FPGA在5G时代的引领下,乘风破浪!

作者:星辰大海

5G时代来啦!搭上5G快车的行业都风生水起,破浪前行着。FPGA也紧跟着5G的步伐,在通往荣耀的路上披荆斩棘!

由于FPGA在5G宏基站中的大量使用,其市场需求得到了急剧的增涨,华为也成为了FPGA最大的客户。FPGA能够在市场中崭露头角,自然有其必然的原因,说到底还是因为5G时代的到来。单站FPGA的大量使用满足了5G通道数大幅度增加的需求,其高效的逻辑控制和接口速率也让5G设备在处理更为复杂的算法和物理协议时游刃有余。

说了这么多,你是不是很想知道FPGA到底是什么呢?好吧,让我来为你揭开它的神秘面纱吧~

FPGA (Field Programmable Gate Array)现场可编程门阵列,是在硅片上预先设计实现的具有可编程特性的集成电路,它能够按照设计人员的需求配置为指定的电路结构,让客户不必依赖由芯片制造商设计和制造的 ASIC 芯片。FPGA是一种半定制电路,一般在专用集成电路用的比较多,而且在众多领域是无法替代的,如在电子通讯、消费电子、航空航天/国防等领域中。

谈及FPGA就不得不提到ASIC,它们都是芯片界的重要成员。不过与ASIC相对比,FPGA还是有着比较明显的优势。

1、灵活性。可以随时改变FPGA芯片的功能,而且通过编程后,可以执行 ASIC 能够执行的所有逻辑功能。

2、上市时间短。通常情况下,ASIC芯片会有着三个月到一年的流片周期,而FPGA方案就不需要,因为其买来编程之后就可以直接使用,这样就能大大缩短产品的上市时间。

3、成本低。用量不多时,FPGA方案是不用一次性支付上百万美元的流片成本的,造成这一成本优势的原因在于,FPGA方案的固定成本几乎没有,而ASIC 方案有。还有一点好处就是,流片失败风险也不用FPGA方案来承担。当然,这都是在用量较小时的情况下才成立的,如果使用量大幅增加,ASIC方案就更有优势了。

虽然FPGA在5G时代的引领下腾飞在即,但国内FPGA的规模却不尽人意。在全球市场占据56%和31%的Xilinx 和 Intel ,在中国 FPGA 市场上也有着52%和28%的超高占比。而目前,国产厂商在中国市场中的占比只有大概的4%。

是什么原因造成中国FPGA市场规模如此匮乏呢?主要是在技术、专利和人才方面的缺乏。技术壁垒高是FPGA行业的特性之一,主要体现在三个方面——其版图和布线相当复杂、硬件设计难度非常大、硬件和软件需协同开发。在核心专利上,国产厂商在FPGA领域所拥有的专利数与国外厂商相比,相差非常悬殊,基本上被国外头部公司垄断。我国目前的半导体产业链国产化程度相对较低,硬件自主可控程度也比较低,特别是在材料和高端半导体设备领域。

不可否认,就目前而言,国产FPGA仍处于起步阶段,相对于国外还是比较落后的。但是,现在落后并不代表未来一直落后。近年来,在AI和5G两大因子的强力驱动下,国产FPGA的追赶速度正在加快。随着未来国产FPGA厂商技术的突破,替代厂商的增长速度很有可能显著超过行业平均,由此极有可能带来业绩和估值的双重增加!

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