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作为一种可编程逻辑器件，FPGA在二十多年的发展历程中，从电子设计的外围器件逐渐演变为数字系统的核心。随着人工智能、机器学习、工业控制、无人驾驶、大数据等对并行计算的强烈需求，以及半导体工艺技术的进步，FPGA的未来被持续看好。在此背景下，中国发展FPGA有着重要意义。
FPGA在工业互联网和工业机器人设备中应用不断扩大
《中国制造2025》是我国工业制造业的十年发展规划，它的出台将互联网和制造业更加紧密地结合起来，工业设备的自动化、控制技术的智能化发展趋势已经成为人们的共识。受益于工业自动化与智能化的发展，拥有弹性设计特性的FPGA有望更加广泛地应用到工业系统的各个环节当中。
对此，广东高云半导体科技股份有限公司副总裁兼首席技术执行官朱璟辉向《中国电子报》记者表示，在传统的工业控制领域，FPGA已经有了较多的应用，如PLC、人机界面HMI控制、马达控制、视频监控、机器视觉等，是工业控制系统中重要的基础器件。FPGA的可程序化逻辑特性，让它比其他ASIC或MCU有更大的设计弹性。
朱璟辉说：“随着科技的进展，制造业走向更高度的自动化与智能化，对工业控制技术等领域不断产生新的需求，在未来的工业制造领域，FPGA将有更大的发展空间。目前来看，有两个领域的应用前景十分巨大：一是工业互联网领域。作为未来制造业发展的方向，工业大数据、云计算平台、MES系统等都是支持工业智能化的重要平台，它们需要完成大数据量的复杂处理，FPGA在其中可以发挥重要作用。二是工业机器人设备领域。在多轴向运作的精密控制、实时同步的连接以及设备多功能整合等方面，兼具弹性和整合性的FPGA，更能展现设计优势。”
更高度的功能整合、降低成本，缩小产品尺寸，将是工业4.0时代的发展大趋势。FPGA可以助推这个趋势的发展。
其实除了工业应用之外，FPGA的应用领域还有很多。资料显示，如果依销量为序，FPGA的应用市场依次为通信、工业、军事、航空、消费、数据中心、汽车和医疗。“随着技术的发展，新的应用市场不断出现，现在人工智能、机器学习、无人驾驶、大数据等，对并行计算都有着强烈的需求，而这些正是FPGA拥有天然优势的新方向。如汽车ADAS ，需要处理实时高清图像，及时分析识别与处理，FPGA的作用明显。在人工智能方面，深度学习神经网络也需要进行大量并行运算。”朱璟辉说。
三重利好推动，中国发展FPGA正当其时
正是由于FPGA在网络通信、芯片设计原型验证、军事航空、大数据并行运算等领域具有战略价值。中国非常有必要发展FPGA产业。据业内人士称，FPGA市场基本上国外Xilinx、Altera(英特尔并购)、Lattice三家为大。近些年来，国内一些FPGA厂商也在崛起，如高云半导体、同创国芯、安路科技等。不过，从公开数据来看，目前的国产FPGA市场自给率很低，小于1%。从技术上看，国际公司已覆盖65/55/40/28/20/16纳米程制，从1K到KK LUTs形成系列产品。国产FPGA只有65/55/40纳米、1L-55K LUTs的产品。 |
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