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全球FPGA市場現狀和發展前景展望


全球FPGA市場現狀和發展前景展望

通常來說半導體產業是周期性行業,其周期一般為4到5年。但是隨著新技術和應用的快速發展,現今半導體周期越來越短,且每一個周期都有典型應用作為拉動點,比如過去的PC、后來的通信行業。FPGA也明顯符合這種規律。但不同的是,當ASIC和ASSP蕭條的時候,往往迎來FPGA的大發展。2008年以來的金融危機使得半導體行業平均跌幅大于10%,但是市場數據卻顯示FPGA行業依然強勁增長。危機和低迷使ASIC和ASSP制造者為謹慎起見,不敢貿然推出新產品,避免巨大的NRE費用。而FPGA恰好能迎合這一需求。

  全球FPGA市場現狀和發展前景展望

  當今,半導體市場格局已成三足鼎立之勢,FPGA,ASIC和ASSP三分天下。市場統計數據表明,FPGA已經逐步侵蝕ASIC和ASSP的傳統市場,并處于快速增長階段。

  在全球市場中,Xilinx、Altera兩大公司對FPGA的技術與市場仍然占據優良壟斷地位。兩家公司占有將近90%市場份額,磚利達6000余項之多,而且這種壟斷仍在加強。同時,美國政府對我國的FPGA產品與技術出口進行苛刻的審核和禁運,使得國家在航天、航空乃至國家安全領域都受到嚴重制約。因此,研發具有自主知識產權的FPGA技術與產品對打破美國企業和政府結合構成的壟斷,及國家利益意義深遠。

  作為一種可編程邏輯器件,FPGA在短短二十多年中從電子設計的外圍器件逐漸演變為數字系統的核心。伴隨半導體工藝技術的進步,FPGA器件的設計技術取得了飛躍發展及突破。通過FPGA器件的發展歷程來看,今后仍將朝下以下幾個方向發展:

  • 高密度、高速度、寬頻帶、高保密;

  • 低電壓、低功耗、低成本、低價格;

  • IP軟/硬核復用、系統集成;

  • 動態可重構以及單片集群;

  • 緊密結合應用需求,多元化發展。

  此外,集成了FPGA 架構、硬核CPU 子系統(ARM/MIPS/MCU)及其他硬核IP 的芯片已經發展到了一個“關鍵點”,它將在今后數十年中得到廣泛應用,為系統設計人員提供更多的選擇。例如,以應用為導向,在受磚利保護的FPGA平臺架構上無縫集成特定功能模塊,以形成具備行業競爭優勢(高性價比)的獨特產品。Altera、Cypress®半導體、Intel®和Xilinx®公司等供應商相繼在*近一年發布或者開始發售SoC FPGA器件。

國際FPGA業內大頭

 

  在FPGA領域,Xilinx和Altera長期穩坐****的位置。根據*新Form-10K數據顯示,其分別占有48%和41%的市場份額。其中Xilinx凈銷售額為23.1億美元,凈收入為6.3億美元;Altera凈銷售額為19.5億美元,凈收入為7.8億美元。這兩家公司一直以來是市場和技術的領頭羊,而剩余的市場份額被Lattice占據多數。

  為了在競爭中占據主動,Xilinx與Altera新近分別宣布其下一代FPGA產品都將采用高k金屬柵技術的 28nm工藝,以滿足諸如云計算、移動互聯網和3G應用等領域所不斷增長的帶寬需求。由于PLD器件采用更高技術的工藝節點制造,無疑可以降低成本、提升性能,尤其是能夠改進一直以來為ASIC所詬病的功耗水平,以適應更廣闊的設計應用。

  Xilinx和Altera雖然控制世界將近90%的FPGA市場,但是他們的產品是大多以純FPGA為主。“平臺化”已成為FPGA一個發展趨勢,盡管Xilinx和Altera在FPGA“平臺化”方面在*近幾年也有涉及,但概念和特點比較簡單,沒有完全形成氣候。

  權威市場調研機構Gartner 2010年初的預測數據表明,FPGA正處于一個加速增長的市場勢態中。未來5年,市場平均增長幅度超過12.6%,這種增長幅度遠大于ASIC和ASSP市場。同時,市場數據表明其行業平均毛利大于60%。FPGA行業需要更大的市場規模,以吸引更多的使用者。預計未來5年,隨著產量增加,成本進一步降低,FPGA市場份額將會持續增大。

  賽靈思:重點布局深耕中國市場

  賽靈思公司目前在中國內地設有6家辦事處,公司很多項重要的區域性業務均以中國為基地。例如,亞太區技術支持中心設在上海。另外,針對中國快速發展的PLD市場,賽靈思特別成立了兩個專門的產品小組分別負責數字信號處理和低成本消費電子解決方案的開發。賽靈思還在深圳和上海均建立了應用中心和實驗室,負責DSP(數字信號處理)和低成本解決方案的開發和客戶支持。他們的主要業務包括DSP、嵌入式、無線、視頻和監測等應用的 IP(知識產權)開發、參考解決方案設計和整體解決方案設計。 目前在中國內地市場,賽靈思公司與三大分銷合作伙伴包括安富利、好利順和世健科技一起為該地區日益增長的FPGA用戶需求提供專業快捷的支持。同時,作為一家知名的無生產線半導體企業,賽靈思公司將其低成本的CPLD(復雜的PLD)系列的生產外包給國內優越代工廠——— 和艦科技。 拓展業務領域 加大中國投入。

  Altera:看好中國市場

  Altera亞太區副總裁兼董事總經理 ErhaanShaikh Altera很早就認識到了中國的發展潛力,自進入中國之日起,就一直不斷加大在中國市場的投入。早在2000年,Altera公司就宣布在中國上海成立亞太區技術支援中心,這一舉措體現了Altera對亞太區特別是中國的長期投資策略。

中國FPGA機遇何在?

 

  為了滿足經濟發展和國防需求,打破美國的壟斷,中國政府多年來投入了數百億科研經費,通過逆向工程方式仿制美國對我禁運的FPGA產品。但由于知識產權、生產工藝和軟件技術等多方面的限制,仿制品種有限,技術無法突破,難以滿足國家安全的需要。隨著國際形勢的變化,通過走私進口禁運產品的渠道可能被切斷,進口的關鍵芯片也可能被人為地嵌入后門通道或定時炸彈等模塊,嚴重危及國家安全。

  我們不得不承認國產FPGA產業與國際巨頭還存在較大的差距,不論從產品性能、功能、功耗、軟件、應用支撐上都有差距。甚至成本上,我們的優勢也不大。

  但是,中國擁有超過50億元的FPGA市場。“十二五”期間,中國的可編程器件市場仍將保持年均30%以上的增長速度。中國尤其是北京等重要研究部門急需也長期需要FPGA用于國家安全和重點應用,比如航天航空、信息安全、知識產品保護等。此外,中國電子產品市場要求敏捷快速的研發周期和少量多樣的產品形態,*適合FPGA應用。

  因此,中國FPGA產業享有巨大的發展空間,機遇與挑戰并存。

  京微雅格的發展策略

  京微雅早在2005年開始,就專注于研發具有自主知識產權的集FPGA、CPU、存儲器為一體的可編程系統芯片,是目前美國硅谷地區以外唯壹利用自主知識產權開發出商業化FPGA芯片產品的公司。它開創了芯片上可配置應用平臺CAP(Configurable Application Platform),并占據領軍者地位。該平臺基于Tile構架,不僅幫助客戶大大縮短了產品上市時間,提高產品設計靈活度,而且通過攤薄高額流片費用降低了客戶進入市場的成本。配合高效的軟件套件及面向應用需求的豐富的軟硬IP模塊,CAP平臺可被廣泛運用于可重構系統芯片設計,以增強系統供應商的競爭力。

  京微雅格采取以用戶設計(design-in)為先導的銷售方式,直接服務客戶的直銷模式為主,代理商(渠道)銷售模式為導向,提供雙贏服務??紤]到FPGA的靈活性等特點,公司不僅提供上述不同領域內通用的整體解決方案,還針對客戶的特殊需求,提供專門的設計服務。這是ASIC/ASSP芯片無法做到的,也是Xilinx/Altera等FPGA巨頭不能做的事情。公司計劃建立強大的**應用與設計服務中心,每年至少推出200個用戶設計和30個解決方案。

  采購方面,京微雅格采用國際先進的無晶圓片(Fabless)生產模式,芯片生產委托中芯國際等來執行,成本會計入芯片成本,使公司專注于自己擅長的含金量高的芯片設計和產品**上,而產品質量上也有更多的保證,價格更具優勢。同時生產計劃和庫存變得更為靈活和易于實施,減少不必要的流通環節。

  產品策略方面,京微雅格一方面儲備技術,積極研發面向通訊領域的系列產品,和Xilinx/Altera開展優異通信市場的爭奪;另一方面以“山”系列產品為重點,開拓低端系統集成業務;以CME-M系列產品為牽制和平衡,以撬動CPLD/FPGA/MCU的中低端市場。

  京微雅格在全球范圍內引進了FPGA領域的優異領軍人才,培養了我國首批可編程技術的本土人才,填補了我國可編程領域自主進行硬件設計和軟件開發的空白,是國內FPGA研制的“黃埔軍校”。京微雅格的成功,將打破美國FPGA產業在世界上的一家壟斷及其在優異產品上對我國的封鎖,實現我國電子信息產業的大突破、大跨越。

  除京微雅格之外,目前國內還有幾家以逆向工程和軍工市場為主的企業。
 

  時代民芯公司擁有自主研制的從萬門到百萬門FPGA共三個系列10個產品該公司在FPGA研發方面以客戶應用為牽引,走差異化路線,開發面向特殊應用的FPGA,滿足空間應用和小型化產品的不同需求。

  航天772所是全球優越的宇航微電子整體解決方案的供應商,同時也是專業的電子系統小型化解決方案的供應商。航天772所從2002年開始從事高可靠的FPGA設計、封裝、測試及可靠性評估工作,通過10年的發展,形成了一支專業從事高可靠應用的FPGA及PROM研制團隊。航天772所在高可靠和高等級FPGA和PROM設計、封裝、測試及應用等方面形成自主核心技術及系列產品,實現了中國自己的“航天百變芯”。

 

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