FPGA是在PAL、GAL等可編程器件的基礎上進一步發展的產物。它是作為專用集成電路(ASIC)領域中的一種半定制電路而出現的,既解決了定制電路的不足,又克服了原有可編程器件門電路數有限的缺點。
FPGA(Field Programmable Gate Array)是在PAL、GAL等可編程器件的基礎上進一步發展的產物。它是作為專用集成電路(ASIC)領域中的一種半定制電路而出現的,既解決了定制電路的不足,又克服了原有可編程器件門電路數有限的缺點。
據中研產業研究院報告《2020-2025年中國FPGA產業深度調研及未來發展現狀趨勢預測報告》分析
與傳統模式的芯片設計進行對比,FPGA 芯片并非單純局限于研究以及設計芯片,而是針對較多領域產品都能借助特定芯片模型予以優化設計。從芯片器件的角度講,FPGA 本身構成 了半定制電路中的典型集成電路,其中含有數字管理模塊、內嵌式單元、輸出單元以及輸入單元等。在此基礎上,關于FPGA芯片有必要全面著眼于綜合性的芯片優化設計,通過改進當前的芯片設計來增設全新的芯片功能,據此實現了芯片整體構造的簡化與性能提升。
全球FPGA市場規模持續攀升,亞太是FPGA主要市場,未來產業發展可期。全球FPGA市場規模2019年達到69億美元,2025年達到125億美元,未來市場增速穩中有升。亞太區占比達到42%,是FPGA主要市場,中國FPGA市場規模約100億人民幣,未來隨著中國5G部署及AI技術發展,國內FPGA規模有望進一步擴大。
目前中國IC廠商在FPGA這個細分領域和國外巨頭的差距遠遠比其他領域要大,其中最大的原因就是FPGA技術門檻非常高,核心技術只掌握在及其少數的公司手上。根據統計目前Xilinx和Altera擁有超過6000項專利,對該行業的后進入者形成了難以跨越的技術壁壘。因此,國內FPGA的發展只能靠自主技術和自主產品。雖然國內FPGA企業起步較晚,發展過程可能會很漫長,但我們依然可以看到部分企業已嶄露頭角。
FPGA在安防和工業領域存在大量應用。在安防領域,視頻的編解碼比如MPEG和H.26x等協議基本由專用ASIC實現,但是前端的數據采集處理及部分控制邏輯可以由FPGA來處理,因為安防也是一個巨大的產業,因此,FPGA的用量也是非常可觀的。工業領域主要用FPGA的靈活性來做控制,而且主要是規模比較小的FPGA。此外,軍工和航天也是FPGA應用的一個重要領域,軍工和航天對FPGA的可靠性要求更高,除了xilinx和altera有軍工產品外,microsemi(前actel)的anti-fuse工藝(一次編程,可以更好的抗干擾和抗輻射等)FPGA因其高可靠性,主要用于軍工航天產品。
跟據《中國集成電路產業人才白皮書》可以看到,我國現有集成電路行業人才儲備量達到40萬人,但專業的FPGA人才不足數千名,僅僅是國外人才市場的十分之一。國內這種嚴重的FPGA人才缺口的不僅僅阻礙了企業的發展,更是對國內FPGA生態造成了嚴重的影響。因此培育出可用的FPGA人才,構建成熟穩定的FPGA生態迫在眉睫。
目前,一個FPGA芯片研發工程師的培養周期至少為三年,FPGA軟件算法工程師的培養周期至少為五年。一位畢業生想要轉變為合格FPGA工程師,需要經過“從FPGA基本知識的培訓學習,到跟隨企業導師承擔研發任務,再到獨自承擔研發任務”一系列項目實操的錘煉。這么久的人才培養周期,成為了阻礙國內FPGA人才成長的難題。
想要了解更多FPGA行業的發展前景,請查閱《2020-2025年中國FPGA產業深度調研及未來發展現狀趨勢預測報告》。
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