電子發燒友網報道（文/黃山明）FPGA，即現場可編程門陣列（Field Programmable Gate Array），是為了解決定制電路不足，同時客戶原有可編輯器件門電路數有限的缺點。并且與傳統模式的芯片設計相比，FPGA芯片并非單純局限在研究及芯片設計，更多是考慮適應多領域的芯片模型并予以優化設計。也是因為其特性，FPGA成為四大高端邏輯芯片（分別為GPU、DSP、存儲器、FPGA）之一，而今國內已有許多企業深耕這一領域。

從市場來看，據調研機構Frost&Sullivan報告顯示，預計全球FPGA需求將從2021年68.6億美元增長為2025年的125.8億美元，年均復合增長率為16.4%。中國FPGA市場將從2020年的150.3億元人民幣增長至332.2億元人民幣，年均復合增長率達到23.1%。

FPGA市場高速增長

中國FPGA市場的高增長，得益于5G、AI、智能汽車等行業的共同驅動，同時加上近段時間全球供應鏈失衡，國產FPGA得以進入到眾多廠商的供應列表當中。

為了探究國產FPGA的發展情況，電子發燒友網采訪了一家國內FPGA賽道的新進玩家，易靈思（深圳）科技有限公司（以下簡稱易靈思）。作為專注于FPGA芯片的公司，易靈思核心團隊成員來自賽靈思、英特爾與Microsemi等科技公司早期的專家和管理團隊。

據易靈思商務拓展經理杜寧透露，最近三年，易靈思生意規模每年按照三倍增長，一方面源于易靈思團隊及合作伙伴在渠道推廣上多年的經驗積累，其次在缺貨的環境下，易靈思以充足的備貨把握住了市場空白進行替代的契機，再次是國內客戶本身有國產替代的需求，這也給易靈思帶來了更多的機會。當然，易靈思產品自身的架構與質量優勢更是公司飛速發展的加速器。

光從訂單來看，目前所接下的訂單已經達到2021年的三倍，因此預計2022年的營收也將達到2021年的三倍左右。并且下游廠商不僅僅只是短期的采購行為，許多客戶已經與國內很多客戶達成了長期合作協議。

在業務上，易靈思第一大業務集中在圖像領域，如工業視覺及一些顯示LED，其次為工業控制等，包括伺服驅動、PLC等工業產品，其他的還有如汽車領域等應用。

從業務增速來看，發展最快的還是在監控領域，尤其是許多工業設計中的監控設備，如廠區監控，用來及時處理突發情況等，其他如安防監控，街道、小區中的監控都可以算入其中，整個視覺行業正在快速發展。

RSIC-V與Arm的選擇

值得注意的一點是，易靈思是全球第一家商用RISC-V的FPGA廠家。杜寧表示，這是因為當前RSIC-V技術演進較快，同時生態也更加完善，并且相比于Arm，RSIC-V是完全開源的架構，風險更低。

杜寧認為，Arm需要授權，因此也容易受到限制。而在技術上，盡管Arm多用于移動端、IoT等設備中，但如今Arm的指令集已經變得非常復雜，這就導致用戶使用時負擔很大。如果采用RSIC-V，指令集是精簡且自定義的，在技術上具備較大優勢。

所以從40nm Trion系列FPGA開始，易靈思便支持嵌入式RISC-V軟核，并且支持全流程的開發工具。相信能夠幫助客戶快速上手，實現FPGA和RISC-V的設計需求。

在代工選擇上，易靈思致力于將全部產業鏈置于國內。40nm Trion系列的晶圓在中芯國際（北京）代工，而封測則選擇在上海Amkor。隨著更豐富的產品規劃，易靈思也有意在國內的臺積電的16nm或中芯國際的14nm上陸續推出新的產品。

沒有考慮28nm，是因為中芯國際在28nm上的產能非常緊張，這是由于高端國產芯片大部分都集中在這個工藝制程上。而另一方面臺積電28nm產能也不好，大多數產能都給到7nm等先進制程，因為這些更加先進的工藝制程的利潤更大。

做到全系國產替代

在產品規劃上，易靈思與傳統的FPGA巨頭一樣，在同一個工藝節點會產出不同邏輯規模的產品，一來是削減邊際成本，二來是為客戶提供更平滑的升級切換選擇。比如在40nm上，就擁有22個產品，涵蓋4k至120k，而在16nm已經有5個產品正在量產中。

因此在國產替代這一塊，杜寧表示，目前該公司的40nm產品已經可以替代賽靈思的45nm產品。除了可以一次性滿足用戶全部需求，并且給予客戶技術升級的可能。

并且，易靈思的FPGA芯片的功耗還能做得更有優勢。一方面由于架構原因，讓芯片的尺寸做得更小，從而節省了晶體管的數量；其次是芯片中使用的金屬層較少，也大大減少了電流損耗。

從布局來看，未來視覺領域將成為國產FPGA的重點，視覺行業玩家眾多，并且技術并不固定，適合FPGA發揮其本身可編程的優勢。

杜寧表示，以相機為例，即便是索尼將一款相機賣到上千萬的銷量，也不可能不開發新的產品，在攝影技術上添加新的功能。而這些新功能通過FPGA可以較為方便的添加，如果選用ASIC，如果銷量不好，對于廠商而言將是一個巨大的損失。

因此視覺行業對于芯片的要求是靈活、可配置的。FPGA正好契合，這也是未來國產FPGA不可錯過的市場。