中国隐形的芯片巨头 (芯片被垄断)

当前,我国芯片产业整体落后,在诸多细分市场上同样受制于人。如,在被称为“万能芯片”的FPGA芯片领域,我国便被外资垄断。

被外国垄断的高端芯片,中国的芯片现状为何如此

何为FPGA?

简单来说,FPGA是一种半定制的数字集成电路。 以软件手段,FPGA的内部连接结构、逻辑单元等都可以被改变,各种逻辑模块可以进行自由添加,以此满足不同客户、行业的使用需要。

因此,FPGA芯片有了“万能芯片”的称呼。

可以看出,FPGA具有可编程性、灵活性等特征。正是这种特征,令FPGA在迭代升级周期短、技术不确定性高的领域,有着越来越广泛的应用,如5G。

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目前,物联网、自动驾驶、5G通信、航天航空等,都是FPGA芯片的主要应用场景。

据Market Research Future预测,到2025年时,全球FPGA市场规模将增至125.21亿美元,市场规模稳定增长。

中国FPGA行业遭垄断

FPGA的发展历史不算长,于20世纪80年代在美国科学家手中诞生。

凭借着先发优势,将近40年来美国企业一直将FPGA市场,牢牢的掌控在自己的手中。

目前在全球FPGA市场中,美企寡头垄断态势明显。赛灵思、英特尔、Lattice、MicroChip这四家企业占据全球超92%的市场。

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而且,这些企业把持着大多数FPGA核心专利。据悉,国外拥有FPGA专利将近1.6-2万项,形成了十分强势的控制。

我国超90%的FPGA市场,也被海外企业掌握在手中。 尤其是在高端FPGA芯片上,我国受垄断境况十分严峻。

这不利于中国芯片产业的发展,不利于国产芯片自主可控。

国产FPGA的问题

当前,摆在我国FPGA企业面前,有诸多的挑战与难题。

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FPGA研制难度大、国内FPGA人才稀缺、核心专利受制于人等,都是国产FPGA崛起的挡路石。

国产高端FPGA想要突围,需要最优秀的供应链资源的协助。

一是,高端FPGA需要先进制程的支撑。

但是,中国大陆在芯片制造方面方面的短板明显,难与台积电、三星等巨头相抗衡 。

二是,FPGA对测试能力提出了极高的要求。

FPGA灵活性的特征,使其难以在测试阶段实现100%覆盖。为保证FPGA的质量与性能,这给厂商的测试能力,提出了极大的挑战。

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三是,高端、极高端FPGA芯片相适应的FPGA EDA工具,在自主研发与自主产权方面也是巨大的挑战。

种种难题,制约着国产FPGA走向高端化。

国产FPGA企业奋起直追

好在,我国在FPGA领域并不是一片空白,在高云半导体、上海安路、上海复旦微电子、紫光同创等企业的努力之下,我国已经有所突破。

如今,我国已经形成较为完整的FPGA生态雏形与产业链。

在中低端密度产品上,我国FPGA产品已经能与国外相媲美。在部分性能、功能上,我国甚至要更胜一筹。

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高云半导体总裁宋宁表示,未来五年国产FPGA,在低、中端市场有望占据主动地位。

在先进制程上,我国FPGA的落后还是十分明显,同头部厂商至少有两代差距。

如,赛灵思已经实现7nm、10nm级FPGA量产;而我国的40nm、28nm级,仍在研发测试阶段。

但好在我国在高端已有从0到1的突破,不算太糟糕。

如今,同创国芯已经推出我国首款千万门级FPGA,实现国产FPGA突围。

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中科亿海微研制成功300万门级ER2C3000-H型高可靠FPGA芯片,能满足商业航天需要。

复旦微在我国最早推出亿门级FPGA产品,并开启14/16nm工艺制程的10亿门级FPGA产品的研发,有力推动了国产FPGA高端化。

3月31日,复旦微还在科创板首发上会,公司发展再上一个新台阶。在众多企业的努力下,国产FPGA将迎来曙光。