人工智能推断需求的持续扩张,正推动中国FPGA市场以远高于全球平均的速度增长。根据行业预测数据,2021年至2025年间,中国FPGA市场规模的复合增速预计达到17.1%,而同期全球市场的年均复合增长率约为10.8%。这一增长的核心驱动力,正是源于AI推断环节对FPGA(现场可编程门阵列)这类灵活、低功耗芯片的旺盛需求。
推断需求为何成为FPGA的“主场”
人工智能的落地分为训练和推断两个环节。与训练阶段动辄需要海量算力不同,推断是利用训练好的模型对新数据做出结论,计算量相对较小,因此对芯片的考量更侧重于能耗、时延和成本等综合指标。FPGA凭借硬件可重构、开发周期短、编程灵活的特性,在应对技术迭代频繁、需求多变的人工智能场景时具备天然优势,成为承接推断任务的重要选择。
三大应用场景贡献主要增量
在下游应用中,FPGA的增量需求主要集中于以下三个方向:
- 云端推断:在云端数据中心业务中,FPGA能够处理用户的实时计算请求以及小计量、大批次的计算。凭借其灵活性和可深度优化的特点,FPGA被视为继GPU之后在该市场具备爆发潜力的芯片类型。目前,已有阿里云、亚马逊、微软等云服务商探索“云服务器+FPGA芯片”的模式。
- 边缘推断:未来人工智能应用场景对终端设备的推断能力要求不断提高。基于CPU的传统计算架构已难以充分满足AI高性能并行计算的需求,而FPGA作为低功耗异构芯片,开发周期快且编程灵活,成为边缘端AI解决方案的重要组成部分。
- 智能安防:在终端智能安防领域,目前已有厂商采用FPGA方案实现AI硬件加速,将FPGA的可重构特性应用于具体的视觉处理任务中。
常见问题
FPGA与GPU在AI推断中是什么关系?
GPU是目前唯一已量产的AI训练芯片,通用性强,适合大规模并行计算。而FPGA的优势在于灵活性和低功耗。在推断场景中,FPGA与ASIC(专用集成电路)都被视为极具潜力的解决方案,未来随着大模型逐步落地应用,适用于推断的芯片占比有望逐步提升。
中国FPGA市场的增长动力是什么?
中国市场的增速(复合增速17.1%)显著高于全球水平(10.8%),主要得益于国内人工智能应用的快速普及以及国产化进程的推进。尽管全球FPGA市场目前仍由赛灵思、Altera(英特尔)等海外巨头主导,但国产厂商如紫光国微、复旦微电、安路科技等已开始崭露头角,2021年合计市占率已超过15%。
国产FPGA与国际先进水平的差距在哪里?
评价FPGA性能的重要指标包括工艺制程和门级规模。当前国产厂商的先进制程多集中在28nm,而国际领先水平已达到16nm;在门级规模上,国产旗舰产品与国际高端产品相比仍有差距。不过,在国产化加速推进的背景下,中国FPGA厂商有望实现快速追赶。