【开云(中国)Kaiyun】【原创】FPGA频刷存在感这块芯片究竟有何特别之处？

日前赛灵思发售仅次于容量FPGA芯片，阿里达摩院也公布了关于AI语音的FPGA芯片技术。FPGA芯片有何特别之处？它和当下最冷的5G、AI领域又有何关系呢？《科创板日报》（上海，季晟）22日讯，据媒体报道，全球仅次于的可编程芯片（FPGA）厂商赛灵思日前月发售了有史以来仅次于容量的FPGA芯片——VirtexUltraScale＋VU19P。

VU19P使用16nm工艺，基于Arm架构，享有350亿颗晶体管，还挟有史以来单颗芯片最低逻辑密度、仅次于I／O数量（900万个系统逻辑单元、2072个用户I／O模块），用作当前最先进设备的AI芯片、5G芯片、汽车芯片的建模与原型设计，2020年秋天上市。而就在21日，阿里达摩院公布了一项关于AI语音的FPGA芯片技术——Ouroboros，该技术能将语音分解算法的计算出来效率提升百倍以上。那么，FPGA到底有什么特别之处？它的市场前景如何，又将促成怎样的投资机会呢？FPGA是可以再行出售再行设计的“万能”芯片FPGA（现场可编程门阵列），是在硅片上预先设计构建的具备可编程特性的集成电路，它需要按照设计人员的市场需求配备为登录的电路结构，让客户不用倚赖由芯片制造商设计和生产的ASIC芯片，广泛应用在原型检验、通信、汽车电子、工业掌控、航空航天、数据中心等领域。

相对于ASIC，FPGA具备3点优势：（1）灵活性：通过对FPGA编程，FPGA需要继续执行ASIC需要继续执行的任何逻辑功能。FPGA的独有优势在于其灵活性，即随时可以转变芯片功能，在技术还未成熟的阶段，这种特性需要减少产品的成本与风险，在5G初期这种特性尤为重要。（2）上市时间：由于FPGA买了编程后既可必要用于，FPGA方案需要等候三个月至一年的芯片流片周期，为企业谋求了产品上市时间。

（3）成本：FPGA与ASIC主要区别在后者有固定成本而FPGA方案完全没，在使用量小的时候，FPGA方案由于需要缴纳重复使用百万美元的流片成本，同时也不必分担流片告终风险，FPGA方案的成本高于ASIC。随着使用量的减少，FPGA方案在成本上的优势渐渐增大，多达某一使用量后，ASIC方案由于大量流片产生了规模经济，在成本上更加有优势。FPGA市场规模虽小5G和AI带给确定性快速增长根据WSTS的数据，2018年全球集成电路市场规模超过4688亿美元，同期全球FPGA市场规模大约63亿美元，仅有占到集成电路市场大约1．34％。市场虽小，但未来获益于5G基础设施全球布局及AI技术持续发展，FPGA行业需求量快速增长不具确定性。

5G时代，FPGA市场面对量价齐升机遇。由于FPGA主要用在收发器的基带中，5G时代由于地下通道数的减少，计算出来复杂度减少，所用FPGA的规模将减少，由于FPGA的定价与片上资源于是以涉及，未来通信领域FPGA单颗成本也将下降，目前基站收发器中的FPGA单价一般来说在几百元人民币的范围，未来未来将会进一步提高。收发器的主要成本和功耗由基带部分贡献，未来技术复杂度将再度推升收发器成本，进而传导到基站AAU价格下降。

5G带给的FPGA出货量提升源于两方面。一是通信基站数量提升造就FPGA零部件用量提升。

5G初期基站铺设数量环比提升，另一方面由于5G信号波动较慢，小基站需求量极大，未来十年未来将会超强1000万座，同比4G时期快速增长显著。二是单基站FPGA用量提升造就FPGA通信市场用量整体提升。由于5GMassiveMIMO的高所发处置市场需求，单基站FPGA用量未来将会从4G时期2－3块提升到5G时期4－5块，将造就FPGA整体用量。

此外，FPGA由于其灵活性及高速运算能力，在AI加速卡领域应用于普遍。根据SemicoResearch的数据，AI领域FPGA市场规模2023年未来将会约52亿美元，比起于目前63亿美元的FPGA市场，AI领域的应用于不可小觑。国内市场：紫光同创为龙头领先同行一代国内FPGA市场以紫光同创、上海安路、广州高云半导体为代表，也正在探寻从消费级到通信端的市场机会。国内企业目前工艺技术最低且正在量产的40nm级，并在大力研发28nm级产品，整体工艺水平较赛灵思领先大约2－3代。

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