多方資料顯示,，FPGA將在云端數(shù)據中心業(yè)務發(fā)揮突出的作用,。據某數(shù)據調研報告預計，未來云端芯片的空間2020年有望達105億美元，其中FPGA將貢獻20億美元,。
上海安路信息科技有限公司（以下簡稱“安路科技”）市場與應用部副總經理陳利光告訴記者：“FPGA已經在大型數(shù)據中心得到大規(guī)模應用，全球七大超級云計算數(shù)據中心包括亞馬遜AWS,、微軟Azure,、阿里云、騰訊云、百度云,、IBM,、Facebook都采用了FPGA加速服務器。人工智能的廣泛應用場景的架構多樣性,，可以充分發(fā)揮FPGA的優(yōu)勢和特點,，開創(chuàng)新型FPGA在數(shù)據中心的新局面?！?/p>
陳利光強調,，云端數(shù)據中心處理業(yè)務具有復雜、多樣,、靈活的特點,。FPGA的硬件現(xiàn)場可編程性和靈活性使得FPGA非常適合處理云端數(shù)據中心業(yè)務。他表示,，AI包括兩個重要步驟,，訓練（train）和推論（inference）。GPU目前主要運用在train階段,，處理大量的數(shù)據樣本和參數(shù),，但是推斷市場對AI芯片的需求遠遠大于訓練，在需要推斷的實時使用深度學習的神經網絡算法實現(xiàn)平臺里,，F(xiàn)PGA扮演的角色將越來越重要,。
云端數(shù)據中心必須用非常先進的工藝如20納米或16納米去做。紫光同創(chuàng)市場營銷中心總經理包朝偉介紹道：“目前中國最高端的FPGA產品就是PGT180H,，這是紫光同創(chuàng)Titan系列高性能FPGA產品,，采用40nm工藝制造、擁有近2500萬門規(guī)模,、帶有6．25Gbps高速通信串行接口Serdes和1066Mbps速率高速存儲接口DDR3的高性能FPGA器件,，也是國內唯一一款中大規(guī)模的FPGA器件。而Xilinx等國外FPGA巨頭的產品比我們中國高出了2代,，它們的最新產品才能達到數(shù)據中心應用需求,，目前國產FPGA性能指標還是達不到，不過中大規(guī)模國產FPGA在某些AI終端應用場合,，例如汽車人工智能ADAS,、智能安防監(jiān)控等方面，是基本夠用的,，且性價比高,，有一定優(yōu)勢，但小規(guī)模國產FPGA仍然也達不到AI終端應用需求,。所以,，國產FPGA在云端和終端的市場之路,，還比較漫長、艱難,、需要繼續(xù)努力?！?/p>
FPGA在云端數(shù)據中心爆發(fā)點在哪里,？包朝偉表示，目前Xilinx和Altera已經在數(shù)據中心加速卡實現(xiàn)了第一步,。他更看好Xilinx在這個領域的布局,，認為Xilinx也正在做更高工藝的產品（16nm），預計量產時間在2018年年底以后,，籍此以實現(xiàn)在數(shù)據中心更多的應用,。
而國內FPGA在數(shù)據中心的進度要看紫光同創(chuàng)、安路和高云等的進度,。包朝偉說：“數(shù)據中心事關國家安全,，且也有貿易禁運的隱憂，中興禁運事件就是一個鮮活的案例,。只要國產廠家做出來,，性能質量滿足要求，估計是有很大市場機會的,。我相信包括紫光同創(chuàng)在內的所有國產FPGA廠商都特別期待能夠與中國知名系統(tǒng)設備廠商聯(lián)合起來,，形成良好的供需商務合作關系，實現(xiàn)共贏,?！?/p>
從AI芯片發(fā)展路線和規(guī)律上來看，未來AI芯片要解決幾個問題,，最關鍵的是靈活度,，要能實現(xiàn)并行的高速運算，二是要容易開發(fā),；三是能耗比要好,。這三點一定是未來AI芯片的發(fā)展方向，也是FPGA廠商都需努力突破的要點,。
從市場競爭格局來看,，目前FPGA市場高度集中化，Xilinx和Altera兩家?guī)缀跄依私?0％的市場份額,，合計專利達到6000多項,，剩余份額被Lattice和Microsemi占據，共計超過3000項專利,，技術專利和開發(fā)難度使得FPGA行業(yè)形成了較高的壁壘,，這對后進者造成非常大的壓力。
廣東高云半導體科技股份有限公司工程副總裁王添平坦言，在FPGA的傳統(tǒng)市場,，一直被經營了30多年的FPGA的美國四大家壟斷著,，國產FPGA廠商雖然舉步維艱但近幾年在產品布局、發(fā)展策略方面發(fā)力已經初見成效,。
“高云2014年1月成立至今,，通過差異化設計，在市場上已經推出了2個家族4個系共11款芯片,，有50多個封裝形式,，與國際廠商直接爭奪市場，是國產FPGA廠商中可售產品種類最多,、產品布局最全面的,。特別是片上嵌入Flash的低密度GW1N家族2個系列8款芯片，目前市場上只有Lattice和Altera有類似產品,，深受客戶寵愛,。而我們的AI產品已經在客戶手中批量出貨了。同樣隨著高云低,、中,、高密度FPGA產品布局的不斷完善，我們智能識別,、智能制造等方面的產品將很快從研發(fā)進入量產階段,。”王添平說,。
陳利光同樣表示,，F(xiàn)PGA市場格局仍然將高度集中化，未來一段時間,，F(xiàn)PGA市場將繼續(xù)由Xilinx和Intel（Altera）公司主導,。在中國，很難再有新的FPGA公司出現(xiàn),，如果有新的初創(chuàng)公司,，也將很難發(fā)展，這是由FPGA的高技術門檻和人才卡位決定的,。
“在中國國內,，安路科技具有人才、技術,、資金和市場的大幅度領先優(yōu)勢,。安路科技擁有國內FPGA行業(yè)最強的技術、市場和管理團隊,，自主開發(fā)的軟件,、硬件和測試技術,。公司產品和技術方面都已經獲得市場認可，同時在資本方面,，安路也得到了眾多國內領先的基金和企業(yè)的鼎力支持,。安路科技目前正在研發(fā)面向數(shù)據中心、智能終端等廣泛應用領域的高端FPGA產品系列,，力爭成為全球領先的FPGA公司,。”陳利光強調說,。
綜上所述，人工智能應用需求的出現(xiàn)給FPGA帶來了歷史性的發(fā)展機遇,，F(xiàn)PGA強大的并行計算能力,、高能耗比、靈活的編程等優(yōu)勢,，決定其將在人工智能應用中發(fā)揮重要作用,，從市場競爭格局來看，Xilinx和Intel（Altera）將在高端云服務器占據長時間的主導地位,，而國內廠商的主導市場仍在應用終端（汽車ADAS,、工業(yè)、通信,、醫(yī)療,、AR／VR）以及中低端的后臺服務器市場，而國產廠商要想走入云端,，還必須突破在FPGA高端技術人才,、先進工藝制程等方面瓶頸，并聯(lián)合國內（BAT）高端云服務器設備廠商共同努力,，建立起自己的生態(tài),。長遠來看，走向自主定制是必然趨勢,，但“革命尚未成功,，同志仍需努力”，期待國產FPGA廠商在未來的發(fā)展有更出色表現(xiàn),。