目前FPGA市場仍由美國三大巨頭Xilinx（被AMD收購）、Altera（被Intel收購）、Lattice主導，佔據八成以上的份額。
然而近日，一則國際FPGA大廠即將漲價的訊息在行業內掀起波瀾。
01FPGA，漲價！
近日，Altera宣佈為應對市場壓力和運營成本上漲，將對部分FPGA產品系列價格進行調整，新價格將於2024年11月24日生效。此次調整旨在確保Altera能夠持續提供可靠的產品供應，並保持其強大的FPGA解決方案組合，以支援客戶需求。
調價產品系列包括：
Cyclone 10 GX/LP、Cyclone V、Cyclone IV、MAX 10 和 MAX V 系列價格上調7%;Stratix V、Stratix IV、Stratix III、Arria V、Arria II、Cyclone III、Cyclone II、MAX II 和 EPCQ-A 系列價格上調20%。AgilexTM 7、AgilexTM 9、Stratix 10、Arria 10 系列價格上調10%;
02FPGA晶片缺口，逐步擴大
相較於CPU、GPU，FPGA較少為外界所知，其屬於邏輯晶片大類。邏輯晶片按功能可分為四類晶片，即通用處理器晶片（包含中央處理晶片CPU、圖形處理晶片GPU、數字訊號處理晶片DSP等）、儲存器晶片（Memory）、專用積體電路晶片（ASIC）和現場可程式設計邏輯陣列晶片。
與其他三類積體電路相比，FPGA晶片的最大特點是現場可程式設計性。無論是CPU、GPU、DSP、Memory還是各類ASIC晶片，在晶片製造完成之後，其晶片的功能就已被固定，使用者無法對其硬體功能進行任何修改。而FPGA晶片在製造完成後，其功能並未固定，使用者可以根據自己的實際需要，將自己設計的電路透過FPGA晶片公司提供的專用EDA（電子設計自動化）軟體對FPGA晶片進行功能配置，從而將空白的FPGA晶片轉化為具有特定功能的積體電路晶片。每顆FPGA晶片均可以進行多次不同功能配置，從而實現不同的功能。
據 Frost&Sullivan 預測，預計 2025 年全球 FPGA 市場規模將超過 125 億美元，國內市場規模將從 2022 年的 208.8 億人民幣提升至 2025 年的 332.2 億人民幣，三年 CAGR 約 17%。
Susquehanna分析師Chris Rolland曾在報告中指出，FPGA短缺受影響的主要是網路、光學和電信裝置。
FPGA需求大漲源於5G和AI的推動。在5G市場，由於5G通訊通道數大幅增加，尤其是大規模MIMO裡的通道數是此前的數倍到數十倍，因此5G基站單站的FPGA用量就大幅上漲。根據測算，4G基站單站可能只需要1—2塊FPGA，5G基站需要4—5塊，同時5G基站密度大概是4G基站的1.5倍。因此，5G時代，基站對於FPGA的需求量大概就是4G時代的3倍以上。
而在AI方面，隨著AI和邊緣終端的結合越來越緊密，ASIC的弊端開始顯現。一般情況下，晶片用量需要達到10萬片以上，這樣開發ASIC才能夠有價值。但在邊緣AI領域，大部分市場都達不到這個晶片用量。這部分需求基本都轉向了FPGA，透過對FPGA程式設計，FPGA能夠執行ASIC可執行的任何邏輯功能，並且無需等待三個月至一年的晶片流片週期。
具體到市場應用中，不管是汽車、資料中心、5G通訊和工業，都對FPGA有著越來越多的需求。
當前FPGA市場的現狀就是如此，市場空間增速迅猛，然而主要掌握在幾家主要國際FPGA晶片公司手中，如今漲價訊息的傳出對於國內FPGA市場來說，或為壓力也或為機遇。
壓力在於，價格上漲對用到FPGA的客戶來說成本會大大提高，並且需要提防進口產品繼續漲價或者缺貨的可能性，需要儘快做好備貨準備。
機遇在於，FPGA 晶片的自主化可謂至關重要。如今，Altera 等公司宣佈對 FPGA 產品進行漲價，國內公司對於 FPGA 晶片的多元化供應也產生了強烈訴求。這種現狀恰恰為中國 FPGA 的自主研發賦予了強大的內在驅動力，並開闢了廣闊的市場空間。
從目前來看，國產 FPGA 廠商雖在技術實力、產品效能及市場份額等方面與國際巨頭尚有一定差距，但近年來的發展勢頭不容小覷。
03國產FPGA產品力如何？
目前，主流的國內FPGA 廠商已從跟蹤研仿國外 FPGA 晶片轉變為構建自主定義、自主架構、自主軟體的國產 FPGA 生態體系，且該體系已初見雛形。未來幾年中國的FPGA企業預計會從目前的10家左右濃縮成3-4家，並且這幾家的產品形態、技術路線都會有各自的特點，形成差異化競爭。當前主流的幾家FPGA產品線都有些什麼特色呢？
目前，國產 FPGA 主要參與者有紫光同創、安路科技、復旦微電、高雲半導體、易靈思、西安智多晶、京微齊力等。其中前三家為頭部FPGA廠商。
紫光同創
業內人士表示，國內純自主架構做得最好的是紫光同創，於2013年成立。當時紫光國微主攻做國產化，另外專門拉了一個團隊出來成立了紫光同創，並制定了兩大目標：第一，要做全自主研發的產品；第二，瞄準華為，要進行動通訊。經過十多年的努力，紫光同創成為國內給華為供貨量最大的FPGA廠商，同時在產業FPGA領域，不管是在技術、產品成熟度、市場規模，還是商業化程度上，紫光同創都是國內最領先的。
紫光同創的FPGA產品主要分為3大系列：Titan、Logos和Compa系列。
其中Titan系列具有高速、高效能的特點。其中Titan-2系列採用先進成熟工藝，支援SERDES高速介面、PCIe Gen3、DDR3/4等高效能模組和介面，為客戶提供高效能的可程式設計解決方案，可廣泛應用於通訊、影象影片處理、資料分析、網路資訊保安、儀器儀表等行業。
Logos系列具有高性價比的特點。Logos系列FPGA採用先進成熟工藝和全新LUT5結構，整合RAM、DSP、ADC、Serdes、DDR3等豐富的片上資源和IO介面，具備低功耗、低成本和豐富的功能，為客戶提供高性價比的解決方案，廣泛應用於工業控制、通訊、消費類等領域，是客戶大批次、成本敏感型專案的理想選擇。
CPLD產品具有低功耗、低成本的特點。Compa系列CPLD產品，採用成熟工藝和自主產權體系結構，滿足低功耗、低成本、小尺寸的設計要求，適用於系統配置、介面擴充套件和橋接、板級電源管理、上電時序管理、感測器融合等應用需求，廣泛應用於通訊、消費電子、無人機、工業控制等領域。
安路科技
按照產品硬體架構型別劃分，安路科技產品型別分為FPGA晶片和FPSoC晶片。其中，FPGA晶片包括 SALPHOENIX 高效能產品系列、SALEAGLE 高效率產品系列、SALELF低功耗產品系列。
其中SALEAGLE系列分為SALEAGLE 4和AL3兩個產品型號。
EG4是安路科技推出的“獵鷹”系列產品，具有低功耗、低成本、高效能等特點。豐富的邏輯資源、DSP、BRAM、高速差分IO等資源，強大的引腳相容替換效能。在工業控制、通訊接入、顯示驅動等領域可有效幫助使用者提升效能、降低成本。
AL3是安路科技推出的“獵鷹”系列產品，具有低功耗、低成本、高效能等特點。豐富的邏輯資源、DSP、BRAM、高速差分IO等資源，強大的引腳相容替換效能。在工業控制、通訊接入、顯示驅動等領域可有效幫助使用者提升效能、降低成本。
SALELF系列共有3代產品SALELF 2、SALELF 3和EF3L15單晶片方案，即時啟動，無需要外部Flash，支援OTP模式，55nm工藝，部分產品型號內嵌硬核MCU。
2024年上半年，安路科技新一代現場可程式設計陣列晶片研發及產業化專案實現了多款PHOENIX系列新產品規格開發，進一步豐富28nm工藝平臺產品矩陣，基於先進工藝的高容量高效能FPGA晶片正在支援使用者設計匯入；現場可程式設計系統級晶片研發專案完成了低功耗FPSoC晶片及高效能FPSoC晶片研發，量產型號已應用在影片影象和工業控制等領域，正在支援更多使用者匯入；發展與科技儲備基金專案實現了車規FPGA晶片研發和產業化，在新型硬體架構、神經網路加速模組、高效能IP、EDA軟體前沿演算法、先進封裝等技術領域實現豐富研發成果，提升了公司在汽車電子、資料中心、運算加速等重要領域的技術積累。
復旦微
復旦微電2018年國內首家推出億門級FPGA產品後，持續不斷地推進該產品的譜系化，貨架產品逐步的豐富。28nm億門FPGA產品經過多年推廣，得到了客戶的認可，產品應用場景也在擴大，並已經形成千萬門級FPGA晶片、億門級FPGA晶片、十億門級FPGA晶片和嵌入式可程式設計器件PSoC產品系列，覆蓋通訊、工業控制、汽車電子等高可靠性領域。
當前復旦微電FPGA主要是以28nm的產品為主。2024 年上半年，公司完成了新一代PSoC 產品的流片，並積極推動新一代FPGA 和PSoC 產品的產品化工作，未來將結合先進封裝技術，在新一代FPGA 平臺上進一步豐富譜系，持續推出更具競爭力的FPGA、PSoC 以及FPAI 產品。
總的來看，目前，國內廠商在低容量FPGA技術上已較為成熟，這些FPGA的邏輯單元小於100k，主要特點是低成本和低功耗，集中在55nm、40nm和28nm這三個製程節點。大部分國產廠商在2019年及之前就已經推出了此類產品。在28nm的中低容量市場，國內FPGA廠商也已經推出了成熟的產品。中容量FPGA的邏輯單元在100k-500k之間，主要應用於無線通訊、工業、汽車和國防領域。而500K以上的高容量FPGA仍是目前國產化的難點。
04國產FPGA廠商的差距與機遇
28nm生命週期比以往代際更長，國產廠商追趕空間更廣。作為典型的數字晶片，FPGA生命週期一般只有10～15年，快速迭代的特徵使其收入的頂峰往往發生在推出之後的第4～5年，60%收入在前6年發生，隨後是量價齊跌的市場。因此，市場玩家必須努力競逐製程領先，因為製程落後廠商往往無法取得足夠的收入以支撐下一代產品的開發。而28nm生命週期比以往代際更長，國內廠商製程在 28-90nm 的產品為主，這無疑給予了國產廠商更寬廣的發展空間。
中國大陸FPGA 市場以容量<500K產品為主。目前全球容量最大的FPGA為Xilinx在2023年6月27日推出的VP1902（Versal Premium），邏輯單元數高達18,507k，是國內的46倍。雖然在容量上，國產廠商與國際廠商還存在較大差距，但是從中國的市場需求來看，本土FPGA 市場目前以容量<500K產品為主，而這一市場也是當下國產廠商所擅長的。
衝高端，也是國產廠商的機遇之一。雖然低端 FPGA 市場規模最大，但是進入壁壘相對較低，在位企業難以產生壟斷性的優勢。此外，隨著未來 10 年 FPGA 向 16nm 及更先進節點遷移，目前 FPGA 本土廠商需要考慮的是在更先進節點佔據先發優勢。因此，高階 FPGA 是本土廠商想要快速成長所必須進入的市場。目前也可以看到廠商們為此做出的努力與投入。目前，國產 FPGA 的最先進製程達到 14/16nm。例如，2019 年紫光國微官網新聞曾顯示，紫光同創已啟動 14nm 億門級高階 FPGA 的研發工作。復旦微電於 2021 年開啟 14/16nm 產品的研發，在 2023 年，該公司 1xnm 製程的十億門級 FPGA 產品完成了小批次試製並進行了使用者試用，且實現了小規模銷售。
從市場角度來看，資料中心等高階應用領域，市場空間也極為廣闊。從下游應用看，目前最高階的FPGA兩大領域——原型驗證、資料中心加速計算，國產廠商進入難度較大。近日，安路科技在回答投資者問時表示，公司FPGA產品目前在資料中心領域已有部分應用，但尚未有量產產品直接應用於運算加速領域。
與此同時，與 CPU、GPU、ASIC 等產品相比，FPGA 晶片具備較高的利潤率。中低密度百萬門級、千萬門級的 FPGA 晶片研發企業，其利潤率接近 50%；而高密度億門級 FPGA 晶片研發企業的利潤率則將近 70%。研發並製造更為高階的 FPGA 產品，有助於提升國產FPGA公司整體的收入表現。
