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AI芯片产业研究之国产FPGA专题报告

报告综述:

概要:

  • AI芯片主要分为CPU 、GPU、FPGA以及ASIC。其中以CPU、GPU、FPGA、ASIC的顺序,通用性逐渐减低,但运算效率逐步提高。FPGA作为与用集成电路领域中的一种半定制电路而出现的,既解决了定制电路的不足,又克服了原有可编程器件门电路数有限的缺点。

  • 国产厂商在中高密度FPGA的技术水平与国际领先厂商相比,在硬件设计和软件方面还有一定的差距。目前活跃在市场的国产 FPGA产品中,多以中低密度产品为主,对于国内大部分的中高低密度的FPGA,其架构都逃不开 LUT+布线的概念,具体到产品,各自侧重的技术、 IP乃至相应的应用市场也都是各有针对性。

  • FPGA主要应用在AI、自劢驾驶、 5G通信、工业物联网、数据中心5个方面。FPGA具有可重构、可定制的优势,成本低于完全定制化的ASIC,但比通用型产品拥有更大的并行度。

FPGA全球栺局:两大两小

  • 全球FPGA市场规模:17年67.5亿美元,预计2020年,CAGR为8.28%,预计2020年可达到84亿美元;

  • “两大”:赛灵思和Altera,主要布局5G以及AI,主打可编程逻辑器件,带有软件工具的可编程逻辑技术、知识产权(IP)和技术服务,合计占87%的市场份额;

  • “两小”:Lattice和Microsemi,其中Lattice主要面向IoT市场,而Microsemi主要聚焦航空航天和 军工市场。

  • 目前国外龙头工艺技术已达7nm、10nm级,可实现4-5亿门器件规模。5G无线,数据中心,汽车,无 线通俆, AI智能,工业,消费电子,医疗与科学等,正在成为全球 FPGA市场规模增长的主要驱动力。

百花齐放的FPGA国产化现状

  • 从上世纪90年代开始,国产FPGA已经经历了从反向设计走向开始正向设计的时代。目前活跃在 市场的国产 FPGA产品中,多以中低密度产品为主,对于国内大部分的中高低密度的 FPGA,其架 构都逃不开 LUT+布线的概念,具体到产品,各自侧重的技术、 IP乃至相应的应用市场也都是各 有针对性。如果从返个角度看来,国产厂商在中高密度FPGA的技术水平与国际领先厂商相比, 在硬件设计和软件方面还有一定的差距。

建议关注:相关产业链标的:复旦微(A20528)、紫先国微(002049)。

报告节选(报告全文113页):

























































(报告观点属于原作者,仅供参考。报告来源:方正证券)

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