龙头归来，FPGA能否焕发行业新机？

FPGA（现场可编程门阵列）作为一种可重构的集成电路，具有灵活性高、并行处理能力强、可扩展性好等优势，在数据中心、5G 通信、汽车电子、工业自动化等领域都有着很强的应用潜力。可是自从Altera（2015年）和赛灵思（2022年）两大龙头企业被收购后，整个行业的发展并不顺利，尽管面对人工智能、自动驾驶等新的机会，市场规模仍然停留在百亿美元左右，并未取得明显增长。不过，最新消息显示，Altera已于4月14日从英特尔独立，重新成为全球最大的独立FPGA半导体解决方案公司。独立后的Altera将获得更大的自主性，亦将深耕数据中心、边缘AI推理等市场。重新迎来龙头回归的FPGA行业，能否焕发新的发展契机？

Altera有望迈入“2.0时代”

Altera成立于1983年，一直专注于设计、开发和销售高性能FPGA、CPLD和结构化ASIC等产品，与赛灵思公司一起被认为是FPGA领域领先的供应商。Altera也不断推出新品，如MAX系列、Cyclone系列和Agilex系列等，满足不同市场需求。

2015年，英特尔以167亿美元收购Altera，将其整合为英特尔可编程解决方案事业部（PSG），期望借助Altera的FPGA技术拓展数据中心和高性能计算市场。然而，在英特尔的组织架构下，Altera的决策流程变得冗长，难以快速响应市场变化，整体发展并不顺利，也拖累了整个FPGA行业的发展创新进程。

新的转机似乎正在出现——英特尔于4月14日宣布将以87.5亿美元估值向私募巨头银湖资本出售Altera业务51%的股份，英特尔保留剩余49%股份。银湖资本将主导Altera的运营。

对此，业界的解读为，Altera有望迈入“2.0时代”。Altera将实现运营独立，半导体行业资深人士拉吉布·侯赛因 (Raghib Hussain) 将担任 Altera 新的首席执行官。拉吉布·侯赛因曾任Marvell产品与技术总裁、Cavium首席运营官，并参与创立网络安全公司VPNet，丰富的履历涵盖芯片设计、商业化及企业战略全链条，具备推动FPGA创新的能力。

银湖资本也对Altera的独立运营也寄予厚望，希望凭借FPGA的硬件可重构特性，在数据中心、边缘AI计算，以及5G基站、自动驾驶、工业自动化等领域取得更多市场机会。

FPGA的停滞与衰微

FPGA尽管在先天上具有很多潜在优势，如上文所述的，硬件可重构、灵活性高、并行处理能力强、可扩展性好等，这在用户需要处理多个任务，实现高度并行计算的时候，比如实现高效的网络加速、存储加速、人工智能模型训练和推理等，具有很大的优势。但是，FPGA作为一个处理器类型，需要克服的问题也不少。

首先，FPGA的一大硬伤是单价过高。FPGA的可编程是用资源冗余来实现的，同样功能的FPGA裸片尺寸是等效ASIC的数倍。资源冗余意味着更高的成本，而成本是需要用户来买单的。

其次，FPGA的功耗较高。FPGA 内部包含了大量的可配置逻辑单元、存储单元和布线资源等。在进行大规模数据处理或复杂算法运算时，需要多个逻辑单元协同工作，每个逻辑单元都有一定的静态和动态功耗，累加起来就会使整体功耗上升。以至于有用户在前期原型验证阶段使用FPGA，后期则转为ASIC，速度可以更快且功耗更低。

第三，FPGA的生态较弱。这与FPGA的硬件编程语言复杂，工具链复杂且不统一，有一定关系；更与当前的FPGA行业缺乏独立大型龙头企业带动相关联。但是，实现任何功能都需要进行编程，如果缺少算法和工具支持，什么都需要客户自己设计，或者找合作方深度定制，这条路就会充满荆棘。

其实，存在问题并不可怕。任何一种半导体产品或技术类型都有先天的优势与劣势。关键是从业企业如何作为。回想当初FPGA刚刚繁荣起来的时候，像极了一位朝气蓬勃的年轻人，到处挤占市场，几乎把手伸向MCU、CPU、DSP、ASSP等处理器的各个领域。然而，时过境迁，现在的FPGA市场行动已经慢了下来。特别是在两大龙头企业被收购后，企业独立性和可获得的行业资源都受到很多限制。

与此同时，竞争对手却在不断更新迭代。AI浪潮下，数据中心云端AI训练与推理、高性能计算、视频处理等任务越来越多地使用通用GPU，而不是 FPGA。过去，互联网云厂商亚马逊AWS、微软Azure等使用FPGA进行网络加速的场景，现在已被通用GPU和定制芯片（如TPU）所取代。

2015年英特尔以167亿美元收购Altera，试图通过FPGA技术增强数据中心竞争力，但该业务始终未达预期。2024财年，Altera的营收仅为15.4亿美元，GAAP（通用会计准则）毛利润3.61亿美元，GAAP运营亏损6.15亿美元。

龙头企业可能有哪些新作为？

Altera 独立或许是FPGA行业重新焕发的一个新契机。根据业界人士的分析，Altera 独立后，公司的运营将更加灵活，可以加大研发投入与创新力度，优化行业生态，将能更加主动地推动市场格局变化，促进市场规模的增长。同时，Altera 独立运营，不必非要选择英特尔作为晶圆供应商，可以有更大的独立自主权。此前Alera独立运营时就得力于与台积电的深度合作。

未来，随着Altera 独立运营工作的展开，首先是应抓住当前边缘AI推理的巨大商机。随着企业运营的节奏日益加快，人们对快速响应的期望日益提升，决策逐渐从数据中心转向网络边缘。更多企业将人工智能和机器学习算法的计算能力及具有 AI 功能的设备安排在边缘，以提升数据处理能力。FPGA丰富的可编程半导体解决方案、软件和开发工具组合，可以提供加速客户技术创新所需的可靠性和灵活性。

其次是推进架构和工艺的创新。用户对芯片产品在资源、性能、功耗、成本等方面的要求是永无止境的。因此，需要小到一家企业、大到一个行业，在系统架构、工艺设计、工具有效性方面进行持续的创新，如此才能不断满足用户需求。

第三是不断完善产业生态和工具链。不管硬件多“牛”，集成多少计算单元，工具链的易用性都是重中之重，用户不会过多关心你的底层架构，丰富好用的工具，方便对底层计算资源调用，同时表现出良好的效率和性能，才是用户最关心的。FPGA厂家必须重视产业生态的建设，只有把生态丰富起来，才可以让用户多起来。

Altera和赛灵思分别被英特尔与AMD并购后，FPGA行业的存在感日渐降低。反而是数家中国本土FPGA厂家，安路科技、高云半导体、京微齐力、成都华微科技等，在中小规模FPGA领域做得有声有色。这种情况下，FPGA行业其实需要一家具有一定实力的行业龙头企业来带动和提振。此次，英特尔因为消化不良而让Altera独立，或许正是FPGA行业迈入新的发展阶段的一次机会。