浅谈嵌入式FPGA市场现状

FPGA即现场可编程逻辑器件，已有二十多年的发展历史，它是在PAL、GAL、CPLD等可编程器件的基础上进一步发展的产物，可以说是从电子设计的外围器件逐渐演变成数字系统的核心FPGA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。FPGA的核心优点有可编程灵活性高、开发周期短、并行计算可编程灵活性高。限制因素是：成本、功耗和编程设计。

近年来，随着人工智能、机器学习、无人驾驶、大数据等领域对并行计算的强烈需求，FPGA的未来持续被看好。拥有弹性设计特性的FPGA在工业系统的各个环节中被广发应用，比如PLC、人机界面的可程序化逻辑性、马达控制、视频监控、机器视觉等，是工业控制系统中重要的基础器件。除此之外，FPGA的应用领域还有很多，包括通信、工业、军事、航空、消费、数据中心、汽车和医疗等。比如朗锐智科旗下的FPGA 2系列可广泛应用于手持加固、充电桩、车载加固显控、北斗显控通讯、野外救援、嵌入式通讯（银行、电力、监控、工业现场）等领域。

在《中国制造2025》、“强基战略”等的政策导向下，对芯片安全和国产化有了迫切需求，发展FPGA成了重要窗口时期。FPGA在网络通信、芯片设计原型验证、军事航空、大数据并行运算方面具有战略价值，国内是FPGA的最大市场，现在Xilinx、Altera最大的客户就在中国，通讯市场华为中兴就包揽了全国60%以上的量，从技术角度来看，国内半导体产业链不断成熟完善，以及芯片设计能力不断加强，我们可以自主设计和流片ARM架构的手机CPU,并成功实现商业化。在我们过去积累的技术沉淀和创新能力，已经使得FPGA在军工、通讯等领域实现了一定程度上的自我供给。未来也可能类似于CPU+FPGA用于云数据中心节中，这些应用领域都是信息高度敏感的地方，使用自主设计的芯片更能实现安全可控。

FPGA在大规模计算和可重构性有强烈需求的数据处理领域表现出色。那些对异构计算有需求的厂商将乐于看到嵌入式FPGA的推出。数据中心就是最好的应用市场之一。但是，FPGA需要有一个完善的复杂生态系统才能保证其使用。现在，从FPGA向eFPGA技术转变需要更复杂的生态系统，因为在这个过程中，需要针对不同的IP核定制一系列复杂的工具套件。因此，嵌入式FPGA概念虽好，想要发展起来仍将面临十分严峻的挑战。