Tekoälyteknologian (AI) nopean kehityksen myötä sen sovellusrajat laajenevat yksinkertaisesta kuvantunnistuksesta monimutkaiseen luonnollisen kielen käsittelyyn.Autopilotti, älykäs valmistus ja muut huippuluokan alat, tekoäly muuttaa maailmaamme ennennäkemättömällä nopeudella.

Tässä tekoälyvallankumouksessa syväoppiminen, sen ydinvoimana, edistää edelleen algoritmien ja mallien innovointia ja asettaa myös tiukempia vaatimuksia laskentaresursseille.

Vaikka FPGA, joka syntyi vuonna 1985, ei ole ollut olemassa pitkään aikaan, se on jo voittanut paikan siruaaltossa ainutlaatuisella "ohjelmoitavuuden" edulla ja siitä on tullut toinen vahva GPU-sirujen kilpailija.

01

FPGA:n ominaisuudet

FPGA-sirut on kehitetty ohjelmoitavien laitteiden (PAL, GAL, CPLD) pohjalta, ja ne ovat puoliksi räätälöityjä ja ohjelmoitavia integroituja piirejä. FPGA:lla on kolme pääominaisuutta:

Suuri ohjelmoitavuus ja joustavuus

Olipa kyseessä CPU, GPU, DSP, Memory tai erilaiset ASIC-sirut, sirun valmistuksen jälkeen sen toiminta on korjattu, eivätkä käyttäjät voi tehdä mitään muutoksia sen laitteiston toimintoihin. Kun FPGA-siru on valmistettu, sen toimintoja ei ole vahvistettu. Käyttäjät voivat käyttää FPGA-siruyhtiön tarjoamaa EDA-ohjelmistoa toiminnallisesti konfiguroidakseen suunnittelemansa piirin todellisten tarpeidensa mukaan, mikä muuntaa tyhjän FPGA-sirun FPGA-siruksi. Integroitu piiri, jolla on tietyt toiminnot.

Jokainen FPGA-siru voidaan konfiguroida useilla eri toiminnoilla eri toimintojen saavuttamiseksi, ja se on erittäin joustava.

Lyhyt kehityssykli

Esimerkiksi logiikkasiruissa ASIC-valmistusprosessi sisältää useita vaiheita, kuten logiikkatoteutuksen, johdotuksen käsittelyn ja nauhan poiston, kun taas FPGA ei vaadi johdotusta, peittämistä ja mukautettua nauhalähtöä, mikä yksinkertaistaa suuresti sirun kehitystä. Yleisten logiikkasirujen, kuten ASIC, DSP, SOC jne., kehityssykli kestää 14-24 kuukautta tai jopa kauemmin, kun taas FPGA kestää vain 6-12 kuukautta, mikä on 55 % vähemmän aikaa kuin muiden sirujen kehitysjaksot.

Aivan kuten Xilinx, maailman suurin FPGA-valmistaja, uskoo, että nopeampi oleminen on tärkeämpää kuin halvempi 14 prosentin markkinaosuuden menetys.

Korkea rinnakkaislaskennan tehokkuus

FPGA kuuluu rinnakkaislaskentaan, eli se voi suorittaa useita käskyalgoritmeja kerralla. Perinteiset ASIC:t, DSP:t ja CPU:t ovat kaikki sarjalaskentaa ja voivat käsitellä vain yhtä käskysarjaa kerrallaan. Siksi joissakin erikoistehtävissä FPGA:n rinnakkaislaskennan tehokkuus on suurempi kuin sarjalaskennan tehokkuus.

CPU, GPU, ASIC ja FPGA ovat neljän tyyppisiä tietokoneprosessoreita, ja eri prosessoreilla on ainutlaatuisia etuja.

FPGA:n ja valtavirran sirujen vertailu

CPU:ssa on vähemmän loogisia toimintayksiköitä (ALU) ja suurempi ohjain (ohjausyksikkö), jossa on pienempiä ja loogisempia toimintayksiköitä (ALU), ohjaimessa on yksinkertaisia ​​toimintoja ja vähemmän välimuistia. Ero arkkitehtuurissa tekee CPU:sta hyvän logiikan ohjauksessa ja sarjalaskelmissa, kun taas GPU on hyvä korkean intensiteetin rinnakkaislaskelmissa. GPU:n yksittäisen laskentayksikön prosessointiteho on heikompi kuin prosessorin ALU:n, mutta suuri määrä laskentayksiköitä voi toimia samanaikaisesti kun kohdataan korkean intensiteetin rinnakkaislaskenta, sen suorituskyky on parempi että CPU. Nykyään GPU:ita käytetään kuvankäsittelyn lisäksi yhä enemmän muissakin laskelmissa.

Voidaan sanoa, että CPU on enemmän kuin erinomainen johtaja, jolla on useita toimintoja. Sen etuna on vahvat ajoitus-, hallinta- ja koordinointiominaisuudet, joita seuraa laskentateho. GPU vastaa työntekijää, jolla on "paljon laskentatehoa", joka hyväksyy suorittimen ajoituksen.

ASIC on lyhenne sanoista Application Specific Integrated Circuit, joka viittaa integroituun piiriin, joka on suunniteltu ja valmistettu vastaamaan käyttäjän erityisvaatimuksia ja tiettyjen elektronisten järjestelmien tarpeita. ASIC:n ominaisuus on, että se on suunnattu tiettyjen käyttäjien tarpeisiin Verrattuna yleiskäyttöisiin integroituihin piireihin, sen etuna on pienempi koko, pienempi virrankulutus, parempi luotettavuus, parempi suorituskyky, parempi luottamuksellisuus ja alhaisemmat kustannukset. tuotantoon.

ASIC-pohjaisten tekoälysirujen kehittäminen on enemmän kuin piirisuunnittelua, joka vaatii toistuvaa optimointia ja pitkää nauha-out-sykliä, joten kehityssykli on pitkä.

Massatuotannon jälkeen ASIC-tekoälysirujen hinta ja hinta ovat alhaisemmat. Vaikka ASIC-tekoälysirujen on käytävä FPGA:han verrattuna pidempi kehityssykli ja vaativat kalliita nauha-investointeja, nämä varhaiset kehitysinvestoinnit laimentuvat massatuotannon jälkeen, joten massatuotannon jälkeen ASIC-tekoälysiru Kustannus ja hinta on alhaisempi kuin FPGA-tekoälysirut.

Ainutlaatuisesta arkkitehtuuristaan ​​hyötyvän FPGA:n ohjelmoitavien ominaisuuksien ansiosta se saavuttaa paremman tasapainon laskentatehon, kustannusten ja virrankulutuksen välillä kuin muut prosessorit.

02

FPGA on räjähtämässä

FPGA:lla on laaja valikoima sovellusskenaarioita korkean ohjelmoitavuuden joustavuuden, lyhyen kehityssyklin ja korkean rinnakkaislaskennan tehokkuuden ansiosta.

Communications on tällä hetkellä suurin FPGA-sovellusmarkkina. FPGA:n sovelluksia viestintäalalla ovat verkkokytkentä, viestintäprotokollan muunnos, vuonohjaus jne. Sillä voidaan saavuttaa tehokas tiedonkäsittely ja laajamittainen radiotaajuusrele.Esimerkiksi sisään5GViestintätekniikassa FPGA:ta käytetään signaalinkäsittelyyn ja tukiasemien tietojenkäsittelyyn, mikä parantaa viestintäjärjestelmän suorituskykyä ja vakautta.

Teollisuusala on yksi tärkeimmistä FPGA-sirujen sovellusmarkkinoista. FPGA:ta käytetään pääasiassa teollisuudessa signaalinohjaus- ja laskentakiihdytystoimintojen saavuttamiseksi videonkäsittelyssä, kuvankäsittelyssä, CNC-työstökoneissa ja muilla aloilla. Esimerkiksi automatisoiduilla tuotantolinjoilla FPGA:ita käytetään ohjaamaan robottikäsivarsien liikettä ja koordinoimaan eri laitteiden toimintaa.

Datakeskus on yksi nousevista FPGA-sirujen sovellusmarkkinoista. Palvelinkeskusten laskennan ja käsittelyn alalla FPGA-siruja käytetään pääasiassa laitteistokiihdytykseen. Verrattuna suorittimiin, FPGA-sirut voivat tarjota tehokkaan laskentatehon ja riittävän joustavuuden samaan aikaan niiden käskyttömän ja jaetun muistin arkkitehtuurin ansiosta ASIC:n avulla FPGA-sirut voivat saavuttaa erinomaisen tasapainon joustavuuden, kehitysajan jne.

Sähköautojen lisääntyessäFPGA:ita käytetään yhä enemmän autoissa. FPGA:iden kysyntä autoelektroniikkateollisuudessa tulee pääasiassa ADAS:sta (älykkäät anturijärjestelmät) ja AV:sta (autonomiset ajoneuvot). Esimerkiksi: FPGA-siruja voidaan käyttää ohjaamaan ja ohjaamaan sähköajoneuvojen moottorinohjausjärjestelmiä, yhdistämään ajojärjestelmiä, kojelaudat, tutkat, ultraäänianturit ja muut ajoneuvossa olevat laitteet signaalinkäsittelyn ja ohjauksen toteuttamiseksi, kuten lasertutka ja millimetriaaltotutka. Videon siltauksen ja fuusion alalla FPGA-siruja voidaan käyttää useiden kuva-antureiden signaalisilloitukseen, 3D-surround-videon yhdistämiseen, peruutusapuvideoon, avustettuun ajovideoon ja muihin toimintoihin. Avustetun ajon ja autonomisen ajon aloilla FPGA-sirujen avulla voidaan toteuttaa erilaisia ​​toimintoja, kuten konenäköä ja kohteen havaitsemista.

Tekoälyn aikakaudella, AI-algoritmit innovoivat jatkuvasti ja niillä on korkeat vaatimukset laitteiston laskentateholle ja joustavuudelle.FPGA:n joustavuus sopii juuri tekoälyn ominaisuuksiin . FPGA:ita käytetään pääasiassa kiihdyttiminä matriisin kertolaskualgoritmeille jaNeuraaliverkot Kiihdytin toimilaite. Se voi saavuttaa matalan latenssin ja korkean suorituskyvyn laskennan, mikä tarjoaa tehokkaan laitteistotuen tekoälyn kehittämiseen. Esimerkiksi syväoppimisen alalla FPGA:ta käytetään nopeuttamaan hermoverkkojen päättely- ja koulutusprosessia, parantaen tekoälyjärjestelmien käsittelynopeutta ja energiatehokkuutta. Lisäksi, kun heterogeenisen laskennan fuusion kaltaiset muodot tulevat yhä suositummiksi, arkkitehtuurit, kuten FPGA+CPU, tuovat myös lisää mahdollisia etuja tekoälyyn.

03

Kansainvälinen FPGA-kilpailumaisema

Maailmanlaajuisia FPGA-markkinoita hallitsee pääasiassa kahden ulkomaisen yrityksen, Xilinxin (AMD osti) ja Intelin duopoli. Vuonna 2019 näiden kahden yrityksen osuus maailmanlaajuisesta markkinaosuudesta oli yli 85 prosenttia. Korkeiden teknisten esteiden ja nopean päivityksen vuoksi globaalit FPGA-markkinat ovat erittäin keskittyneet, ja kotimaisten valmistajien osuus on pieni.

AMD-tuotteet ovat tulleet 7 nm:n kompleksiseen heterogeenisyyteen

AMD (Xilinx) FPGA:hen liittyvä tuotematriisi sisältää pääasiassa: neljä suurta FPGA-tuotesarjaa (VIRTEX, KINTEX, ARTIX, SPARTAN) ja kaksi muuta pitkälle integroitua Adaptive SoC (AdaptiveSoC) -sarjaa (ZYNQ, VERSAL).

AMD (Xilinx) FPGA high/mid/low-end tuotesarjojen vertailu

Sirujen valmistusprosessin näkökulmasta, sisältää pääasiassa neljä luokkaa: UltraScale+ (16nm), UltraScale (20nm), 7-sarja (28nm) ja 6-sarja (45nm) VERSAL on yleinen päivitys 7nm-prosessiin.

Siruarkkitehtuurin näkökulmastaYksittäiset FPGA-sirut ovat kehittymässä kohti edistyneempiä prosesseja, nopeampia piirirakenteita ja monimutkaisia ​​heterogeenisia SoC-järjestelmiä.

Tuotteen hinnan näkökulmasta, kun tuotteen sijoittelu siirtyy halvemmasta huippuluokkaan, indikaattorit, kuten FPGA-kapasiteetti, paranevat edelleen, viestintäarkkitehtuuria päivitetään asteittain ja vastaavan kehityslevyn hinta nousee vähitellen muutamasta sadasta dollarista yli 10 000 dollariin. dollaria.

Sovellusalojen näkökulmasta, Huippuluokan sovelluksiin, kuten konesaleihin, soveltuvat FPGA-sirut ovat enimmäkseen huippuluokan FPGA-tuotelinjoja, ja vain pieni määrä keski- ja huippuluokan FPGA-laitteita pystyy myös täyttämään datakeskusten verkon kiihdytystarpeet.

Intel: Huippuluokan tuotteita on toimitettu suuria määriä, ja vähän virtaa käyttävät sarjat julkaistaan ​​pian

Tämän vuoden maaliskuussa Intel teki Programable Solutions Groupista (PSG) itsenäisen toiminnan ja esitteli sen uudelleen Altera-brändikuvan alla. Äskettäin perustettu Altera on muotoillut uuden kehitysstrategian, jonka tavoitteena on vahvistaa ja laajentaa markkina-asemaansa keskittymällä korkean suorituskyvyn FPGA-markkinoille, samalla kun se tutkii aktiivisesti keskitason ja matalan luokan FPGA-markkinoita houkutellakseen laajempaa asiakaskuntaa ja laajentaakseen kehitystä. tilaa.

Agilex FPGA ja SoC FPGAPerhe on rakennettu Intelin 10 nm:n prosessisolmuun, mikä parantaa suorituskykyä ja vähentää virrankulutusta.

Agilex9 FPGA ja SoC FPGA Tarjoaa ennennäkemättömät ominaisuudet ja optimoinnit kohdesovelluksille ylittäen ohjelmoitavan valtavirran rajat. Tällä hetkellä on saavutettu laajamittaista tuotantoa. Alan johtavilla datamuuntimillaan tämä tuote soveltuu erityisen hyvin sovelluksiin, jotka vaativat laajakaistaisten sekasignaalisten FPGA:iden käsittelyä.

Agilex7 FPGA ja SoC FPGA Se on korkean suorituskyvyn FPGA, joka tarjoaa alan johtavan arkkitehtuurin ja I/O-nopeuden, mikä tekee siitä ihanteellisen kaistanleveysintensiivisimpiin ja laskentaintensiivisimpiin sovelluksiin. Intel Agilex 7:n logiikkarakenteen suorituskyky ja virrankulutussuhde on noin 2 kertaa korkeampi kuin kilpailijoiden 7nm solmun FPGA:t.

Agilex 7 Laite käyttää edistynyttä 10nm SuperFin-tekniikkaa (F-Series ja I-Series), Intel 7 -tekniikkaa (M-Series) ja toisen sukupolven Intel Hyperflex FPGA -arkkitehtuuria. Tämän tuotteen sovellusalueita ovat datakeskukset, verkot, puolustus ja teollisuus.

Agilex 5 Se on keskitason FPGA, joka on optimoitu sovelluksiin, jotka vaativat korkeaa suorituskykyä, alhaista virrankulutusta ja pientä kokoa. Tuote on nyt yleisesti saatavilla.

Intel Agilex 5 on ensimmäinen FPGA, joka tukee LPDDR4:tä, LPDDR5:tä (+DDR4, DDR5), ensimmäinen tuote, joka on varustettu AI-tensorilohkoilla, ja siinä on ensimmäinen epäsymmetrinen moniytiminen sovellusprosessorijärjestelmä (2xArm A76, 2xArm A55), joka voi parantaa Edge AI -päättelykykyjen suorituskyky. Sen E-sarja on optimoitu 16 nm:n kilpaileviin tuotteisiin verrattuna, D-sarjan suorituskyky/teho on 1,6-kertainen kulutussuhde on kasvanut 2 kertaa.

Agilex 3 Pian tulevassa tuoteperheessä on pienempi muoto sekä teho- ja kustannusoptimointi. Tämä tuote on suunniteltu tarjoamaan johtavan pienitehoisen FPGA-perheen yksinkertaisia ​​toimintoja pilvipalveluissa, viestinnässä ja älykkäissä reunasovelluksissa.

Yhteenvetona voidaan todeta, että Alteran tuotevalikoima on yhä täydellisempi, joista Agilex 9 on suurtuotantovaiheessa, Agilex 7:n F-sarjan ja I-sarjan laitteet on otettu tuotantoon, Agilex 5 on täysin lanseerattu ja tuleva Agilex 3 täyttää pilvitekniikan vaatimukset , viestintä ja älykkäät reunasovellukset vaativat vähän monimutkaisia, vähän virtaa kuluttavia FPGA:ita.

04

Taistelu kotimaisista tuotteista käy entisestään

Tällä hetkellä kuilu paikallisten FPGA-valmistajien ja ulkomaisten johtajien välillä on objektiivisesti katsottuna olemassa, ja kuromisen varaa on riittävästi.

Kuilu kotimaisten ja ulkomaisten valmistajien välillä

Katsotaanpa ensin nykyistä kuilua kotimaisten ja kansainvälisten valmistajien välillä.

FPGA-kapasiteetin näkökulmasta, kotimaisen siviili-FPGA:n nykyinen korkein taso voi saavuttaa noin 400 000 logiikkayksikköä, ja nykyinen maailman suurin FPGA-kapasiteetti on VP1902 (Versal Premium), jonka AMD julkaisi 27. kesäkuuta 2023 ja jossa on jopa 18 507 000 logiikkayksikköä, mikä on 46 kertaa Kiinaan verrattuna.

Valmistusprosessin näkökulmasta, edistynein kotimainen prosessi on tällä hetkellä 14/16 nm, ja Xilinx julkaisi 7 nm heterogeenisen FPGA-tuotteen Versal vuonna 2018.

Tulojen näkökulmasta , Kiinan suurimpia FPGA-yrityksiä ovat Unisoc, Anlu Technology, Fudan Microelectronics, Gowin Semiconductor, Guowin Microelectronics, Yilingsi, Xi'an Zhiduojing, Jingwei Qili jne. Tärkeänä osana globaaleja FPGA-markkinoita Kiinan osuus markkinoista on noin 1/3 vuonna 2022. Toimitusketjun puolella kotimaisten FPGA-sirujen globaali markkinaosuus on kuitenkin alle 10 %.

Loppupään sovellusten näkökulmastaTällä hetkellä yksikään kotimainen FPGA ei ole päässyt kahdelle huippuluokan FPGA-alueelle - prototyyppivarmennukseen ja datakeskuksen kiihdytettyyn laskemiseen.

Bruttokateprosentin näkökulmastaTällä hetkellä kotimaiset FPGA:t ovat keskittyneet korvaamaan keskikokoisia ja pieniä kapasiteettia kulutuselektroniikan alalla Tyypillinen bruttomarginaali on 35 % ja 40 % välillä. AMD:lla on kauden aikana erinomaisia ​​kilpailuetuja huippuluokan FPGA-markkinoilla. 70 % viimeisen kolmen vuoden aikana.

Kotimaiset valmistajat edistyvät nopeasti teknologisesti

Vaikka Kiinan FPGA-teollisuus alkoi myöhään, se on kehittynyt nopeasti viime vuosina.

Markkinoiden vetämänä ja kansallisten politiikkojen tukemina paikalliset FPGA-yritykset ovat jatkaneet kovaa työtä ja saavuttaneet huomattavia tuloksia sekä teknologiassa että markkinoilla.

Tällä hetkellä kiinalaisten valmistajien pienikapasiteettinen FPGA-tekniikka on kehittynyt suhteellisen kypsästi.Pienen kapasiteetin FPGA:ssa on alle 100 nm logiikkayksikköä ja se vaatii äärimmäisen alhaisia ​​kustannuksia ja alhaista virrankulutusta.

Suurin osa kotimaisista valmistajista on tuonut markkinoille tällaisia ​​tuotteita vuonna 2019 tai sitä ennen, ja ne ovat usein paikallisten FPGA-valmistajien ensimmäisen sukupolven tuotteita. Esimerkiksi Unisocin Logos-sarja lanseerattiin vuonna 2017, ja se on 40 nm:n pienitehoinen, edullinen FPGA, jonka logiikkayksiköt ovat välillä 12-102 kt. GOWIN Semiconductorin 55 nm FPGA LittleBee lanseerattiin vuonna 2016. Se on yrityksen ensimmäisen sukupolven tuote, jonka logiikkayksiköiden määrä vaihtelee 1 - 8 000 välillä.

28 nm:n pienen ja keskikapasiteetin markkinoilla kiinalaisilla FPGA-valmistajilla on jo kypsiä tuotteita. Keskikapasiteettinen FPGA viittaa pääasiassa FPGA:ihin, joiden logiikkayksiköt ovat 100 000–500 000. Pääsovellukset ovat keskittyneet langattoman viestinnän, teollisuuden, autojen ja A&D-aloihin. Suorituskyky ja virrankulutus ovat yhtä tärkeitä, ja se vaikuttaa myös kustannuksiin. Esimerkiksi Unisoc, Anlu Technology ja Zhiduoji lanseerasivat kaikki 28nm FPGA-tuotteet vuonna 2020, lähinnä Xilinxin 7-sarjan tuotteiden vertailussa.

Lisäksi jotkut valmistajat ovat tuoneet markkinoille 22 nm:n FPGA:t korvaamaan joitain 28 nm:n matala- ja keskikapasiteettisia FPGA-laitteita. Esimerkiksi Gowinin syyskuussa 2022 lanseeraama Aurora V on sen 22 nm FPGA-tuote, jonka logiikkayksikkömäärä on 138 000.

Suuren kapasiteetin FPGA:t yli 500K on tällä hetkellä vaikea korvata kotimaisilla. Paikallisten yritysten on kehitettävä syvällisesti laitteistoarkkitehtuuria, EDA-ohjelmistoja, IP-suorituskykyä jne. Niistä tärkeintä on ratkaista EDA-ohjelmiston layout- ja reititysongelma suuren mittakaavan FPGA:ssa.

Kotimaan FPGA-tuotot kasvavat merkittävästi

Katsotaanpa kotimaisten FPGA-valmistajien tuloja.

Anlu Technology on johtava kotimaisen FPGA-alan yritys Vuosina 2018 ja 2019 Anlu Technologyn liiketulos oli vain 28,5203 miljoonaa yuania ja 122 miljoonaa yuania. Myöhemmin sen suorituskyky kaksinkertaistui vuosina 2021 ja 2022.

Julkisten tietojen mukaan Anlu Technologyn FPGA-liiketoiminnan liikevaihto vuonna 2020 oli 280 miljoonaa yuania, ja se jatkoi nousuaan seuraavina vuosina. Vuoteen 2021 mennessä sen FPGA-liiketoiminnan liikevaihto kasvaa 642 miljoonaan yuaniin, mikä on yli kaksinkertainen verrattuna edelliseen vuoteen. Vuoteen 2022 mennessä tämä määrä nousee 989 miljoonaan yuaniin, mikä osoittaa vahvaa markkinoiden kasvuvauhtia.

Myös Anlu Technologyn bruttokate kehittyi hyvin. Vuodesta 2020 vuoteen 2022 sen bruttomarginaalit ovat 34,05 %, 34,18 % ja 39,13 %, mikä osoittaa tasaista nousua. Erityisesti FPGA-liiketoiminta-alueella sen bruttokate nousee 39,13 prosenttiin vuonna 2022.

Vakiintuneena kotimaisena IC-suunnitteluyrityksenä Fudan Micro pärjää hyvin myös FPGA-kentässä. Viime vuosina sen FPGA-liiketoiminnan liikevaihto on jatkanut kasvuaan. Vuonna 2020 Fudan Micron FPGA-liiketoiminnan liikevaihto oli 204 miljoonaa yuania vuoteen 2021 mennessä, ja vuoteen 2022 mennessä se oli 781 miljoonaa yuania, mikä osoittaa, että yritys kilpailee voimakkaasti FPGA-markkinoilla.

Fudan Micron bruttokate on myös suhteellisen korkealla tasolla. Vuodesta 2020 vuoteen 2022 sen FPGA-liiketoiminnan bruttomarginaalit olivat 82,56 %, 84,71 % ja 84,7 %, mikä säilytti korkean vakauden ja kannattavuuden. Tämä johtuu pääasiassa yhtiön vahvasta teknisestä vahvuudesta ja täydellisestä tuotevalikoimasta.

05

Kotimaisilla FPGA-valmistajilla on monia mahdollisuuksia

Tällä hetkellä FPGA:iden lokalisoinnille on olemassa kaksi suotuisaa ehtoa: Ensinnäkin kotimaiset FPGA-valmistajat ovat saaneet viime vuosina suhteellisen suuria valtiontukia, mikä kuvastaa maan vahvaa tukea FPGA:iden lokalisoinnille. Toiseksi 28 nm:n elinkaari on pidempi kuin aikaisemmat sukupolvet, mikä antaa kotimaisille valmistajille runsaasti tilaa kuroa kiinni.

Julkistetun tiedon perusteella kotimaiset FPGA-valmistajat saivat viiden vuoden aikana vuosina 2018–2022 kymmeniä miljoonia tai jopa satoja miljoonia valtiontukia vuosittain. Vuonna 2022 Anlu Technologyn, Fudan Micron ja Ziguang Guowein nykyisiin voittoihin ja tappioihin sisältyvät valtion tukimäärät ovat 30 miljoonaa+ RMB, 60 miljoonaa+ RMB ja 170 miljoonaa RMB. Loongson Zhongke, jonka päätuotteet ovat prosessorit, saa valtion tukea 190 miljoonaa yuania vuonna 2022, Haiguang Information, jonka päätuotteita ovat CPU:t ja DCU:t, saa yli 60 miljoonaa ja Jingjiawei 30 miljoonaa+. WSTS-tietojen mukaan mikroprosessorimarkkinoiden koko on 50,8 miljardia Yhdysvaltain dollaria vuonna 2022, mikä on kuusi kertaa FPGA-markkinoiden koko. Verrattuna muihin digitaalisten siruyritysten luokkiin FPGA-yritysten saama valtiontukien määrä on edelleen suhteellisen suuri, mikä heijastaa maan vahvaa halukkuutta tukea FPGA:ita.

Lisäksi FPGA:n elinkaari tyypillisenä digitaalisena siruna on yleensä vain 10-15 vuotta (kun taas analogiset sirut voivat olla jopa yli 20 vuotta Tulojen huippu löytyy usein 4-5 vuoden kuluttua). lanseeraus, 60 vuotta johtuen nopean iteraation ominaisuuksista, % liikevaihdosta tapahtui ensimmäisten 6 vuoden aikana, minkä jälkeen markkinat laskivat sekä määrä että hinta. Siksi markkinatoimijoiden on pyrittävä kilpailemaan prosessijohtajuudesta, koska prosessien jälkeen jääneet valmistajat eivät useinkaan pysty saamaan tarpeeksi tuloja tukemaan seuraavan sukupolven tuotteiden kehitystä. 28 nm:n elinkaari on pidempi kuin aikaisemmat sukupolvet, mikä antaa kotimaisille valmistajille runsaasti tilaa kuroa kiinni.

Tulevaisuudessa FPGA-sirumarkkinat jatkavat nopeaa kasvuaan. 5G:n, esineiden Internetin, tekoälyn ja muiden teknologioiden jatkuvan kehityksen myötä FPGA-sirut tulevat olemaan tärkeässä roolissa useammilla aloilla. Samaan aikaan kotimaisen FPGA-siruteknologian jatkuvan kehittymisen ja markkinaosuuden asteittaisen kasvun myötä kotimainen FPGA-sirumarkkina avaa myös laajemman kehitysalueen.

Frost & Sullivanin ennusteen mukaan maailmanlaajuisten FPGA-markkinoiden koon odotetaan ylittävän 12,5 miljardia Yhdysvaltain dollaria vuonna 2025, ja kotimaan markkinoiden koko kasvaa 20,88 miljardista RMB:stä vuonna 2022 33,22 miljardiin RMB:iin vuonna 2025, ja kolmen vuoden CAGR on noin 17 %.

Yleisesti ottaen FPGA-sirujen markkinat ovat täynnä mahdollisuuksia ja haasteita. Teknologian jatkuvan kehittymisen ja sovellusalojen jatkuvan laajentumisen myötä FPGA-sirut tulevat olemaan tärkeässä roolissa useammilla aloilla ja edistävät niihin liittyvien toimialojen nopeaa kehitystä.