FPGA作為一種邏輯芯片，硬件架構(gòu)獨(dú)特，具有并行性、低延時(shí)性和靈活性等特性，應(yīng)用領(lǐng)域廣泛。FPGA市場(chǎng)主要玩家是英特爾、AMD、萊迪思、Microchip、Achronix等；國(guó)內(nèi)廠商包括復(fù)旦微電、紫光國(guó)微、安路科技、東土科技、高云半導(dǎo)體、京微齊力、京微雅格、智多晶、遨格芯等。

FPGA市場(chǎng)趨勢(shì)資料顯示，截至2022年我國(guó)FPGA行業(yè)市場(chǎng)規(guī)模約為269.9億元，市場(chǎng)均價(jià)約為44.73元/片。就產(chǎn)品和應(yīng)用而言，目前FPGA市場(chǎng)主要有幾個(gè)趨勢(shì)：

（1）低端FPGA和基于SRAM的FPGA主導(dǎo)市場(chǎng)

低端FPGA將在預(yù)測(cè)期內(nèi)占據(jù)最大份額，因?yàn)槠渚哂休^高的電源效率，適用于電池供電系統(tǒng)、物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備和便攜式工具。基于SRAM的FPGA采用互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體（CMOS）技術(shù)，無需額外工藝步驟，使其更高效、更通用。

（2）通信應(yīng)用占據(jù)最大份額

通信應(yīng)用在預(yù)測(cè)期內(nèi)將占最大份額，得益于FPGA具備接口和控制功能，在通信和網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用中的使用一直在快速增長(zhǎng)，在5G通信領(lǐng)域，F(xiàn)PGA可以實(shí)現(xiàn)高性能的信號(hào)處理、實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)傳輸和靈活的網(wǎng)絡(luò)配置。全球互聯(lián)網(wǎng)用戶和網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施提供商數(shù)量增加，預(yù)計(jì)通信領(lǐng)域?qū)PGA需求將繼續(xù)增加。

圖注：2022年國(guó)內(nèi)FPGA下游應(yīng)用占比（來源：Frost&Sullivan）芯查查制圖

工業(yè)是FPGA第二大類應(yīng)用，F(xiàn)PGA被用于自動(dòng)化控制、通信、圖像處理、嵌入式系統(tǒng)等。以嵌入式系統(tǒng)為例，F(xiàn)PGA可以用于實(shí)現(xiàn)各種外設(shè)接口和控制器，以及復(fù)雜的信號(hào)處理和算法加速；在測(cè)試和測(cè)量的場(chǎng)景中，F(xiàn)PGA可以用于實(shí)現(xiàn)高速數(shù)據(jù)采集和處理，以及自定義測(cè)試模式和信號(hào)生成。

此外，在人工智能應(yīng)用中，F(xiàn)PGA通過并行計(jì)算和定制化硬件加速器，加快深度學(xué)習(xí)模型的訓(xùn)練和推理速度，許多公司和研究機(jī)構(gòu)已經(jīng)開始使用FPGA來加速深度學(xué)習(xí)任務(wù)，例如微軟的Project Brainwave和亞馬遜的AWS F1實(shí)例。

（3）小于28nm工藝的技術(shù)進(jìn)步將推動(dòng)FPGA市場(chǎng)需求

這種增長(zhǎng)歸功于高速數(shù)據(jù)處理、小型化等需求提升。此外，F(xiàn)PGA其他趨勢(shì)包括：Verilog是2023年最受歡迎的FPGA語言，其次是VHDL；亞太地區(qū)的FPGA市場(chǎng)可能會(huì)大幅增長(zhǎng)，而北美和歐洲也有望繼續(xù)成為該行業(yè)的主要參與者。

3家國(guó)內(nèi)FPGA上市廠商產(chǎn)品和業(yè)績(jī)概述前文提及的國(guó)內(nèi)FPGA廠商中，紫光國(guó)微、復(fù)旦微電、安路科技已經(jīng)上市，下面介紹這3家廠商的FPGA產(chǎn)品和整體業(yè)績(jī)。由于FPGA只是紫光國(guó)微和復(fù)旦微電的一部分業(yè)務(wù)，因此下文提到的業(yè)績(jī)數(shù)據(jù)僅供參考。

圖注：紫光國(guó)微、復(fù)旦微電2020.6-2023.3營(yíng)收和利潤(rùn)對(duì)比（數(shù)據(jù)來源：東方財(cái)富，制表：芯查查）

圖注：紫光國(guó)微、復(fù)旦微電、安路科技市值（來源：東方財(cái)富，制表：芯查查）

1、紫光國(guó)微

紫光國(guó)微特種集成電路產(chǎn)品系列包含SOPC（可編程片上系統(tǒng)，指基于FPGA解決方案的SoC片上系統(tǒng)設(shè)計(jì)技術(shù)，將處理器、I/O口、存儲(chǔ)器以及其他功能模塊集成到一片F(xiàn)PGA內(nèi)），已經(jīng)推出了第三代、第四代產(chǎn)品。資料顯示，紫光國(guó)微為C919飛機(jī)提供網(wǎng)絡(luò)通信類的機(jī)載總線交換芯片，目前規(guī)模較小。

2022年，紫光國(guó)微實(shí)現(xiàn)境外營(yíng)收約6.37億元，占營(yíng)業(yè)收入的8.95%。截至2022年底，研發(fā)人員1123名，占比50.20%，紫光國(guó)微2022年研發(fā)投入12.49億元，較上年同期增長(zhǎng)44.32%，占營(yíng)業(yè)收入比例17.55%；全年共授權(quán)各類專利107項(xiàng)，較上年度增長(zhǎng)35.4%。公司特種集成電路產(chǎn)品系列不斷完善，新一代FPGA產(chǎn)品、非易失性存儲(chǔ)器、新型存儲(chǔ)器，以及MCU、圖像AI智能芯片、數(shù)字信號(hào)處理器DSP等專用處理器產(chǎn)品即將完成研發(fā)和推出；高性能總線及接口產(chǎn)品、新一代SOPC產(chǎn)品，以及高速射頻ADC、新型隔離芯片等模擬產(chǎn)品開始進(jìn)入推廣階段。

紫光同創(chuàng)是紫光國(guó)微參股公司，設(shè)計(jì)和銷售通用FPGA芯片。截至2023年5月，紫光國(guó)微對(duì)紫光同創(chuàng)的持股比例為29.20%。在商用產(chǎn)品應(yīng)用領(lǐng)域，紫光同創(chuàng)大規(guī)模FPGA順利實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)發(fā)貨，中小規(guī)模FPGA產(chǎn)品型號(hào)譜系進(jìn)一步完善，公司營(yíng)收同比增長(zhǎng)超80%，在視頻圖像和工業(yè)控制市場(chǎng)領(lǐng)域取得了發(fā)貨量和營(yíng)收的全面快速增長(zhǎng)。

2、復(fù)旦微電

復(fù)旦微電已形成安全與識(shí)別芯片、智能電表芯片、非揮發(fā)存儲(chǔ)器、FPGA芯片四大成熟的產(chǎn)品線和系統(tǒng)解決方案。

復(fù)旦微電2018年國(guó)內(nèi)首家推出億門級(jí)FPGA產(chǎn)品后，持續(xù)不斷地推進(jìn)該產(chǎn)品的譜系化，貨架產(chǎn)品逐步的豐富。28nm億門FPGA產(chǎn)品經(jīng)過多年推廣，得到了客戶的認(rèn)可，產(chǎn)品應(yīng)用場(chǎng)景也在擴(kuò)大，并已經(jīng)形成千萬門級(jí)FPGA芯片、億門級(jí)FPGA芯片以及嵌入式可編程器件（PSoC）共三個(gè)系列產(chǎn)品。

圖注：復(fù)旦微FPGA產(chǎn)品系列（來源：復(fù)旦微電招股說明書）當(dāng)前復(fù)旦微電FPGA主要是以28nm的產(chǎn)品為主，新一代的FPGA產(chǎn)品研發(fā)比較順利，基于1xnm FinFET先進(jìn)制程的新一代FPGA項(xiàng)目面向計(jì)算機(jī)視覺、機(jī)器學(xué)習(xí)、高速數(shù)字處理等，針對(duì)智能座艙、視頻監(jiān)控、醫(yī)學(xué)影像、網(wǎng)絡(luò)通信等行業(yè)領(lǐng)域。另外，PSoC產(chǎn)品的銷售開始放量，當(dāng)前復(fù)旦微電的備貨主要是以FPGA產(chǎn)品的原材料為主。

圖注：復(fù)旦微電FPGA芯片在研項(xiàng)目情況（來源：復(fù)旦微電2022年財(cái)報(bào)）2020-2023年Q1復(fù)旦微電實(shí)現(xiàn)營(yíng)收16.91/25.77/35.39/8.09億元，實(shí)現(xiàn)歸母凈利潤(rùn)1.33/5.14/10.77/1.88億元。2023年，公司仍將保持較大的研發(fā)強(qiáng)度以增強(qiáng)公司的核心科創(chuàng)能力，預(yù)計(jì)研發(fā)投入占營(yíng)業(yè)收入的30%左右。

在人工智能應(yīng)用方面，復(fù)旦微電擁有的FPGA芯片和配套的端到端編譯器工具鏈，可將開源框架下的網(wǎng)絡(luò)模型快速高效的編譯至片上進(jìn)行部署，為AI算法開發(fā)人員提供了一個(gè)“芯片+工具鏈”的快速開發(fā)平臺(tái)。在智能安檢、工業(yè)OCR智能識(shí)別、農(nóng)產(chǎn)品智能分選、物流智能分離系統(tǒng)等已經(jīng)有應(yīng)用案例。

3、安路科技

安路科技主營(yíng)業(yè)務(wù)為FPGA芯片和專用EDA軟件的研發(fā)、設(shè)計(jì)和銷售。2022年公司推出了6款新產(chǎn)品，將基于在工業(yè)控制、網(wǎng)絡(luò)通信、消費(fèi)電子、數(shù)據(jù)中心等領(lǐng)域積累的客戶資源，積極開展新產(chǎn)品市場(chǎng)拓展與用戶導(dǎo)入。

安路科技將在現(xiàn)有產(chǎn)品矩陣和研發(fā)成果基礎(chǔ)上，持續(xù)構(gòu)建和完善“FPGA/FPSoC芯片+軟件系統(tǒng)+應(yīng)用方案”的生態(tài)體系，繼續(xù)研發(fā)新一代FPGA產(chǎn)品和FPSoC產(chǎn)品，豐富產(chǎn)品規(guī)格型號(hào)，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品矩陣縱向和橫向擴(kuò)展。

根據(jù)安路科技2023年一季度報(bào)告顯示，一季度營(yíng)業(yè)收入 187,526,624.92元，同期-27.38%，歸屬于上市公司股東的凈利潤(rùn)-51,011,477.05元，同期 -388.30%。

對(duì)于同期營(yíng)收降低，安路科技表示原因是下游市場(chǎng)需求周期波動(dòng)影響，公司成熟產(chǎn)品出貨量有所下滑，且不少新產(chǎn)品或型號(hào)尚處于導(dǎo)入期，導(dǎo)致營(yíng)業(yè)收入較上年同期減少。凈利潤(rùn)大幅降低主要原因是持續(xù)加大研發(fā)投入，研發(fā)人員同比增長(zhǎng)，且有流片費(fèi)用等大額研發(fā)投入確認(rèn)，同時(shí)疊加營(yíng)收下降的影響，導(dǎo)致利潤(rùn)較上年同期大幅減少。

截至2022年末，安路科技的研發(fā)人員328人，占員工總數(shù)量的80%，其中碩博學(xué)歷占比56%，主要研發(fā)人員平均擁有十年以上的工作經(jīng)驗(yàn)。

圖注：安路科技FPGA產(chǎn)品線（來源：安路科技招股說明書）

小 結(jié)FPGA集成度和性能不斷提高，新架構(gòu)設(shè)計(jì)、更先進(jìn)的制造工藝以及更強(qiáng)大的軟件開發(fā)工具將推動(dòng)FPGA技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展。

人工智能和邊緣計(jì)算對(duì)于高性能、低延遲和低功耗的計(jì)算平臺(tái)需求增加，預(yù)計(jì)FPGA在人工智能和邊緣計(jì)算領(lǐng)域中的圖像識(shí)別、語音處理、自動(dòng)駕駛等場(chǎng)景發(fā)揮作用。

FPGA在5G和工業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用還將持續(xù)擴(kuò)大，包括網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、通信基站等，數(shù)據(jù)安全和系統(tǒng)可靠性成為重要關(guān)注點(diǎn)，預(yù)計(jì)FPGA在數(shù)據(jù)加密、身份認(rèn)證、網(wǎng)絡(luò)安全等方面的應(yīng)用將得到進(jìn)一步推廣。生態(tài)系統(tǒng)建設(shè)的推進(jìn)伴隨著市場(chǎng)需求增加，F(xiàn)PGA供應(yīng)商、工具提供商和設(shè)計(jì)服務(wù)提供商之間的合作與競(jìng)爭(zhēng)將進(jìn)一步強(qiáng)化。

審核編輯 黃宇