PGA 市場仍由美國三大巨頭 Xilinx（被 AMD 收購）、Altera（被 Intel 收購）、Lattice 主導，占據八成以上的份額。

然而近日，一則國際 FPGA 大廠即將漲價的消息在行業內掀起波瀾。

FPGA，漲價

近日，Altera 宣布為應對市場壓力和運營成本上漲，將對部分 FPGA 產品系列價格進行調整，新價格將于 2024 年 11 月 24 日生效。此次調整旨在確保 Altera 能夠持續提供可靠的產品供應，并保持其強大的 FPGA 解決方案組合，以支持客戶需求。

調價產品系列包括：

• Cyclone 10 GX/LP、Cyclone V、Cyclone IV、MAX 10 和 MAX V 系列價格上調 7%;

• Stratix V、Stratix IV、Stratix III、Arria V、Arria II、Cyclone III、Cyclone II、MAX II 和 EPCQ-A 系列價格上調 20%。

• AgilexTM 7、AgilexTM 9、Stratix 10、Arria 10 系列價格上調 10%;

FPGA 芯片缺口，逐步擴大

相較于 CPU、GPU，FPGA 較少為外界所知，其屬于邏輯芯片大類。邏輯芯片按功能可分為四類芯片，即通用處理器芯片（包含中央處理芯片 CPU、圖形處理芯片 GPU、數字信號處理芯片 DSP 等）、存儲器芯片（Memory）、專用集成電路芯片（ASIC）和現場可編程邏輯陣列芯片。

與其他三類集成電路相比，FPGA 芯片的最大特點是現場可編程性。無論是 CPU、GPU、DSP、Memory 還是各類 ASIC 芯片，在芯片制造完成之后，其芯片的功能就已被固定，用戶無法對其硬件功能進行任何修改。而 FPGA 芯片在制造完成后，其功能并未固定，用戶可以根據自己的實際需要，將自己設計的電路通過 FPGA 芯片公司提供的專用 EDA（電子設計自動化）軟件對 FPGA 芯片進行功能配置，從而將空白的 FPGA 芯片轉化為具有特定功能的集成電路芯片。每顆 FPGA 芯片均可以進行多次不同功能配置，從而實現不同的功能。

據 Frost&Sullivan 預測，預計 2025 年全球 FPGA 市場規模將超過 125 億美元，國內市場規模將從 2022 年的 208.8 億人民幣提升至 2025 年的 332.2 億人民幣，三年 CAGR 約 17%。

Susquehanna 分析師 Chris Rolland 曾在報告中指出，FPGA 短缺受影響的主要是網絡、光學和電信設備。

FPGA 需求大漲源于 5G 和 AI 的推動。在 5G 市場，由于 5G 通信通道數大幅增加，尤其是大規模 MIMO 里的通道數是此前的數倍到數十倍，因此 5G 基站單站的 FPGA 用量就大幅上漲。根據測算，4G 基站單站可能只需要 1—2 塊 FPGA，5G 基站需要 4—5 塊，同時 5G 基站密度大概是 4G 基站的 1.5 倍。因此，5G 時代，基站對于 FPGA 的需求量大概就是 4G 時代的 3 倍以上。

而在 AI 方面，隨著 AI 和邊緣終端的結合越來越緊密，ASIC 的弊端開始顯現。一般情況下，芯片用量需要達到 10 萬片以上，這樣開發 ASIC 才能夠有價值。但在邊緣 AI 領域，大部分市場都達不到這個芯片用量。這部分需求基本都轉向了 FPGA，通過對 FPGA 編程，FPGA 能夠執行 ASIC 可執行的任何邏輯功能，并且無需等待三個月至一年的芯片流片周期。

具體到市場應用中，不管是汽車、數據中心、5G 通信和工業，都對 FPGA 有著越來越多的需求。

當前 FPGA 市場的現狀就是如此，市場空間增速迅猛，然而主要掌握在幾家主要國際 FPGA 芯片公司手中，如今漲價消息的傳出對于國內 FPGA 市場來說，或為壓力也或為機遇。

壓力在于，價格上漲對用到 FPGA 的客戶來說成本會大大提高，并且需要提防進口產品繼續漲價或者缺貨的可能性，需要盡快做好備貨準備。

機遇在于，FPGA 芯片的自主化可謂至關重要。如今，Altera 等公司宣布對 FPGA 產品進行漲價，國內公司對于 FPGA 芯片的多元化供應也產生了強烈訴求。這種現狀恰恰為中國 FPGA 的自主研發賦予了強大的內在驅動力，并開辟了廣闊的市場空間。

從目前來看，國產 FPGA 廠商雖在技術實力、產品性能及市場份額等方面與國際巨頭尚有一定差距，但近年來的發展勢頭不容小覷。

國產 FPGA 產品力如何？

目前，主流的國內 FPGA 廠商已從跟蹤研仿國外 FPGA 芯片轉變為構建自主定義、自主架構、自主軟件的國產 FPGA 生態體系，且該體系已初見雛形。未來幾年中國的 FPGA 企業預計會從目前的 10 家左右濃縮成 3-4 家，并且這幾家的產品形態、技術路線都會有各自的特點，形成差異化競爭。當前主流的幾家 FPGA 產品線都有些什么特色呢？

目前，國產 FPGA 主要參與者有紫光同創、安路科技、復旦微電、高云半導體、易靈思、西安智多晶、京微齊力等。其中前三家為頭部 FPGA 廠商。

紫光同創

業內人士表示，國內純自主架構做得最好的是紫光同創，于 2013 年成立。當時紫光國微主攻做國產化，另外專門拉了一個團隊出來成立了紫光同創，并制定了兩大目標：第一，要做全自主研發的產品；第二，要進移動通信。經過十多年的努力，紫光同創成為國內供貨量最大的 FPGA 廠商，同時在產業 FPGA 領域，不管是在技術、產品成熟度、市場規模，還是商業化程度上，紫光同創都是國內最領先的。

紫光同創的 FPGA 產品主要分為 3 大系列：Titan、Logos 和 Compa 系列。

其中Titan系列具有高速、高性能的特點。其中Titan-2 系列采用先進成熟工藝，支持 SERDES 高速接口、PCIe Gen3、DDR3/4 等高性能模塊和接口，為客戶提供高性能的可編程解決方案，可廣泛應用于通信、圖像視頻處理、數據分析、網絡信息安全、儀器儀表等行業。

Logos 系列具有高性價比的特點。Logos 系列 FPGA 采用先進成熟工藝和全新 LUT5 結構，集成 RAM、DSP、ADC、Serdes、DDR3 等豐富的片上資源和 IO 接口，具備低功耗、低成本和豐富的功能，為客戶提供高性價比的解決方案，廣泛應用于工業控制、通信、消費類等領域，是客戶大批量、成本敏感型項目的理想選擇。

CPLD 產品具有低功耗、低成本的特點。Compa 系列 CPLD 產品，采用成熟工藝和自主產權體系結構，滿足低功耗、低成本、小尺寸的設計要求，適用于系統配置、接口擴展和橋接、板級電源管理、上電時序管理、傳感器融合等應用需求，廣泛應用于通信、消費電子、無人機、工業控制等領域。

安路科技

按照產品硬件架構類型劃分，安路科技產品類型分為 FPGA 芯片和 FPSoC 芯片。其中，FPGA 芯片包括 SALPHOENIX 高性能產品系列、SALEAGLE 高效率產品系列、SALELF 低功耗產品系列。

其中 SALEAGLE 系列分為 SALEAGLE 4 和 AL3 兩個產品型號。

EG4 是安路科技推出的「獵鷹」系列產品，具有低功耗、低成本、高性能等特點。豐富的邏輯資源、DSP、BRAM、高速差分 IO 等資源，強大的引腳兼容替換性能。在工業控制、通信接入、顯示驅動等領域可有效幫助用戶提升性能、降低成本。

AL3 是安路科技推出的「獵鷹」系列產品，具有低功耗、低成本、高性能等特點。豐富的邏輯資源、DSP、BRAM、高速差分 IO 等資源，強大的引腳兼容替換性能。在工業控制、通信接入、顯示驅動等領域可有效幫助用戶提升性能、降低成本。

SALELF 系列共有 3 代產品 SALELF 2、SALELF 3 和 EF3L15 單芯片方案，即時啟動，無需要外部 Flash，支持 OTP 模式，55nm 工藝，部分產品型號內嵌硬核 MCU。

2024 年上半年，安路科技新一代現場可編程陣列芯片研發及產業化項目實現了多款 PHOENIX 系列新產品規格開發，進一步豐富 28nm 工藝平臺產品矩陣，基于先進工藝的高容量高性能 FPGA 芯片正在支持用戶設計導入；現場可編程系統級芯片研發項目完成了低功耗 FPSoC 芯片及高性能 FPSoC 芯片研發，量產型號已應用在視頻圖像和工業控制等領域，正在支持更多用戶導入；發展與科技儲備基金項目實現了車規 FPGA 芯片研發和產業化，在新型硬件架構、神經網絡加速模塊、高性能 IP、EDA 軟件前沿算法、先進封裝等技術領域實現豐富研發成果，提升了公司在汽車電子、數據中心、運算加速等重要領域的技術積累。

復旦微

復旦微電 2018 年國內首家推出億門級 FPGA 產品后，持續不斷地推進該產品的譜系化，貨架產品逐步的豐富。28nm 億門 FPGA 產品經過多年推廣，得到了客戶的認可，產品應用場景也在擴大，并已經形成千萬門級 FPGA 芯片、億門級 FPGA 芯片、十億門級 FPGA 芯片和嵌入式可編程器件 PSoC 產品系列，覆蓋通信、工業控制、汽車電子等高可靠性領域。

當前復旦微電 FPGA 主要是以 28nm 的產品為主。2024 年上半年，公司完成了新一代 PSoC 產品的流片，并積極推動新一代 FPGA 和 PSoC 產品的產品化工作，未來將結合先進封裝技術，在新一代 FPGA 平臺上進一步豐富譜系，持續推出更具競爭力的 FPGA、PSoC 以及 FPAI 產品。

總的來看，目前，國內廠商在低容量 FPGA 技術上已較為成熟，這些 FPGA 的邏輯單元小于 100k，主要特點是低成本和低功耗，集中在 55nm、40nm 和 28nm 這三個制程節點。大部分國產廠商在 2019 年及之前就已經推出了此類產品。在 28nm 的中低容量市場，國內 FPGA 廠商也已經推出了成熟的產品。中容量 FPGA 的邏輯單元在 100k-500k 之間，主要應用于無線通信、工業、汽車和國防領域。而 500K 以上的高容量 FPGA 仍是目前國產化的難點。

國產 FPGA 廠商的差距與機遇

28nm 生命周期比以往代際更長，國產廠商追趕空間更廣。作為典型的數字芯片，FPGA 生命周期一般只有 10～15 年，快速迭代的特征使其收入的頂峰往往發生在推出之后的第 4～5 年，60% 收入在前 6 年發生，隨后是量價齊跌的市場。因此，市場玩家必須努力競逐制程領先，因為制程落后廠商往往無法取得足夠的收入以支撐下一代產品的開發。而 28nm 生命周期比以往代際更長，國內廠商制程在 28-90nm 的產品為主，這無疑給予了國產廠商更寬廣的發展空間。

中國大陸FPGA 市場以容量<500K產品為主。目前全球容量最大的 FPGA 為 Xilinx 在 2023 年 6 月 27 日推出的 VP1902（Versal Premium），邏輯單元數高達 18,507k，是國內的 46 倍。雖然在容量上，國產廠商與國際廠商還存在較大差距，但是從中國的市場需求來看，本土 FPGA 市場目前以容量<500K 產品為主，而這一市場也是當下國產廠商所擅長的。

沖高端，也是國產廠商的機遇之一。雖然低端 FPGA 市場規模最大，但是進入壁壘相對較低，在位企業難以產生壟斷性的優勢。此外，隨著未來 10 年 FPGA 向 16nm 及更先進節點遷移，目前 FPGA 本土廠商需要考慮的是在更先進節點占據先發優勢。因此，高端 FPGA 是本土廠商想要快速成長所必須進入的市場。目前也可以看到廠商們為此做出的努力與投入。目前，國產 FPGA 的最先進制程達到 14/16nm。例如，2019 年紫光國微官網新聞曾顯示，紫光同創已啟動高端 FPGA 的研發工作。復旦微電于 2021 年開啟 14/16nm 產品的研發，在 2023 年，該公司 1xnm 制程的十億門級 FPGA 產品完成了小批量試制并進行了用戶試用，且實現了小規模銷售。

從市場角度來看，數據中心等高端應用領域，市場空間也極為廣闊。從下游應用看，目前最高端的 FPGA 兩大領域——原型驗證、數據中心加速計算，國產廠商進入難度較大。近日，安路科技在回答投資者問時表示，公司 FPGA 產品目前在數據中心領域已有部分應用，但尚未有量產產品直接應用于運算加速領域。

與此同時，與 CPU、GPU、ASIC 等產品相比，FPGA 芯片具備較高的利潤率。中低密度百萬門級、千萬門級的 FPGA 芯片研發企業，其利潤率接近 50%；而高密度億門級 FPGA 芯片研發企業的利潤率則將近 70%。研發并制造更為高端的 FPGA 產品，有助于提升國產 FPGA 公司整體的收入表現。