FPGA应用扩至消费类市场 得益于技术进步与新兴市场需求

　　FPGA作为ASIC领域中一种半定制的电路，其不仅仅解决了定制电路的不足之处，同时又克服了原有可编程器件门电路数有限的缺陷。在传统ASIC面临多方面挑战之际，FPGA已经成为ASIC突破这些挑战的一大入口。此外，FPGA最初的应用领域局主要在通信网络、智能制造、工业控制、汽车电子等高端领域，但目前已经逐渐延伸到消费级市场，不过，FPGA要完全进入消费类市场还需时间，且消费类市场只是其一个应用分支，其主战场依然在传统市场。与此同时，国际FPGA巨头早已向系统级解决方案供应商转型，有些企业甚至忽视低端消费类市场，在给国内FPGA厂商带来压力的同时，这无疑将为国内FPGA厂商崛起带来更多的机会。

　　众所周知，FPGA具有多重优势，它是ASIC电路中设计周期最短、开发费用最低且风险最小的器件之一，此外，FPGA内部还拥有丰富的触发器和I/O引脚，通过采用高效的CMOS工艺，其可以与CMOS、TTL电平更好的兼容。当然，FPGA也有其缺点，那就是它的生产成本相对而言要高一些，尤其是在高端市场，一颗芯片的价格可能高达几千美元，价格偏高也让很多应用市场对其“可望而不可及”，想必这也是最初FPGA一直徘徊在高端市场的原因之一。

　　不过，值得庆幸的是，随着技术的发展，FPGA不再是高不可攀的贵族芯片，其已经从原来的通信、工业控制、汽车电子等高端领域逐渐扩散消费类市场。同时，诸如物联网、可穿戴设备、大数据等新兴领域的诞生，也让FPGA看到了新的商机，这对于起步较晚的国内FPGA厂商而言无疑意义重大。

　　对此，京微雅格(北京)科技有限公司(以下简称“京微雅格”)战略策划与业务发展副总裁王海力向记者介绍，FPGA进入到消费类市场是一个新课题，能追溯到2010年，当时就有相应的厂商在做这方面的工作，业界也一直在探讨FPGA能否进入到消费类市场。2012年，在美国举办的一个关于FPGA的国际性会议上，就曾提到FPGA是否能在下一个消费类阶段爆发出其价值存在。如Altera等业界巨头就曾表示有这个趋势，经过这些年发展，也的确应证了当年讨论的趋势，如今FPGA产品或多或少已经进入到消费类市场。

　　深圳市同创国芯电子有限公司(以下简称“同创国芯”)市场总监窦祥峰对记者称，从FPGA的发展历史来说，其灵活性与易用性从未改变，虽然在功能与性能有着巨大的提高，但在ASIC与DSP或处理器之间，FPGA能否快速实现客户的设计依然是关键。目前，FPGA的功能由单一的逻辑阵列发展到DSP、MCU、专用功能等集成。

　　那么，为何会出现这样的变化?这些变化将会对整个FPGA市场带来怎样的影响?对国内FPGA厂商而言，又将带来哪些机遇与挑战?FPGA在传统领域的应用与在消费类市场的应用又存在哪些区别?

　　窦祥峰认为，FPGA之所以能取代ASIC部分市场的原因是ASIC对于客户需求反馈的及时性上，ASIC部分市场对灵活性与特殊性的需求，在一定的应用领域是能体现FPGA优势的。对于FPGA应用市场扩至消费类市场，他表示：“FPGA未来的应用领域，我认为在一些专用市场，特别是消费类领域，FPGA将取得更多的应用机会。如在家电领域，传统应用是采用专用的MCU加上必要的驱动电路，但是不可逆转的家电智能化与网络化是未来的潮流，且个性化家电也是未来需求之一，FPGA的信息化处理能力与灵活的应用方式是亮点。但不可否认的是FPGA的价格昂贵是其大面积应用的短板， 如果厂商能在FPGA的工艺方面降低成本同时在芯片的功能方面最大可能的贴近应用，是其成功的必要条件。FPGA一定会在MCU、DSP、ASSP领域成为客户首选，当然，前提是要解决成本与性能的平衡。”

　　广东高云半导体科技股份有限公司(以下简称“高云半导体”)副总经理兼首席技术官宋宁也称，FPGA厂商的发展需要不断开拓新的市场以维持企业的增长，而手机等消费品的普及增加了芯片的需求，也为FPGA产品的市场扩展带来了机遇。当然，FPGA应用领域扩至消费类市场，也将导致FPGA在低、中、高端市场的区分会更加明显。

　　王海力从两方面向记者解释了FPGA扩至消费类市场的原因。首先是FPGA本身的技术和工艺得到了大幅提升。据其介绍，目前，FPGA已经从大功耗、大面积、高性能这样一种器件，发展至可以派生出小封装、低成本且具有一定可编程逻辑单元的微功耗类型器件，所以从FPGA本身技术和芯片的发展来讲，它已经满足了进入到消费类应用市场的基本需求。

　　其次，FPGA能够更好的适用灵活多变的消费类市场需求。王海力说：“由于消费类产品更新换代周期比较短，可能不到一年的时间，如果一直用传统的ASIC芯片来覆盖变化周期比较短的芯片窗口的话，会对芯片的设计方法，包括处理器、专用电路等带来一定的压力，导致芯片设计厂商每年都需要推出新的产品，以不断满足消费类市场的发展应用需求，正由于时间窗口非常短，此时灵活可编程的概念足以被消费类市场客户所接受。”

　　举例来说，客户可以使用一年前或上一代的ASIC芯片，然后再重新匹配一颗小的FPGA芯片，就能满足当前的市场需求。再比如，接口的转换方面，由于接口的标准很多且复杂，如果都用一颗纯ASIC芯片去工作的话，可能不能同时覆盖这么多不同的标准和不同的支持。此时FPGA就能很好的拓展和支持不同的接口，这就是消费类市场对FPGA的一种需求。

　　Altera嵌入式处理营销资深总监Chris Balough也向记者表达了他的观点，他表示，近些年来，在摩尔定律的驱动下，FPGA的成本在不断的降低，其功能也越发强大，相较成本和性能，FPGA的性能更多能够吸引更广泛的客户，比如说在无人机等领域，这也属于消费类市场一个大类。他还指出，FPGA在消费类市场的应用的确在增长，但与传统领域相比，还是比较小，FPGA的主战场依然在工业、测试、医疗、电信、数据机房、军事等传统应用领域。

　　此外，Chris Balough还强调：“整体来说，消费类FPGA产品在客户最初做研发的、小批量生产的时候可能会得到广泛的应用，原因在于其方便，出了问题也可以再次修改，无需额外成本。但是，当客户的产品上市后其出货量达到一定的数量或规模，将很有可能会继续采用传统的ASIC芯片，在消费类市场，客户一直采用FPGA产品的情况比较少见。”

　　王海力也向记者强调了这一点，他表示：“对于FPGA来说，它进入到消费类市场，也有可能只是抓住了时间窗口，由于消费类市场产品更新换代太快，比如说，在2015年到2016年期间，FPGA产品进入到了消费类市场，但是到了2016年到2017年之间，可能又会退出这块市场。当然，整体来说，FPGA在消费类产品更新换代过程中能够提供比较高价值的方案。”

　　同时，记者还从王海力和宋宁处得知，FPGA在通信等传统高端领域的应用与在消费类市场应用的主要区别在于功耗的抉择以及对芯片的价格十分敏感。王海力称：“十多年前，在通信网络、工业制造、兵工国防等传统领域，其对FPGA芯片的要求并不在于低功耗，而是在于芯片的处理性能，且涵盖的功能较多。而当前消费类市场对性能的要求并不高，主要是低功耗。此外，其对价格也十分敏感，要求低成本、小封装。”

　　宋宁同样认为消费级市场对FPGA产品价格高度敏感，在这个市场，价格是第一位的竞争因素。同时，他还对国内FPGA厂商提出建议：“由于消费级市场的需求变化快，所以国内FPGA厂商在这个领域的反应必须快，及时获得详细的需求信息，并及时推出适应市场需求的产品，除此以外，客户服务也必须跟上。”简而言之，FPGA扩至消费类市场的趋势已经日趋明显，当然，其究竟能够在消费类市场有多大的发展还需考证。（责编：张哲）

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