在人工智能与5G通信这类迭代升级周期频繁、技术不确定性较大的领域,FPGA(现场可编程门阵列)凭借硬件可重构、开发周期短、效率高的特性,被认为是较为理想的解决方案,其可重构芯片市场也因此获得持续增长动力。从市场规模看,全球FPGA市场预计将从2021年的82.9亿美元增长到2025年的125.2亿美元,年均复合增长率约为10.8%;中国市场增长更快,预计2021—2025年规模复合增速为17.1%。

为什么频繁迭代的场景更青睐FPGA

FPGA是一种硬件可以重构的芯片,用户在使用过程中可以通过软件重新配置芯片内部资源,实现不同功能。相比其他芯片,它更加灵活,同时具备开发周期短、效率高的特性。

在人工智能领域,基于CPU的传统计算架构无法充分满足高性能并行计算的需求,需要FPGA等专属芯片;在云端数据中心业务中,FPGA以其灵活性和可深度优化的特点,可以处理用户实时计算请求以及小计量大批次的计算,有望继GPU之后在该市场爆发。在终端智能安防等边缘推断场景,也有厂商采用FPGA方案实现AI硬件加速。

市场规模与增长驱动力

随着全球新一代人工智能以及自动驾驶等新兴需求不断兴起,全球FPGA市场规模正在快速增长。中国市场的更快增速,与国产化加速推进的背景相关。

市场2021年规模2025年预计规模复合增速
全球82.9亿美元125.2亿美元约10.8%
中国175亿元330亿元17.1%

(来源:前瞻产业研究院、Huaon,招银国际环球市场预测)

竞争格局与国产进展

全球FPGA市场主要由海外巨头占据,赛灵思和Altera的市占率分别为52%和35%。国内市场同样由海外厂商主导,但国产厂商已开始崭露头角,紫光国微、复旦微电和安路科技的合计市占率在2021年超过15%。

技术实力方面,国产厂商仍有较大差距:先进制程集中在28nm,落后于国际16nm水平;旗舰产品处于200K门级水平,约为XILINX高端产品的25%左右。不过在国产化加速推进的背景下,中国FPGA厂商有望快速追赶。

常见问题

FPGA为什么适合人工智能和5G通信场景?

这类领域迭代升级周期频繁、技术不确定性较大,而FPGA硬件可重构,用户可通过软件重新配置芯片内部资源实现不同功能,开发周期短、效率高,因此是较为理想的解决方案。

FPGA在AI计算中主要承担什么角色?

FPGA属于XPU加速芯片的一种,在主流AI服务器CPU+XPU异构架构中处理大规模并行计算。它更适用于AI推断场景,可处理实时计算请求及小计量大批次计算。

全球FPGA市场主要由哪些厂商主导?

全球市场主要由海外巨头占据,赛灵思和Altera市占率分别为52%和35%;国内市场同样由海外厂商主导,紫光国微、复旦微电和安路科技等国产厂商已开始崭露头角。