FPGA芯片行业报告（12页）

行业报告下载 2021年07月29日 08:24 管理员

FPGA，主要由“可编程逻辑单元+输入输出单元+开关连线阵列”等三种功能单元构成。FGPA 通常由可编程的逻辑单元(Logic Cell, LC)、输入输出单元(Input Output Block, IO)和开关连线阵列(Switch Box, SB)三种功能单元构成。 FPGA 的可编程性是通过向内部静态存储单元加载编程数据来实现的，存储在存储器单元中查找表(LUT)值决定了逻辑单元的逻辑功能以及各模块之间或模块与 I/O 间的联接方式，开关阵列能够通过内部 MOS 管的开关控制信号连线的走向，因此用户可以通过对逻辑单元和开关阵列的编程，在 FPGA 内部形成不同逻辑电路，以满足所需功能。FPGA 和 CPU、GPU、ASIC 的等核心区别：其底层逻辑运算单元的连线及逻辑布局未固化，适用于底层算法需要持续更迭的运算领域，例如人工智能算法优化。FPGA 芯片，其底层逻辑运算单元的连线逻辑布局并未固化。用户可通过 EDA 软件对逻辑单元和开关阵列编程，进行功能配置，从而去实现特定功能的集成电路芯片。

而其他类别逻辑芯片，像 ASIC、CPU 和 GPU 等，物理底层逻辑单元的运算关系均已固定且不可变。打个比方，如果 ASCI、CPU 和 GPU 等是像建好的楼房，楼房中房间、走廊及楼梯等路线方式是已经固定了。而 FPGA 的内部类似霍格沃兹中的魔法楼梯，可以随时改变房间到房间的路线关系。并且 FPGA 不需要像 CPU 和 GPU 在软件应用层面的指令系统编译，对 FPGA 进行编程是使用硬件描述语言，并直接编译烧录为晶体管电路的组合，即直接用晶体管电路实现用户的算法。因此 FPGA 方案芯片无需像传统芯片制造需要流片，可以节约大量流片生产成本，也无需承担由流片带来的数个季度的时间成本。由于 FPGA 是一种半定制芯片，具有现场可编程性，特别适用于需求物理运算逻辑需要持续更迭的应用领域，例如人工智能算法优化、数据中心应用等。FPGA 下游应用市场广泛，随着 5G 技术的提升、AI 的推进以及汽车自动化趋势的演进，全球 FPGA 市场规模将稳步增长。据 Market Research Future 数据，2018 年全球 FPGA 市场规模为 63.35 亿美元，预计 2025 年将增长至 125.21 亿美元，2018-2025 年平均复合增长率为 10.22%。随着 5G 技术的提升以及 AI 的推进，全球 FPGA 市场规模将稳步增长。

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