艺制程FPGA市场中,2011年两大国际FPGA巨头赛灵思和Altera(已于2015年被英特尔收购)率先发布了28nm工艺制程FPGA,并逐步开始销售,另外两家美国FPGA公司LatticeActel也于2019年推出28nm工艺制程FPGA。目前国内复旦微电的28nm工艺制程FPGA在门级、速率上都可以比肩赛灵思的7系列产品。

在主流的28nm工艺制程中,复旦微电公司FPGA性能参数可以比肩国际龙头


来源:各公司官网


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