FPGA作為通信、航天、軍工等領(lǐng)域的關(guān)鍵核心器件，是保障國家戰(zhàn)略安全的重要支撐基礎(chǔ)。近年來，隨著數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化和智能化的發(fā)展，F(xiàn)PGA的應(yīng)用領(lǐng)域得到快速擴張。美國在FPGA領(lǐng)域擁有絕對的壟斷優(yōu)勢，已成為制約他國的重要工具之一。基于保護國家戰(zhàn)略資產(chǎn)的考慮，美國總統(tǒng)特朗普下達行政指令，宣布停止具有中資背景的私募股權(quán)基金（Canyon Bridge）收購美國FPGA芯片制造商Lattice（萊迪思）的交易，要求買賣雙方完全、永久性地放棄收購。此次并購案引起了國內(nèi)外產(chǎn)業(yè)和資本的高度關(guān)注，Lattice是否值得我國收購？此次并購失敗后，對我國發(fā)展FPGA產(chǎn)業(yè)有何重要影響和啟示？這些問題都值得深入思考。

一、Lattice收購價值不大，國內(nèi)FPGA企業(yè)開始崛起

（一）Lattice經(jīng)營業(yè)績不佳，市場份額逐年下滑

目前，全球FPGA市場高度集中，被美國四家企業(yè)壟斷，呈現(xiàn)出“兩大兩小”的市場格局?！皟纱蟆笔侵竂ilinx（賽靈思）和Altera （阿爾特拉），“兩小”是指Microsemi（美高森美）和Lattice，前兩大企業(yè)占據(jù)近90%的市場份額。Lattice是“兩小”企業(yè)之一，2015年以前一直處于行業(yè)第三的地位，2016年以來經(jīng)營業(yè)績不佳，被排名第四的Microsemi取代。從產(chǎn)品銷售情況看，2016年Lattice的FPGA業(yè)務(wù)銷售收入為2.8億美元，分別為第一和第二大企業(yè)的1/8和1/6。同時凈利潤逐年下降，2015年以來連續(xù)虧損1.59億美元和5409萬美元，2017年截止到上半年仍累計虧損6335萬美元。從產(chǎn)品市場情況看，在Xilinx和Altera的競爭壓力下，逐步從主流市場轉(zhuǎn)向利基和低端消費電子市場，2015年失去了重點客戶三星的部分手機訂單，導(dǎo)致市場份額下滑。

（二）Lattice研發(fā)團隊空心化，核心人員流失嚴重

芯片設(shè)計業(yè)為人才密集型行業(yè)，特別是FPGA這種高門檻的領(lǐng)域，需要大量資深的系統(tǒng)級設(shè)計人員，熟練掌握各種芯片開發(fā)工具，并有至少十年左右的經(jīng)驗積累。Lattice公司經(jīng)過三十多年的發(fā)展，積累了一定的知識產(chǎn)權(quán)和研發(fā)實力，但是在全球產(chǎn)業(yè)發(fā)展的沖擊下，近年來人員流失嚴重。一方面，2015年Lattice以6億美元收購Silicon Image公司，獲得專用視頻標(biāo)準產(chǎn)品（ASSP）、毫米波無線芯片和各類IP等產(chǎn)品線，但新產(chǎn)品線員工與原Lattice員工整合不夠，導(dǎo)致大量FPGA產(chǎn)品線老員工離職。另一方面，隨著國內(nèi)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展，對人才的重視程度提高，在美國的華人紛紛回國創(chuàng)業(yè)。Lattice總部和上海研發(fā)中心的部分核心研發(fā)人員和團隊或回國自主創(chuàng)業(yè)，或進入國內(nèi)FPGA企業(yè)擔(dān)任高管。受人才流失的影響，近年來Lattice已經(jīng)沒有推出新FPGA芯片型號，幾乎沒有新技術(shù)研發(fā)。

（三）國內(nèi)FPGA企業(yè)開始崛起，在部分領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)國產(chǎn)替代

近些年來，國內(nèi)一些FPGA企業(yè)從逆向工程起步，積累了一定的技術(shù)和產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)，形成了以正向設(shè)計為主的開發(fā)方式。在軍工航天領(lǐng)域，主要企業(yè)包括紫光同創(chuàng)、復(fù)旦微電子、華微電子、中電科58所、航天772所等；在民品領(lǐng)域，主要企業(yè)包括廣東高云、上海安路、西安智多晶、上海遨格芯等。Lattice的FPGA產(chǎn)品主要應(yīng)用于中低端消費電子，國內(nèi)民品FPGA企業(yè)在部分細分領(lǐng)域已經(jīng)實現(xiàn)了替代Lattice產(chǎn)品的實力。廣東高云堅持正向設(shè)計，先后推出晨熙、小蜜蜂兩個家族、4個系列的FPGA產(chǎn)品，涵蓋了11個型號、50多種封裝的芯片、自主知識產(chǎn)權(quán)EDA開發(fā)軟件并持續(xù)改進，目前產(chǎn)品已經(jīng)滲透到十多個行業(yè)中，在通信、工控、消費等領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。上海安路量產(chǎn)的中等性能的FPGA芯片成功進入LED顯示屏控制卡市場和高清電視TCON控制卡市場，并計劃與國內(nèi)通信企業(yè)展開深度合作。西安智多晶面向LED驅(qū)動、高端醫(yī)療、智能儀表、工業(yè)控制等領(lǐng)域推出FPGA系列芯片，產(chǎn)品性能穩(wěn)步提升。上海遨格芯推出用于智能手機和物聯(lián)網(wǎng)的FPGA芯片，并且通過了三星嚴格的供應(yīng)商測試認證，成為三星Galaxy手機里除Lattice以外唯一備選的FPGA器件，實現(xiàn)了國內(nèi)FPGA公司出口零的突破。

但是，我們也應(yīng)該看到，我國FPGA企業(yè)雖然發(fā)展迅速，但整體產(chǎn)業(yè)起步較晚，產(chǎn)業(yè)規(guī)模仍較小，多數(shù)企業(yè)尚處發(fā)展初期。此次Lattice并購案的失敗，也為國內(nèi)產(chǎn)業(yè)和企業(yè)敲響了警鐘，美國政府針對中國資本和企業(yè)的收購審查將會更加嚴格，通過并購的方式獲得國外FPGA技術(shù)和產(chǎn)品也愈發(fā)困難。我國應(yīng)堅定支持自主FPGA企業(yè)繼續(xù)發(fā)展壯大，搶抓美國FPGA人才、技術(shù)外溢和新興應(yīng)用領(lǐng)域逐步興起的歷史性機遇，結(jié)合市場細分需求的變化，利用本土化設(shè)計服務(wù)的競爭優(yōu)勢，探索FPGA研發(fā)與應(yīng)用發(fā)展的新道路。

二、我國FPGA產(chǎn)業(yè)發(fā)展路徑和策略

（一）以新興應(yīng)用市場為牽引，引導(dǎo)差異化發(fā)展

目前，國際FPGA廠商已構(gòu)筑起難以逾越的市場壁壘和技術(shù)門檻。Xilinx和Altera兩大寡頭主打高端產(chǎn)品，Microsemi專注于軍工、航天、國防等特殊應(yīng)用市場，Lattice面向低成本低功耗的消費電子市場。在當(dāng)前既有的市場格局下，國內(nèi)應(yīng)面向新興應(yīng)用市場，堅持“兩條腿走路”，尋求差異化發(fā)展。一方面繼續(xù)推進軍品FPGA企業(yè)研發(fā)高性能、大規(guī)模FPGA產(chǎn)品。目前Xilinx已量產(chǎn)16nm制程FPGA產(chǎn)品，而國內(nèi)主流產(chǎn)品工藝為40nm制程，與國外有兩代的差距。未來國內(nèi)企業(yè)應(yīng)瞄準28nm及以下節(jié)點進行攻關(guān)，跟蹤國際主流技術(shù)發(fā)展方向，縮小與國際領(lǐng)先水平的差距，解決國產(chǎn)FPGA在軍用裝備上的替代應(yīng)用。另一方面，面向5G通信、人工智能、云計算、數(shù)據(jù)中心等新興市場領(lǐng)域，抓住歷史性的發(fā)展機遇。目前新興市場相關(guān)標(biāo)準和技術(shù)路線仍在快速迭代中，F(xiàn)PGA是其中的重要技術(shù)方向之一，國內(nèi)企業(yè)應(yīng)根據(jù)下游客戶的差異化功能需求，制定最具性價比的定制化解決方案，抓住時間窗口，搶先布局應(yīng)用市場。

（二）以中低密度產(chǎn)品為抓手，找準市場定位

高密度FPGA產(chǎn)品擁有極高的利潤率，但我國在此產(chǎn)品領(lǐng)域與國外技術(shù)差距明顯。早期國內(nèi)曾有部分企業(yè)采取了急功近利的產(chǎn)品規(guī)劃，跳過中低密度直接研發(fā)高密度產(chǎn)品，但最終導(dǎo)致基礎(chǔ)薄弱，商業(yè)回報難以實現(xiàn)，經(jīng)營難以為繼。而中低密度FPGA市場對于國內(nèi)廠商相對容易切入。此類產(chǎn)品技術(shù)水平維持在40nm工藝上，同時一般不需要支持大容量和高速串行接口，國內(nèi)的FPGA團隊均已具備相應(yīng)的設(shè)計能力。此外，此類市場應(yīng)用量大面廣，并且主要競爭對手Lattice已無新產(chǎn)品研發(fā)。因此國內(nèi)發(fā)展FPGA產(chǎn)業(yè)，一方面應(yīng)找準市場定位，不盲目追求高密度產(chǎn)品，建立切實可行的FPGA產(chǎn)業(yè)發(fā)展中長期目標(biāo)。優(yōu)先布局中低密度的FPGA產(chǎn)品，打牢基礎(chǔ)、站穩(wěn)腳跟，穩(wěn)步推進，逐步使國內(nèi)FPGA技術(shù)產(chǎn)品與國際領(lǐng)先企業(yè)的差距縮小在一代以內(nèi)，形成和Lattice的全面競爭能力。另一方面加強國內(nèi)工業(yè)整機系統(tǒng)重點企業(yè)與國產(chǎn)FPGA廠商的合作。針對工業(yè)控制、消費電子、監(jiān)控、無人機等領(lǐng)域?qū)χ械兔芏菷PGA的需求，推動國內(nèi)FPGA產(chǎn)業(yè)上下游企業(yè)的協(xié)同研發(fā)，為我國制造強國建設(shè)提供重要支撐。

（三）以自主正向開發(fā)企業(yè)為依托，推動技術(shù)演進

FPGA產(chǎn)品屬瓦森納協(xié)議禁運范疇，為滿足國內(nèi)特殊應(yīng)用領(lǐng)域的需求，我國FPGA產(chǎn)業(yè)發(fā)展從逆向工程起步，積累了一定的技術(shù)和產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)，已對國外產(chǎn)品形成了部分替代，特別是在抗輻照、安全、可靠性等方面具有獨特優(yōu)勢。但逆向工程不能自主定義產(chǎn)品架構(gòu)，無法培育正向設(shè)計創(chuàng)新型產(chǎn)品的能力，難以從根本上突破我國FPGA產(chǎn)業(yè)的發(fā)展瓶頸。因此一方面我國FPGA企業(yè)應(yīng)堅持正向研發(fā)。加強自主開發(fā)相關(guān)軟硬件產(chǎn)品能力，形成芯片、EDA工具、IP與應(yīng)用完整的產(chǎn)業(yè)生態(tài)，快速提升國內(nèi)FPGA產(chǎn)業(yè)的競爭力。另一方面加快自主FPGA產(chǎn)業(yè)向高端技術(shù)演進。未來面向FPGA新興應(yīng)用領(lǐng)域，推動繼續(xù)展開28nm及以上節(jié)點產(chǎn)品技術(shù)攻關(guān)，加快跟上國際主流，縮小與國際領(lǐng)先水平的差距，為打破國外技術(shù)出口限制奠定較為堅實的基礎(chǔ)，有效提升國家經(jīng)濟安全和國防安全的保障水平。

（四）以軟硬件結(jié)合發(fā)展為導(dǎo)向，完善配套工具

FPGA需要軟硬件緊密配合才能真正發(fā)揮其性能，對芯片本身構(gòu)架的定義、芯片資源以及客戶端的系統(tǒng)應(yīng)用影響巨大。國際主流企業(yè)的軟件開發(fā)工程師配比已達到50%，而國內(nèi)企業(yè)普遍缺少軟件開發(fā)團隊，相關(guān)軟件開發(fā)工程師配比極低。導(dǎo)致國內(nèi)FPGA企業(yè)配套軟件和工具較為缺乏，特別是軟件開發(fā)工具、IP核心等對外依賴程度非常高。一方面，國內(nèi)企業(yè)應(yīng)重視軟件開發(fā)，提升前端綜合軟件工具、后端布圖軟件工具、位流生成工具和用戶仿真模型等軟件系統(tǒng)開發(fā)能力，不斷擴大IP的數(shù)量與種類，形成國產(chǎn)IP軟核資源庫，大幅度提高FPGA芯片適用性。另一方面，加強應(yīng)用開發(fā)能力，提升FPGA產(chǎn)品在多領(lǐng)域、多場景下的適配能力，面向工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)、汽車電子、機器學(xué)習(xí)、高性能計算等領(lǐng)域提供完善的應(yīng)用方案。

三、相關(guān)政策建議

（一）引導(dǎo)國家資本進入，加大自主FPGA企業(yè)的扶持力度

一是加強資本扶持力度。引導(dǎo)國家集成電路產(chǎn)業(yè)投資基金、先進制造業(yè)產(chǎn)業(yè)投資基金以及地方產(chǎn)業(yè)投資基金進入FPGA領(lǐng)域，以市場化方式支持FPGA產(chǎn)品加快產(chǎn)業(yè)化，企業(yè)實現(xiàn)規(guī)模化發(fā)展，并帶動社會資本積極進入該領(lǐng)域。二是推動國產(chǎn)化替代。建立國產(chǎn)FPGA產(chǎn)品采購獎補政策和首批次、首用補償機制，促進國產(chǎn)FPGA產(chǎn)品的推廣應(yīng)用。三是加大研發(fā)支持。推動工業(yè)強基工程等國家相關(guān)專項長期支持，提升政府對FPGA芯片的重視程度和持續(xù)投入力度。

（二）組建FPGA產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟，培育國內(nèi)產(chǎn)業(yè)生態(tài)體系

為推動國內(nèi)企業(yè)協(xié)同攻關(guān)，實現(xiàn)關(guān)鍵技術(shù)突破和全產(chǎn)業(yè)鏈布局，應(yīng)加快組建FPGA產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟。一是強化共性技術(shù)攻關(guān)，制定技術(shù)發(fā)展指南。針對FPGA關(guān)鍵核心技術(shù)組織專題研討和交流，制定技術(shù)發(fā)展路線圖，推動FPGA芯片共性技術(shù)攻關(guān)。二是推廣應(yīng)用創(chuàng)新成果，打造產(chǎn)業(yè)生態(tài)體系。組織FPGA產(chǎn)業(yè)鏈上下游企業(yè)開展技術(shù)產(chǎn)品與市場需求的對接，推動創(chuàng)新成果推廣和示范應(yīng)用。三是建立國家戰(zhàn)略專利資源池，推動知識產(chǎn)權(quán)合作。建立FPGA國家戰(zhàn)略專利池實體組織，吸納國內(nèi)各企業(yè)專利，對加入組織的國內(nèi)FPGA企業(yè)成員進行專利保護。

（三）培育FPGA高端人才，實現(xiàn)國內(nèi)產(chǎn)業(yè)可持續(xù)發(fā)展

國內(nèi)應(yīng)善用全球資源，加快FPGA高端人才的培養(yǎng)和引進。一是在全球FPGA領(lǐng)域并購整合的趨勢下，抓住海外人才、技術(shù)外溢的機遇，大力引進海外高層次人才團隊，優(yōu)化國內(nèi)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)環(huán)境。二是加強國內(nèi)FPGA專業(yè)人才培育，鼓勵高校與企業(yè)、科研院所協(xié)同建設(shè)育人實踐平臺，強化硬件設(shè)計和軟件開發(fā)協(xié)同，培育一批FPGA領(lǐng)域軟硬件人才。三是充分利用國內(nèi)巨大的市場優(yōu)勢，吸引國外企業(yè)建立合資公司，鼓勵和支持合資企業(yè)盡快培養(yǎng)出一批精通FPGA開發(fā)的人才隊伍。