人工智能技術(shù)的蓬勃發(fā)展和廣泛應(yīng)用，導(dǎo)致對高性能計算能力的需求空前旺盛。

人工智能芯片作為行業(yè)的核心組件，其價格也隨之攀升，成為科技產(chǎn)業(yè)的新增長點。

隨著AI模型復(fù)雜度的增加和參數(shù)量的指數(shù)級擴(kuò)張，對計算能力的要求不斷提高。

例如預(yù)計在2024年底至2025年發(fā)布的GPT-5，其參數(shù)量將是GPT-3的100倍，所需算力為GPT-3的200-400倍。

由于高性能AI芯片在滿足這種日益增長的算力需求方面具有不可替代的作用，算力快速增長需求下，芯片供給的不確定性有望提升芯片價格提升。

人工智能芯片主要有CPU、GPU、FPGA及ASIC。#人工智能#

作為加速計算的分支，人工智能領(lǐng)域要求低延時性和并行性。

FPGA在人工智能領(lǐng)域有高處理效率和靈活性的優(yōu)勢。

與ASIC等其他競品來看，F(xiàn)PGA靈活性更強(qiáng)、系統(tǒng)擴(kuò)展性較好、并行運算加速表現(xiàn)出色，且FPGA產(chǎn)品的開發(fā)周期相對較小，又能夠與CPU搭配起到加速卡的作用。#FPGA#

在相同性能下比GPU的單位能耗低，因此FPGA在人工智能領(lǐng)域是更優(yōu)選擇。

目前，CPU FPGA AI或者CPU FPGA GPU融合架構(gòu)的PSoC芯片兼具了SOC的靈活性和通用性、FPGA的硬件可編程性和專用AI加速核或GPU的的高效性，有極好的能效加成，因而逐漸成為主流發(fā)展趨勢。

Frost&Sullivan預(yù)計全球FPGA市場規(guī)模將從2021年的68.6億美元增長至2025年的125.8億美元，年均復(fù)合增長率約為16.4%。

FPGA行業(yè)概覽

FPGA稱為現(xiàn)場可編程門陣列，基本結(jié)構(gòu)包括可編程輸入輸出單元和可配置邏輯塊等。

基于其結(jié)構(gòu)，用戶可根據(jù)自身的需求進(jìn)行重復(fù)編程重組電路，具有高度實時性和靈活性，可以同時進(jìn)行數(shù)據(jù)并行和任務(wù)并行計算，在處理特定應(yīng)用時有更加明顯的效率提升，可以實現(xiàn)底層硬件控制操作技術(shù)，為算法的功能實現(xiàn)和優(yōu)化留出了更大空間。

可編程帶來的配置靈活性使其能更快地適應(yīng)市場，具有明顯的實 用性。隨著開發(fā)者生態(tài)的逐漸豐富，適用的編程語言增加，F(xiàn)PGA 運用將會更加 廣泛。

FPGA芯片使用功能沒有固定，用戶根據(jù)自身需求使用EDA軟件對FPGA芯片進(jìn)行功能配置，同時每個FPGA芯片均可實現(xiàn)多次配置，來實現(xiàn)不同功能。#4月財經(jīng)新勢力#

FPGA所處半導(dǎo)體行業(yè)的位置圖示：

FPGA產(chǎn)業(yè)鏈

FPGA產(chǎn)業(yè)鏈較為復(fù)雜，F(xiàn)PGA制造商對上下游企業(yè)議價能力較強(qiáng)。

行行查 | 行業(yè)研究數(shù)據(jù)庫 資料顯示，F(xiàn)PGA產(chǎn)業(yè)包括底層算法設(shè)計企業(yè)、晶圓代工廠、專用材料及設(shè)備供應(yīng)商等上游企業(yè)，F(xiàn)PGA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(wù)供應(yīng)商、云端數(shù)據(jù)中心等下游企業(yè)。

整條產(chǎn)業(yè)鏈較為復(fù)雜，IBM、臺積電、Intel、華為、騰訊等國內(nèi)外知名企業(yè)均參與其中。其中產(chǎn)業(yè)鏈中游龍頭FPGA企業(yè)在全球市場占據(jù)壟斷地位，且對上游軟硬件供應(yīng)商和下游客戶企業(yè)議價能力較強(qiáng)。

FPGA行業(yè)競爭格局

目前，F(xiàn)PGA 市場基本上全部被國外 Xilinx、Altera(現(xiàn)并入 Intel)、Lattice、 Microchip 四家占據(jù)。

其中，Xilinx 和 Altera 兩大公司對 FPGA 的技術(shù)與市場占據(jù) 絕對壟斷地位，占據(jù)了近 90%的市場份額。

國內(nèi)研究 FPGA 芯片的公司有復(fù)旦微電、紫光國微和安路科技等。

復(fù)旦微電是高可靠FPGA 技術(shù)領(lǐng)先，率先推出億門級FPGA 和PSoC 芯片；紫光國微是國內(nèi)特種集成電路行業(yè)領(lǐng)先者，產(chǎn)品覆蓋500 多個品種；安路科技是國內(nèi)民用FPGA龍頭。

國內(nèi)復(fù)旦微電和紫光國微在特種FPGA領(lǐng)域已經(jīng)陸續(xù)突破2xnm及1xnm，下游國產(chǎn)化率持續(xù)提升。

另外，根據(jù)Gartner 預(yù)測，軍工、航天特種FPGA 市場穩(wěn)定增長，占FPGA 市場整體份額維持在15%左右，F(xiàn)PGA 在航空航天和軍事領(lǐng)域的應(yīng)用越來越多，包括飛行控制、傳感器接口和圖像處理的無人機(jī)系統(tǒng)，軍用雷達(dá)射頻信號處理等。

另一方面FPGA下游最大應(yīng)用領(lǐng)域為通信行業(yè)，占比超過40%，龍頭廠商在通信領(lǐng)域驗證加速，持續(xù)快速增長。

隨著全球新一代通信設(shè)備以及人工智能與自動駕駛技術(shù)等新興市場領(lǐng)域需求的不斷增長，F(xiàn)PGA應(yīng)用市場有望迎來高速成長機(jī)遇。