在人工智能打算架构的领域中,CPU与加速芯片的协同事情已成为一种范例的AI支配策略。在这种策略中,CPU卖力供应根本打算能力,而加速芯片则卖力提升打算性能并推动算法的创新。
目前,主流的AI加速芯片紧张包括GPU、FPGA和ASIC三类。
2022年,随着数据中央行业的发达发展,FPGA行业也迎来了前所未有的市场机遇,其市场规模呈现出爆炸式增长态势,同比增速靠近30%,远超Frost&Sullivan此前预测的15.7%。

当前由AI行情引发的大模型热潮仍在持续推动AI做事器对付算力支配的兴旺需求,而FPGA则凭借其高灵巧性和低功耗等突出特性有望连续在AI做事器市场中扮演主要角色并实现持续增长。
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FPGA芯片行业概览
作为一种半定制电路产品,FPGA芯片的面世旨在战胜定制电路灵巧度不敷以及传统可编程器件门阵列数有限的瓶颈问题。
FPGA芯片可以根据实际需求进行重新配置,只需在程序内存中写入新的代码即可实现。
这意味着用户可以先购买FPGA芯片,再根据自己的运用需求进行设计开拓,从而使其成为一种具有高度灵巧性和通用性的“万能”芯片。
自1985年赛灵思公司推出FPGA以来,其在硬件架构上的演进进程可谓波澜壮阔,从早期的PROM阶段(根本数字逻辑)逐步发展至PAL/GAL阶段(实现了“与”和“或”的逻辑阵列),再到CPLD/FPGA阶段(实现了超大规模集成电路),直至今日的SoC FPGA/eFPGA阶段(实现了FPGA与ASIC技能的完美领悟,迈向系统级运用)。
与专用集成电路比较FPGA具有极高的灵巧性;而与传统可编程器件比较则其电路规模更大、功能更加丰富多样。
一样平常来说FPGA芯片紧张由逻辑阵列块(LAB)、输入输出单元(IOE)以及内部连接线(Interconnect)等三大部分构成。
FPGA市场竞争格局和龙头梳理
FPGA作为特种半导体的核心单品,在航空航天、电子通信等特种领域扮演着至关主要的角色。凡涉及旗子暗记处理、图像处理的场景,险些都离不开FPGA芯片的运用。
同时,FPGA芯片较短的开拓周期也完美契合了消费电子产品快速迭代的市场特点。
当前FPGA市场高度垄断,美国公司如Xilinx和Altera/Intel霸占了近90%的市场份额。2022年,AMD通过收购FPGA行业的领军企业赛灵思(Xilinx),正式进军FPGA市场,这一举措显著增强了其在该领域的竞争力。在军工、宇航级产品方面,美国的Microsemi公司也霸占主导地位。
近年来,随着政策扶持和国产厂商的努力,国产芯片开始构筑起自己的生态体系。2022年中国市场FPGA的国产化率已达到15.9%,虽然仍处于国产替代的早期阶段,但已显示出积极的发展趋势。
根据市场研究机构的数据,2023年FPGA市场规模约为75亿美元,估量到2032年将增长至142亿美元,年均复合增长率约为7%,市场增长前景十分看好。
目前,国产FPGA行业正处于起步阶段,高中低端产品分解明显。
海内紧张厂商包括紫光同创、京微齐力、成都华微电子、智多晶、高云半导体、复旦微电子和安路科技等。
当前大客户切入和28nm制程的加速替代成为紧张推动力,在40-55nm的低容量市场,本土厂商已经实现了较快的替代速率,而28nm的中低容量市场也正在加速进行替代。
对付500K以上的高容量FPGA,国产替代仍旧面临一定的寻衅,须要本土公司在硬件架构、EDA软件、IP性能等方面进行深入研发和创新。个中,办理EDA软件在大规模FPGA布局布线方面的问题尤为关键。
以华为、海康为代表的科技企业积极扶持国产FPGA厂商,为国产FPGA的发展供应了前所未有的机遇。同时,海内厂商也在技能研发和产品创新方面不断加大投入力度,努力提升国产FPGA的性能和竞争力。#人工智能##芯片##算力##科技##文章首发寻衅赛##财经新势力#
结语
随着AI、大数据、物联网以及无人驾驶等新兴行业加速变革,对具备高度灵巧性和可重构能力的FPGA产品产生了巨大的需求。FPGA以其独特的可编程特性,能够迅速适应各种运用处景的变革,知足新兴行业对高性能打算和数据处理能力的急迫需求,行业具有极高的市场影响力和发展潜力。
长远来看,国产FPGA替代将紧张朝着两个方向发展:一是高端FPGA,以高容量和更前辈制程为特色;二是SoC FPGA。高端FPGA市场的上风在于其格局更加清晰,率前辈入的厂商每每能够得到更大的市场份额。多家本土FPGA厂商也开始重视SoC FPGA的研发和推广,有望加快国产替代进程。
随着技能的不断进步和市场需求的增长,国产FPGA有望在未来实现更大的打破和发展。
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