中美貿(mào)易酣戰(zhàn) 國產(chǎn)FPGA遇“天時”尚需“人和”

　　目前，全球FPGA市場被美國Xilinx(賽靈思)、Altera(阿爾特拉)、Lattice(萊迪思)、Microsemi(美高森美)四大巨頭高度壟斷，且在專利上面對后進(jìn)者產(chǎn)生嚴(yán)格封鎖。國產(chǎn)FPGA起步較國外廠商晚30年，技術(shù)和專利基礎(chǔ)薄弱。中興事件爆發(fā)和中美貿(mào)易戰(zhàn)升級，為本土FPGA國產(chǎn)化發(fā)展帶來新的契機(jī)。

　　國產(chǎn)FPGA發(fā)展迎來“天時”

　　FPGA因技術(shù)門檻極高，全球市場份額主要被美國四大巨頭高度壟斷。據(jù)不完全統(tǒng)計，在全球約50億美元的FPGA市場規(guī)模中，Xilinx和Altera占據(jù)90%，Lattice和Microsemi占據(jù)10%以內(nèi)，而國產(chǎn)FPGA市占率不到1%。對于晚30年起步的本土FPGA廠商來說，對美國FPGA的依賴程度非常高，特別是在中高端通訊、工控、國防、大數(shù)據(jù)等領(lǐng)域，幾乎100%都要依靠美國供應(yīng)商。

　　可見，無論是從產(chǎn)業(yè)發(fā)展的角度考慮，還是從國防安全的角度考慮，中國發(fā)展自主FPGA都已迫在眉睫。而中興事件和中美貿(mào)易戰(zhàn)爆發(fā)，給本土FPGA自主研發(fā)與國產(chǎn)化替代帶來了“天時”。

　　今年3月，美國政府一紙禁令讓中興瞬間陷入癱瘓，F(xiàn)PGA、基帶芯片、服務(wù)器芯片、光模塊等關(guān)鍵組件，成為扼住中興喉嚨的必殺武器。雖然該禁令目前已解除，但中興仍處于“嚴(yán)密觀察”期。在中美貿(mào)易戰(zhàn)仍不斷升級的當(dāng)下，仍難保美方不會故技重施。

　　FPGA是通訊行業(yè)的核心器件所在，一旦禁售，中國很多企業(yè)將面臨癱瘓。據(jù)不完全統(tǒng)計，中興每年從美國采購的FPGA金額高達(dá)上億美元，依賴程度高達(dá)90%以上。

　　加速云創(chuàng)始人兼CEO鄔剛表示，F(xiàn)PGA是通信市場非常關(guān)鍵的部件，且需求量大，一旦禁售，中國通信類企業(yè)將全部遭殃。不過，他也指出，美國巨頭對中國市場的依賴程度非常高，如華為、中興分別是Xilinx TOP 5和TOP 10的客戶，禁售必定是雙輸?shù)木置妗?/p>

　　盡管是“雙輸”局面，但國內(nèi)廠商顯然更為被動，國內(nèi)FPGA廠商高端技術(shù)缺乏，難在短時間內(nèi)補(bǔ)上“通訊”這塊缺口。

　　因FPGA產(chǎn)品類別繁多，要分很多個系列，每個系列又有好幾十種不同的封裝形式，中興、華為等企業(yè)會根據(jù)FPGA的性能、容量、密度、封裝型號的不同來做產(chǎn)品適配，國內(nèi)廠商還難以做到產(chǎn)品的全規(guī)格覆蓋，在實(shí)現(xiàn)替代方面仍困難重重。

　　如何應(yīng)對?京微齊力CEO王海力認(rèn)為，當(dāng)務(wù)之急，一是要在硬件端加大對中高端產(chǎn)品的投入，讓國內(nèi)客戶想用并敢用國產(chǎn)FPGA;二是國家要加大政策扶持和人才培養(yǎng)力度，多給國產(chǎn)廠商歷練的時間，上下聯(lián)動逐步實(shí)現(xiàn)突破。

　　“在中興事件發(fā)生之后，中興、華為等從業(yè)者來找過我們，商討國產(chǎn)FPGA如何切入到通訊廠商中去，但通訊設(shè)備驗證需要很長一個周期，從室內(nèi)驗證，到場外測試，到大規(guī)模出貨，沒有三五年實(shí)現(xiàn)不了。如果中興、華為愿意給本土FPGA廠商開一個窗口，相信隨著國產(chǎn)FPGA生態(tài)的搭建和完善，產(chǎn)品驗證周期會越來越短。”王海力說。

　　生態(tài)系統(tǒng)不完善，乃當(dāng)前最大難題

　　生態(tài)系統(tǒng)問題，是當(dāng)前國內(nèi)FPGA發(fā)展最大的難題。目前，中國本土FPGA才剛剛起步，代表廠商有廣東高云半導(dǎo)體、北京京微齊力、上海安路科技、深圳紫光同創(chuàng)、上海遨格芯微電子、西安智多晶微電子等企業(yè)。這些企業(yè)均成立于2010年之后，IP核和EDA工具儲備嚴(yán)重不足，導(dǎo)致方案開發(fā)商和終端應(yīng)用商很少采用國產(chǎn)FPGA。

　　“生態(tài)系統(tǒng)不完善，是當(dāng)前國產(chǎn)FPGA面臨的最大問題!”有方案開發(fā)商告訴集微網(wǎng)記者：“不是我們不用國產(chǎn)FPGA來做開發(fā)，而是國外FPGA在IP核、EDA工具、軟件開發(fā)、技術(shù)支持上更加系統(tǒng)全面，能為我們節(jié)省開發(fā)時間和成本，這是不可規(guī)避的現(xiàn)實(shí)。”

　　國產(chǎn)FPGA國產(chǎn)化替代難度有二，一是EDA工具太弱，貢獻(xiàn)率低，算法上沒有突破，應(yīng)用端難以去做開發(fā);二是缺乏IP核，國外廠商在任何應(yīng)用場景下都有可用的IP核。

　　“我們用Xilinx、Altera做開發(fā)的成功率是80-90%甚至90%以上，且不用擔(dān)心可靠性的問題，而用萊迪思和國內(nèi)FPGA芯片成功率就會大打折扣。在IP方面，若我們想做任何一個細(xì)分市場的應(yīng)用開發(fā)，國外IP可以直接拿到，而國內(nèi)廠商還難以實(shí)現(xiàn)。上述問題不解決，國產(chǎn)FPGA的發(fā)展根本無法突破?！痹摲桨搁_發(fā)商表示。

　　作為國內(nèi)FPGA代表性廠商，京微齊力CEO王海力也坦言，國內(nèi)FPGA生態(tài)差距不止一點(diǎn)點(diǎn)，完善的生態(tài)系統(tǒng)，取決于有多少廠商在用你的芯片，有多少應(yīng)用開發(fā)廠商在基于你的芯片做方案設(shè)計和軟件開發(fā)等，而這需要花5至8年甚至8至10年的時間來實(shí)現(xiàn)。

　　當(dāng)前，國產(chǎn)FPGA應(yīng)用開發(fā)人員仍較少，生態(tài)的建立需要產(chǎn)業(yè)一起努力。王海力表示，希望有關(guān)部門聯(lián)動，針對電力、通訊等中高門檻的領(lǐng)域，多給本土廠商合作的機(jī)會，共同縮短生態(tài)建立的時間。同時，本土廠商要在細(xì)分市場找準(zhǔn)自己的突破口，再逐漸向中高端延伸。

　　從細(xì)分市場入手，逐個擊破

　　國內(nèi)FPGA廠商的發(fā)展機(jī)會，在于市場需求足夠大。一份來源于Global Market Insights的數(shù)據(jù)顯示，預(yù)計到2022年亞太區(qū)域FPGA市場將突破40億美元，中國市場容量約在100億元左右，這么大的市場，國產(chǎn)FPGA能從中獲益多少?

　　“雖然國產(chǎn)FPGA較國外落差較大，但國產(chǎn)FPGA并非完全沒有發(fā)展機(jī)會?！蓖鹾ＡφJ(rèn)為，很多應(yīng)用場景并不需要高大上的產(chǎn)品，而更需要“差異化、有特點(diǎn)”的產(chǎn)品，比如消費(fèi)類市場，成本優(yōu)先，準(zhǔn)入門檻低，對資金和團(tuán)隊要求并不那么高，這是一個很好的突破口。

　　據(jù)不完全統(tǒng)計，中國FPGA有100億元左右的市場，約15億美金，本土FPGA占比1%不到，但在一些細(xì)分市場，中國FPGA仍有機(jī)會，諸如AI智能終端、視頻顯示、工控和低端通訊設(shè)備領(lǐng)域，國產(chǎn)廠商已有很大突破，不少廠商進(jìn)入了disigh in模式，少數(shù)廠商還在LED顯示控制、汽車ADAS、智能安防監(jiān)控等領(lǐng)域大有斬獲。

　　除此，新興市場也顯露出不錯的發(fā)展契機(jī)，“我們希望在人工智能、大數(shù)據(jù)、云計算、物聯(lián)網(wǎng)、邊緣計算等新興市場找到突破點(diǎn)，在這方面國產(chǎn)FPGA和國外FPGA站在同一起跑線上，國產(chǎn)FPGA還是有機(jī)會的?！睆V東高云半導(dǎo)體市場副總裁黃俊說。

　　綜合受訪者觀點(diǎn)，以差異化設(shè)計主打細(xì)分市場，是國產(chǎn)FPGA發(fā)展的必經(jīng)之路，且國內(nèi)市場“近水樓臺先得月”的本地化優(yōu)勢愈發(fā)明顯。

　　王海力說：“中國是消費(fèi)電子制造和消費(fèi)大國，市場在我們手上，國外企業(yè)沒那么快捕捉到中國細(xì)分市場的需求，而我們不僅可以快速捕捉到第一手的市場信息，還能跟應(yīng)用端快速對接，做出下一代更具性價比的產(chǎn)品。”

　　不過據(jù)記者了解，在消費(fèi)類市場，F(xiàn)PGA的生命周期比較短(2年左右)，由此帶來的資金流壓力、工藝管理的壓力不可小覷，因此國產(chǎn)FPGA廠商選擇細(xì)分市場切入的同時要謹(jǐn)防這些風(fēng)險的發(fā)生。

　　總之，中興事件和中美貿(mào)易戰(zhàn)升級堪稱“天時”，對國產(chǎn)芯片自主研發(fā)和國產(chǎn)化替代是一大促進(jìn)。目前，在應(yīng)用規(guī)模上，國內(nèi)幾家民用FPGA廠商也已實(shí)現(xiàn)了每年百萬級的出貨量。相信在此良好勢頭的帶動下，在政策扶持與應(yīng)用端的聯(lián)動支持下，F(xiàn)PGA國產(chǎn)化替代不再是一個遙遠(yuǎn)的夢想。