通常來說半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)是周期性行業(yè)，其周期一般為4到5年。但是隨著新技術(shù)和應(yīng)用的快速發(fā)展，現(xiàn)今半導(dǎo)體周期越來越短，且每一個(gè)周期都有典型應(yīng)用作為拉動(dòng)點(diǎn)，比如過去的PC、后來的通信行業(yè)。FPGA也明顯符合這種規(guī)律。但不同的是，當(dāng)ASIC和ASSP蕭條的時(shí)候，往往迎來FPGA的大發(fā)展。2008年以來的金融危機(jī)使得半導(dǎo)體行業(yè)平均跌幅大于10%，但是市場(chǎng)數(shù)據(jù)卻顯示FPGA行業(yè)依然強(qiáng)勁增長(zhǎng)。危機(jī)和低迷使ASIC和ASSP制造者為謹(jǐn)慎起見，不敢貿(mào)然推出新產(chǎn)品，避免巨大的NRE費(fèi)用。而FPGA恰好能迎合這一需求。

全球FPGA市場(chǎng)現(xiàn)狀和發(fā)展前景展望

當(dāng)今，半導(dǎo)體市場(chǎng)格局已成三足鼎立之勢(shì)，F(xiàn)PGA，ASIC和ASSP三分天下。市場(chǎng)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)表明，F(xiàn)PGA已經(jīng)逐步侵蝕ASIC和ASSP的傳統(tǒng)市場(chǎng)，并處于快速增長(zhǎng)階段。

在全球市場(chǎng)中，Xilinx、Altera兩大公司對(duì)FPGA的技術(shù)與市場(chǎng)仍然占據(jù)絕對(duì)壟斷地位。兩家公司占有將近90%市場(chǎng)份額，專利達(dá)6000余項(xiàng)之多，而且這種壟斷仍在加強(qiáng)。同時(shí)，美國(guó)政府對(duì)我國(guó)的FPGA產(chǎn)品與技術(shù)出口進(jìn)行苛刻的審核和禁運(yùn)，使得國(guó)家在航天、航空乃至國(guó)家安全領(lǐng)域都受到嚴(yán)重制約。因此，研發(fā)具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的FPGA技術(shù)與產(chǎn)品對(duì)打破美國(guó)企業(yè)和政府結(jié)合構(gòu)成的壟斷，及國(guó)家利益意義深遠(yuǎn)。

作為一種可編程邏輯器件，F(xiàn)PGA在短短二十多年中從電子設(shè)計(jì)的外圍器件逐漸演變?yōu)閿?shù)字系統(tǒng)的核心。伴隨半導(dǎo)體工藝技術(shù)的進(jìn)步，FPGA器件的設(shè)計(jì)技術(shù)取得了飛躍發(fā)展及突破。通過FPGA器件的發(fā)展歷程來看，今后仍將朝下以下幾個(gè)方向發(fā)展：

高密度、高速度、寬頻帶、高保密；

低電壓、低功耗、低成本、低價(jià)格；

IP軟/硬核復(fù)用、系統(tǒng)集成；

動(dòng)態(tài)可重構(gòu)以及單片集群；

緊密結(jié)合應(yīng)用需求，多元化發(fā)展。

此外，集成了FPGA架構(gòu)、硬核CPU子系統(tǒng)（ARM/MIPS/MCU）及其他硬核IP的芯片已經(jīng)發(fā)展到了一個(gè)“關(guān)鍵點(diǎn)”，它將在今后數(shù)十年中得到廣泛應(yīng)用，為系統(tǒng)設(shè)計(jì)人員提供更多的選擇。例如，以應(yīng)用為導(dǎo)向，在受專利保護(hù)的FPGA平臺(tái)架構(gòu)上無縫集成特定功能模塊，以形成具備行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)（高性價(jià)比）的獨(dú)特產(chǎn)品。Altera、Cypress?半導(dǎo)體、Intel?和Xilinx?公司等供應(yīng)商相繼在最近一年發(fā)布或者開始發(fā)售SoC FPGA器件。

國(guó)際FPGA業(yè)內(nèi)大頭

在FPGA領(lǐng)域，Xilinx和Altera長(zhǎng)期穩(wěn)坐第一第二的位置。根據(jù)最新Form-10K數(shù)據(jù)顯示，其分別占有48%和41%的市場(chǎng)份額。其中Xilinx凈銷售額為23.1億美元，凈收入為6.3億美元；Altera凈銷售額為19.5億美元，凈收入為7.8億美元。這兩家公司一直以來是市場(chǎng)和技術(shù)的領(lǐng)頭羊，而剩余的市場(chǎng)份額被Lattice占據(jù)多數(shù)。

為了在競(jìng)爭(zhēng)中占據(jù)主動(dòng)，Xilinx與Altera新近分別宣布其下一代FPGA產(chǎn)品都將采用高k金屬柵技術(shù)的28nm工藝，以滿足諸如云計(jì)算、移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)和3G應(yīng)用等領(lǐng)域所不斷增長(zhǎng)的帶寬需求。由于PLD器件采用更高技術(shù)的工藝節(jié)點(diǎn)制造，無疑可以降低成本、提升性能，尤其是能夠改進(jìn)一直以來為ASIC所詬病的功耗水平，以適應(yīng)更廣闊的設(shè)計(jì)應(yīng)用。

Xilinx和Altera雖然控制世界將近90%的FPGA市場(chǎng)，但是他們的產(chǎn)品是大多以純FPGA為主。“平臺(tái)化”已成為FPGA一個(gè)發(fā)展趨勢(shì)，盡管Xilinx和Altera在FPGA“平臺(tái)化”方面在最近幾年也有涉及，但概念和特點(diǎn)比較簡(jiǎn)單，沒有完全形成氣候。

權(quán)威市場(chǎng)調(diào)研機(jī)構(gòu)Gartner 2010年初的預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)表明，F(xiàn)PGA正處于一個(gè)加速增長(zhǎng)的市場(chǎng)勢(shì)態(tài)中。未來5年，市場(chǎng)平均增長(zhǎng)幅度超過12.6%，這種增長(zhǎng)幅度遠(yuǎn)大于ASIC和ASSP市場(chǎng)。同時(shí)，市場(chǎng)數(shù)據(jù)表明其行業(yè)平均毛利大于60%。FPGA行業(yè)需要更大的市場(chǎng)規(guī)模，以吸引更多的使用者。預(yù)計(jì)未來5年，隨著產(chǎn)量增加，成本進(jìn)一步降低，F(xiàn)PGA市場(chǎng)份額將會(huì)持續(xù)增大。

中國(guó)FPGA機(jī)遇何在？

為了滿足經(jīng)濟(jì)發(fā)展和國(guó)防需求，打破美國(guó)的壟斷，中國(guó)政府多年來投入了數(shù)百億科研經(jīng)費(fèi)，通過逆向工程方式仿制美國(guó)對(duì)我禁運(yùn)的FPGA產(chǎn)品。但由于知識(shí)產(chǎn)權(quán)、生產(chǎn)工藝和軟件技術(shù)等多方面的限制，仿制品種有限，技術(shù)無法突破，難以滿足國(guó)家安全的需要。隨著國(guó)際形勢(shì)的變化，通過走私進(jìn)口禁運(yùn)產(chǎn)品的渠道可能被切斷，進(jìn)口的關(guān)鍵芯片也可能被人為地嵌入后門通道或定時(shí)炸彈等模塊，嚴(yán)重危及國(guó)家安全。

我們不得不承認(rèn)國(guó)產(chǎn)FPGA產(chǎn)業(yè)與國(guó)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(shì)也不大。

但是，中國(guó)擁有超過50億元的FPGA市場(chǎng)。“十二五”期間，中國(guó)的可編程器件市場(chǎng)仍將保持年均30%以上的增長(zhǎng)速度。中國(guó)尤其是北京等重要研究部門急需也長(zhǎng)期需要FPGA用于國(guó)家安全和重點(diǎn)應(yīng)用，比如航天航空、信息安全、知識(shí)產(chǎn)品保護(hù)等。此外，中國(guó)電子產(chǎn)品市場(chǎng)要求敏捷快速的研發(fā)周期和少量多樣的產(chǎn)品形態(tài)，最適合FPGA應(yīng)用。

然而，除京微雅格之外，目前只有幾家以逆向工程和軍工市場(chǎng)為主的企業(yè)。因此，中國(guó)FPGA產(chǎn)業(yè)享有巨大的發(fā)展空間，機(jī)遇與挑戰(zhàn)并存。