FPGA（現(xiàn)場可編程門陣列）作為一種可重構(gòu)的集成電路，具有靈活性高、并行處理能力強、可擴展性好等優(yōu)勢，在數(shù)據(jù)中心、5G 通信、汽車電子、工業(yè)自動化等領(lǐng)域都有著很強的應(yīng)用潛力?？墒亲詮腁ltera（2015年）和賽靈思（2022年）兩大龍頭企業(yè)被收購后，整個行業(yè)的發(fā)展并不順利，盡管面對人工智能、自動駕駛等新的機會，市場規(guī)模仍然停留在百億美元左右，并未取得明顯增長。不過，最新消息顯示，Altera已于4月14日從英特爾獨立，重新成為全球最大的獨立FPGA半導(dǎo)體解決方案公司。獨立后的Altera將獲得更大的自主性，亦將深耕數(shù)據(jù)中心、邊緣AI推理等市場。重新迎來龍頭回歸的FPGA行業(yè)，能否煥發(fā)新的發(fā)展契機？

Altera有望邁入“2.0時代”

Altera成立于1983年，一直專注于設(shè)計、開發(fā)和銷售高性能FPGA、CPLD和結(jié)構(gòu)化ASIC等產(chǎn)品，與賽靈思公司一起被認為是FPGA領(lǐng)域領(lǐng)先的供應(yīng)商。Altera也不斷推出新品，如MAX系列、Cyclone系列和Agilex系列等，滿足不同市場需求。

2015年，英特爾以167億美元收購Altera，將其整合為英特爾可編程解決方案事業(yè)部（PSG），期望借助Altera的FPGA技術(shù)拓展數(shù)據(jù)中心和高性能計算市場。然而，在英特爾的組織架構(gòu)下，Altera的決策流程變得冗長，難以快速響應(yīng)市場變化，整體發(fā)展并不順利，也拖累了整個FPGA行業(yè)的發(fā)展創(chuàng)新進程。

新的轉(zhuǎn)機似乎正在出現(xiàn)——英特爾于4月14日宣布將以87.5億美元估值向私募巨頭銀湖資本出售Altera業(yè)務(wù)51%的股份，英特爾保留剩余49%股份。銀湖資本將主導(dǎo)Altera的運營。

對此，業(yè)界的解讀為，Altera有望邁入“2.0時代”。Altera將實現(xiàn)運營獨立，半導(dǎo)體行業(yè)資深人士拉吉布·侯賽因 (Raghib Hussain) 將擔任 Altera 新的首席執(zhí)行官。拉吉布·侯賽因曾任Marvell產(chǎn)品與技術(shù)總裁、Cavium首席運營官，并參與創(chuàng)立網(wǎng)絡(luò)安全公司VPNet，豐富的履歷涵蓋芯片設(shè)計、商業(yè)化及企業(yè)戰(zhàn)略全鏈條，具備推動FPGA創(chuàng)新的能力。

銀湖資本也對Altera的獨立運營也寄予厚望，希望憑借FPGA的硬件可重構(gòu)特性，在數(shù)據(jù)中心、邊緣AI計算，以及5G基站、自動駕駛、工業(yè)自動化等領(lǐng)域取得更多市場機會。

FPGA的停滯與衰微

FPGA盡管在先天上具有很多潛在優(yōu)勢，如上文所述的，硬件可重構(gòu)、靈活性高、并行處理能力強、可擴展性好等，這在用戶需要處理多個任務(wù)，實現(xiàn)高度并行計算的時候，比如實現(xiàn)高效的網(wǎng)絡(luò)加速、存儲加速、人工智能模型訓(xùn)練和推理等，具有很大的優(yōu)勢。但是，F(xiàn)PGA作為一個處理器類型，需要克服的問題也不少。

首先，F(xiàn)PGA的一大硬傷是單價過高。FPGA的可編程是用資源冗余來實現(xiàn)的，同樣功能的FPGA裸片尺寸是等效ASIC的數(shù)倍。資源冗余意味著更高的成本，而成本是需要用戶來買單的。

其次，F(xiàn)PGA的功耗較高。FPGA 內(nèi)部包含了大量的可配置邏輯單元、存儲單元和布線資源等。在進行大規(guī)模數(shù)據(jù)處理或復(fù)雜算法運算時，需要多個邏輯單元協(xié)同工作，每個邏輯單元都有一定的靜態(tài)和動態(tài)功耗，累加起來就會使整體功耗上升。以至于有用戶在前期原型驗證階段使用FPGA，后期則轉(zhuǎn)為ASIC，速度可以更快且功耗更低。

第三，F(xiàn)PGA的生態(tài)較弱。這與FPGA的硬件編程語言復(fù)雜，工具鏈復(fù)雜且不統(tǒng)一，有一定關(guān)系；更與當前的FPGA行業(yè)缺乏獨立大型龍頭企業(yè)帶動相關(guān)聯(lián)。但是，實現(xiàn)任何功能都需要進行編程，如果缺少算法和工具支持，什么都需要客戶自己設(shè)計，或者找合作方深度定制，這條路就會充滿荊棘。

其實，存在問題并不可怕。任何一種半導(dǎo)體產(chǎn)品或技術(shù)類型都有先天的優(yōu)勢與劣勢。關(guān)鍵是從業(yè)企業(yè)如何作為?；叵氘敵鮂PGA剛剛繁榮起來的時候，像極了一位朝氣蓬勃的年輕人，到處擠占市場，幾乎把手伸向MCU、CPU、DSP、ASSP等處理器的各個領(lǐng)域。然而，時過境遷，現(xiàn)在的FPGA市場行動已經(jīng)慢了下來。特別是在兩大龍頭企業(yè)被收購后，企業(yè)獨立性和可獲得的行業(yè)資源都受到很多限制。

與此同時，競爭對手卻在不斷更新迭代。AI浪潮下，數(shù)據(jù)中心云端AI訓(xùn)練與推理、高性能計算、視頻處理等任務(wù)越來越多地使用通用GPU，而不是 FPGA。過去，互聯(lián)網(wǎng)云廠商亞馬遜AWS、微軟Azure等使用FPGA進行網(wǎng)絡(luò)加速的場景，現(xiàn)在已被通用GPU和定制芯片（如TPU）所取代。

2015年英特爾以167億美元收購Altera，試圖通過FPGA技術(shù)增強數(shù)據(jù)中心競爭力，但該業(yè)務(wù)始終未達預(yù)期。2024財年，Altera的營收僅為15.4億美元，GAAP（通用會計準則）毛利潤3.61億美元，GAAP運營虧損6.15億美元。

龍頭企業(yè)可能有哪些新作為？

Altera 獨立或許是FPGA行業(yè)重新煥發(fā)的一個新契機。根據(jù)業(yè)界人士的分析，Altera 獨立后，公司的運營將更加靈活，可以加大研發(fā)投入與創(chuàng)新力度，優(yōu)化行業(yè)生態(tài)，將能更加主動地推動市場格局變化，促進市場規(guī)模的增長。同時，Altera 獨立運營，不必非要選擇英特爾作為晶圓供應(yīng)商，可以有更大的獨立自主權(quán)。此前Alera獨立運營時就得力于與臺積電的深度合作。

未來，隨著Altera 獨立運營工作的展開，首先是應(yīng)抓住當前邊緣AI推理的巨大商機。隨著企業(yè)運營的節(jié)奏日益加快，人們對快速響應(yīng)的期望日益提升，決策逐漸從數(shù)據(jù)中心轉(zhuǎn)向網(wǎng)絡(luò)邊緣。更多企業(yè)將人工智能和機器學習算法的計算能力及具有 AI 功能的設(shè)備安排在邊緣，以提升數(shù)據(jù)處理能力。FPGA豐富的可編程半導(dǎo)體解決方案、軟件和開發(fā)工具組合，可以提供加速客戶技術(shù)創(chuàng)新所需的可靠性和靈活性。

其次是推進架構(gòu)和工藝的創(chuàng)新。用戶對芯片產(chǎn)品在資源、性能、功耗、成本等方面的要求是永無止境的。因此，需要小到一家企業(yè)、大到一個行業(yè)，在系統(tǒng)架構(gòu)、工藝設(shè)計、工具有效性方面進行持續(xù)的創(chuàng)新，如此才能不斷滿足用戶需求。

第三是不斷完善產(chǎn)業(yè)生態(tài)和工具鏈。不管硬件多“?！保啥嗌儆嬎銌卧?，工具鏈的易用性都是重中之重，用戶不會過多關(guān)心你的底層架構(gòu)，豐富好用的工具，方便對底層計算資源調(diào)用，同時表現(xiàn)出良好的效率和性能，才是用戶最關(guān)心的。FPGA廠家必須重視產(chǎn)業(yè)生態(tài)的建設(shè)，只有把生態(tài)豐富起來，才可以讓用戶多起來。

Altera和賽靈思分別被英特爾與AMD并購后，F(xiàn)PGA行業(yè)的存在感日漸降低。反而是數(shù)家中國本土FPGA廠家，安路科技、高云半導(dǎo)體、京微齊力、成都華微科技等，在中小規(guī)模FPGA領(lǐng)域做得有聲有色。這種情況下，F(xiàn)PGA行業(yè)其實需要一家具有一定實力的行業(yè)龍頭企業(yè)來帶動和提振。此次，英特爾因為消化不良而讓Altera獨立，或許正是FPGA行業(yè)邁入新的發(fā)展階段的一次機會。