一、FPGA芯片產(chǎn)業(yè)概述

1、FPGA芯片的定義及分類

(資料圖)

FPGA（Field Programmable Gate Array）是在PAL（可編程陣列邏輯）、GAL（通用陣列邏輯）等可編程器件的基礎(chǔ)上進(jìn)一步發(fā)展的產(chǎn)物。它是作為專用集成電路（ASIC）領(lǐng)域中的一種半定制電路而出現(xiàn)的，既解決了定制電路的不足，又克服了原有可編程器件門(mén)電路數(shù)有限的缺點(diǎn)。FPGA芯片主要有三個(gè)產(chǎn)品類型:千萬(wàn)門(mén)級(jí)FPGA芯片、億門(mén)級(jí)FPGA芯片以及嵌入式可編程器件PSoC。

FPGA芯片分類對(duì)比

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2、FPGA芯片的生產(chǎn)工藝

FPGA芯片主要工藝流程有設(shè)計(jì)、制造、封裝、測(cè)試幾個(gè)步驟。其中芯片測(cè)試包括晶圓測(cè)試和成品測(cè)試，一般指成品測(cè)試。成品測(cè)試是指通過(guò)檢測(cè)工具對(duì)封裝完成的芯片進(jìn)行檢測(cè)，除了可以進(jìn)一步檢測(cè)芯片的電性能，還可以確保封裝的品質(zhì)。測(cè)試合格的成品交由集成電路設(shè)計(jì)企業(yè)，并向客戶進(jìn)行銷售。

FPGA芯片生產(chǎn)工藝流程

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二、FPGA芯片產(chǎn)業(yè)鏈

1、FPGA芯片產(chǎn)業(yè)鏈?zhǔn)疽鈭D

從FPGA芯片的產(chǎn)業(yè)鏈來(lái)看，上游企業(yè)主要包括底層算法設(shè)計(jì)企業(yè)、晶圓代工廠、專用材料及設(shè)備供應(yīng)商等，中游企業(yè)主要是FPGA芯片制造商、封測(cè)廠商等，下游主要為應(yīng)用領(lǐng)域，包括視覺(jué)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)。其中產(chǎn)業(yè)鏈中游龍頭FPGA企業(yè)在全球市場(chǎng)占據(jù)壟斷地位，且對(duì)上游軟硬件供應(yīng)商和下游客戶企業(yè)議價(jià)能力較強(qiáng)。

FPGA芯片產(chǎn)業(yè)鏈?zhǔn)疽鈭D

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2、FPGA芯片下游應(yīng)用分析

FPGA芯片具有面積小、成本低、片內(nèi)信號(hào)高速傳輸、數(shù)據(jù)安全可靠等優(yōu)勢(shì)，廣泛應(yīng)用于工業(yè)控制、消費(fèi)電子、網(wǎng)絡(luò)通信、汽車電子等領(lǐng)域，是FPGA行業(yè)的重要發(fā)展方向。在通訊領(lǐng)域中應(yīng)用廣泛，得益于其可編程的靈活性以及低延時(shí)性，在通訊協(xié)議經(jīng)常變化和升級(jí)的情況下具有獨(dú)特優(yōu)勢(shì)。根據(jù)數(shù)據(jù)，通信是FPGA的下游應(yīng)用中最大的細(xì)分市場(chǎng)，占比40%左右。

2020年中國(guó)FPGA芯片下游分布

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相關(guān)報(bào)告：華經(jīng)產(chǎn)業(yè)研究院發(fā)布的《2023-2028年中國(guó)FPGA芯片行業(yè)發(fā)展前景預(yù)測(cè)及投資戰(zhàn)略咨詢報(bào)告》

三、FPGA芯片行業(yè)現(xiàn)狀分析

1、全球FPGA芯片行業(yè)市場(chǎng)規(guī)模

芯片在使世界更智能、更高效和連接更緊密方面發(fā)揮著越來(lái)越大的作用，2022年全球半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)在劇烈動(dòng)蕩中仍然延續(xù)了增長(zhǎng)態(tài)勢(shì)。根據(jù)數(shù)據(jù)顯示，2022年全球FPGA市場(chǎng)規(guī)模為79.4億美元，預(yù)計(jì)在2023年將增長(zhǎng)至93.6億美元，2016-2023年年復(fù)合增長(zhǎng)率達(dá)10.1%。

2016-2023年全球FPGA芯片市場(chǎng)規(guī)模走勢(shì)

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2、中國(guó)FPGA芯片行業(yè)市場(chǎng)規(guī)模

2022年中國(guó)FPGA芯片市場(chǎng)規(guī)模為208.8億元，2016-2021年CAGR為18.0%。據(jù)預(yù)計(jì)，2023年中國(guó)FPGA芯片市場(chǎng)有望達(dá)到249.9億元，2016-2025年CAGR為18.2%。

2016-2023年中國(guó)FPGA芯片市場(chǎng)規(guī)模走勢(shì)

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四、FPGA芯片行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)格局

1、FPGA芯片行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)格局

目前，全球FPGA市場(chǎng)由Xilinx和Altera兩家壟斷，2021年這兩家廠商的市場(chǎng)份額之和超過(guò)70%，剩下的份額由幾家專注于低功耗低成本的廠商瓜分。從國(guó)內(nèi)市場(chǎng)來(lái)看，中國(guó)FPGA市場(chǎng)起步較晚，市場(chǎng)規(guī)模較小，紫光同創(chuàng)、安路科技和復(fù)旦微電占據(jù)少量份額。

2021年中國(guó)FPGA芯片市場(chǎng)份額

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2、FPGA芯片行業(yè)重點(diǎn)企業(yè)營(yíng)收

安路科技是國(guó)內(nèi)較早開(kāi)始FPGA、FPSoC芯片及專用EDA軟件研發(fā)、設(shè)計(jì)和銷售的企業(yè)，已成為國(guó)內(nèi)領(lǐng)先的FPGA芯片設(shè)計(jì)企業(yè)。

復(fù)旦微電是國(guó)內(nèi)FPGA領(lǐng)域技術(shù)較為領(lǐng)先的公司之一，目前已可提供千萬(wàn)門(mén)級(jí)FPGA芯片、億門(mén)級(jí)FPGA芯片以及嵌入式可編程器件芯片（PSoC）共三個(gè)系列的產(chǎn)品（其他產(chǎn)品主要是智能電器芯片，剩余電流保護(hù)專用芯片等）。FPGA及其他產(chǎn)品2022年實(shí)現(xiàn)銷售收入約7.81億元。

2021-2022年行業(yè)重點(diǎn)企業(yè)FPGA芯片營(yíng)業(yè)收入對(duì)比

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五、FPGA芯片行業(yè)未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)

1、FPGA芯片具有的優(yōu)勢(shì)賦予其廣闊的應(yīng)用場(chǎng)景和發(fā)展?jié)摿?/strong>

無(wú)論是CPU、GPU、DSP、Memory還是各類ASIC芯片，在芯片被制造完成之后，其芯片的功能就已被固定，用戶無(wú)法對(duì)其硬件功能進(jìn)行任何修改。而FPGA芯片在制造完成后，其功能并未固定，用戶可以根據(jù)自己的實(shí)際需要，將自己設(shè)計(jì)的電路通過(guò)FPGA芯片公司提供的專用EDA軟件對(duì)FPGA芯片進(jìn)行功能配置，從而將空白的FPGA芯片轉(zhuǎn)化為具有特定功能的集成電路芯片。每顆FPGA芯片均可以進(jìn)行多次不同功能配置，從而實(shí)現(xiàn)不同的功能，具有高度靈活性。此外，F(xiàn)PGA芯片由于其無(wú)指令、無(wú)需共享內(nèi)存的體系結(jié)構(gòu)，具有低延遲、高吞吐等優(yōu)勢(shì)，能夠?qū)崿F(xiàn)極強(qiáng)的實(shí)時(shí)處理和并行處理能力。FPGA芯片的上述特點(diǎn)一方面賦予其廣闊的應(yīng)用場(chǎng)景和發(fā)展?jié)摿?，另一方面決定了FPGA供應(yīng)商在提供芯片之外，還可以通過(guò)專用EDA軟件、工程測(cè)試、應(yīng)用方案等為用戶創(chuàng)造價(jià)值，從而提升用戶粘性，增強(qiáng)自身的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。

2、政策的完善助力行業(yè)發(fā)展

政策層面對(duì)集成電路行業(yè)的支持越發(fā)強(qiáng)勁，近年來(lái)，我國(guó)先后發(fā)布了《國(guó)家集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展推進(jìn)綱要》《新時(shí)期促進(jìn)集成電路產(chǎn)業(yè)和軟件產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展的若干政策》《“十四五”數(shù)字經(jīng)濟(jì)發(fā)展規(guī)劃》等文件，從產(chǎn)業(yè)規(guī)劃、財(cái)稅支持等多個(gè)方面為集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展提供了大量政策支持。報(bào)告期內(nèi)，2022年1月，上海發(fā)布《新時(shí)期促進(jìn)上海市集成電路產(chǎn)業(yè)和軟件產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展的若干政策》，成為地方政府推動(dòng)集成電路產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展的重要標(biāo)志。

華經(jīng)產(chǎn)業(yè)研究院對(duì)中國(guó)FPGA芯片行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀、市場(chǎng)供需情況等進(jìn)行了詳細(xì)分析，對(duì)行業(yè)上下游產(chǎn)業(yè)鏈、企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)格局等進(jìn)行了深入剖析，最大限度地降低企業(yè)投資風(fēng)險(xiǎn)與經(jīng)營(yíng)成本，提高企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力；并運(yùn)用多種數(shù)據(jù)分析技術(shù)，對(duì)行業(yè)發(fā)展趨勢(shì)進(jìn)行預(yù)測(cè)，以便企業(yè)能及時(shí)搶占市場(chǎng)先機(jī)；更多詳細(xì)內(nèi)容，請(qǐng)關(guān)注華經(jīng)產(chǎn)業(yè)研究院出版的《2023-2029年中國(guó)FPGA芯片行業(yè)市場(chǎng)全景評(píng)估及投資戰(zhàn)略研究報(bào)告》。