据市场调研,近年来全球FPGA市场规模已超过60亿美元,未来还有不断增长的趋势。FPGA及PLD产业发展的最大机遇是替代ASIC和专用标准产品(application specific standard products,ASSP),由ASIC和ASSP构成的数字逻辑市场规模大约为350亿美元。由于用户可以迅速地对PLD进行编程,按照需求实现特殊功能,与ASIC和ASSP相比,PLD在灵活性、开发成本、产品快速上市方面更具优势,所以FPGA是一个非常有前景的行业。2013—2017年全球FPGA市场规模如图1-5所示。

图1-5　2013—2017年全球FPGA市场规模

FPGA由于结构的特殊性,可以重复编程,开发周期较短,越来越受到人们的青睐。ASIC与FPGA相比最大的优势是低成本,但是FPGA的价格现在也越来越低。根据当前发展的趋势,未来FPGA会取代大部分ASIC的市场。(www.daowen.com)

这种趋势告诉我们,FPGA将成为21世纪最重要的高科技产业之一,特别是国内的FPGA市场,更是一个“未完全开垦的处女地”,抓住现在的机遇就意味着为我们的将来提供更强大的竞争力。我国的FPGA市场国产化率非常低,国产应用率不足30%,商用市场国产化率更低,还有很大提升空间。从信息、产业和国防安全等方面考虑,中国不仅需要自主FPGA,还需要将其快速国产化。人工智能(artificial intelligence,AI)、物联网(internet of things,Io T)、5G的快速发展和即将商用,预计将带来庞大的FPGA增量市场,而这也是国内厂商快速切入的时机。国内FPGA产品采用40 nm制程工艺,拥有超过2500万门,Ser Des速率为6.25 Gb/s,目前已经量产,并在通信、安全等中高密度市场逐步打开局面。在大数据时代,云计算的市场逐步扩大。云计算市场的快速增加必然加大对数据中心服务器的需求。在数据中心成本中,77%花费在硬件配置方面,23%花费在软件方面。这也是国内厂商的发展机会。

作为一种可编程逻辑器件,FPGA在短短三十多年中从电子设计的外围器件逐渐演变为数字系统的核心。伴随半导体工艺技术的进步,FPGA器件的设计技术取得了飞跃发展及突破。从FPGA器件的发展历程来看,今后仍将朝以下几个方向发展:高密度、高速度、宽频带、高保密；低电压、低功耗、低成本、低价格；IP软/硬核复用、系统集成；动态可重构以及单片集群；紧密结合应用需求,多元化发展。此外,集成了FPGA架构、硬核CPU子系统(ARM/MIPS/MCU)及其他硬核IP的芯片已经发展到了一个“关键点”,它将在今后数十年中得到广泛应用,为系统设计人员提供更多的选择。