我国 FPGA 行业趋势 汽车 将成 最大 应用领域 市场规模 持续提升FPGA芯片基于可编程器件(PAL、GAL)发展而来,是半定制化、可编程的集成电路,既解决了定制电路的不足,又克服了原有可编程器件门电路数有限的缺点。相对于专用集成电路更具灵活性、多元性,但其所有功能均依靠硬件实现,无法实现分支条件跳转等操作,并且只能实现定点运算。此外,FPGA的应用主要为数据采集领域、逻辑接口领域、电平接口领域。

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我国FPGA行业趋势:汽车将成最大应用领域 市场规模持续提升

字体大小: 2020-12-09 12:06  来源:中国报告网

中国报告网提示:FPGA芯片基于可编程器件(PAL、GAL)发展而来,是半定制化、可编程的集成电路,既解决了定制电路的不足,又克服了原有可编程器件门电路数有限的缺点。相对于专用集成电路更具灵活性、多元性,但其所有功能均依靠硬件实现,无法实现分支条件跳转等操作,并且只能实现定点运算。此外,FPGA的应用主要为数据采集领域、逻辑接口领域、电平接口领域。

       FPGA芯片基于可编程器件(PAL、GAL)发展而来,是半定制化、可编程的集成电路,既解决了定制电路的不足,又克服了原有可编程器件门电路数有限的缺点。相对于专用集成电路更具灵活性、多元性,但其所有功能均依靠硬件实现,无法实现分支条件跳转等操作,并且只能实现定点运算。此外,FPGA的应用主要为数据采集领域、逻辑接口领域、电平接口领域。

FPGA的主要优缺点分析

优缺点

内容

优点

FPGA由逻辑单元、RAM、乘法器等硬件资源组成,通过将这些硬件资源合理组织,可实现乘法器、寄存器、地址发生器等硬件电路

FPGA可通过使用框图或者Verilog HDL来设计,从简单的门电路到FIR或者FFT电路

FPGA可无限低重新编程,加载一个新的设计方案只需几百毫秒,利用重配置可以减少硬件的开销

FPGA工作频率由FPGA芯片以及设计决定,可以通过修改设计或者更换更快的芯片来达到某些苛刻的要求(当然,工作频率也不是无限制的可以提高,而是受当前的IC工艺等因素制约)

缺点

FPGA的所有功能均依靠硬件实现,无法实现分支条件跳转等操作

FPGA只能实现定点运算

资料来源:公开资料

FPGA芯片的应用

应用领域

应用概况

数据采集领域

由于自然界中的信号模拟信号居多,因此信号处理系统中都能实现数据的采集功能,对于比较常见的低速A/DD/A转换器可以采用标准的其它接口或者通信进行处理,但是对于高速的A/DD/A转换器,一般的信号处理器就起不了作用,只能使用FPGA进行数据采集

逻辑接口领域

在传统的芯片设计中,在进行与PC机进行数据通信时,为了保障信号的传输质量需要的接口数量太多,导致芯片的体积、能耗等都比较大,不利于进行高效的传输

电平接口领域

在新的技术不断出现的大环境下,在电子产品的应用方面,电平标准也必须不断的做出改变才能迎合电子产品的更新要求,在这种极度混合的电平环境中,传统的电平接口并不能满足电路的需求,导致电路的复杂性越来越高,FPGA可以支持多种电平的存在,FPGA应用到电平接口中可以减少很多不必要的麻烦

资料来源:公开资料

       中国FPGA芯片行业下游应用市场覆盖范围广泛,从2018年所应用的领域来看,电子通讯及消费电子是最大应用下游,占比分别达40.3%、22.8%。随着边缘计算、云计算、人工智能等新兴技术在交通领域、超算中心的应用全面铺开,预计到2025年,汽车、数据中心领域的FPGA应用市场成长速度将超过通信、消费电子市场,占比将分别升至29%、13%。

2018年&2025年FPGA下游应用分布
 
数据来源:公开资料

       随下游应用市场拓展,我国FPGA行业市场规模持续提升。2014年我国FPGA市场规模约37.7亿元,5G、AI、机器学习或将进一步刺激市场扩容,2023年市场规模有望突破400亿元。

2014-2023年我国FPGA市场规模及预测
 
数据来源:公开资料(TC)

       以上数据资料参考《2020年中国FPGA市场分析报告-市场现状调查与投资战略研究》。

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中国报告网提示:FPGA芯片基于可编程器件(PAL、GAL)发展而来,是半定制化、可编程的集成电路,既解决了定制电路的不足,又克服了原有可编程器件门电路数有限的缺点。相对于专用集成电路更具灵活性、多元性,但其所有功能均依靠硬件实现,无法实现分支条件跳转等操作,并且只能实现定点运算。此外,FPGA的应用主要为数据采集领域、逻辑接口领域、电平接口领域。

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