2022年6月1日，AMD正式完成对FPGA龙头赛灵思公司的收购，在CPU、GPU两大主力产品之外又多了一个FPGA芯片，更好地跟NVIDIA及Intel抢占数据中心市场，它的市场、产业链和卡脖子风险怎样，竟值得AMD花3000亿布局？其实，早在2015年，intel便完成了对另一FPGA芯片龙头Altera的收购。
中国大陆也有以安路科技为代表的优秀企业早早地便布局了FPGA芯片。FPGA一度成为半导体业内最火热的话题，但FPGA对于多数投资者来说都是一个陌生且晦涩的名词，也有诸如FPGA芯片与民用CPU芯片有何区别、FPGA市场和产业链如何、是否存在卡脖子风险等疑问。
为解答投资者的疑惑，探明FPGA行业的内情，妙投特邀某FPGA企业一线工程师，为投资者答疑解惑。
本文核心观点：
1、FPGA芯片相较CPU的区别主要体现在灵活性上，FPGA芯片为非专用集成电路，FPGA更依赖EDA工具。
2、2021年FPGA市场规模为80亿元左右，主要市场集中于电子通信行业、消费电子行业，汽车电子是其未来主要增量方向。FPGA在航空航天器领域占有了难以替代的市场。
3、中国在FPGA产业链中的IP核、代工厂、设计、EDA工具层面存在严重短板。
4、FPGA的高端制程也存在卡脖子的风险，但FPGA芯片对高端芯片制程的依赖程度相对低一些，国内技术能满足FPGA芯片的最基本需求，卡脖子的风险对FPGA芯片的影响相对ASIC芯片更低。
投资者在生活中最常见的芯片无疑是CPU、GPU等电脑用芯片，以及手机用的SOC，CPU的生产需要经过芯片设计、流片、晶片制作、封装、测试等数个环节，数百家企业共同参与。那么FPGA芯片的设计、投产、使用与民用CPU有何区别？
专家称：民用CPU、GPU属于专用集成电路ASIC下的芯片，而FPGA与ASIC是并列关系，属于后天可更改功能的芯片，最大的区别是芯片制造完成后能否更改功能，ASIC芯片是针对特定目的生产的芯片，FPGA可以按照需求后天定义功能。
在芯片设计时，FPGA可用来模拟验证ASIC芯片，但FPGA无法用来验证ASIC。FPGA在使用时与ASIC芯片略微不同的是，FPGA芯片在交付客户使用后也需要EDA工具的加持，用来给FPGA芯片添加灵活的功能，FPGA对EDA工具的依赖更大。
无论是通过收购布局FPGA的国际半导体巨头AMD、Intel，还是国内通过自主研发的上市公司、创业公司，任何一个布局FPGA芯片的企业都投入了数十亿、数百亿美元的资金，如此大额的资本投入不禁让人疑问FPGA主要市场在哪些领域，有多大的市场规模竟值得如此大的资本投入？
专家认为：在民用市场，FPGA芯片主要应用于自动驾驶、人工智能、大数据、数据中心服务器以及运营商基站，全球2021年市场规模大概在80亿美元，在全球半导体市场中不到2%，属于一个小而美的细分半导体行业，FPGA最主要的市场集中在电子通信行业、消费电子行业，未来民用市场的增量空间应该是在自动驾驶成熟后的汽车电子领域。
以后FPGA芯片凭借独特的仿真和灵活添加功能的属性，可以胜任很多需要后期添加功能的场景应用，现在FPGA市场没有完全打开，每年10%的市场增速也能印证这一点。
在非民用市场，FPGA芯片因为其独特的半定制、仿真属性，是由存放在片内RAM中的程序来设置其工作状态的，因此，在需要不同的功能时只需要对片内的RAM进行编程。可以根据不同的功能需求，设置不同程序。所以FPGA可以在卫星、空间站、深空探测器等国家级项目中占据非常重要且不可替代的市场。
地面控制可以远程对FPGA芯片进行按需赋能，而且FPGA芯片的时钟频率更低，不依赖大规模的散热措施，所以所需要的母板面积更小，能满足航天器对重量和体积的要求。这部分市场的信息不像民用那么透明，所以市场规模无法预估。但非民用市场的确定性远高于民用市场。
FPGA芯片的产业链上下游现状是怎样的？
专家称：FPGA芯片的产业链和传统半导体产业链类似，上游也需要底层算法企业、EDA工具企业、晶圆代工厂、材料和设备供应商，中游就是FPGA芯片的制造商、封装测试商，下游就是各大应用场景的客户企业。
在上游底层算法设计阶段，主要的企业是海外的IBM、TI、CADENCE，他们主要业务就是研发IP核然后对外授权，中国在IP核方面的劣势非常明显。EDA软件市场主要由外国的CADENCE、SYNOPSYS、MENTOR垄断。
从技术支持和功能丰富程度上看，CADENCE的Allegro和SYNOPSYS的AD是业内的最优选择。国内的华大九天、博达也有EDA工具，但工具的完成度和稳定性都和海外巨头有非常大的差距。
代工企业就是各大耳熟能详的代工厂，像三星、台积电、海力士以及中国的中芯国际。FPGA的生产企业主要是赛灵思、LATTICE、INTEL、紫光同创、安路科技，非民用的主要的中科院在做，也有部分民企参与。
2022年9月14日，台积电在美国的压力下正式停止向华为供货，自此美国对中国科技、半导体行业的打压成为中国人尽皆知的消息，紧接着越来越多的中国高新科技、半导体企业被美国列入实体清单，禁止实体清单企业使用欧美技术、设备，对相关企业的正常经营造成了极大的困扰。
自此，卡脖子的风险成为任何一个高新科技行业、企业不可回避的门槛。那么FPAG是否也存在被海外层层卡脖子的风险？
专家认为：任何芯片都存在卡脖子的情况，半导体产业链拉的很长，越高端的材料、设备越依赖进口。ASIC被卡脖子主要集中在高端制程方面，相对来说FPGA不是特别依赖高端制程，所以单纯依靠国内产业链的能力也能满足市场对FPGA芯片的一定需求。
ASIC芯片所说的卡脖子现象主要针对的是民用场景，体现在依靠国产技术生产的ASIC芯片成本高企、良率非常低，无法商业化盈利，但是在国家层面还是可以不计成本的生产。
ASIC芯片的高端制程更多是为了满足移动终端、民用设备上对性能、功耗和体积的需求，FPGA芯片的应用场景对高端制程的需求远远没有ASIC那么高。高端制程对FPGA芯片来说有了更好，没有也影响不大。但是，数据中心使用的高端制程FPGA依然存在卡脖子的现象，尤其体现在设计和代工上。
