中兴事件爆发和中美贸易战升级，能否为本土FPGA国产化发展带来新的契机？.doc

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1、中兴事件爆发和中美贸易战升级，能否为本土FPGA国产化发展带来新的契机？　　目前，全球FPGA市场被美国Xilinx（赛灵思）、Altera（阿尔特拉）、Lattice（莱迪思）、Microsemi(美高森美)四大巨头高度垄断，且在专利上面对后进者产生严格封锁。　　国产FPGA起步较国外厂商晚30年，技术和专利基础薄弱。中兴事件爆发和中美贸易战升级，能否为本土FPGA国产化发展带来新的契机？　　首先介绍下什么是FPGA？FPGA即现场可编程门阵列，它是在PAL、GAL、CPLD等可编程器件的基础上进一步发展的产物。它是作为专用集成电路（ASIC）领域中的一种半定制电路而出现的，既解决了定

2、制电路的不足，又克服了原有可编程器件门电路数有限的缺点。　　基本特点　　1）采用FPGA设计ASIC电路(专用集成电路)，用户不需要投片生产，就能得到合用的芯片。　　2）FPGA可做其它全定制或半定制ASIC电路的中试样片。　　3）FPGA内部有丰富的触发器和I/O引脚。　　4）FPGA是ASIC电路中设计周期最短、开发费用最低、风险最小的器件之一。　　5)FPGA采用高速CMOS工艺，功耗低，可以与CMOS、TTL电平兼容。　　可以说，FPGA芯片是小批量系统提高系统集成度、可靠性的最佳选择之一。　　　　下面重点介绍下国产FPGA的发展现状，根据权威市场调研机构Gartner数据显示，

3、2014年全球FPGA市场总规模达到50亿美金，其中，中国的市场份额有15亿美金，中国市场占全球市场的三分之一。分析机构预计2015年至2020年全球FPGA市场的年复合增长率为9%，到2020年全球FPGA市场规模将达84亿美金。　　具体细分领域来看，在FPGA被用于深度学习之前，FPGA主要有3大应用方向：　　（1）通信设备的高速接口电路设计，FPGA可以用来做高速信号处理，一般如果AD采样率高，数据速率高，这时就需要FPGA对数据进行处理，比如对数据进行抽取滤波，降低数据速率，使信号容易处理，传输，存储；　　（2）数字信号处理方向/数学计算方向，包括图像处理，雷达信号处理，医学信号

4、处理等，优势是实时性好，用面积换速度，比CPU快的多；　　（3）SOPC，即利用FPGA这个平台搭建的一个嵌入式系统的底层硬件环境，然后设计者在上面进行嵌入式软件开发。　　国产FPGA发展迎来“天时”　　FPGA因技术门槛极高，全球市场份额主要被美国四大巨头高度垄断。据不完全统计，在全球约50亿美元的FPGA市场规模中，Xilinx和Altera占据90%，Lattice和Microsemi占据10%以内，而国产FPGA市占率不到1%。对于晚30年起步的本土FPGA厂商来说，对美国FPGA的依赖程度非常高，特别是在中高端通讯、工控、国防、大数据等领域，几乎100%都要依靠美国供应商。　　

5、可见，无论是从产业发展的角度考虑，还是从国防安全的角度考虑，中国发展自主FPGA都已迫在眉睫。而中兴事件和中美贸易战爆发，给本土FPGA自主研发与国产化替代带来了“天时”。　　今年3月，美国政府一纸禁令让中兴瞬间陷入瘫痪，FPGA、基带芯片、服务器芯片、光模块等关键组件，成为扼住中兴喉咙的必杀武器。虽然该禁令目前已解除，但中兴仍处于“严密观察”期。在中美贸易战仍不断升级的当下，仍难保美方不会故技重施。　　FPGA是通信市场非常关键的部件，且需求量大，一旦禁售，中国通信类企业将全部遭殃。不过，他也指出，美国巨头对中国市场的依赖程度非常高，如华为、中兴分别是XilinxTOP5和TOP10的

6、客户，禁售必定是双输的局面。　　尽管是“双输”局面，但国内厂商显然更为被动，国内FPGA厂商高端技术缺乏，难在短时间内补上“通讯”这块缺口。　　因FPGA产品类别繁多，要分很多个系列，每个系列又有好几十种不同的封装形式，中兴、华为等企业会根据FPGA的性能、容量、密度、封装型号的不同来做产品适配，国内厂商还难以做到产品的全规格覆盖，在实现替代方面仍困难重重。　　如何应对？当务之急，一是要在硬件端加大对中高端产品的投入，让国内客户想用并敢用国产FPGA；二是国家要加大政策扶持和人才培养力度，多给国产厂商历练的时间，上下联动逐步实现突破。　　生态系统不完善，乃当前最大难题　　生态系统问题，是

7、当前国内FPGA发展最大的难题。有方案开发商：“不是我们不用国产FPGA来做开发，而是国外FPGA在IP核、EDA工具、软件开发、技术支持上更加系统全面，能为我们节省开发时间和成本，这是不可规避的现实。”　　国产FPGA国产化替代难度有二，一是EDA工具太弱，贡献率低，算法上没有突破，应用端难以去做开发；二是缺乏IP核，国外厂商在任何应用场景下都有可用的IP核。　　当前，国产FPGA应用开发人员仍较少，生态的建立需要产业一起努力。相