2018年全球FPGA市場規(guī)模突破60億美元，達到63.35億美元，而隨著AI和5G的加速推進，預計到2025年，F(xiàn)PGA市場還將持續(xù)增長至125億美元左右。目前看來，F(xiàn)PGA的上漲空間巨大，“錢”景持續(xù)被看好。

▌FPGA的前世今生

FPGA（Field-ProgrammableGateArray），即現(xiàn)場可編程門陣列，它是在PAL、GAL、CPLD等可編程器件的基礎上進一步發(fā)展的產(chǎn)物。

它是作為專用集成電路(ASIC)領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電路數(shù)有限的缺點。

FPGA芯片由輸入/輸出塊、可配置邏輯塊和可編程互聯(lián)三部分組成，同一片F(xiàn)PGA，不同的編程數(shù)據(jù)，可以產(chǎn)生不同的電路功能，因此FPGA的使用非常靈活。

FPGA芯片是小批量系統(tǒng)提高系統(tǒng)集成度、可靠性的最佳選擇之一。它的應用領域包括航空航天/國防、消費電子、工業(yè)、電子通訊等。

架構方面，F(xiàn)PGA擁有大量的可編程邏輯單元，可以根據(jù)客戶定制來做針對性的算法設計。除此以外，在處理海量數(shù)據(jù)的時候，F(xiàn)PGA相比于CPU和GPU，獨到的優(yōu)勢在于:FPGA更接近IO。換句話說，F(xiàn)PGA是硬件底層的架構。

比如，數(shù)據(jù)采用GPU計算，它先要進入內(nèi)存，并在CPU指令下拷入GPU內(nèi)存，在那邊執(zhí)行結束后再拷到內(nèi)存被CPU繼續(xù)處理，這過程并沒有時間優(yōu)勢。

而使用FPGA的話，數(shù)據(jù)I/O接口進入FPGA，在里面解幀后進行數(shù)據(jù)處理或預處理，然后通過PCIE接口送入內(nèi)存讓CPU處理，一些很底層的工作已經(jīng)被FPGA處理完畢了(FPGA扮演協(xié)處理器的角色)，且積累到一定數(shù)量后以DMA形式傳輸?shù)絻?nèi)存，以中斷通知CPU來處理，這樣效率就高得多。

性能方面，雖然FPGA的頻率一般比CPU低，但CPU是通用處理器，做某個特定運算(如信號處理，圖像處理)可能需要很多個時鐘周期，而FPGA可以通過編程重組電路，直接生成專用電路，加上電路并行性，可能做這個特定運算只需要一個時鐘周期。

比如一般CPU每次只能處理4到8個指令，在FPGA上使用數(shù)據(jù)并行的方法可以每次處理256個或者更多的指令，讓FPGA可以處理比CPU多很多的數(shù)據(jù)量。

舉個例子，CPU主頻3GHz，F(xiàn)PGA主頻200MHz，若做某個特定運算CPU需要30個時鐘周期，F(xiàn)PGA只需一個，則耗時情況:CPU:30/3GHz=10ns;FPGA:1/200MHz=5ns?？梢钥吹?，F(xiàn)PGA做這個特定運算速度比CPU塊，能幫助加速。

▌FPGA的市場規(guī)模

2013年，全球FPGA的市場規(guī)模在45.63億美元，而到了2018年，這個數(shù)字增長到了63.35億美元。業(yè)內(nèi)人士預計，隨著目前5G時代的進展以及AI的推進速度，全球FPGA市場規(guī)模至2025年有望達到約125.21億美元。

圖：中國產(chǎn)業(yè)信息

FPGA的下游應用地區(qū)分布：目前最大的為亞太地區(qū)，占比39.15%，北美占比33.94%，歐洲占比19.42%；而至2025年，亞太地區(qū)的占比將會繼續(xù)的提高至43.94%，此間原因也主要因為下游應用市場在未來的主要增長大部分集中在亞太地區(qū)。

圖：中國產(chǎn)業(yè)信息

圖：中國產(chǎn)業(yè)信息

按照FPGA下游應用來分拆FPGA的市場規(guī)模的話，可以看到在2018年而言，通訊領域所用FPGA占據(jù)約40%，消費電子占據(jù)23%，為最大的應用下游；根據(jù)預測至2025年時最大的應用領域將是汽車，占比29%，而數(shù)據(jù)中心以及工業(yè)的占比也將直線上升至13%和19%。

圖：中國產(chǎn)業(yè)信息

圖：中國產(chǎn)業(yè)信息

▌FPGA“錢”景誘人

目前，F(xiàn)PGA的主要產(chǎn)業(yè)鏈供應商仍然集中在歐美地區(qū)，以Altera(被Intel收購)，和Xilinx兩家為主。兩家合計額的市場份額占到72%。

中國廠商在FPGA這個細分領域和國外巨頭的差距，遠遠比其他領域要大得多，這主要是因為FPGA軟件開發(fā)難度大，需要最先進的制造封測工藝、IP多且雜，因此中國目前的發(fā)展存在嚴重滯后。

雖然FPGA行業(yè)是一個高進入壁壘領域，但“錢”景卻非常誘人。

尤其在薪資方面，F(xiàn)PGA工程師的待遇在電子行業(yè)屬于偏高水平，基本與通信領域系統(tǒng)工程師待遇相當，而那些經(jīng)驗豐富的FPGA工程師，簡直是千金難求。

拿華為FPGA開發(fā)工程師來說，其月薪在18000-35000之間，京信通信的FPGA開發(fā)工程師月薪在12000-24000之間，而中唐測控的高級FPGA工程師的月薪大概在11000-22000之間。