FPGA芯片市场正在进入快速增长期

（文章来源：半导体行业联盟）

FPGA号称“万能芯片”，从技术角度讲，它是可编程的产品，在不改变芯片本身硬件组成的情况下可反复使用。根据市场变化，在同样载体上实现不同功能。听起来很美好，但研发起来很困难，能做FPGA器件的厂商一定是大牛中的大牛，因为像英特尔(Intel)、德州仪器(TI)这样的半导体巨头也曾尝试进入这个市场，但都因为这样那样的原因铩羽而归。目前，全球范围内能够量产FPGA的企业屈指可数，Xilinx、Altera、Lattice和Microsemi都是大家耳熟能详的美国企业。

FPGA是专用集成电路（ASIC）领域中的一种半定制电路，其优点包括可以快速成品、可被修改、可改正程序中的错误和更便宜的造价等。工程师对FPGA内部的逻辑模块和I/O模块重新配置，就可以实现想要的逻辑。FPGA还具有静态可重复编程和动态在系统重构的特性，使得硬件的功能可以像软件一样通过编程来修改。

FPGA能完成任何数字器件的功能，甚至是高性能CPU都可以用FPGA来实现。FPGA如同一张白纸：加电时，FPGA芯片将EPROM中数据读入片内编程RAM中，配置完成后进入工作状态；掉电后，FPGA恢复成白片，内部逻辑关系消失，因此FPGA能够反复使用。使用FPGA来开发数字电路，可以大大缩短设计时间，减少PCB印刷电路板的面积，提高系统的可靠性。在FPGA内置入硬核CPU或软核CPU，既能实现数字逻辑又能适应嵌入式开发。

全球FPGA市场总规模达到50亿美金，其中，中国的市场份额有近17亿美金，中国市场占全球市场的三分之一。分析机构预计2015年至2020年全球FPGA市场的年复合增长率为9%，到2020年，全球FPGA市场规模将达84亿美金。目前FPGA正处于一个加速增长的市场势态中，增长幅度远大于其他芯片市场；同时，FPGA行业平均毛利可观，据市场数据分析表明其行业平均毛利大于60%。FPGA行业也需要更大的市场规模，以吸引更多的使用者。预计随着FPGA产量逐步增加，成本的进一步降低，其市场份额将会持续增大。

目前FPGA的主要应用领域是通讯、工控、国防、消费，近年来FPGA最引人关注的变化趋势之一就是应用领域不断拓展。

在FPGA传统应用市场方面，通信逐步实现高速、复杂协议，消费电子应用则注重低功耗、低成本。此外，FPGA还广泛应用于医疗电子、安防、视频、工业自动化、语音网络、半导体制造设备以及家电等领域。FPGA在工业中的应用主要涉及四大领域，分别是马达控制、工业网络、机器视觉和机器人控制。以马达控制为例，重点是需要降低噪音、减少震动 、降低 EMI，同时获得更高的控制精度和减少能源消耗等。

目前在全球市场中，Xilinx、Altera两大公司对FPGA的技术与市场仍然占据绝对垄断地位。两家公司占有将近90%市场份额，专利达6000余项之多；剩余市场份额主要被Lattice和Microsemi所占有，这两家的专利也达3000多项。2014年Xilinx、Altera两大公司营收分别为23.8亿美元和19.3亿美元；而2014年Lattice和Microsemi（仅FPGA部分）两公司营收为3.66亿美元和2.75亿美元。这前四大FPGA市场领先者几乎垄断了FPGA的市场份额。

FPGA市场前景诱人，但是门槛之高在芯片行业里无出其右。全球有60多家公司先后斥资数十亿美元，前赴后继地尝试登顶FPGA高地，其中不乏英特尔、IBM、德州仪器、摩托罗拉、飞利浦、东芝、三星这样的行业巨鳄，但是最终登顶成功的只有位于美国硅谷的四家公司-Xilinx、 Altera、Lattice、Microsemi。上述4家公司手握9000余项专利，如此之多的技术专利构成的技术壁垒当然高不可攀。