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目前在全球市場中，Xilinx、Altera兩大公司對FPGA的技術與市場仍然占據(jù)絕對壟斷地位。兩家公司占有將近90%市場份額，專利達6000余項之多；剩余市場份額主要被Lattice和Microsemi所占有，這兩家的專利也達3000多項。2014年Xilinx、Altera兩大公司營收分別為23.8億美元和19.3億美元；而2014年Lattice和Microsemi（僅FPGA部分）兩公司營收為3.66億美元和2.75億美元。這前四大FPGA市場領先者幾乎壟斷了FPGA的市場份額。
FPGA市場前景誘人，但是門檻之高在芯片行業(yè)里無出其右。全球有60多家公司先后斥資數(shù)十億美元，前赴后繼地嘗試登頂FPGA高地，其中不乏英特爾、IBM、德州儀器、摩托羅拉、飛利浦、東芝、三星這樣的行業(yè)巨鱷，但是最終登頂成功的只有位于美國硅谷的四家公司-Xilinx、 Altera、Lattice、Microsemi。上述4家公司手握9000余項專利，如此之多的技術專利構成的技術壁壘當然高不可攀。
1 英特爾并購Altera將整合FPGA
英特爾宣布并購Altera后，雙方對于并購訊息就未再透露更多的訊息。不過，針對此點，Altera亞太區(qū)副總裁暨董事總經(jīng)理莊秉翰引述英特爾所發(fā)布的公開訊息，也約略點出了英特爾并購Altera后的未來發(fā)展方向。莊秉翰談到，摩爾定律是由英特爾創(chuàng)辦人所創(chuàng)，截至目前為止，英特爾仍然認為摩爾定律仍然適用于半導體產(chǎn)業(yè)。英特爾也認為，并購Altera再整合自身旗下的IP等技術方案，可以創(chuàng)造出新一代的產(chǎn)品陣容，以滿足資料中心與物聯(lián)網(wǎng)的客戶群。
由于Altera或是Xilinx這類的半導體業(yè)者，在產(chǎn)品藍圖的設計上，約略都是設定為五年，莊秉翰談到，與英特爾在14奈米制造程上的合作， 也是基于兩年前英特爾在22奈米制程上，采用了三閘極電晶體的技術，而且具備了相當完整的量產(chǎn)經(jīng)驗，所以才選擇英特爾做為先進制程的伙伴。至于未來完成并 購之后，雙方又會如何走，目前就他了解，唯一可以確定的是，英特爾有意將自身的處理器核心與Altera的FPGA產(chǎn)品加以整合，雙方先從各自的獨立元件 開始，再朝向單一封裝，最后以單一裸晶的系統(tǒng)單晶片，來滿足市場需求，現(xiàn)階段鎖定的應用將是以云端運算與資料中心為主。
目前 雙方已經(jīng)就未來的產(chǎn)品藍圖與晶圓代工廠等細節(jié)作更多深入的討論，雖然英特爾會將Altera視為獨立的產(chǎn)品線運作，但正因為雙方正在討論的關系，不論是未 來是否會采用哪家的晶圓代工業(yè)者的制程，或是延續(xù)內(nèi)建ARM的64位元處理器核心以及未來的產(chǎn)品藍圖等，他本人也無法提供更多的看法，但可以確定的是，雙 方所鎖定的應用市場，擁有相當高的重疊性。莊秉翰進一步談到，雖然英特爾聚焦在資料中心，但對于通訊基礎建設方面也有企圖心，這剛好與 Altera長期以來所鎖定的應用市場一致。而在工業(yè)自動化與嵌入式市場，同樣也是如此。莊秉翰認為，只要完成并購程序，未來的確也不排除看到英特爾旗下 各類的產(chǎn)品線與Altera的FPGA有更多的高度整合。
2 萊迪思重磅收編硅映電子
萊迪思半導體公司（Lattice Semiconductor）正式同意以6億美元全現(xiàn)金交易收購硅映電子硅映電子成立于1995年，主要面向移動和消費電子領域，提供穩(wěn)定可靠的高清內(nèi)容連接方案。收編高清連接產(chǎn)品線，萊迪思此舉有可能有利于為強化相關IP組合，推動低功耗FPGA產(chǎn)品線走向移動和消費領域。
超低功耗、小尺寸客制化解決方案市場的領導者，今日宣布推出USB 3.1 Type-C接口供電解決方案，使得制造商能夠立即開始USB 3.1 Type-C接口的開發(fā)并在最短的時間內(nèi)實現(xiàn)產(chǎn)品上市。最新發(fā)布的USB 3.1 Type-C規(guī)范定義了適用于智能手機、平板電腦和其他移動設備的微型插頭，而萊迪思的供電解決方案全面解決了該規(guī)范下所有關鍵的供電相關的功能。
“USB 3.1 Type-C接口的顯著優(yōu)點使之成為制造商不可錯失的市場機會，而我們的解決方案可使制造商們搶先成為市場的先行者，”萊迪思市場營銷副總裁，Keith Bladen先生表示，“制造商可憑借該解決方案以及經(jīng)過驗證的芯片立即開始接口開發(fā)，而不用浪費寶貴的時間，等待完全實現(xiàn)上述規(guī)范的ASSP。”本解決方案的核心是萊迪思公司非常成功的iCE40TM器件，結合業(yè)界領先的可編程性、低功耗和小尺寸使得上述器件成為實現(xiàn)該解決方案的理想選擇。萊迪思USB 3.1 Type-C接口供電解決方案是萊迪思公司USB 3.0和3.1解決方案系列中的最新成員。與此同時，Cypress半導體公司也發(fā)布了新聞稿，詳細介紹了其在英特爾開發(fā)者論壇上使用萊迪思USB 3.0視頻橋接開發(fā)套件進行的演示。
3美高森美防御對策的FPGA內(nèi)核
致力于在功耗、安全、可靠和性能方面提供差異化半導體技術方案的領先供應商美高森美公司和業(yè)界領先的安全、加密、防篡改和信號處理知識產(chǎn)權內(nèi)核供應商The Athena Group， Inc. 發(fā)布具有先進側通道分析和差分功率分析（DPA）對策的全面IP內(nèi)核產(chǎn)品組合。新的產(chǎn)品組合基于Athena的 TeraFire?加密微處理器系列，面向美高森美獲得獎項的SmartFusion?2 系統(tǒng)級芯片現(xiàn)場可編程門陣列和IGLOO?2 FPGA用戶。
美高森美國防、安全及計算垂直營銷總監(jiān)Paul Quintana表示：“DPA對策對于任何防篡改系統(tǒng)都是至關重要的，由于威脅矢量日益先進，所以安全解決方案也必須不斷進步。美高森美客戶正在為其產(chǎn)品物色最穩(wěn)健并且經(jīng)過驗證的防篡改和信息保障功能。Athena已提供經(jīng)過硅驗證（silicon-proven） 的最佳安全產(chǎn)品系列，作為業(yè)界唯一由Rambus Cryptography Research 認證的耐DPA FPGA器件SmartFusion2和IGLOO2上運行的軟件IP授權?！?/p>
Athena強大的創(chuàng)新DPA對策解決方案提供了防御側通道監(jiān)控攻擊的能力，涵蓋市場中包括國防、通信和工業(yè)等嵌入式應用的廣泛標準加密算法和性能水平。這些經(jīng)過硅驗證的內(nèi)核最近提升至耐受最高10億次 SCA/DPA攻擊痕跡，并可根據(jù)客戶需求進行尺寸、速度和安全水平優(yōu)化。而且，由于精選SmartFusion2 和IGLOO2 FPGA器件是唯一已經(jīng)獲得Rambus Cryptography Research的DPA專利產(chǎn)品組合授權許可的FPGA器件，因此無需Rambus Cryptography Research的其它授權，也可以配合獲得授權許可美高森美FPGA器件使用Athena IP內(nèi)核。
Athena工程技術總監(jiān) Stuart Audley表示：“與領先的高安全性、低功耗FPGA廠商美高森美合作為SmartFusion2 和IGLOO2客戶提供現(xiàn)有最強大的對策，是一個突破性的舉措。Athena推進了DPA解決方案的測試矢量泄漏評定（TVLA）的極限，使得美高森美客戶安心相信其部署的IP具備有效對策。我們通過測量和統(tǒng)計分析表明，即使在10億次痕跡之后，仍然可以最大限度地減少泄漏?！?/p>
美高森美的SmartFusion2 和IGLOO2 耐DPA FPGA為嵌入在用戶可編程設計中的寶貴IP提供了設計安全性和保護功能。同時，雖然用戶選擇SmartFusion2和IGLOO2 來實現(xiàn)這些功能，許多用戶還需要額外的加密數(shù)字安全性軟件IP作為自己的可編程應用的一部分。我們通過與Athena合作，可讓用戶部署具備先進DPA對策的復雜加密微處理器技術作為軟件IP，在整個設備/應用運作周期中保持最高的數(shù)據(jù)安全水平。
DPA和差分電磁分析（DEMA）都是 SCA攻擊類型，分別監(jiān)測目標設備的電力消耗或電磁發(fā)輻射的變量。DPA和DEMA是非侵入式的攻擊，易于進行自動化，并且無需了解目標設備的設計也可安裝。與侵入式篡改不同，電磁攻擊甚至能夠在遠程進行。舉例來說，一些演示證實了在30英尺范圍也可針對蜂窩手機進行電磁攻擊。DPA 和DEMA對策對于保護使用加密密匙的設備是必不可少的，特別是需要強大的先進電子防篡改保護功能來保護實施高價值處理的敏感國防應用，以及包括移動設備和物聯(lián)網(wǎng)（IoT）端點在內(nèi)的商業(yè)設備。
4 賽靈思對抗英特爾
賽靈思日前才宣布與 IBM 策略合作，希望打破英特爾獨霸伺服器處理晶片市場的局面，巧的是高通也正積極往伺服器領域發(fā)展。賽靈思 17 日于美股收盤時上漲 1.61%。
Xilinx是全球領先的可編程邏輯完整解決方案的供應商。Xilinx研發(fā)、制造并銷售范圍廣泛的高級集成電路、軟件設計工具以及作為預定義系統(tǒng)級功能的IP，其產(chǎn)品超越了硬件進入軟件，超越了數(shù)字進入模擬，超越了單芯片進入了3D 堆疊芯片。新推出的UltraScale架構是業(yè)界首次在All Programmable架構中應用最先進的ASIC架構優(yōu)化。該架構能從20nm平面FET結構擴展至16nm鰭式FET晶體管技術甚至更高的技術，同時還能從單芯片擴展到3D IC。此同時，Xilinx將業(yè)界最大容量器件容量翻番，達到440萬個邏輯單元，密度優(yōu)勢領先競爭對手整整一代。
5 國產(chǎn)FPGA如何打破神話
京微雅格是世界上除了美國硅谷以外唯一能夠自主開發(fā)能應用在智能醫(yī)療上的FPGA產(chǎn)品的公司，在智能醫(yī)療領域中起到了非常重要的作用。王海力博士表示，京微雅格在研發(fā)先進的FPGA核心技術外（邏輯結構/互連結構等），在產(chǎn)品可靠性方面也一直重點關注，除了商用等級，更有工業(yè)級和軍用級的產(chǎn)品滿足客戶最為嚴苛的需求，京微雅格的HR3 FPGA由于高可靠，低成本，超小封裝的特性，已經(jīng)被采用到一次性胃鏡膠囊中，而產(chǎn)品M7因為高度靈活，超低延時和基ARM MCU豐富的可擴展性，已經(jīng)在醫(yī)療設備顯示上有所應用。
在醫(yī)療行業(yè)FPGA自主研發(fā)如此困難的環(huán)境中，京微雅格是如何突出強敵的重圍的呢？對此王海力博士指出，原因主要有三：
一是國外FPGA廠商產(chǎn)品在國內(nèi)市場工業(yè)級產(chǎn)品選擇很少，軍用級更是被禁運，而京微雅格作為國產(chǎn)FPGA，沒有供應上的限制，同時成本也低于國外廠商；
二是京微雅格的FPGA無需流片，也不存在NRE費用，并且在維護升級方面非常方便；
三是客戶除了自己設計，亦可聯(lián)系京微雅格的專業(yè)設計部門，提供成熟而迅速的解決方案。
FPGA技術上主要有四個難點：架構設計、硬件實現(xiàn)、軟件開發(fā)以及應用IP開發(fā)。如何突破FPGA四家巨頭在架構上的專利限制是后進入者首先得面對的問題，要想在FPGA市場上分一口肉，首先要做的就是技術專利的攻關。有了技術專利才有立足的根本。在FPGA四大巨頭以絕對優(yōu)勢兵分天下之時，作為FPGA市場的后來者，本土FPGA廠商一面要攻克技術難點，一面又要研究專利文獻，規(guī)避人家已布局的專利，再把自己的技術通過申請專利明確所有權。
本土FPGA廠商要先固本，然后求發(fā)展。通過產(chǎn)業(yè)化的單點產(chǎn)品的技術及工藝突破。 來積聚自身生存的力量，以達成產(chǎn)品系列全面產(chǎn)業(yè)化的實現(xiàn)，趕上世界技術發(fā)展的步伐。在資金充裕條件下，要積極從全球引進FPGA領域的高端領軍人才，逐步培養(yǎng)我國可編程技術的本土人才。國內(nèi)FPGA廠商也要以點帶面、加強整機企業(yè)對國產(chǎn)FPGA產(chǎn)業(yè)的牽引作用、借助國家重大項目推動國產(chǎn)FPGA產(chǎn)業(yè)發(fā)展、適當引入資本市場，推動產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展。希望本土FPGA廠商繼續(xù)加大創(chuàng)新力度，在FPGA軟硬件協(xié)同設計、工藝創(chuàng)新、集成創(chuàng)新下實現(xiàn)更大的發(fā)展，我們期待本土FPGA產(chǎn)品進入主流市場那一天早日到來。
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