FPGA（現場可編程門陣列）作為一種可重構的集成電路，具有靈活性高、并行處理能力強、可擴展性好等優勢，在數據中心、5G 通信、汽車電子、工業自動化等領域都有著很強的應用潛力。可是自從Altera（2015年）和賽靈思（2022年）兩大龍頭企業被收購后，整個行業的發展并不順利，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，亦將深耕數據中心、邊緣AI推理等市場。重新迎來龍頭回歸的FPGA行業，能否煥發新的發展契機？

Altera有望邁入“2.0時代”

Altera成立于1983年，一直專注于設計、開發和銷售高性能FPGA、CPLD和結構化ASIC等產品，與賽靈思公司一起被認為是FPGA領域領先的供應商。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部（PSG），期望借助Altera的FPGA技術拓展數據中心和高性能計算市場。然而，在英特爾的組織架構下，Altera的決策流程變得冗長，難以快速響應市場變化，整體發展并不順利，也拖累了整個FPGA行業的發展創新進程。

新的轉機似乎正在出現——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業務51%的股份，英特爾保留剩余49%股份。銀湖資本將主導Altera的運營。

對此，業界的解讀為，Altera有望邁入“2.0時代”。Altera將實現運營獨立，半導體行業資深人士拉吉布·侯賽因 (Raghib Hussain) 將擔任 Altera 新的首席執行官。拉吉布·侯賽因曾任Marvell產品與技術總裁、Cavium首席運營官，并參與創立網絡安全公司VPNet，豐富的履歷涵蓋芯片設計、商業化及企業戰略全鏈條，具備推動FPGA創新的能力。

銀湖資本也對Altera的獨立運營也寄予厚望，希望憑借FPGA的硬件可重構特性，在數據中心、邊緣AI計算，以及5G基站、自動駕駛、工業自動化等領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勢，如上文所述的，硬件可重構、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，實現高度并行計算的時候，比如實現高效的網絡加速、存儲加速、人工智能模型訓練和推理等，具有很大的優勢。但是，FPGA作為一個處理器類型，需要克服的問題也不少。

首先，FPGA的一大硬傷是單價過高。FPGA的可編程是用資源冗余來實現的，同樣功能的FPGA裸片尺寸是等效ASIC的數倍。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，FPGA的功耗較高。FPGA 內部包含了大量的可配置邏輯單元、存儲單元和布線資源等。在進行大規模數據處理或復雜算法運算時，需要多個邏輯單元協同工作，每個邏輯單元都有一定的靜態和動態功耗，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，后期則轉為ASIC，速度可以更快且功耗更低。

第三，FPGA的生態較弱。這與FPGA的硬件編程語言復雜，工具鏈復雜且不統一，有一定關系；更與當前的FPGA行業缺乏獨立大型龍頭企業帶動相關聯。但是，實現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。任何一種半導體產品或技術類型都有先天的優勢與劣勢。關鍵是從業企業如何作為。回想當初FPGA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等處理器的各個領域。然而，時過境遷，現在的FPGA市場行動已經慢了下來。特別是在兩大龍頭企業被收購后，企業獨立性和可獲得的行業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，數據中心云端AI訓練與推理、高性能計算、視頻處理等任務越來越多地使用通用GPU，而不是 FPGA。過去，互聯網云廠商亞馬遜AWS、微軟Azure等使用FPGA進行網絡加速的場景，現在已被通用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技術增強數據中心競爭力，但該業務始終未達預期。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。

龍頭企業可能有哪些新作為？

Altera 獨立或許是FPGA行業重新煥發的一個新契機。根據業界人士的分析，Altera 獨立后，公司的運營將更加靈活，可以加大研發投入與創新力度，優化行業生態，將能更加主動地推動市場格局變化，促進市場規模的增長。同時，Altera 獨立運營，不必非要選擇英特爾作為晶圓供應商，可以有更大的獨立自主權。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，首先是應抓住當前邊緣AI推理的巨大商機。隨著企業運營的節奏日益加快，人們對快速響應的期望日益提升，決策逐漸從數據中心轉向網絡邊緣。更多企業將人工智能和機器學習算法的計算能力及具有 AI 功能的設備安排在邊緣，以提升數據處理能力。FPGA豐富的可編程半導體解決方案、軟件和開發工具組合，可以提供加速客戶技術創新所需的可靠性和靈活性。

其次是推進架構和工藝的創新。用戶對芯片產品在資源、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、大到一個行業，在系統架構、工藝設計、工具有效性方面進行持續的創新，如此才能不斷滿足用戶需求。

第三是不斷完善產業生態和工具鏈。不管硬件多“牛”，集成多少計算單元，工具鏈的易用性都是重中之重，用戶不會過多關心你的底層架構，豐富好用的工具，方便對底層計算資源調用，同時表現出良好的效率和性能，才是用戶最關心的。FPGA廠家必須重視產業生態的建設，只有把生態豐富起來，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，FPGA行業的存在感日漸降低。反而是數家中國本土FPGA廠家，安路科技、高云半導體、京微齊力、成都華微科技等，在中小規模FPGA領域做得有聲有色。這種情況下，FPGA行業其實需要一家具有一定實力的行業龍頭企業來帶動和提振。此次，英特爾因為消化不良而讓Altera獨立，或許正是FPGA行業邁入新的發展階段的一次機會。