FPGA應(yīng)用市場

　　目前FPGA的主要應(yīng)用領(lǐng)域是通訊、工控、國防、消費(fèi)，近年來FPGA最引人關(guān)注的變化趨勢之一就是應(yīng)用領(lǐng)域不斷拓展。

　　在FPGA傳統(tǒng)應(yīng)用市場方面，通信逐步實(shí)現(xiàn)高速、復(fù)雜協(xié)議，消費(fèi)電子應(yīng)用則注重低功耗、低成本。此外，F(xiàn)PGA還廣泛應(yīng)用于醫(yī)療電子、安防、視頻、工業(yè)自動化、語音網(wǎng)絡(luò)、半導(dǎo)體制造設(shè)備以及家電等領(lǐng)域。

　　FPGA在工業(yè)中的應(yīng)用主要涉及四大領(lǐng)域，分別是馬達(dá)控制、工業(yè)網(wǎng)絡(luò)、機(jī)器視覺和機(jī)器人控制。以馬達(dá)控制為例，重點(diǎn)是需要降低噪音、減少震動 、降低 EMI，同時獲得更高的控制精度和減少能源消耗等。

　　Xilinx公司最新的Virtex-6和Spartan-6 針對便攜醫(yī)療設(shè)備要求高性能、連接性、低功耗和低成本方面的需求進(jìn)行了優(yōu)化。下圖是基于Xilinx的FPGA的CT掃描儀、超聲診斷設(shè)備解決方案。

　　Xilinx 的CT掃描儀解決方案

　　Altera 公司推出的汽車安全駕駛前置攝像方案

　　Microsemi公司推出的工業(yè)馬達(dá)控制方案

FPGA市場競爭

　　目前在全球市場中，Xilinx、Altera兩大公司對FPGA的技術(shù)與市場仍然占據(jù)絕對壟斷地位。兩家公司占有將近90%市場份額，專利達(dá)6000余項(xiàng)之多;剩余市場份額主要被Lattice和Microsemi所占有，這兩家的專利也達(dá)3000多項(xiàng)。

　　2014年Xilinx、Altera兩大公司營收分別為23.8億美元和19.3億美元;而2014年Lattice和Microsemi(僅FPGA部分)兩公司營收為3.66億美元和2.75億美元。這前四大FPGA市場領(lǐng)先者幾乎壟斷了FPGA的市場份額。

　　FPGA市場前景誘人，但是門檻之高在芯片行業(yè)里無出其右。全球有60多家公司先后斥資數(shù)十億美元，前赴后繼地嘗試登頂FPGA高地，其中不乏英特爾、IBM、德州儀器、摩托羅拉、飛利浦、東芝、三星這樣的行業(yè)巨鱷，但是最終登頂成功的只有位于美國硅谷的四家公司——Xilinx、 Altera、Lattice、Microsemi。上述4家公司手握9000余項(xiàng)專利，如此之多的技術(shù)專利構(gòu)成的技術(shù)壁壘當(dāng)然高不可攀。

　　FPGA技術(shù)上主要有四個難點(diǎn)：架構(gòu)設(shè)計、硬件實(shí)現(xiàn)、軟件開發(fā)以及應(yīng)用IP開發(fā)。如何突破FPGA四家巨頭在架構(gòu)上的專利限制是后進(jìn)入者首先得面對的問題，要想在FPGA市場上分一口肉，首先要做的就是技術(shù)專利的攻關(guān)。有了技術(shù)專利才有立足的根本。

　　在FPGA四大巨頭以絕對優(yōu)勢兵分天下之時，作為FPGA市場的后來者，本土FPGA廠商一面要攻克技術(shù)難點(diǎn)，一面又要研究專利文獻(xiàn)，規(guī)避人家已布局的專利，再把自己的技術(shù)通過申請專利明確所有權(quán)。

　　盡管本土FPGA產(chǎn)業(yè)已看到些亮點(diǎn)，但我們不得不承認(rèn)國產(chǎn)FPGA產(chǎn)業(yè)才剛起步，與國際巨頭還存在較大的差距，不論從產(chǎn)品性能、功能、功耗、軟件、應(yīng)用支撐上都有差距。甚至成本上，我們的優(yōu)勢也不大。

　　FPGA是一個技術(shù)密集型的行業(yè)，沒有堅(jiān)實(shí)的技術(shù)功底，很難形成有競爭力的產(chǎn)品，本土FPGA廠商任重而道遠(yuǎn)。