解析FPGA竞争格局背后的驱动因素

解析FPGA竞争格局背后的驱动因素

发布时间:2024-01-26 15:47:10   来源:开云体育网页在线
  • 占据过半份额,前4名玩家合计份额90%+。凭借高进入壁垒,清晰且确定的竞争格局,美股FPGA龙头

  占据过半份额,前4名玩家合计份额90%+。凭借高进入壁垒,清晰且确定的竞争格局,美股FPGA龙头赛灵思在迅速增加的市场,维持了近20年50%+的市场占有率,以及较高的RO我们在系列报告一《FPGA给用户更好的提供了什么价值?》中,阐述了FPGA的价值在于高灵活的特性和高并行的架构,我们亦提到了FPGA竞争的关键点在于:制程领先、

  在本篇系列报告四中,我们将阐述FPGA清晰的竞争格局背后的原因,通过对FPGA全球三大公司Xilinx、AlteraLattice的发展历史进行了详尽的复盘,系统地回答这样一些问题:FPGA商业模式的本质是什么?FPGA厂商自身的价值在哪里?为什么龙头能有这么强的护城河?我们大家都认为,FPGA的商业模式的本质是,用高标准化的芯片覆盖长尾市场以产生经济性,龙头之所以能有强的垄断性份额,是因为其在一种客户锁定下的规模经济下运作,使得龙头可以在多轮迭代中不间断地积累自身优势,侵蚀别的玩家的份额,在这一过程中,落后的厂商不断被淘汰,而行业的进入壁垒在不断地提高。赛灵思成为龙头的原因主要在于:1)制程领导者;2)对客户的需求把握最好,优秀的竞争策略制定和执行能力;3)生态的培养效果最好。

  复盘1990-2022年FPGA竞争格局演变,我们得知了什么?制程竞争是贯穿FPGA整个发展历史的竞争主线,制程领先是FPGA市场占有率最直接的决定因素。除此之外,在FPGA发展的不同阶段,有不一样的阶段竞争主线,实质是FPGA不同阶段的性能突破点:门级数竞争是FPGA厂商第一阶段的竞争主线),FPGA不断的提高自身容量以获得替代ASIC的市场,门级数领先者往往获得大部分市场占有率。集成度竞争是FPGA厂商第二阶段的竞争主线),将板上分立的DSP等器件纳入到FPGA,背后是减少电路面积、降低功耗和系统成本的需求,先推出高集成度FPGA的厂商获得了更多的替代DSP等竞争产品的份额。异构化竞争是FPGA目前的竞争主线-今),FPGA厂商竞相推出SoC FPGA,通过将板上的CPU处理器嵌入到FPGA中,使得SoC既具备CPU的灵活性,又具备FPGA的高并行计算能力,逐步提升系统性能、减少板上面积和功耗,不断并获得来自嵌入式处理的市场。

  FPGA商业模式的本质?用高标准化的芯片覆盖长尾市场以产生经济性,这些小批量应用累积起来的出货量足以支撑FPGA的制程一直在升级。FPGA是高度标准化的芯片,通过改变FPGA中LUT4里面的16位掩码,就能灵活地对应不同的组合电路,再结合寄存器,能够实现时序电路的功能,以此来实现任意电路的“可编程”。随着芯片制程的提升,研发成本变得愈发昂贵,为小批量的应用开发一颗ASIC/ASSP慢慢的变不经济,慢慢的变多的客户转向使用FPGA。为什么龙头能有这么强的护城河?因为其在一种客户锁定下的规模经济下运作,使得龙头可以在多轮迭代中不间断地积累自身优势,侵蚀别的玩家的份额,在这一过程中,落后的厂商不断被淘汰,而行业的进入壁垒在不断地提高。

  FPGA如何锁定客户?由于最关键的布局布线只能在FPGA厂商自己的EDA中进行,使得FPGA的软硬件形成极强的绑定。如无必要,客户通常不会更换FPGA厂商,而是依据自己的量产计划每年重复订购,展现非常强的客户粘性。同样地,为减少转换成本,客户会倾向于沿用上一代FPGA的供应商,跨代际的客户黏性也非常强。

  价格上,FPGA很有陡峭的降价曲线;需求上,出货量的顶峰一般在第5-6年达到,这使得FPGA生命周期中约60%的收入在前6年发生,后9年FPGA参与者通常面对的是量价齐跌的市场。由于量大的客户在前两年就会被领先的玩家锁定,若无法做到前两年内推出新一代制程的产品,基本就会错失这一代产品市场收入最多的阶段。因此,对于FPGA厂商来说,竞争策略就是尽可能领先对手推出新一代的产品,在前2年完成尽量多的Design-wins,以获得更多被锁定的客户。在获得强劲的Design-wins之后,FPGA厂商凭借HVM(High-Volume Manufacture)阶段的大量订单迅速降低成本,并进一步开启激进的降价,以阻止落后的竞争者进入。由于FPGA的EDA和硬件强绑定的特性,客户转换成本极高,FPGA的头部厂商在获客成本上出现规模经济,高的在位优势进一步提升了行业的进入壁垒。在2-3轮制程迭代后,落后的厂商愈发无法获得足够的收入以投入到下一代产品的开发,选择退出,市场上其他玩家的比例会大幅减少,市场份额会向头部集中,清晰的格局使得FPGA头部厂商的毛利率均稳定维持在60%+的高水平区间。FPGA龙头在研发上同样具有规模经济。此外,FPGA厂商收入曲线的本质是每一代产品收入曲线年推出新品,以避免产品周期造成的收入下滑。

  我们从FPGA的客户的视角分析,发现客户对FPGA主要有两大诉求:一是为自己的产品获得竞争力的提升,二是降低开发的风险。从客户的视角延伸到FPGA竞争的关键因素,我们总结为以下六点:客户关系、产品、IP库、软件、制造和运营能力。 我们认为,赛灵思成为龙头的原因在于:1)制程领导者。 2)对客户的需求把握最好,优秀的竞争策略制定和执行能力。 3)生态的培养效果最好。

  我们在系列报告一《FPGA给用户提供了什么价值?》阐述了FPGA的价值在于高灵活性及高并行超低时延的计算能力,我们亦提到了FPGA竞争的关键点在于:制程领先、产品定义、架构创新以及EDA工具的易用性。在本篇系列报告四中,我们将系统地回答这些问题:FPGA厂商自身的价值在哪里?FPGA厂商的竞争究竟在拼什么?龙头赛灵思是如何培育竞争优势的?FPGA是一个高度集中的市场,龙头赛灵思占据过半份额,前4名玩家合计份额90%+。根据Marketsandmarkets数据及我们估算,2022年,FPGA龙头赛灵思全球市场占有率为50%,与第二名英特尔(收购Altera)的25%拉开了明显差距,而作为行业第三、第四名的Lattice和Microchip(收购Microsemi)市场份额接近,均不超过10%。行业呈现高度集中态势,CR4超过90%,且均为美国公司。其中,龙头赛灵思在2003年市占率超过50%,在随后20年间,基本保持在50%以上。

  龙头赛灵思维持了近20年的50%+的市场份额,以及较高的ROIC水平,足以说明其极强的竞争优势。赛灵思自1984年发明FPGA以来,市场份额从1990年的18%一路爬升到2003年的50%,并在随后20年间基本维持在50%上下,而在1990-2019近30年间,FPGA市场复合增长率为14%,一直保持着较高速度的增长。赛灵思在03年后的ROIC一直维持在15%上下的较高水平,并在2018-2019年爬升至20%+。在一个快速成长的行业中,龙头能在15%+的ROIC水平维持近20年的50%的市场份额,足以说明FPGA龙头有着非常强的竞争优势。

  美股FPGA公司高估值的原因?高进入壁垒,清晰且确定的竞争格局。FPGA虽然是一个不大不小的市场(2022全球83亿美元),但凭借高进入壁垒,以及确定且清晰的竞争格局,使得美股FPGA厂商的估值在同类数字芯片公司中均位居前列。

  制程竞争是贯穿FPGA发展历史的竞争主线,制程领先是FPGA市场份额最直接的决定因素。FPGA的通用性使其走线和面积比起ASIC来说不是最优。因此,FPGA必须在制程上做到领先ASIC或者ASSP数代,以带来更有竞争力的性能表现,这使得FPGA对制程的追逐是必然的选择。此外,FPGA从新品发布到量产阶段中间存在客户导入环节,在这期间客户评估不同厂商新推出的FPGA,最后确定一家在后续量产的产品中使用,并在上面完成自己的电路设计,即一个Design-win,这一过程通常需要9-12个月。由于开发环境、产品架构等各不相同,一旦确定了之后,用户转移到另一家FPGA是非常困难和费时的。这种高绑定的特点,造就了FPGA非常强的壁垒,使得最先推出的玩家往往能赢得大部分市场份额。一般来说,在最新制程的design-wins能预测2-3年后在FPGA市场的份额,而且能在下一轮制程竞争中享有一定的在位优势,因为客户通常不会轻易更换供应商。FPGA龙头赛灵思历史上是制程领导者,市场份额从2003年后便维持在50%的水平,除了Altera能跟上赛灵思的节奏,行业其他玩家均落后龙头2-3个代际。

  除了贯穿整个历史的制程竞争外,在FPGA发展的不同阶段,有着不同的阶段竞争主线,实质是FPGA不同阶段的性能和技术突破点:门级数竞争是FPGA厂商第一阶段的竞争主线)。替代ASIC的背后是性能提升的需求,门级数领先者往往获得大部分市场份额。90年代,复杂的电子系统要求百万门级的规模,大多使用标准单元和门阵列实现。90年代初,FPGA的容量只有20-50万门,尽管脱离了胶合逻辑的市场,但仍无法进入更高端的ASIC市场。鉴于此,在整个90年代,FPGA厂商纷纷在门级数上展开竞争,谁先把更高密度的产品做出来,谁就能先吃掉替代ASIC市场的蛋糕。通过LUT输入数量、簇结构、互联形式等的架构改善,辅之以摩尔定律的推动,FPGA的密度和速度得以飞速提升。FPGA厂商一旦把更高密度的产品做出来,低密度就开始大幅降价,落后的厂商不断被淘汰。在激烈的门级数竞争中,Xilinx和Altera先后在1998-1999年跨越100万门的限制,开始加速替代门阵列、标准单元和ASIC,市占率得到持续的提升。

  此阶段,FPGA竞争者之间开展激烈的专利战,以捍卫自身在高密度架构和EDA上竞争优势。例如,Altera作为CPLD的发明者,1992年通过推出FLEX进入FPGA市场,Xilinx在1993年便开始与Altera开展了长达8年的专利战,双方互诉对方产品侵权,并不断将对方包括CPLD在内的新品加入侵权列表,最后在01年以近似和解结束——Altera向Xilinx 支付了2000万美元,并互相进行专利交叉互换,承诺5年内不向对方提起专利诉讼。1999年,Altera还与ClearLogic开展诉讼,指控对方利用Altera的EDA软件为客户进行pin-to-pin的FPGA到ASIC的转换,最后使得Clear Logic在2002年退出市场。

  集成度竞争是FPGA厂商第二阶段的竞争主线)。将板上分立的DSP等器件纳入到FPGA,背后是减少电路面积、降低功耗和系统成本的需求,先推出高集成度FPGA的厂商获得了更多的替代DSP等竞争产品的份额。90年代中期,FPGA厂商发现用户在使用FPGA时,会频繁将LUT作为存储使用(即“软”实现),占用了许多逻辑单元,导致FPGA容量出现不够的情况。因此,RAM是第一个被固化到FPGA中的单元。将这些用户频繁使用到的功能固化到FPGA中,可以极大地提升计算效率,用户也不需要为浪费宝贵的逻辑资源而烦恼,而且可以减少板上的走线、管脚和焊盘,进而减少PCB板的面积和功耗。例如,将DSP嵌入到FPGA中(而不是通过万能的LUT+寄存器实现),可以节省80%的功耗和分立的DSP在板上占用的面积。因此,在90年代末完成门级数的超越后,FPGA厂商的竞争主线从门级数转向集成度竞争,先后将原本属于板上的RAM、DSP、收发器等单元嵌入到FPGA中,以降低客户的功耗和总系统成本,并进一步蚕食板上其它分立器件的市场。Altera的FLEX 10K是第一个嵌入了RAM 的FPGA,Xilinx在00年通过收购Rocketchip拥有了高速收发器能力,并在02年3月发布的Virtex II Pro中嵌入了收发器。

  然而,并不是一个FPGA上集成了越多固化单元就越好,除了最高端的客户,许多客户往往只需要特定方向上的固化单元集成。因此,FPGA厂商开始将产品线分化,Xilinx推出了高端的Virtex和低成本的Spartan两条线,Virtex针对复杂的通信设备市场,Spartan和CPLD Coolrunner针对消费电子市场。其中,Virtex还区分了多个产品系列,比如Virtex 4中,LX是最高端的FPGA,针对大型的高密度通信应用,而SX系列上嵌入了丰富的DSP资源,用于替代分立的DSP器件,FX加入了高速串行连接。Altera也在02年推出了高端的Stratix和低成本的Cyclone,Stratix还分化了一个包含高速收发器的Stratix GX系列。可见,集成度竞争的背后是产品定义的竞争,反映了FPGA厂商和客户沟通和需求把握能力。

  异构化竞争是FPGA厂商目前的竞争主线-今)。FPGA厂商竞相推出SoC FPGA,通过将板上的CPU等处理器嵌入到FPGA中,不断获得来自嵌入式处理的市场。因为走线从PCB转移到片内,处理时延更短,因此整体性能更高,并进一步减少板上的面积、降低功耗,使得SoC既具备CPU的灵活性,又具备FPGA的高并行计算能力。例如,Xilinx的RFSoC嵌入了ARM+4片ADC+4片DAC+1片Kintex UltraScale+ FPGA,相比分立的方案面积减少了50%,功耗降低30%-40%,成本降低40%-60%,时延比JESD204降低80%-90%。 自从2010年Xilinx推出Zynq 7000开始,FPGA进入了异构竞争的时代,进一步抢占原来使用分立的FPGA+CPU方案的市场。在Xilinx的Zynq系列中,PL(FPGA)与PS(ARM CPU)之间通过AXI总线通信。Xilinx在后续推出了针对高清视频处理的ZynqMPSoC,以及针对无线通信的RFSoC。目前Xilinx的Zynq系列SoC FPGA在工业、多媒体处理、通信、医疗有非常广泛的采用,最新的系列是在18年开始陆续推出的7nmACAP Versal家族,在FPGA基础上嵌入了CPU和Xilinx的AI引擎,单元之间通过高速NoC相连。Altera/Intel同样,自2011年开始陆续推出了Cyclone、Arria、Stratix和Agilex的SoC FPGA,覆盖低成本、性价比和高端场景。

  在这里我们将深入为大家解答:FPGA商业模式的本质是什么?为什么龙头能有这么强的护城河?我们认为,FPGA的商业模式的本质是,用高标准化的芯片覆盖长尾市场以产生经济性;龙头之所以能有强的垄断性份额,是因为其在一种客户锁定下的规模经济下运作,使得龙头可以在多轮迭代中不断积累自身优势,侵蚀其他玩家的份额,在这一过程中,落后的厂商不断被淘汰,而行业的进入壁垒在不断地提高。FPGA商业模式的本质是用高标准化的芯片覆盖长尾市场,以产生经济性,这些小批量应用累积起来的出货量足以支撑FPGA的制程不断升级。正如我们系列报告一提到的,FPGA是高度标准化的芯片,通过改变FPGA中LUT4里面的16位掩码,就能灵活地对应不同的组合电路,再结合寄存器,可以完成时序电路的功能,从而实现任意电路的“可编程”。这一硬件可编程的特性,使得同一片FPGA既可以在5G的基站中实现信道编码的功能,也可以在重新配置后放在数控机床中实现电机控制的功能。因此,FPGA又被称作“万能”芯片,可以用于实施任何电路设计。而ASIC/ASSP面向的是特定方向的大批量应用,诸如手机、PC、TV、机顶盒等的每年在500万颗以上、甚至上亿颗出货量的市场。针对这些大批量的市场,专门开发一颗ASIC/ASSP足以摊平前期投入的研发成本。然而,随着芯片制程的提升,研发成本变得愈发昂贵,为小批量的应用开发一颗ASIC/ASSP变得越来越不经济,越来越多的客户转向使用FPGA。2017年,16/14nm的节点研发成本为1.8亿美元,往往需要每年9亿美元以上的市场才能覆盖这一成本;开发7nm节点需要3.5亿美元,研发成本和市场容量要求翻倍。而FPGA可以提供几乎是最先进的节点、大量FPGA厂商自研/合作伙伴的免费IP,立刻可用的芯片为用户的产品提供了更快的上市速度。随着越来越多ASIC方案的用户转为使用FPGA进行量产,FPGA市场开始快速成长,从1990年的1亿美元增长为2022年的83亿美元。

  FPGA每一代产品一般从推出开始算起,大概在第4-5年达到收入的巅峰,近60%收入来自于前6年。从在售时间计算,一个FPGA的生命周期大概为10-15年,根据Altera的数据,销售收入的顶峰一般发生在FPGA新品推出后的第4-5年,这是由于FPGA有着非常陡峭的降价曲线。Xilinx一般在新品推出的第2年后,价格降幅就能达到50%,在第9年的价格相比刚推出时的价格降幅高达90%,而出货量的顶峰一般在第5-6年达到,这一价格和需求曲线的变化规律,使得FPGA生命周期中约60%的收入在前6年发生,后9年FPGA参与者面对的是量价齐跌的市场。因此,FPGA厂商的策略是尽可能参与到前6年的市场份额分配中。

  实际上,前2-3年的制程领先对FPGA市场竞争格局非常重要。因为即使能在后9年获得高市场份额,FPGA厂商得到的收入也非常的少。事实上,量大的客户在前两年就会被领先的玩家锁定,后面新增的客户基本为新转移到更先进代际的客户。因此,如果不能够做到前两年内推出新一代制程的产品,基本就会错失这一代商品市场收入最多的阶段。

  FPGA如何锁定客户?由于最关键的布局布线只能在FPGA厂商自己的EDA进行,FPGA的软硬件形成了极强的绑定。高转换成本令客户非常容易被锁定,进而在整个生命周期形成稳定的需求量。FPGA厂商在发布新一代产品的原型开始,就会对客户进行送样测试,客户在数个FPGA供应商之间进行选择。一旦完成选型后,FPGA厂商就完成了一个“design-win”,这是因为客户需要在FPGA上完成自己的电路设计,不会再更换FPGA供应商。正如我们系列报告一和前文中解释的,将电路在FPGA上实现,最关键的环节是在布局布线。FPGA之所以能绑定客户,是因为FPGA的布局布线从来只能在对应的FPGA厂商自己的EDA中完成,使得软硬件形成了极强的绑定。并且,由于不同厂商FPGA的细节、EDA环境各不相同,转换到另一家FPGA厂商是非常困难的。对于越大型的设计,转换的难度更高,一般需要重新走一遍“综合-布局布线”的流程,并伴随着大量的调试工作,而这些新FPGA平台的适配工作通常可以耗费近半年时间。因此,如无必要,客户通常不会更换FPGA厂商,而是根据自身的量产计划每年重复订购,展现非常强的客户粘性。这使得头部玩家在获客上有非常明显的规模效应,稳定的客户进一步巩固了市占率。

  高客户黏性使得FPGA头部玩家出现获客成本的规模经济,进一步提升了行业的进入壁垒。同样地,为了减少转换成本,客户会倾向于沿用上一代FPGA的供应商,即跨代际的客户黏性也非常强,这使得FPGA的头部厂商在获客成本上出现规模经济。随着Xilinx的市占率从1990年的19%上升到2003年的50%,其SG&A(销售和管理费用)占收入比例从接近30%下降至20%,在Xilinx巩固了市场地位后的20年间,又逐年下降至接近10%的水平。Altera同样,SG&A比例从90年代最高的25%下降至2014年的16%,充分说明了头部在获客上的规模优势。

  因此,对于FPGA厂商来说,竞争策略就是尽可能领先对手推出新一代的产品,在前2年完成尽量多的Design-wins,以获得更多被锁定的客户。由于选型的一过程通常持续9-12个月,如果有厂商在新品发布上可以做到领先对手大半年以上的时间,那客户通常只能选择这家厂商的产品进行设计,并在1-2年后量产,领先厂商因此能在早期获得100%的份额。这也是为什么FPGA的制程领先往往能够预测2年之后的市场份额。例如,Xilinx在2015年9月发布16nm的UltraScale+新品,而竞争对手Altera在2016年10月才发布14nm的Stratix 10,落后Xilinx一年以上的时间,这使得2017年6月时,Xilinx在新一代产品的市场份额达到了100%。

  在获得强劲的Design-wins之后,FPGA厂商凭借HVM(High-Volume Manufacture)阶段的大量订单迅速减少相关成本,并进一步开启激进的降价,以阻止落后竞争者的进入。在客户完成选型后,便开始自己的系统设计,完成最终的下游客户送样之后,就开始向FPGA厂商下大批量生产的订单,一般客户会在2年内完成选型到系统设计。一旦开启HVM阶段,FPGA厂商可以迅速摊平前期投入的包括NRE、软件研发等的固定成本,并开始激进地降价。例如,Xilinx新品推出后每年降价30%,两年累计降价50%。因此,制程落后2年以上的FPGA厂商,往往面临着非常强的进入壁垒。我们测算,即使在第5年开始每年获得市场上15%的需求量,在整个历史周期获得的累计收入也仅有整体市场的6%,往往不足以支撑下一代新品的研发。而龙头可以获得这一代FPGA在整个生命周期中59%的收入,足够用于下一代产品的研发。换句话说,落后厂商会愈发落后,龙头在新一代产品的竞争者会越来越少。

  这也是为什么历史上许多玩家撑不过5年的原因,落后的厂商没有办法获得足够的收入投入到下一代产品的高昂的开发中,选择退出。在2-3轮迭代后,市场上别的玩家的比例会大幅度减少,市场占有率会向头部集中。

  除了成本之外,龙头在产品定价上具有明显的溢价。行业龙头之外的玩家的产品普遍出现折价的情况。例如,行业第二名Intel/Altera的产品布局与Xilinx类似,其高、中、低产品线指标与Xilinx相近,但在电信、数据中心和A&D三个市场,平均售价均比Xilinx低20%以上。而行业第3-4名Microchip的产品集中在低价的中低容量领域,因此平均价格比Xilinx低80%-90%。

  FPGA头部厂商毛利率均稳定维持在60%+的高水平区间。1990年以来,Xilinx和Altera的毛利率基本维持在60%以上,仅2001年因为科网泡沫去库存掉落至50%以下。其中,Xilinx专注高性能,但同时成本亦略高,下游来看,Xilinx同时拥有高毛利的A&D和低毛利的消费市场;而Altera下游集中在通信市场,来自A&D市场的收入占比较低,虽然价格低于Xilinx,但专注降低成本。综合考虑下来,二者毛利率差距不大,在5pct以内。Lattice虽然是中小容量的FPGA,但凭借在低功耗的竞争优势,毛利率也能维持在50%以上,近3年来更是凭借汽车市场的优势和中容量FPGA的突破,将毛利率提升至60%+。

  FPGA龙头在研发上同样具有规模经济。作为龙头,Xilinx可以在研发费率正常的情况下,绝对金额与第二名Altera每年拉开近1亿美元以上的差距,随着Xilinx在03年市占率爬升至50%,这一差距越拉越大。每年在研发上多出来的投入可以用于加强自身的竞争优势,比如更多的技术/架构创新、更完善的EDA开发、更快的研发进度等方面,而不必损失盈利能力。

  FPGA厂商收入曲线的本质是每一代产品收入曲线年推出新品,以避免产品周期造成的收入下滑。我们测算,如果FPGA公司每2年推出新品,每一代产品价值量是上一代的1.2倍,公司的收入曲线将呈现“台阶状增长”的特征。如果新品推出节奏延缓到每4年一次,在每一代产品价值量依然是上一代的1.2倍,公司的收入会出现阶段性的下滑。因此,FPGA等迭代迅速的数字芯片公司,必须每2-3年就要推出更高价值量的新品,以避免收入出现“青黄不接”的情况,龙头Xilinx更是每1-2年就推出新品。除了产品周期外,FPGA厂商的收入曲线还叠加了当年的宏观经济、个别下游需求、库存水平等因素的影响。例如,1996-1997年、2000-2001年、2007-2009年、2012年、2015年、2018-2019年都有宏观经济下滑背景下半导体行业去库存的情况。

  我们从FPGA的客户的视角分析,发现客户对FPGA主要有两大诉求:一是为自己的产品获得竞争力的提升,二是降低开发的风险。一般来说,系统的竞争力来自于在性能、功耗、可靠性、上市速度和成本上的综合表现,FPGA的客户——工程师在设计其产品时往往是基于以上五个维度思考,并在产品设计上做出自己的权衡。通常来说,更先进代际的FPGA能提供更好的性能和功耗表现,能做到更小的芯片或者相同面积下更高的性能,使得自家产品更受消费者的青睐。因此,选择制程领导者是惯例。除此之外,在以上五个维度的表现最贴近自身情况,即产品定义最接近需求的FPGA,往往会获得青睐。

  第二,工程师会优先选择能持续迭代的产品,需要FPGA公司做出产品演进的承诺,以避免发生自己产品迭代时需要更换FPGA厂商的情况。更重要是,由于从新品推出到量产往往需要9-12个月,工程师会优先选择那些有可靠量产历史的厂商,以避免出现FPGA厂商倒闭,导致的自己产品不能量产的风险。此外,FPGA厂商提供的各种软IP对于工程师来说是非常有吸引力的,从EDA的IP库中调用FPGA厂商的提供的IP,可以极大地节省他们的开发时间和难度,如果FPGA厂商提供的IP很少、或者可靠性不高,则是扣分项。

  除了产品竞争力以外,工程师的另一大诉求是降低开发风险,他们在选择某一个厂商的FPGA时,往往是由于过去在这家厂商的开发体验很好,而换开发环境是每一个工程师竭力避免的。由于各家FPGA和EDA细节各不相同,在一家FPGA厂商能跑通的设计,直接不加调试转移到另一家FPGA厂商能跑通的可能性非常低,其中的工作量往往具有高度的不确定性。因此,为了降低开发的成本和风险,如无必要,工程师往往不愿意切换到新的FPGA厂商。此外,FPGA厂商的技术支持也是非常重要的考虑,在FPGA的开发中的时常会遇到各种问题,对于大客户来说往往有充分的FAE对接支持,但是FPGA更多的是中小客户群体,此时FPGA如果有充分的技术文档、或者有完备的开发社区,就能减少大部分开发遇到的问题。从客户的视角延伸到FPGA竞争的重要的条件,我们总结为以下六点:客户关系、产品、IP库、软件、制造和运营能力,并在图中逐一回答了赛灵思在这六个因素中如何做到独一无二,即赛灵思是如何培育自己的竞争优势的。我们大家都认为,赛灵思成为龙头的原因主要在于:1)制程领导者。正如我们前文分析,制程是FPGA市场份额的最直接竞争因素。除了0.13μm和40nm之外,赛灵思一直是行业内制程领导者的角色,能持续开启“技术领先-订单-成本优势-客户黏性-下一代研发投入”的正向循环;

  2)对客户的需求把握最好,优秀的竞争策略制定和执行能力。在FPGA中嵌入固化单元,往往比使用LUT、寄存器等万能资源来说,拥有更低的功耗和面积。尽管如此,要嵌入哪些固化单元需要设计者权衡,因为FPGA的开发者购买的是整个芯片,他们仍有可能为自己不需要或者不使用的功能付费;另一方面,如果FPGA的固化功能太少,其在市场上的竞争力就大为降低,因为客户不得不使用太多的宝贵的可编程逻辑资源,去实现本来应该固化的功能,功耗和时延均大幅增加。这都需要FPGA公司有非常好的客户的沟通。因此,早在1998年,赛灵思就区分了高端和低容量的市场,针对低容量市场推出了低成本的Spartan,面向那些需要FPGA的灵活性和高并行性,但又不需要通信市场一样需要收发器等高性能的硬核的场景。而00年Altera专注于推出最高性能的Excalibur,并没有重视低容量市场,直到Excalibur失败后,2002年Altera才效仿赛灵思推出高端的Stratix和低成本的Cyclone。除了产品,赛灵思在98年第一个在Virtex上实现了FPGA的远程升级功能,只需要简单地将编程文件发送到联网的设备中,就可以使其符合不断变化的通信标准,不需要工程师走到基站一个个升级软件,而这一点是当时很多ASIC所没办法做到的。这一远程重配置功能的加入为客户节省了大量的时间和金钱的成本,使得Virtex在通信市场大受欢迎,推动Xilinx的市场份额从98年的30%提升至03年的50%。Altera历史上在Excalibur的失败,说明了产品定义和需求匹配的重要性。在FPGA上嵌入处理器硬核,早在2000年就有过尝试。在0.18/0.15μm节点中,Altera为了和赛灵思在性能上竞争,将ARM9嵌入到了其最新的SOPC FPGA Excalibur中,成为业内首个将处理器嵌入到FPGA的厂商。然而,刚刚经历科网泡沫的客户将功耗提升到了和性能同等重要的位置,不愿意为过高性能的FPGA付费,对FPGA需求仍然在灵活性上,使得Altera在0.18/0.15μm的FPGA市场份额陡降至仅有20%,而此前赛灵思和Altera一直都维持在6-4分成的局面。Altera之后吸取了教训,在嵌入固化单元时进行了非常小心的考虑,不再一味强调产品的性能,而是强调了解客户需求,并在2002年推出了针对高端市场的Stratix和中低容量的Cyclone,在0.13μm/90nm市占率反超赛灵思。然而, Xilinx在FPGA全市场的市占率已经和Altera拉开了明显差距。1999年,Xilinx和Altera市占率分别为35%和33%,相当接近;在2000-2002年,Xilinx凭借高性能的Virtex在业内树立了技术领导者的地位,以及低成本的Spartan迅速扩大客户群和出货量,市占率迅速爬升,在2002年达到了49%,而Altera市占率降低到了31%,基本错失了最佳的追赶期。

  3)生态的培养效果最好。赛灵思有着所有FPGA厂商中最完备的文档说明,这一点对于中小客户来说非常有吸引力,因为他们通常没有大客户拥有的FAE支持。在用户群体培养中,在高校中FPGA教学中几乎都会以赛灵思为例,工程师的基础最好。在IP库中,赛灵思拥有最完整的IP库,910个IP中,近60%是自研IP,用户可以直接调用,不需要自己重新研发,而Altera约为278个,选择范围远小于Xilinx。除此之外,Xilinx在多个维度上有非常强的综合表现,包括EDA的迭代速度、易用性等。

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  。为汽车装配眼睛 – 采用多个摄像头和图像传感器 – 是第一步,而汽车

  随着模拟IC市场中众多垂直细分行业的飞速发展,传统DSP器件遭遇了各种替代性信号处理平台的

  —不可不看的故事【长篇巨著】 3万字长篇作品 电子发烧友网独家整理倾情奉献不可不看的故事在这个论坛里,看到多数朋友在讨论技术问题。但是关乎产品结构的帖子相对来说

  当今的半导体行业正在经历翻天覆地的变化,这主要是由于终端市场需求变化和重大整合引起。几十年前,业内有许多家射频公司,它们多半活跃于相同的市场,如今这种局面已被全新的市场

  所取代 - 有多个新兴市场出现,多家硅谷公司与传统芯片制造商进行重大兼并和收购。究竟有哪些

  经历了几个时段,最开始的铁三角是日本、韩国、***地区。后来随着大陆面板产业的崛起,

  并行测试的实现途径分为软件方式和硬件方式。用软件方式实现并行测试,关键是对测试任务的分解和调度,但可能会产生

  或者死锁现象。因此,在测试资源有限并且任务分解和调度算法不成熟的情况下,用软件实现并行测试会很困难。那么,为什么说对多通道并行激励信号的需求也是影响并行测试的关键

  当今的半导体行业正在经历翻天覆地的变化,这主要是由于终端市场需求变化和重大整合引起。几十年前,业内有许多家射频公司,它们多半活跃于相同的市场,如今这种局面已被全新的市场

  所取代 - 有多个新兴市场出现,多家硅谷公司与传统芯片制造商进行重大兼并和收购。究竟有哪些

  世界银行的最新报告显示,人均能源消费量呈指数级增长,从1200KWh增至3200KWh。虽然能耗上升

  是每户家庭电子设备数量的增加。全球功耗增加了生产更多能源的需求。但问题是如何满足这种对更多能源的需求,答案蕴藏在经济学中非常简单的一条定律——供求关系当中。

  :大陆地区主要AMOLED 产线. 成本堪比LCD——AMOLED 价格下降推动AMOLED 增长的

  之一是价格,最近有媒体引用IHS 的数据,以5.5 寸Full HD 智能手机为

  从1984 年到今天,发展经历了30 多年时间。它可以替代其他 PLD 或者各种中小规模数字逻辑芯片在数字系统中广

  1、更顺畅的整合如今,建立连接是简化数据传输的基础步骤。实现了智能互联建设的工业机器制造商可确保当机器在客户现场运行时对性能的可视性。这样可以更方便地与最终用户的OT系统集成,并防止在以后从机器收集有价值的性能数据时遇到任何困难。2、更有价值的数据传输除了更简单的数据传输外,远程机器监控还为您的客户创造了额外的增值应用程序。利用提前构建的智能互联解决方案,工业机器制造商通过额外的软件和应用程序,可以提供以前无法获取的数据并提高了数据可视性。对于最终用户而言,这提供了以数据为支撑的操作和调度过程,并延长设备正常运行时间。3、更广泛的运营视图-减少停机时间工业机器制造商可以为最终用户更好的提供更广泛的视图。通过监控系统中的其他互联的资产,您将优化上游和下游设备的运营,通过可预测性服务,从而减少停机时间。

  本文将选择其中几个应用案例,从应用设计角度分析探讨选择SHARC处理器

  控制温度,而在高端车辆中,则可以通过传感器同时自动控制车内的温度以及空气的湿度和质量。风门执行器在汽车HVAC系统中的

  Many of today’s portable electronics require backlightLED-driver solutions with the following features: direct control of current, high efficiency, PWM dimming, overvoltageprotection, load disconnect, small size, and ease of use. Thi

  的探讨:时钟是整个电路最重要、最特殊的信号,系统内大部分器件的动作都是在时钟的跳变沿上进行, 这就要求时钟信号时延差要非常小, 否则就可能造成时

  如果有任何人曾经想从英特尔(Intel)那里捞到什么好处,那几乎是自讨苦吃…但英特尔最近与对手AMD在双方的反垄断诉讼案上达

  2007年全球手机市场规模继续在增长,但增幅趋缓。据IDC统计:2007年全球手机销售超过了11.44亿部,较2006年增长11.6%、2005

  (现场可编程门阵列)架构可以让你根据需求的变化,重新配置自己的嵌入系统,将工程与制造的影响减少到最低程度。

  ---------无核心技术或致美丽泡沫 机遇与挑战: 在节能减排和低碳经济

  因特网已经发生了巨变,从静态企业 Web 页面集合发展成了可即刻互动的 Web。一场革命迫在眉睫,将会为人们带来使用模式和经济模型的转变。其

  之一。这些电子产品包括功率元器件,是支撑新型电动汽车续航里程达到至少200英里的核心部件。

  ,各地政府“哄抢”AESC落户的乱象之一。目前,包括电池企业在内的各路资本参与到收购队列当中,也给AESC未来的发展以及国内动力电池

  的设备,其亮度是成比例的。他们前进的潮流。正向电流可以是两种方式控制。第一种方法是使用LED。V-I曲线来确定什么样的电压需要应用LED产生所需的正向电流。这是通常通过应用电

  从2018年1-10月乘用车装机总电量TOP10车型数据看配套动力电池企业在这一细分市场的

  在本白皮书中,我们将探讨快速成熟的智能照明市场,并研究推动消费者朝家庭自动化发展的一些

  当前的电商行业快速发展,对电商的物流速度和服务都提出了更高的要求。受到资本投入,技术进步和政策

  已经形成,但是如果要进行继续的尝试和创新,还需要各公司对科技的不断重视和探究。

  伴随着电商的发展,对物流服务能力和效率提出了更高的要求,物流智能化加速发展。就仓储机器人而言,随着资本的热衷、技术的进步以及政策优势等

  今年2月初,行业颇为意外地爆出多家LED企业股价涨停等喜讯,无论是为股市,还是行业传达一个积极的信号。他们涨停

  架构、硬式核心CPU子系统以及其他硬式核心IP的半导体元件,可实现低延时频宽互联,并提高IP重用性;预估此类型元件在今后10年中将会得到广泛应用,为系统模块设计人员提供更多的选择。

  Gartner调查全球3000名首席CIO揭秘:数字转型成功的六个关键

  ,企业正将重点从销售内容转向销售方式上,进行业务模式的变革。这种业务模式变更最常见的外部

  换个角度看,难道其他硬件工程师就不具备调板子、debug、硬件实现的能力了?或者,为什么说这些是专属于

  厂商之前将产品推向市场。IC技术的进步一直以来就是促使功能增加和性能提高的主要

  一旦恶化,就可能会陷入毫无底线的“价格战”,这对于只能依赖产品利润和差价生存的传统厂商来说,无异于灭顶之灾。

  随着5G技术的实施及车企积极推出不同级别的无人驾驶新车,预计传感器渗透率将快速提升。国内

  中,已经布局传感器的公司有望率先受益,有望通过配套自主车企逐步切换到配套合资车企等。

  显然,如今的市场特征正在处在徐长明分析的第2阶段。那何时才能看到抬头的迹象呢?徐长明分析的第3点或许可以说明:新能源汽车

  报告主要研究了人工智能(AI)机器人市场的规模,近期趋势和发展状况,以及投资机会,政府政策,市场动态(

  加速转变 我国有超过100家企业涉及执法记录仪业务,行业集中度低。激烈的市场

  发生变化,从业企业因优胜劣汰数量开始减少。同时,执法记录仪以及配套的后端一体化警务办公设备的要求慢慢的升高,行业门槛将持续提升。

  是什么?”)。后两种类型通过提供可以集成到较大电源的产品来消除大量的原始设计。 多年来,dc-dc转换器已成为设置和维持工作电压并提高效率同时增加功率密度的主要组件。古老设备的摘要更新说明了它怎么样做更改以满足多种

  及模式 根据索罗的经济稳步的增长模型,一定地理空间内的产业规模的增长不能离开两类主导

  的影响。一种原因是劳动力、资本、土地等各类生产要素,另一方面是代表要素使用效率

  与决策的精细化赋能。2020年数据中台市场规模达到68.2亿元。随企业数字化转型

  ,市场需求将持续增加,数据中台行业增长势头明显,市场规模快速扩张,预计将在2023年达到183.2亿元。当前数据中台行业集中度较低,公有云厂

  假期对于拿到的详细的上险数据,我想可以花点时间来做一些阐述,出发点还是这个表格。 第一部分 整体的

  给分析清楚。 1、微车企业:在表格里面,五菱、长安、奇瑞、长城、合众和零跑,其实本质上都是一种打法。在纯电动

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  上海控安形式化方法技术团队历年来在航空、航天和轨交等领域的成功应用经验,本专题将围绕“形式化方法”特别是形式化方法的工程化应用,组织一系列文章,探讨形式化方法

  全球电子行业领导者和连接创新者Molex莫仕 ,在今天公布了一项针对设计工程行业从业者的全球调研结果,以确定影响可穿戴诊断设备发展的市场

  :四大梯队,你更看好谁? 随着5G的推广普及,室外卫星导航应用慢慢的变成了生活中的重要工具,人们的出行几乎已离不开导航,特别是到一个陌生的区域,卫星导航拯救了无数的“路痴”与水火之中

  包括跨通信网络和计算的低成本和能量优化,以及高通量、低延迟和高带宽6G无线通信传感和高性能数据中心。

  应在早期 PCB生产阶段采取成本控制措施,包括实际电路开发阶段。请注意刚性电路板的工艺步骤和成本

  ,因为每个工艺都会在工艺时间、使用的材料、能源和废物回收处理方面消耗额外的成本。

  的生产制造方法 引言: 电机振动是在生产制作的完整过程中常见的问题,它不仅影响产品的质量,还可能会引起设备的损坏和生产效率的下降。未解决这一

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