全球FPGA市場現(xiàn)狀和發(fā)展前景展望
全球FPGA市場現(xiàn)狀和發(fā)展前景展望
通常來說半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)是周期性行業(yè),其周期一般為4到5年。但是隨著新技術(shù)和應(yīng)用的快速發(fā)展,現(xiàn)今半導(dǎo)體周期越來越短,且每一個(gè)周期都有典型應(yīng)用作為拉動(dòng)點(diǎn),比如過去的PC、后來的通信行業(yè)。FPGA也明顯符合這種規(guī)律。但不同的是,當(dāng)ASIC和ASSP蕭條的時(shí)候,往往迎來FPGA的大發(fā)展。2008年以來的金融危機(jī)使得半導(dǎo)體行業(yè)平均跌幅大于10%,但是市場數(shù)據(jù)卻顯示FPGA行業(yè)依然強(qiáng)勁增長。危機(jī)和低迷使ASIC和ASSP制造者為謹(jǐn)慎起見,不敢貿(mào)然推出新產(chǎn)品,避免巨大的NRE費(fèi)用。而FPGA恰好能迎合這一需求。
全球FPGA市場現(xiàn)狀和發(fā)展前景展望
當(dāng)今,半導(dǎo)體市場格局已成三足鼎立之勢(shì),F(xiàn)PGA,ASIC和ASSP三分天下。市場統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)表明,F(xiàn)PGA已經(jīng)逐步侵蝕ASIC和ASSP的傳統(tǒng)市場,并處于快速增長階段。
在全球市場中,Xilinx、Altera兩大公司對(duì)FPGA的技術(shù)與市場仍然占據(jù)**壟斷地位。兩家公司占有將近90%市場份額,**達(dá)6000余項(xiàng)之多,而且這種壟斷仍在加強(qiáng)。同時(shí),美國政府對(duì)我國的FPGA產(chǎn)品與技術(shù)出口進(jìn)行苛刻的審核和禁運(yùn),使得國家在航天、航空乃至國家**領(lǐng)域都受到嚴(yán)重制約。因此,研發(fā)具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的FPGA技術(shù)與產(chǎn)品對(duì)打破美國企業(yè)和政府結(jié)合構(gòu)成的壟斷,及國家利益意義深遠(yuǎn)。
作為一種可編程邏輯器件,F(xiàn)PGA在短短二十多年中從電子設(shè)計(jì)的外圍器件逐漸演變?yōu)閿?shù)字系統(tǒng)的核心。伴隨半導(dǎo)體工藝技術(shù)的進(jìn)步,F(xiàn)PGA器件的設(shè)計(jì)技術(shù)取得了飛躍發(fā)展及突破。通過FPGA器件的發(fā)展歷程來看,今后仍將朝下以下幾個(gè)方向發(fā)展:
• 高密度、高速度、寬頻帶、高保密;
• 低電壓、低功耗、低成本、低價(jià)格;
• IP軟/硬核復(fù)用、系統(tǒng)集成;
• 動(dòng)態(tài)可重構(gòu)以及單片集群;
• 緊密結(jié)合應(yīng)用需求,多元化發(fā)展。
此外,集成了FPGA 架構(gòu)、硬核CPU 子系統(tǒng)(ARM/MIPS/MCU)及其他硬核IP 的芯片已經(jīng)發(fā)展到了一個(gè)“關(guān)鍵點(diǎn)”,它將在今后數(shù)十年中得到廣泛應(yīng)用,為系統(tǒng)設(shè)計(jì)人員提供更多的選擇。例如,以應(yīng)用為導(dǎo)向,在受**保護(hù)的FPGA平臺(tái)架構(gòu)上無縫集成特定功能模塊,以形成具備行業(yè)競爭優(yōu)勢(shì)(高性價(jià)比)的獨(dú)特產(chǎn)品。Altera、Cypress®半導(dǎo)體、Intel®和Xilinx®公司等供應(yīng)商相繼在*近一年發(fā)布或者開始發(fā)售SoC FPGA器件。
國際FPGA業(yè)內(nèi)大頭
在FPGA領(lǐng)域,Xilinx和Altera長期穩(wěn)坐****的位置。根據(jù)*新Form-10K數(shù)據(jù)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(shù)的領(lǐng)頭羊,而剩余的市場份額被Lattice占據(jù)多數(shù)。
為了在競爭中占據(jù)主動(dòng),Xilinx與Altera新近分別宣布其下一代FPGA產(chǎn)品都將采用高k金屬柵技術(shù)的 28nm工藝,以滿足諸如云計(jì)算、移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)和3G應(yīng)用等領(lǐng)域所不斷增長的帶寬需求。由于PLD器件采用更高技術(shù)的工藝節(jié)點(diǎn)制造,無疑可以降低成本、提升性能,尤其是能夠改進(jìn)一直以來為ASIC所詬病的功耗水平,以適應(yīng)更廣闊的設(shè)計(jì)應(yīng)用。
Xilinx和Altera雖然控制世界將近90%的FPGA市場,但是他們的產(chǎn)品是大多以純FPGA為主。“平臺(tái)化”已成為FPGA一個(gè)發(fā)展趨勢(shì),盡管Xilinx和Altera在FPGA“平臺(tái)化”方面在*近幾年也有涉及,但概念和特點(diǎn)比較簡單,沒有完全形成氣候。
權(quán)威市場調(diào)研機(jī)構(gòu)Gartner 2010年初的預(yù)測數(shù)據(jù)表明,F(xiàn)PGA正處于一個(gè)加速增長的市場勢(shì)態(tài)中。未來5年,市場平均增長幅度超過12.6%,這種增長幅度遠(yuǎn)大于ASIC和ASSP市場。同時(shí),市場數(shù)據(jù)表明其行業(yè)平均毛利大于60%。FPGA行業(yè)需要更大的市場規(guī)模,以吸引更多的使用者。預(yù)計(jì)未來5年,隨著產(chǎn)量增加,成本進(jìn)一步降低,F(xiàn)PGA市場份額將會(huì)持續(xù)增大。
賽靈思:重點(diǎn)布局深耕中國市場
賽靈思公司目前在中國內(nèi)地設(shè)有6家辦事處,公司很多項(xiàng)重要的區(qū)域性業(yè)務(wù)均以中國為基地。例如,亞太區(qū)技術(shù)支持中心設(shè)在上海。另外,針對(duì)中國快速發(fā)展的PLD市場,賽靈思特別成立了兩個(gè)專門的產(chǎn)品小組分別負(fù)責(zé)數(shù)字信號(hào)處理和低成本消費(fèi)電子解決方案的開發(fā)。賽靈思還在深圳和上海均建立了應(yīng)用中心和實(shí)驗(yàn)室,負(fù)責(zé)DSP(數(shù)字信號(hào)處理)和低成本解決方案的開發(fā)和客戶支持。他們的主要業(yè)務(wù)包括DSP、嵌入式、無線、視頻和監(jiān)測等應(yīng)用的 IP(知識(shí)產(chǎn)權(quán))開發(fā)、參考解決方案設(shè)計(jì)和整體解決方案設(shè)計(jì)。 目前在中國內(nèi)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(qū)日益增長的FPGA用戶需求提供專業(yè)快捷的支持。同時(shí),作為一家知名的無生產(chǎn)線半導(dǎo)體企業(yè),賽靈思公司將其低成本的CPLD(復(fù)雜的PLD)系列的生產(chǎn)外包給國內(nèi)**代工廠——— 和艦科技。 拓展業(yè)務(wù)領(lǐng)域 加大中國投入。
Altera:看好中國市場
Altera亞太區(qū)副總裁兼董事總經(jīng)理 ErhaanShaikh Altera很早就認(rèn)識(shí)到了中國的發(fā)展?jié)摿?,自進(jìn)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(qū)技術(shù)支援中心,這一舉措體現(xiàn)了Altera對(duì)亞太區(qū)特別是中國的長期投資策略。
中國FPGA機(jī)遇何在?
為了滿足經(jīng)濟(jì)發(fā)展和國防需求,打破美國的壟斷,中國政府多年來投入了數(shù)百億科研經(jīng)費(fèi),通過逆向工程方式仿制美國對(duì)我禁運(yùn)的FPGA產(chǎn)品。但由于知識(shí)產(chǎn)權(quán)、生產(chǎn)工藝和軟件技術(shù)等多方面的限制,仿制品種有限,技術(shù)無法突破,難以滿足國家**的需要。隨著國際形勢(shì)的變化,通過走私進(jìn)口禁運(yùn)產(chǎn)品的渠道可能被切斷,進(jìn)口的關(guān)鍵芯片也可能被人為地嵌入后門通道或定時(shí)炸彈等模塊,嚴(yán)重危及國家**。
我們不得不承認(rèn)國產(chǎn)FPGA產(chǎn)業(yè)與國際巨頭還存在較大的差距,不論從產(chǎn)品性能、功能、功耗、軟件、應(yīng)用支撐上都有差距。甚至成本上,我們的優(yōu)勢(shì)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**和重點(diǎn)應(yīng)用,比如航天航空、信息**、知識(shí)產(chǎn)品保護(hù)等。此外,中國電子產(chǎn)品市場要求敏捷快速的研發(fā)周期和少量多樣的產(chǎn)品形態(tài),*適合FPGA應(yīng)用。
因此,中國FPGA產(chǎn)業(yè)享有巨大的發(fā)展空間,機(jī)遇與挑戰(zhàn)并存。
京微雅格的發(fā)展策略
京微雅早在2005年開始,就專注于研發(fā)具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的集FPGA、CPU、存儲(chǔ)器為一體的可編程系統(tǒng)芯片,是目前美國硅谷地區(qū)以外**利用自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)開發(fā)出商業(yè)化FPGA芯片產(chǎn)品的公司。它開創(chuàng)了芯片上可配置應(yīng)用平臺(tái)CAP(Configurable Application Platform),并占據(jù)領(lǐng)軍者地位。該平臺(tái)基于Tile構(gòu)架,不僅幫助客戶大大縮短了產(chǎn)品上市時(shí)間,提高產(chǎn)品設(shè)計(jì)靈活度,而且通過攤薄高額流片費(fèi)用降低了客戶進(jìn)入市場的成本。配合高效的軟件套件及面向應(yīng)用需求的豐富的軟硬IP模塊,CAP平臺(tái)可被廣泛運(yùn)用于可重構(gòu)系統(tǒng)芯片設(shè)計(jì),以增強(qiáng)系統(tǒng)供應(yīng)商的競爭力。
京微雅格采取以用戶設(shè)計(jì)(design-in)為先導(dǎo)的銷售方式,直接服務(wù)客戶的直銷模式為主,代理商(渠道)銷售模式為導(dǎo)向,提供雙贏服務(wù)??紤]到FPGA的靈活性等特點(diǎn),公司不僅提供上述不同領(lǐng)域內(nèi)通用的整體解決方案,還針對(duì)客戶的特殊需求,提供專門的設(shè)計(jì)服務(wù)。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(jì)劃建立強(qiáng)大的**應(yīng)用與設(shè)計(jì)服務(wù)中心,每年至少推出200個(gè)用戶設(shè)計(jì)和30個(gè)解決方案。
采購方面,京微雅格采用國際先進(jìn)的無晶圓片(Fabless)生產(chǎn)模式,芯片生產(chǎn)委托中芯國際等來執(zhí)行,成本會(huì)計(jì)入芯片成本,使公司專注于自己擅長的含金量高的芯片設(shè)計(jì)和產(chǎn)品**上,而產(chǎn)品質(zhì)量上也有更多的保證,價(jià)格更具優(yōu)勢(shì)。同時(shí)生產(chǎn)計(jì)劃和庫存變得更為靈活和易于實(shí)施,減少不必要的流通環(huán)節(jié)。
產(chǎn)品策略方面,京微雅格一方面儲(chǔ)備技術(shù),積極研發(fā)面向通訊領(lǐng)域的系列產(chǎn)品,和Xilinx/Altera開展**通信市場的爭奪;另一方面以“山”系列產(chǎn)品為重點(diǎn),開拓低端系統(tǒng)集成業(yè)務(wù);以CME-M系列產(chǎn)品為牽制和平衡,以撬動(dòng)CPLD/FPGA/MCU的中低端市場。
京微雅格在全球范圍內(nèi)引進(jìn)了FPGA領(lǐng)域的**領(lǐng)軍人才,培養(yǎng)了我國首批可編程技術(shù)的本土人才,填補(bǔ)了我國可編程領(lǐng)域自主進(jìn)行硬件設(shè)計(jì)和軟件開發(fā)的空白,是國內(nèi)FPGA研制的“黃埔軍校”。京微雅格的成功,將打破美國FPGA產(chǎn)業(yè)在世界上的**壟斷及其在**產(chǎn)品上對(duì)我國的封鎖,實(shí)現(xiàn)我國電子信息產(chǎn)業(yè)的大突破、大跨越。
除京微雅格之外,目前國內(nèi)還有幾家以逆向工程和**市場為主的企業(yè)。
時(shí)代民芯公司擁有自主研制的從萬門到百萬門FPGA共三個(gè)系列10個(gè)產(chǎn)品該公司在FPGA研發(fā)方面以客戶應(yīng)用為牽引,走差異化路線,開發(fā)面向特殊應(yīng)用的FPGA,滿足空間應(yīng)用和小型化產(chǎn)品的不同需求。
航天772所是全球**的宇航微電子整體解決方案的供應(yīng)商,同時(shí)也是專業(yè)的電子系統(tǒng)小型化解決方案的供應(yīng)商。航天772所從2002年開始從事高可靠的FPGA設(shè)計(jì)、封裝、測試及可靠性評(píng)估工作,通過10年的發(fā)展,形成了一支專業(yè)從事高可靠應(yīng)用的FPGA及PROM研制團(tuán)隊(duì)。航天772所在高可靠和高等級(jí)FPGA和PROM設(shè)計(jì)、封裝、測試及應(yīng)用等方面形成自主核心技術(shù)及系列產(chǎn)品,實(shí)現(xiàn)了中國自己的“航天百變芯”。