英特尔狂推15款FPGA芯片背水一战

GPT-3 (OpenAI)就包含1750亿个参数。北京智源人工智能研究院有个悟道2.0大模型就有1.75万亿个参数！那么这意味着参数越多，需要的算力越大，于是对于AI芯片的需求就越大！

2018年的时候，英伟达的老黄，搞回来了人工智能专用的训练的主机，并送给了OpenAI，后来又搞出来了号称最强的训练用的芯片A100，还有专供中国的A800。

老黄这一手，不仅仅是在人工智能领域占到了先机，也成为了人工智能芯片第一的上市公司了！说白点，说起人工智能的芯片，那必须是老黄家的！

这就让老黄的一生之敌：英特尔，浑身不自在了！毕竟在没有老黄之前，英特尔算是老牌健将，消费芯片这块舍我其谁，这些年，不仅仅在矿机上被AMD的苏妈狙击，又被老黄侧面夹击了！

所以英特尔是一直想着要报复的，这个报复其实就是技术上的创新！

老黄走的模式其实就是专一——GPU大法好！

苏妈走的模式就是——chiplet，用小芯片先进封装成为大芯片，低成本大算力！

留给英特尔的路其实很少了！终于，憋了快半年之后的英特尔，终于在本周发出了最后的倔强——计划在今年推出15款新FPGA。

FPGA全称为现场可编程门阵列，是一种可以重构电路的芯片。通过编程，用户可以随时改变它的应用场景，它可以模拟CPU、GPU等硬件的各种并行运算。因此，在业内也被称为“万能芯片”。

当前，AI芯片主要分为GPU、FPGA以及ASIC。

浙商证券的相关研报指出，ChatGPT的“背后英雄”系GPU或CPU+FPGA等算力支撑。

所以，可以这么理解，FPGA成为了英特尔的背水一战，成则在人工智能中有一席之地，败了就准备去做历史的尘埃吧！

对于，这个事情，我反手就问了下ChatGPT，这货告诉我：目前，FPGA领域的本土化程度较低，中国市场主要由赛灵思Xilinx(现已被AMD收购)和英特尔主导，两家占据了超过70%的市场份额，安路科技、紫光国微、复旦微电等国内厂商的总份额约为15%。

英特尔透露，计划在今年推出15款新FPGA。值得注意的是，这刷新了英特尔该品类的年度推新纪录。当前，AI芯片主要分为GPU、FPGA以及ASIC。英特尔 FPGA 技术路线图

FPGA与CPU/GPU/ASIC的比较

FPGA中文全称为现场可编程门阵列（Field Programmable Gate Array）。

集成电路芯片包括数字芯片和模拟芯片两大类，数字芯片可以分为存储器芯片和逻辑芯片。

FPGA 是逻辑芯片的一种，逻辑芯片还包括 CPU、GPU、DSP等通用处理器芯片，以及专用集成电路芯片ASIC。

我们熟悉的芯片，像CPU，这是一种通用芯片，而GPU、FPGA、ASIC等几类芯片，本质上都是专用芯片。
单纯的CPU，因为其承载的社会责任太多，往往控制、存储就能占用很多精力了，真正负责运算的单元其实特别小，如果遇到了计算量特别大的任务，就会卡。
为了应付这种计算量特别大的任务，就出现了专用芯片。但我们又熟知的GPU，更适合搞图像、视频处理，一门心思的完成被预设好的任务，如果还有新的需求，就得不到他们的满足了。
所以就出现了FPGA。

FPGA最大的特点在于它的灵活性，FPGA出⼚时没有特定的功能，通过EDA软件现场对硬件编程，以实现用户的特定需要。简单来说就是你想让他干啥他干啥，香不香？
从下游应用市场来看，由于灵活性高，包括工控、通信、消费电子、数据中心、汽车电子、人工智能等多个领域都可以，而随着汽车四化趋势和人工智能的长期趋势，后三者将是其增长的核心动力。
据Market Research Future数据，2018年全球FPGA市场规模为63.35亿美金，预计2025年将增长至125.21亿美金。7年年均复合增长率10.22%。
而至于这种半定制化的产品为何过去市场不大，未来趋势向好，核心是大规模应用成本高。随着5G、AI等新领域出来后，技术更新迭代需求会加速，但通用芯片或是全定制化的ASIC都有着开发周期长、研发成本高的劣势，FPGA的优势就凸显出来了。
更好的是，我们在5G部署中处全球领先地位，使得我们在这个领域还是占了点储备优势的。

FPGA无指令特征，使其具有时延低、单位能耗比低、并行运算更高效三大特征，能够同时提供强大的计算能力和足够的灵活性。如今通用处理器（CPU）的摩尔定律已入暮年，而机器学习和Web服务的规模却在指数级增长。FPGA的无指令特征，使其具有时延低、单位能耗比低、并行运算更高效三大特征。

与 CPU、GPU 相比，FPGA具有更高的速度和极低的计算能耗，使深度学习实时计算更容易在端侧执行。FPGA常年来被用作专用芯片（ASIC）的小批量替代品。在近年，微软（MSFT.US）、百度（BIDU.US）等公司的数据中心大规模部署，以同时提供强大的计算能力和足够的灵活性。

AI拉动GPU/FPGA/ASIC量价齐升。人工智能芯片多用传统型芯片，或用昂贵的图形处理器 (GPU)，或用现场可编程门阵列芯片配合中央处理器(FPGA+CPU)为主, 用以在云端数据中心的深度学习训练和推理，通用／专用型AI芯片（ASIC），也就是张量处理器或特定用途集成电路(ASIC)，主要是针对具体应用场景，三类芯片短期内将共存并在不同应用场景形成互补。以多模态模型为代表的前沿AI技术所需的数据量、计算量庞大，有望拉动GPU/FPGA/ASIC量价齐升。

CPU、GPU、FPGA、ASIC特点对比

CPU GPU ASIC FPGA性能与AI应用

FPGA竞争格局

毫无疑问，提到芯片一定是外资的天下，全球FPGA市场高度集中，主要呈现出“两大两小”的局面。
两大指赛灵思和已被英特尔收购的Altera，占据了90%的市场，主要聚焦5G和AI领域。

两小指Lattice和Microsemi，其中前者主要面向IT市场，后者主要做航空航天和军工。
中国则简单很多，因为军工领域国外进不来，所以中国通过军工市场积累了一些竞争优势，这里面包括紫光、复旦微、安路、高云等企业。
相比国内近2000家IC设计企业，国内FPGA领域玩家却很少，好事，因为行业壁垒高。这种芯片的要求厂商要具备很强的软件及硬件结合的开发能力，一般企业还真玩不了。
在前文提到的几大市场上，国内都是产业趋势加速状态，我们有理由相信，在国产替代的大背景下，虽然目前国内几大外资巨头占据了90%多的市场，但我们的技术追赶可期。
目前16纳米以上的制程占据了整个市场的80%，都是在通信和工控领域，而数据中心和AI用的先进制程我们确实做不了，但光前者的国替，对投资上带来的机会已经很大了。
国产企业我关注了几家龙头：
安路科技，毫无疑问的龙头，国内市占率2%-3%，国产第一。公司是国内首批具有28纳米设计和量产能力的企业之一，目前和赛灵思的代差也就一代多。公司的TangDynasty软件也是国内少数自主开发的全流程专用软件。
公司目前还是聚焦通信和工控市场，通信上，公司2019年就进入了中兴供应链，华为目前也在用；工控上，公司已进入汇川、利亚德、工业富联、海康等厂商的供应链。
公司目前在手订单主要来源于华为基站，所以短期确定性挺高，但只靠这个市场我觉得想象力不够丰富。目前估值太高，情绪来了看图怼吧。
华为基站里另一家叫紫光同创，他和安路两家对半开，上市公司紫光国微通过子公司持有了同创36.5%的权益，但是紫光国微业务线太杂，不好跟踪，这里不展开了。
复旦微，技术很好，股价很牛，奈何产品主要应用在军工领域。所以牛就牛在需求没问题，技术没问题，就顺利的国替炒起来了。今年半导体行业里除了几个设备股，它跌幅最小。
目前做复旦微的话也就是平台里买了再卖，卖了再买，最优策略。
其他小企业也不提了，核心还是安路和复旦微，等光环褪去。
巧的是：近期AMD旗下FPGA 芯片提价了，在芯片普遍没有贝塔的情况下，FPGA硬不是没有道理的~

FPGA相关上市公司梳理

安路科技：中低端FPGA产品已可对标海外龙头厂商。中国100K以下逻辑容量的FPGA市场规模占整个FPGA市场近40%。公司在FPGA芯片设计技术、FPGA专用EDA软件技术、FPGA芯片测试技术和FPGA应用解决方案等领域均有技术突破。安路科技的EAGLE系列主要产品在等效LUT数量、ERAM容量等方面优于Intel和Xilinx的同类产品，在DSP数量、User IO数量、制造工艺等方面与Intel和Xilinx的同类产品基本相当。

紫光国微：公司特种领域2x纳米低功耗FPGA系列产品已推出，新一代1x纳米更高性能FPGA产品也在顺利推进中。参股公司紫光同创(持股比例29.47%)是民用FPGA供应商，覆盖高端到低端多个系列产品。

复旦微电：公司主要产品包括安全与识别芯片、非挥发存储器、智能电表芯片、FPGA芯片和集成电路测试服务。公司基于28nm工艺制程上研发，在2021年度已实现规模生产与销售。公司已开启14/16nm十亿门级FPGA的研发，并于2022年提供产品初样，2023年有望实现产品量产，同时自主开发配套EDA设计工具。

东土科技：公司自主研发的完全国产化实时操作系统已顺利发布并在军队通信装备中得到应用，增资中科亿海微17.5%，主要开展FPGA芯片的产业化工作

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