全球AI芯片格局生变,中国在FPGA与ASIC赛道的定位可概括为:FPGA领域国产厂商已实现规模化突破但技术代差仍在,ASIC领域国产旗舰产品性能已具备与国际头部比肩的实力。AI芯片并非只有GPU一种形态,FPGA和ASIC正成为推理环节的重要力量——前者凭借硬件可重构特性适应快速迭代,后者以定制化实现极致能效。中国在这两个赛道均处于全球第二梯队向第一梯队迈进的关键阶段

FPGA:海外双寡头主导,国产破局进行时

FPGA(现场可编程门阵列)是一种硬件可重构的芯片,用户可通过软件重新配置内部资源以适配不同功能,在AI推理、5G通信等技术迭代频繁的领域优势明显。全球FPGA市场预计将从2021年的82.9亿美元增长至2025年的125.2亿美元,而中国市场的同期增速更快,预计2021-2025年规模复合增速为17.1%。

竞争格局上,赛灵思与英特尔(Altera)合计占据全球市场约87%的份额,在中国市场这一组合占比约为71%。国产厂商紫光国微、复旦微电和安路科技已开始崭露头角,2021年合计市占率超过15%。不过技术差距依然显著:国产厂商先进制程集中在28nm,而国际水平已达16nm;国产旗舰产品的系统逻辑单元规模约为200K级别,仅为赛灵思高端产品的四分之一左右。在国产化加速推进的背景下,中国FPGA厂商具备快速追赶的潜力。

ASIC:无绝对头部,国产比肩国际

ASIC是为特定用途定制的集成电路,以高性能、低能耗著称,专用化程度在各类芯片中最高。受研发成本与壁垒限制,ASIC在AI领域的渗透率目前仍然较低,但据预测,全球ASIC市场规模到2027年将达到一个可观量级(2021-2027年复合增速约8.9%)。

与CPU、GPU、FPGA市场不同,全球ASIC市场尚未形成明显的头部厂商,主要竞争者包括英伟达、谷歌和英特尔。国内主流厂商包括海思、寒武纪等,目前国产厂商集中采用7nm工艺制程,与国外ASIC厂商处于同一水平。算力方面,海思昇腾910在BF16浮点算力和INT8定点算力上已超越谷歌TPUv4,其他国产厂商的产品在整体性能上也能与国际头部比肩。凭借这一技术基础,国产厂商有望在ASIC领域持续发力,成为突破海外AI芯片垄断格局的重要支点。

常见问题

FPGA和ASIC在AI应用中有什么区别?

FPGA硬件可重构、开发周期短,适合需求尚在快速演变的场景;ASIC按需定制、性能与能效极致,但研发成本高、周期长,适合需求明确后的规模化部署。两者在AI推理环节均比GPU更具能效优势。

国产FPGA与国际巨头的主要差距在哪里?

差距主要体现在工艺制程和门级规模两个维度:国产厂商先进制程集中在28nm,国际水平为16nm;国产旗舰产品逻辑单元规模约为赛灵思高端产品的25%左右。但国产厂商在市场份额上已实现从零到一的突破。

中国在ASIC赛道有弯道超车的机会吗?

机会在于格局未定——ASIC市场尚无绝对头部,国产厂商在7nm工艺上与海外同步,且部分旗舰产品算力已能比肩或超越国际竞品。随着AI推理需求放量,ASIC渗透率有望提升,这将为国产厂商提供结构性机遇。