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前不久，一則關乎 Skyworks 對美高森美提出收購協(xié)議的消息引起一陣騷動，這不得讓人們開始重新審視 FPGA 的地位。去年英特爾宣布收購 Altera，曾經一度傳出高通欲收購 Xilinx 的消息。全球 FPGA 前四大廠商紛紛表示日子不好混了，淪為了時代發(fā)展洪流的一道“配菜”。然而國產 FPGA 廠商發(fā)展現在又是如何呢？今天與非網小編將會從 FPGA 來個刨根看到底，看看這場收購風云下藏著怎樣的水月洞天。
FPGA 的誕生
深究 FPGA 的歷史，恐怕得從一個晶體管的誕生說起。筆者在此把幾個關鍵的時間點拉出來，1947 年 12 月 23 日第一個晶體管誕生。1950 年雙極型晶體管的器件誕生。1958 年德州儀器公司便成功地將 5 個元件的移相振蕩器制作在同一片半導體上，這可算得上是第一片集成電路了。1962 年 MOSFET 誕生，直到 1970 年第一個可編程只讀存儲器 PROM 誕生，開啟了可編程器件的大門。
在 1975 年，基于與門陣列、或門陣列都可編程的 PLA 開始投入使用。在 20 世紀 70 年代末，一種可編程陣列邏輯 PAL 的器件誕生，速度要比 PLA 要高的多。20 世紀 80 年代早期，更為復雜的 PLD 器件出現了。質變在 1984 年，Altera 公司發(fā)明了基于 CMOS 和 EPROM 組合的 CPLD，CPLD 本質上是基于某一 SPLD 的一個陣列。
1985 年，Xilinx 公司推出的全球第一款 FPGA 產品 XC2064，采用 2μm 工藝，包含 64 個邏輯模塊和 85000 個晶體管，門數量不超過 1000 個。1991 年 Xilinx 公司推出其第三代 FPGA 產品。16 年后的 2007 年，FPGA 業(yè)界雙雄 Xilinx 和 Altera 公司紛紛推出了采用最新 65nm 工藝的 FPGA 產品。期間 2001 年采用 150nm 工藝、2002 年采用 130nm 工藝，2003 年采用 90nm 工藝，2006 年采用 65nm 工藝。
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。賽靈思和阿爾特拉著力于拼技術、拼工藝，其 FPGA 產品往往采用最先進的工藝，并 且將工藝的潛力挖得很透——賽靈思和阿爾特拉的 FPGA 已經開始著手采用最先進的 1X nm 工藝，相比之下，國內 FPGA 廠商依舊在使用 40nm/55nm 工藝。
下面將會從全球四大 FPGA 公司的生存現狀與一系列動作來分析 FPGA 發(fā)展趨勢。
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Xilinx
賽靈思（Xilinx）成立于 1984 年，總部設在加利福尼亞圣何塞市（SanJose），是全球最大的 FPGA 廠商，其產品在通信市場占據近 50%的市場份額，是無線市場半導體器件和有線市場里的霸主。賽靈思的成名之舉則是發(fā)明了現場可編程邏輯門陣列。賽靈思還是第一個無晶圓廠半導體公司。28nm 時代，賽靈思提出 All Programmable 的概念，從單一的 FPGA 企業(yè)戰(zhàn)略轉型為 All Programmable FPGA（Field-programmable gate array）、SoC（System-on-Chip）和 3D IC 的全球領先提供商。
不僅如此， Xilinx 曾在多個領域開創(chuàng)第一，它是全球第一大 FPGA 產品供應商，業(yè)界第一家全可編程器件供應商，技術門檻最高、員工收入最高的半導體公司之一，第一家發(fā)布 7nm 工藝的 FPGA 公司，無工廠代工模式（Fabless）的發(fā)明者 ，業(yè)界首顆 28nm 的 FPGA，并與 TSMC 深層技術合作，開發(fā)了 HPL（高性能低功耗工藝）。
在 2014 年賽靈思宣布首款 Virtex UltraScale 元件“VU095”投產，為 20 納米制程技術的 Virtex UltraScale 系列擁有 ASIC 級架構，采用臺積電制程技術。同年宣布量產 20 納米制程的 Kintex UltraScale KU040 FPGA 元件，該產品以 ASIC 級架構為設計基礎，且針對各種應用提供高性價比與功耗效能比。
然而在 2015 年 6 月，Xilinx 的最大競爭對手 Altera 被英特爾以 167 億美元收購。英特爾也揚言要讓 Altera 的 FPGA 采用更先進的制程以對抗勁敵組合“臺積電（制程）+Xilinx”。并且曾經外界一度猜測高通會拿下 Xilinx 的流言在高通收購 NXP 之后不攻自破，不過 Xilinx 依舊是被收購對象里面的香饃饃。
今年九月份 Xilinx 宣布收購 Auviz Systems，Auviz Systems 專注于數據中心和嵌入式系統(tǒng)的加速應用，在卷積神經網絡方向有著一定的技術積累。其技術專長是 FPGA 實現、機器學習、視覺算法等，為行業(yè)提供基于 FPGA 的中間件 IP，以減少應用程序的功耗。這次收購或將改變其與 Altera 之間長期以來一直保持的敵對關系。不過 Xilinx 的命運會和其他 FPGA 的大佬們一樣已被收購收場嗎？這得看哪位財大氣粗的公司“沖動”一把了。
Altera
Altera 公司（NASDAQ：ALTR）是位于美國硅谷的一家可編程邏輯器件、以及可反復配置的復雜數字電路的制造企業(yè)。該公司于 1984 年推出了其首款可編程邏輯設備。Altera 的主要產品為現場可編程邏輯門陣列（分屬 Stratix、Arria 和 Cyclone 三大系列）、復雜可編程邏輯設備（MAX 系列）和專用集成電路（HardCopy 系列）。此外，公司還推出了名為 Quartus II 的電子設計自動化工具軟件。
2015 年，英特爾宣布以每股 54 美元的價格收購 Altera，交易總價達到 167 億美元，創(chuàng)造了英特爾并購歷史上金額最大的紀錄。在數據中心市場占有 95%左右市場的英特爾收購 Altera 意欲何為？這么說吧，完美實現芯片的定制化，FPGA 必不可少或者說是最佳的搭檔。從這個意義上看，英特爾并購 Altera 在強化自身在數據中心優(yōu)勢的同時，也是為了順應市場變化，滿足客戶需求。那么當英特爾并購 Altera，大大加強其定制化芯片能力之后，ARM 陣營的廠商誰還有能力來挑戰(zhàn)英特爾呢？
引用了 Intel 公司 CEO Brian Krzanich 的一段話：“Intel 計劃在產品和技術上加大投入，從而提高收益，而 FPGA 是我們能夠成功的關鍵因素?！边@一良性循環(huán)體現在多個應用領域，如 5G 無線網絡、光網絡、物聯(lián)網以及云計算和數據中心。不僅如此，未來的也將是一個數據通信大戶。
這么說來，FPGA 將會成為未來主流應用的一道配菜？小編并不這么覺得，無人駕駛、5G、物聯(lián)網、醫(yī)療電子這些新興領域，原有的處理器要實現多元化完美功能確實是少不了 FPGA 的幫助，“CPU+FPGA”、“MCU+FPGA”模式將會盛行，畢竟 FPGA 會提供更多的計算能力。
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萊迪思
萊迪思半導體公司（Lattice Semiconductor Corporation）創(chuàng)立于 1983 年，總部位于美國俄勒岡州 Hillsboro，是一家從事可編程邏輯產品及相關軟件設計、開發(fā)及銷售的公司。萊迪思以全球現場可程式門陣列（Field-programmable gate array，FPGA）排行第三，市占雖次于賽靈思（Xilinx）與英特爾收購的 Altera，然前兩者瓜分了全球 60%以上市場，FPGA 為可重復程式設計芯片，有利于需不斷變更設計的產品開發(fā)應用。萊迪思產品主要集中在消費性電子、通訊與工業(yè)等范疇，推出包含 USB Type C、智能手機與平板等各式裝置互連解決方案、影像傳輸解決方案、電源控制、無線通訊傳輸芯片等產品。
去年萊迪斯半導體宣布收購有線及無線連接方案供應商 Silicon Image，這也使得半導體產業(yè)第一次出現了一家公司既提供 FPGA 又提供高度集成、對功能和成本優(yōu)化的專用標準產品（ASSP）。Lattice 總裁兼首席執(zhí)行官 Drain G.Billerbeck 當時采訪時說道：“ 今天是 Lattice 值得銘記的一天，我們完成了收購 Silicon Image 的交易。收購 Silicon Image 大大增強了我們的能力，Silicon Image 還擁有移動終端高清影音接口（Mobile High defintion Link， 簡稱 MHL）和高清多媒體接口（High Definition Multimedia Interface，簡稱 HDMI）與 60GHz 通信等 IP，這將擴大我們的業(yè)務前景，改善我們的財務狀況，并豐富了我們的客戶來源。我們將奮力向前，利用兩家合并帶來的規(guī)模效應以實現更出色的營收。我們的團隊已經提供了一個經過深入探討，全面穩(wěn)固的計劃來進行有效整合并實現成本協(xié)同效應。我們計劃未來幾年不斷努力，利用自由現金流以迅速降低負債，并獲得良好的收益以回報我們的消費者、股東和雇員。”
然而在今年二月，Lattice Semiconductor 對路透社透露，已經委托投資銀行摩根斯坦利去評估其潛在買家和自身估值，當中的還有一個中國買家。對此外界紛紛猜測擁有 Lattice 半導體公開市場上 8.65%的股份紫光好這口，紫光卻表示只是單純的投資。
在今年 11 月 3 日，萊迪思半導體與傳聞中有中資背景的基金 Canyon Bridge 共同宣布，雙方簽署收購協(xié)議，Canyon Bridge 將以 13 億美元的價格溢價 30%收購萊迪思半導體。在交易完成以后，Lattice 將會繼續(xù)以一間獨立的子公司的身份繼續(xù)運營。Canyon Bridge 新近成立的全球私募并購資金，初始資金募集自幾名中國合伙人，使得其中增添了幾分中資色彩。
此舉收購，Canyon Bridge 看好 FPGA 在深度學習方面的發(fā)展前景。CPU+FPGA 依舊有應用于深度學習的潛力，如果 CPU+FPGA 異構計算技術如果在機器學習上成為主流，那么 FPGA 的市場規(guī)模將會進一步擴大。
有意思的是今年推出的 iPhone 7 Plus 的主板集成了一顆非常小的 FPGA，尺寸為 2mmx2mm。這顆芯片正是 Lattice 公司在幾年前推出的 iCE40 的低密度低功耗小封裝 FPGA，型號為 iCE5LP4K，密度為 3.5K LUT-4 等效邏輯資源。
Microsemi
美高森美 (Microsemi) 是一家多元化的半導體供應商，公司成立于 1960 年，總部在加州的亞里索維耶荷，前身為 Microsemiconductor Corporation ， 1983 年 3 月更為現名。從事設計、制造、銷售類比與混合訊號半導體解決方案，經營范圍包括美國、歐洲及亞洲。產品包括 RF 與電源元件、類比與 RF IC 、 SoC 解決方案、 FPGA 、 ASIC 、電源管理產品、時序與同步裝置及精確時鐘解決方案、芯片型原子鐘、語音處理裝置、分離式元件、安全技術、可擴充反破壞產品。公司也提供子系統(tǒng)與模組，包括特殊應用電源模組、以太網絡供電及中跨型。產品用于包括無線與有線區(qū)域網絡系統(tǒng)、植入式起搏器與去顫器、飛彈系統(tǒng)、軍事與商業(yè)衛(wèi)星與飛機、油田設備及機場安全系統(tǒng)，應用在航太、通訊、國防、安全及工業(yè)市場。其中，航空航天與國防占公司總營收的 30%，通信占 36%，數據中心占 19%，工業(yè) 15%。
在收購方面則有一點趣味性，去年十二月，美高森美成功擊敗思佳訊 (Skyworks Solutions ， Inc.) 贏得 PMC(PMC-Sierra) 收購案，并且簽訂最終協(xié)議。協(xié)議規(guī)定美高森美將以近 25 億美元收購這家通訊公司。前不久卻傳出了 Skyworks 并購 Microsemi 的消息。正所謂君子報仇，一年不晚。
Skyworks 又是什么來頭？其實只是眾多做射頻有源器件的美國公司之一，很多年過去，有的公司收購合并，有的公司被收購合并，唯獨 Skyworks 一直沒有什么太大動靜，卻也做成了全球數一數二的手機 front-end 供應商。在“正規(guī)軍”市場上，Sky 在 2012 年后也顯然是打了翻身仗的，入圍蘋果供應商成功傍大款，從此不缺訂單；而另一方面 Sky 也拿出了自己的新東西：SkyOne。然而 Sky 春風得意之下，有一點卻一直是其痛點：沒有完整的無源器件產品線。
如果這次 Skyworks 若能順利并購 Microsemi，將幫助其擺脫對手機市場的依賴，進一步拓展業(yè)務領域，實現產品的多元化。
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百家爭鳴的國產 FPGA 現狀
前不久有關于京微雅格倒閉消息，著實讓業(yè)內震驚了一把，京微雅格就此發(fā)出了官方回應，稱公司只是經營遇到了困難，公司骨干團隊還在努力尋找破局之路，并沒有倒閉。這家發(fā)源自美國，扎根中國，號稱國內最具 FPGA 實力的企業(yè)為啥遇到了如此窘境，不得不讓人開始審視中國 FPGA 的環(huán)境與現狀。大家的焦點也集中到了為啥拿了國家那么多錢，卻擠不出一個水花來的話題上。下面就簡單梳理一下國產 FPGA 幾大公司的生存現狀。
京微雅格
第一段先把官網上的介紹扒拉過來，如下：京微雅格（北京）科技有限公司是可配置應用（CAPoC, Configurable Application Platform on Chip）技術的首創(chuàng)者和領導者，致力于為系統(tǒng)制造商提供高集成度、高靈活性、高性價比的可編程邏輯器件、可重構微處理器及相關軟件設計工具。
從公開的資料上不難看出，京微雅格從 2012 年開始，布局期“山”、“河”、“云”、“星”產品鏈路，其中“山”、“河”系列產品量產較早，陸續(xù)都有出貨。光看產品線，雷聲大雨點小的國產自主產品相比，至少京微雅格是在實實在在的做技術，推產品。他們的芯片也能夠直接通過正規(guī)渠道購買到。京微雅格在發(fā)展之初，其采用的是 SoC FPGA 的戰(zhàn)略，片上整合了 DSP、Memory、MCU 等單元，試圖通過整合的優(yōu)勢打破 FPGA 市場的鐵板一塊。
京微雅格 FPGA 產品展示牌
一路看似順風順水的京微雅格為啥走上了今天這番田地？據相關人士爆料，國內客戶開發(fā)速度和公司內斗原因導致，具體詳情，請點擊《揭秘京微雅格幕后的故事，一場與技術經費關系不大的斗爭》。如此燒錢的玩意，京微雅格還能回過神來嗎？
同創(chuàng)國芯
同方國芯成立于 2001 年，并于 2005 年在深交所中小板上市，2010 年同方股份有限公司收購公司 25%股權成為公司第一大股東。之后公司先是注入了北京同方微電子有限公司，然后在全國范圍內并購了深圳市國微電子有限公司及成都國微科技有限公司。同方國芯近幾年的快速發(fā)展，主要是通過并購實現的。而之所以能夠走這條路，與同方國芯的大股東背景離不開。
去年 11 月 6 日，同方國芯突然拋出了一個定增再融資預案，金額足以讓人目瞪口呆，達到 800 億。當時同方國芯的總市值才 200 億左右。800 億中的 600 億投向存儲器芯片工廠、37.9 億用于收購中國臺灣力成 25%的股權，剩余的 162.1 億用于芯片產業(yè)鏈上下游公司收購。這背后是燒錢還是趕潮流做實事這也只能等時間來說話了。
不過據一些業(yè)內人士說，同方國芯的研發(fā)實力和國企的企業(yè)文化是有些讓人揪心的。
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上海安路
慣例先讓安路來個“自我介紹”，如下，安路公司致力于為客戶提供高集成度、高性價比的可編程邏輯芯片、可編程系統(tǒng)級芯片、定制化可編程芯片、及相關軟件設計工具和創(chuàng)新系統(tǒng)解決方案。公司目前已形成“ELF 系列 CPLD、Eagle 系列低成本 FPGA、Phoenix 系列高性能 FPGA、集成 SDRAM SIP FPGA、千萬門級 FPPGA IP”等三個系列十余款芯片產品，成功量產，并進入了視頻顯示、通信接入、工業(yè)控制、金融機具等多個行業(yè)上百家客戶應用。
前幾天，安路科技發(fā)布了一款面向顯示驅動、工業(yè)控制等大批量應用而定義的低功耗、低成本的 FPGA 器件——EAGLE 系列。然而據悉，安路科技的產品還屬于中低端類別，安路科技口中的打破國外巨頭在 FPGA 市場長期壟斷的局面恐怕也是從低端這條路開始走起。
高云
據官網稱，高云半導體于 2014 年 1 月成立，公司以國產現場可編程邏輯器件（FPGA）研發(fā)與產業(yè)化為核心，旨在推出具有核心自主知識產權的民族品牌 FPGA 芯片，提供集設計軟件、IP 核、參照設計、開發(fā)板、定制服務等一體化完整解決方案的民營高科技公司，打造高端集成電路領域的民族品牌，發(fā)展成為中國集成電路行業(yè)的骨干企業(yè)之一。已經推出了中密度 FPGA 產品晨熙家族和非易失性產品小蜜蜂家族的多款 FPGA 產品。
據業(yè)內人士說，目前高云 FPGA 還處于燒錢階段，有著不錯的 IC 團隊，但公司的定位比較模糊，一個市場后入者的身份，靠啥能讓自己生存？這恐怕還是得從順應自己優(yōu)勢的細分市場入手。
上海遨格芯微 AGM
AGM 成立已有三年多時間，在這家公司成立的前兩年基本不為人所知，和其他的芯片設計公司不太一樣的是，在這研發(fā)的兩年時間里，沒有任何背景的他們沒有拿任何的政府資助，擠在上海張江集電港的一個共創(chuàng)空間里，默默地改進設計、流片、給用戶試用，同時也在打磨團隊。與所有的國內 FPGA 公司最大的不同是，AGM 是以開發(fā)自主產權的編譯軟件開始，兼容切入現有 FPGA 軟件的生態(tài)鏈。歷經三年多的艱難發(fā)展，AGM 悄悄地積累了 5 個不同的產品線，分別針對 CPLD、LoT、FPGA、FPGA+CPU、SoC 市場，并且針對云計算數據中心服務器市場的主力產品也將于近期下線。
AGM 商務趙總表示，做 FPGA 的選擇是挑了一條最難走的路，AGM 一誕生伊始就要和美國的巨頭公司比拼，但是一旦走過最艱難的階段，在行業(yè)里站穩(wěn)腳跟，AGM 就有可能屹立于世界半導體行業(yè)。與一些 FPGA 公司不同的是，沒有政府背景的 AGM 能否在這條燒錢路完成屌絲逆襲？還是很值得期待的。
從全球來看，半導體產業(yè)確實在走向平穩(wěn)期，未來會否進入滯漲期不得而知，而中國市場機會最大。FPGA 的應用領域很廣，我國七大戰(zhàn)略新興產業(yè)，包括節(jié)能環(huán)保、新能源、新一代信息技術、新能源汽車等對于 FPGA 的應用都存在諸多機會，對本土 FPGA 企業(yè)是一個很大的商機。加之國外 FPGA 的巨頭輪流被收購，中國廠商是否就真正迎來國產 FPGA 的真正機會呢？恐怕這句話還是值得深究的。中低端產品完成打破壟斷的使命，下面就順勢躺在政府資本下睡大覺嗎？一條艱難的路需要瘋狂的創(chuàng)新血液。
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