（圖源：東方財(cái)富網(wǎng)）

1998年，上海復(fù)旦微電子在復(fù)旦大學(xué)逸夫樓成立，經(jīng)過20余年的發(fā)展，在安全與識別芯片、非揮發(fā)存儲器、智能電表芯片、FPGA 芯片等領(lǐng)域已具備較強(qiáng)的技術(shù)、研發(fā)優(yōu)勢。

本次IPO，復(fù)旦微電計(jì)劃募資6億元，發(fā)行不超過12255.00萬股，將分別用于可編程片上系統(tǒng)芯片研發(fā)既產(chǎn)業(yè)化和發(fā)展與科技儲備資金2個(gè)項(xiàng)目。

芯師爺通過復(fù)旦微電在7月29日簽署的招股說明書，對國產(chǎn)FPGA的實(shí)力進(jìn)行了簡要解析。

FPGA 為現(xiàn)場可編程門陣列，是一種硬件可重構(gòu)的集成電路芯片。通過在硅片上預(yù)先設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)具有可編程特性的集成電路，F(xiàn)PGA 能夠根據(jù)使用者的需求調(diào)整配置為指定的電路結(jié)構(gòu)，以實(shí)現(xiàn)特定功能。簡單而言，F(xiàn)PGA 芯片類似于集成電路中的積木，用戶可根據(jù)各自的需求和想法，將其拼搭成不同的功能、特性的電路結(jié)構(gòu)，以滿足不同場景的應(yīng)用需求。

得益于獨(dú)特的架構(gòu)，F(xiàn)PGA 在靈活性等方面具有 ASIC、GPU 等處理器無法比擬的優(yōu)勢。FPGA 不僅擁有軟件的可編程性和靈活性，還兼具硬件的并行性和低延時(shí)性，在上市周期、成本上也具有優(yōu)勢。

隨著5G、AI等技術(shù)頻繁迭代升級，F(xiàn)PGA 全球市場規(guī)模近年來穩(wěn)步增長，從2013年的 45.63億美元，增至2018年的63.35億美元。根據(jù)MarketResearch Future 的預(yù)測，FPGA 全球市場規(guī)模在2025年有望達(dá)到約125.21億美元。

（圖源：復(fù)旦微電招股書）

目前，28nm 工藝制程 FPGA 主流應(yīng)用集中在通信設(shè)備、工業(yè)控制、汽車電子、人工智能、消費(fèi)電子、高可靠應(yīng)用等領(lǐng)域；14/16nm 工藝制程 FPGA 主要用于對接口速度、計(jì)算量、功耗等要求更高的場景。

FPGA 供應(yīng)市場呈現(xiàn)雙寡頭格局，賽靈思和英特爾合計(jì)市場占有率高達(dá)87%左右，再加上 Lattice 和 MicroChip 合計(jì) 5.6%的市場份額，前四家美國公司即占據(jù)了全世界92%以上的 FPGA 供應(yīng)市場。

國內(nèi) FPGA 市場的主要份額也是由賽靈思等行業(yè)龍頭企業(yè)占有，賽靈思在 FPGA 領(lǐng)域具有先發(fā)優(yōu)勢，國內(nèi)用戶形成了相應(yīng)的使用習(xí)慣，從賽靈思 FPGA 轉(zhuǎn)換為公司 FPGA 具有一定的轉(zhuǎn)換成本。

根據(jù)賽靈思截至2021年4月的年度報(bào)告，賽靈思將28nm、20nm、16nm及7nm制程產(chǎn)品均定義為先進(jìn)產(chǎn)品，該季度先進(jìn)產(chǎn)品收入占其總收入的70.94%。

根據(jù)制程技術(shù)，F(xiàn)PGA市場分為<28nm，28nm-90nm，> 90nm。2011年賽靈思和Altera（已于 2015 年被英特爾收購）率先發(fā)布了28nm工藝制程 FPGA，并逐步開始銷售。自此，F(xiàn)PGA正式進(jìn)入28nm時(shí)代。另外兩家美國 FPGA 公司 Lattice 和 Actel 也于 2019年出28nm工藝制程。

而目前國內(nèi)能夠?qū)崿F(xiàn) 28nm 工藝節(jié)點(diǎn) FPGA 量產(chǎn)的公司仍然較少。國內(nèi)廠商在技術(shù)水平、成本控制能力、軟件易用性等方面都與頭部 FPGA 廠商存在較大的差距，市場份額較小。

復(fù)旦微電

根據(jù)復(fù)旦微電的招股書內(nèi)容，2004年復(fù)旦微開始進(jìn)行 FPGA 的研發(fā)，目前已采用 28nm工藝制程實(shí)現(xiàn)了億門級 FPGA 芯片的量產(chǎn)出貨，是國內(nèi)最早研制成功的億門級 FPGA 芯片。

復(fù)旦微的 FPGA 類芯片聚焦在 SRAM 型 FPGA，主要有三個(gè)產(chǎn)品類型：千萬門級 FPGA 芯片、億門級 FPGA 芯片以及嵌入式可編程器件 PSoC。

2016年，復(fù)旦微發(fā)布了采用 65nm 工藝制程的千萬門級 FPGA 產(chǎn)品，產(chǎn)品包含 50k 左右容量的邏輯單元；2018 年發(fā)布了采用 28nm 工藝制程的億門級 FPGA 產(chǎn)品，產(chǎn)品包含 700k 左右容量的邏輯單元，SerDes 模塊最高支持13.1Gbps；在嵌入式可編程器件（PSoC）產(chǎn)品方面，青龍系列正在進(jìn)行樣片測試。

各系列 FPGA 芯片產(chǎn)品介紹及應(yīng)用領(lǐng)域

（圖源：復(fù)旦微電招股書）

另外，復(fù)旦微還開啟了 14/16nm 工藝制程的 10 億門級 FPGA 產(chǎn)品的研發(fā)進(jìn)程。

招股書顯示，2018年度、2019年度及2020年度，復(fù)旦微FPGA芯片業(yè)務(wù)收入分別為6,861.46萬元、8,384.91 萬元和 15,318.17 萬元，占主營業(yè)務(wù)收入的比例分別為 4.86%、5.76%和 9.17%，占比較低。

（圖源：復(fù)旦微電招股書）

紫光同創(chuàng)

早在2016年，紫光同創(chuàng)推出了國內(nèi)第一款實(shí)現(xiàn)千萬門級規(guī)模的高性能FPGA芯片Titan系列，采用40nm工藝，可編程邏輯資源高達(dá)18萬個(gè)，已廣泛應(yīng)用于通信、信息安全等領(lǐng)域。

2020年初，紫光同創(chuàng)推出Logos-2系列高性價(jià)比FPGA，工藝相較上一代40nm Logos系列FPGA性能提升50%，總功耗降低40%，可滿足工業(yè)自動化、物聯(lián)網(wǎng)、視頻圖像處理等應(yīng)用需求，已量產(chǎn)發(fā)貨。

高云半導(dǎo)體

自2014年成立以來，高云半導(dǎo)體先后推出晨熙、小蜜蜂兩個(gè)家族、4個(gè)系列的FPGA產(chǎn)品，涵蓋了11個(gè)型號、50多種封裝的芯片、自主知識產(chǎn)權(quán)EDA開發(fā)軟件并持續(xù)改進(jìn)。

2015年一季度，該公司量產(chǎn)出國內(nèi)第一塊產(chǎn)業(yè)化的55nm工藝400萬門的中密度FPGA芯片，并開放開發(fā)軟件下載；2016年推出55nm嵌入式FlashSRAM的非易失性FPGA芯片；2018年，研發(fā)成功28nm中高密度FPGA芯片GW3AT-100。

2019年，高云半導(dǎo)體實(shí)現(xiàn)異構(gòu)SoCFPGA的產(chǎn)品化，推出各種支持Arm、RISC-V軟/硬核的FPGA產(chǎn)品，在此基礎(chǔ)上高云半導(dǎo)體研發(fā)了GoAI解決方案，性能較單獨(dú)使用Cortex-M類微控制器提高了78倍以上。

京微齊力

據(jù)了解，京微齊力已量產(chǎn)了8顆FPGA芯片（低成本、低功耗和高性能），并封裝成了幾十種不同型號的產(chǎn)品，累計(jì)出貨超千萬片，客戶覆蓋消費(fèi)、顯示、工控等領(lǐng)域。

關(guān)于28nm的發(fā)展情況，京微齊力CEO王海力此前曾表示：“按照28nm系列化FPGA產(chǎn)品上市的時(shí)間來看，國內(nèi)FPGA廠商與國外相比時(shí)間差大約為10年。但是世界上第三大FPGA廠商美國Lattice也是2019年年底才發(fā)布全新的28nm產(chǎn)品。因此28nm工藝對于FPGA廠商而言，還是一個(gè)有價(jià)值空間的工藝布局。”

安路科技

安路科技于2015年推出其第一代FPGA AL3-10，目前已形成“Elf（精靈）系列CPLD、Eagle（獵鷹）系列低成本FPGA、Phoenix （鳳凰）系列高性能FPGA、集成處理器SOC FPGA、千萬門級FPGA IP”等三個(gè)系列二十余款芯片產(chǎn)品，成功量產(chǎn)。

2019年，安路科技實(shí)現(xiàn)了業(yè)績翻3倍的目標(biāo)，進(jìn)入主流通信市場，F(xiàn)PGA產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)中小容量重點(diǎn)型號覆蓋，可以替換大部分國外同類型號。2020年，安路科技推出了PHOENIX系列產(chǎn)品，SerDes傳輸速率 16Gbps。

智多晶

其產(chǎn)品覆蓋市場包括LED驅(qū)動、視頻監(jiān)控、圖像處理、智能儀表、工業(yè)控制、4G/5G通信網(wǎng)絡(luò)、數(shù)據(jù)中心等，已與富士通、諾瓦電子、海康威視等多家知名企業(yè)建立合作關(guān)系，并開始研發(fā)測試智能人臉識別芯片。

智多晶的智多晶還于2017年并購了平臺化FPGA軟件解決方案企業(yè)北京飄石科技，借此進(jìn)一步完善軟件布局。

（圖源：復(fù)旦微電招股書）

雖然國產(chǎn)FPGA實(shí)現(xiàn)了從無到有的突破，但與賽靈思等國際巨頭相比，國產(chǎn)FPGA仍然存在一定的差距。同時(shí)值得注意的是，軟件也是國產(chǎn)FPGA亟待加強(qiáng)的一環(huán)。