中國FPGA行業(yè)發(fā)展現狀及競爭格局分析

中國FPGA行業(yè)發(fā)展現狀及競爭格局分析內容概述：近年來隨著國內工業(yè)控制、網絡通信、消費電子、數據中心、人工智能等新一代信息技術領域的快速發(fā)展，中國FPGA芯片市場規(guī)模持續(xù)上升，半導體行業(yè)芯片國產化的發(fā)展戰(zhàn)略和國內科技企業(yè)自主可控的采購戰(zhàn)略推動了市場對國產FPGA芯片的需求。據統(tǒng)計，截至2022年我國FPGA行業(yè)市場規(guī)模約為269.9億元，市場均價約為44.73元/片。關鍵詞：FPGA市場規(guī)模、FPGA供需現狀、FPGA產業(yè)鏈、FPGA市場份額、FPGA市場均價一、FPGA行業(yè)概述FPGA（現場可編程門陣列）是一種可通過重新編程來實現用戶所需邏輯電路的半導體器件。和專用集成電路相比，FPGA是基于查找表結構的邏輯門電路，具有硬件可重構的體系結構，其數字電路可以通過編程的方式在芯片出廠后重新構造，具有設計周期快、開發(fā)成本低的優(yōu)勢。FPGA在未編程狀態(tài)下可以看作是一種集成了大量原始邏輯資源的標準器件，用戶根據需求選定器件，對電路進行設計，無須花費高額流片費用即可實現定制電路的需求。FPGA芯片由可編程的邏輯單元（LC）、輸入輸出單元（IO）與開關連線陣列（SB）三個部分組成。FPGA（現場可編程門陣列）是一種可通過重新編程來實現用戶所需邏輯電路的半導體器件。和專用集成電路相比，FPGA是基于查找表結構的邏輯門電路，具有硬件可重構的體系結構，其數字電路可以通過編程的方式在芯片出廠后重新構造，具有設計周期快、開發(fā)成本低的優(yōu)勢。FPGA在未編程狀態(tài)下可以看作是一種集成了大量原始邏輯資源的標準器件，用戶根據需求選定器件，對電路進行設計，無須花費高額流片費用即可實現定制電路的需求。FPGA芯片由可編程的邏輯單元（LC）、輸入輸出單元（IO）與開關連線陣列（SB）三個部分組成。二、中國FPGA行業(yè)相關政策半導體及集成電路行業(yè)是國民經濟支柱性行業(yè)之一，是支撐經濟社會發(fā)展的戰(zhàn)略性、基礎性和先導性產業(yè)。大力發(fā)展我國半導體及集成電路相關產業(yè)，也是我國成為世界制造強國的必由之路。為了充分發(fā)揮國內市場優(yōu)勢，營造良好發(fā)展環(huán)境，激發(fā)企業(yè)活力和創(chuàng)造力，帶動產業(yè)鏈協同可持續(xù)發(fā)展，加快追趕和超越的步伐，努力實現集成電路產業(yè)跨越式發(fā)展，我國各級政府紛紛出臺了一系列FPGA支持性產業(yè)政策。半導體及集成電路行業(yè)是國民經濟支柱性行業(yè)之一，是支撐經濟社會發(fā)展的戰(zhàn)略性、基礎性和先導性產業(yè)。大力發(fā)展我國半導體及集成電路相關產業(yè)，也是我國成為世界制造強國的必由之路。為了充分發(fā)揮國內市場優(yōu)勢，營造良好發(fā)展環(huán)境，激發(fā)企業(yè)活力和創(chuàng)造力，帶動產業(yè)鏈協同可持續(xù)發(fā)展，加快追趕和超越的步伐，努力實現集成電路產業(yè)跨越式發(fā)展，我國各級政府紛紛出臺了一系列FPGA支持性產業(yè)政策。相關報告：《中國FPGA行業(yè)市場現狀分析及發(fā)展前景展望報告》三、中國FPGA行業(yè)產業(yè)鏈FPGA產業(yè)包括底層算法設計企業(yè)、晶圓代工廠、專用材料及設備供應商等上游企業(yè)，FPGA芯片制造商、封測廠商等中游企業(yè)以及視覺工業(yè)廠商、汽車廠商、通信服務供應商、云端數據中心等下游企業(yè)。整條產業(yè)鏈較為復雜，IBM、臺積電、Intel、華為、騰訊等國內外知名企業(yè)均參與其中。其中產業(yè)鏈中游龍頭FPGA企業(yè)在全球市場占據壟斷地位，且對上游軟硬件供應商和下游客戶企業(yè)議價能力較強。FPGA產業(yè)包括底層算法設計企業(yè)、晶圓代工廠、專用材料及設備供應商等上游企業(yè)，FPGA芯片制造商、封測廠商等中游企業(yè)以及視覺工業(yè)廠商、汽車廠商、通信服務供應商、云端數據中心等下游企業(yè)。整條產業(yè)鏈較為復雜，IBM、臺積電、Intel、華為、騰訊等國內外知名企業(yè)均參與其中。其中產業(yè)鏈中游龍頭FPGA企業(yè)在全球市場占據壟斷地位，且對上游軟硬件供應商和下游客戶企業(yè)議價能力較強。從下游應用市場來看，通信和工業(yè)市場份額位居FPGA芯片一二位，同時通信市場份額有望持續(xù)提升，而工業(yè)市場則呈小幅下降趨勢。FPGA作為重要的計算芯片，服務器中將其應用于后端的通信板卡，同時，FPGA是電力、交通領域重要的通信部件，在銀行系統(tǒng)中應用于企業(yè)級交換機路由器，在云計算中也起到運算加速作用。消費電子預計將是FPGA芯片份額最小的下游市場，主要是因為FPGA雖然以其靈活性適宜于消費電子快速迭代的節(jié)奏，但在具有顯著規(guī)模效應的消費電子市場，FPGA相比ASIC的成本劣勢明顯。因此從生命周期來講，FPGA的應用具有一定局限性。從下游應用市場來看，通信和工業(yè)市場份額位居FPGA芯片一二位，同時通信市場份額有望持續(xù)提升，而工業(yè)市場則呈小幅下降趨勢。FPGA作為重要的計算芯片，服務器中將其應用于后端的通信板卡，同時，FPGA是電力、交通領域重要的通信部件，在銀行系統(tǒng)中應用于企業(yè)級交換機路由器，在云計算中也起到運算加速作用。消費電子預計將是FPGA芯片份額最小的下游市場，主要是因為FPGA雖然以其靈活性適宜于消費電子快速迭代的節(jié)奏，但在具有顯著規(guī)模效應的消費電子市場，FPGA相比ASIC的成本劣勢明顯。因此從生命周期來講，FPGA的應用具有一定局限性。四、FPGA行業(yè)發(fā)展現狀分析FPGA芯片具有靈活性高、應用開發(fā)成本低、上市時間短等優(yōu)勢使其應用場景覆蓋了包括工業(yè)控制、網絡通信、消費電子、數據中心、汽車電子、人工智能等廣泛的下游市場，據統(tǒng)計，截至2022年全球FPGA行業(yè)市場規(guī)模約為93.3億美元，從需求市場區(qū)域分布來看，亞太地區(qū)與北美地區(qū)是主要市場；未來，隨著全球新一代通信設備部署以及人工智能與自動駕駛技術等新興市場領域需求的不斷增長，FPGA市場規(guī)模預計將持續(xù)提高。FPGA芯片具有靈活性高、應用開發(fā)成本低、上市時間短等優(yōu)勢使其應用場景覆蓋了包括工業(yè)控制、網絡通信、消費電子、數據中心、汽車電子、人工智能等廣泛的下游市場，據統(tǒng)計，截至2022年全球FPGA行業(yè)市場規(guī)模約為93.3億美元，從需求市場區(qū)域分布來看，亞太地區(qū)與北美地區(qū)是主要市場；未來，隨著全球新一代通信設備部署以及人工智能與自動駕駛技術等新興市場領域需求的不斷增長，FPGA市場規(guī)模預計將持續(xù)提高。FPGA芯片由于其具有高度靈活、可擴展的特點，可以以較低成本實現算法的迭代，能夠較好地實現新場景的運算、控制和升級功能，在芯片領域內素有“萬能芯片”之稱。當前，隨著汽車電子、數據中心、人工智能等技術的興起，FPGA芯片成為支持這些新場景應用的優(yōu)先選擇。據統(tǒng)計，近年來全球FPGA需求量逐年增長，截至2022年全球FPGA需求量約為99736.1萬片，市場均價約為8.96美元/片。FPGA芯片由于其具有高度靈活、可擴展的特點，可以以較低成本實現算法的迭代，能夠較好地實現新場景的運算、控制和升級功能，在芯片領域內素有“萬能芯片”之稱。當前，隨著汽車電子、數據中心、人工智能等技術的興起，FPGA芯片成為支持這些新場景應用的優(yōu)先選擇。據統(tǒng)計，近年來全球FPGA需求量逐年增長，截至2022年全球FPGA需求量約為99736.1萬片，市場均價約為8.96美元/片。近年來隨著國內工業(yè)控制、網絡通信、消費電子、數據中心、人工智能等新一代信息技術領域的快速發(fā)展，中國FPGA芯片市場規(guī)模持續(xù)上升，半導體行業(yè)芯片國產化的發(fā)展戰(zhàn)略和國內科技企業(yè)自主可控的采購戰(zhàn)略推動了市場對國產FPGA芯片的需求。據統(tǒng)計，截至2022年我國FPGA行業(yè)市場規(guī)模約為269.9億元，市場均價約為44.73元/片。近年來隨著國內工業(yè)控制、網絡通信、消費電子、數據中心、人工智能等新一代信息技術領域的快速發(fā)展，中國FPGA芯片市場規(guī)模持續(xù)上升，半導體行業(yè)芯片國產化的發(fā)展戰(zhàn)略和國內科技企業(yè)自主可控的采購戰(zhàn)略推動了市場對國產FPGA芯片的需求。據統(tǒng)計，截至2022年我國FPGA行業(yè)市場規(guī)模約為269.9億元，市場均價約為44.73元/片。FPGA是集成電路大產業(yè)中的小領域，5G和AI為行業(yè)增長提供確定性，國產替代疊加行業(yè)增長，國產FPGA市場騰飛在即。市場雖小，但未來受益于5G基礎設施全球布局及AI技術持續(xù)發(fā)展，FPGA行業(yè)需求量增長具確定性。隨著國內AI應用的快速發(fā)展以及國產替代進程的進一步加速，中國FPGA市場需求量有望以領先全球的速度持續(xù)擴大，據統(tǒng)計，截至2022年我國FPGA產量約為9007.9萬片，需求量約為54953.3萬片。FPGA是集成電路大產業(yè)中的小領域，5G和AI為行業(yè)增長提供確定性，國產替代疊加行業(yè)增長，國產FPGA市場騰飛在即。市場雖小，但未來受益于5G基礎設施全球布局及AI技術持續(xù)發(fā)展，FPGA行業(yè)需求量增長具確定性。隨著國內AI應用的快速發(fā)展以及國產替代進程的進一步加速，中國FPGA市場需求量有望以領先全球的速度持續(xù)擴大，據統(tǒng)計，截至2022年我國FPGA產量約為9007.9萬片，需求量約為54953.3萬片。五、FPGA行業(yè)競爭格局分析當前，全球FPGA市場呈雙寡頭壟斷競爭格局，其中賽靈思(被AMD收購)在全球FPGA市場的占有率常年在50%以上，與英特爾(原Altera，2015年被英特爾收購)合計占80%以上的市場份額，行業(yè)馬太效應明顯，兩家公司在多年的發(fā)展中，提前布局的專利保護對后來者形成了強大的護城河保護。另外，還有Lattice和Microchip兩家FPGA公司，市場份額合計在10%左右。和國際巨頭相比，國內FPGA廠商還處于起步階段，產品主要為FPGA器件，營收規(guī)模較小，在硬件性能指標上和國際高端FPGA器件相比仍有較大差距，目前國內的FPGA廠商主要有復旦微電、紫光同創(chuàng)、安路科技等廠商，相比之下中國市場的FPGA國產廠商份額較小，國產替代需求緊迫。Lattice和Microchip兩家FPGA公司，市場份額合計在10%左右。和國際巨頭相比，國內FPGA廠商還處于起步階段，產品主要為FPGA器件，營收規(guī)模較小，在硬件性能指標上和國際高端FPGA器件相比仍有較大差距，目前國內的FPGA廠商主要有復旦微電、紫光同創(chuàng)、安路科技等廠商，相比之下中國市場的FPGA國產廠商份額較小，國產替代需求緊迫。上海安路信息科技股份有限公司是國內領先的半導體和集成電路設計企業(yè)之一，專注于FPGA芯片和專用EDA軟件的研發(fā)、設計和銷售。2022年安路科技FPGA系列和FPSoC系列發(fā)布了SALPHOENIX、SALELF、SALSWIFT家族的6款新產品，包括2款車規(guī)級FPGA芯片，實現產品線擴展以滿足更廣泛的市場需求，據統(tǒng)計，2022年安路科技FPGA產品收入為9.89億元，同比增長53.96%。上海復旦微電子集團股份有限公司是國內芯片設計企業(yè)中產品線較廣的企業(yè)，現有安全與識別、非揮發(fā)存儲器、智能電表芯片、FPGA四大類產品線，并通過控股子公司華嶺股份為客戶提供芯片測試服務。復旦微電是國內FPGA領域技術較為領先的公司之一，目前已可提供千萬門級FPGA芯片、億門級FPGA芯片以及嵌入式可編程器件芯片（PSoC）共三個系列的產品（其他產品主要是智能電器芯片，剩余電流保護專用芯片等）。2022年復旦微電FPGA及其他芯片收入7.81億元，同比增長82.81%。上海安路信息科技股份有限公司是國內領先的半導體和集成電路設計企業(yè)之一，專注于FPGA芯片和專用EDA軟件的研發(fā)、設計和銷售。2022年安路科技FPGA系列和FPSoC系列發(fā)布了SALPHOENIX、SALELF、SALSWIFT家族的6款新產品，包括2款車規(guī)級FPGA芯片，實現產品線擴展以滿足更廣泛的市場需求，據統(tǒng)計，2022年安路科技FPGA產品收入為9.89億元，同比增長53.96%。上海復旦微電子集團股份有限公司是國內芯片設計企業(yè)中產品線較廣的企業(yè)，現有安全與識別、非揮發(fā)存儲器、智能電表芯片、FPGA四大類產品線，并通過控股子公司華嶺股份為客戶提供芯片測試服務。復旦微電是國內FPGA領域技術較為領先的公司之一，目前已可提供千萬門級FPGA芯片、億門級FPGA芯片以及嵌入式可編程器件芯片（PSoC）共三個系列的產品（其他產品主要是智能電器芯片，剩余電流保護專用芯片等）。2022年復旦微電FPGA及其他芯片收入7.81億元，同比增長82.81%。六、中國FPGA行業(yè)發(fā)展趨勢人工智能、5G通信是未來FPGA應用的重點領域，數據量大是二者的共同特點，因此需要傳輸速率更高的SerDes模塊來連接FPGA與外部通信。在5G時代，SerDes需要達到28Gbps甚至更高的32Gbps，才能滿足5G通信協議的“肚量”，而進入人工智能時代，大量的、重復的數據傳輸甚至將超出32Gbps的傳輸能力范圍，從而要求FPGA達到56Gbps甚至更高的傳輸速