【前言】为什么要写公司深度文章，因为我们面对的投资噪音太多，经常只见树木不见森林，无法了解生意的本来面貌。我们立足于公开信息，客观理性分析，提出深度观点，还原生意本质。
集成度竞争
以 BRAM（块随机存取存储器）、DSP（数字信号处理器）、收发器等为代表的固化单元性能是 FPGA 性能体系的第二大部分。除了可编程的逻辑单元外，现代的 FPGA 还集成了许多固化单元，常说的 FPGA 的 SerDes 速率、DSP 工作频率等，都是在谈论 FPGA 中不同的固化单元的性能。
集成度竞争是 FPGA 厂商第二阶段的竞争主线 （2000-2010）。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，即“硬核”化。
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 实现），可以节省 80% 的功耗和 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、DDR 接口、CPU、GPU 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，这是现代的 FPGA 中往往包含了许多固化单元的原因。因此，从 FPGA 的性能评价指标上，也往往涉及到这些固化单元。
*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。
其他容量及性能技术指标
FPGA 芯片的技术水平主要体现在容量和性能两个方面。LUT 数量是 FPGA 芯片容量的基础性指标。性能方面，工艺制程直接影响芯片的功耗和性能，门级规模代表着 FPGA 可开发的潜力，这三个重要指标在前面文章已做详细分析，另外还有例如 SerDes 速率、DSP工作频率等技术指标，具体介绍如下：
DSP 数量：FPGA 芯片数字信号处理能力的重要指标。DSP 单元可以实现多个数的乘法、加减法、宽位逻辑操作等功能。DSP 的主要参数包括乘法器的位数和加法器的位数。
DSP 工作频率：DSP工作频率越高，数据运算速度越快。通常以兆赫兹（MHz）为单位。
RAM 容量：FPGA 芯片中数据存储能力的重要指标。RAM 包括多个内嵌整块 RAM 和用 LUT 实现的分布式 RAM。RAM 的存储容量通常以 Kbit 为单位。
User IO 数量：FPGA 芯片数据接口能力的重要指标。指用户可用的最大输入/输出接口数量。
SerDes 速率：FPGA 的 SerDes 速率直接反映了 FPGA 与外界联通的能力。步入信息社会，数字信息的爆发导致了硬件承载数据量的爆炸式增长，在提高设备系统数据处理能力的同时，还需要提高其数据传输能力，避免大量数据等待处理而导致数据拥塞。该速率越高，数据传输量越大。通常以 Gbps 为单位。
在 5G 时代，SerDes 需要达到 28Gbps 甚至更高的 32Gbps，才能满足 5G 通信协议的“肚量”，而进入人工智能时代，大量的、重复的数据传输甚至将超出 32Gbps 的传输能力范围，从而要求 FPGA 达到 56Gbps 甚至更高的传输速率。
DDR 速率：指 DDR2/DDR3/DDR4/DDR5 同步动态随机存储器数据读取接口的标准速率。数据速率单位以 MT/s 为单位。
功耗：FPGA 的总功耗由静态功耗、动态功耗、IO 功耗和收发器构成，静态功耗是电路的功耗，主要是由晶体管漏电造成；动态功耗指芯片处于工作状态时电路翻转产生的功耗，来源于时钟、逻辑、BRAM、处理单元、收发器等单元，动态功耗越低，芯片耗电越少。芯片功耗越低，芯片寿命越长，设备的耗电就越少，散热要求越低（或不需要额外的散热改造），整体尺寸亦愈能小型化。一般来说，嵌入式处理非常看重功耗，功耗预算不超过 50W。FPGA公司通过两种方式降低功耗：1）硬件上，使用更先进的制程和工艺、3D-IC 技术、嵌入更多的固化单元、更低功耗的架构；2）软件上，优化布局算法，以减少跨时钟域和多余的逻辑资源的占用，以及提供功耗估计工具方便用户修改。
因此，不少厂商在功耗上另辟蹊径，以建立在低容量市场的竞争优势，从而摆脱低容量市场单纯依靠量大低成本的竞争方式，以及一贯以来的价格战问题。低容量市场技术成熟，进入壁垒相对较低，厂商之间提供的产品差异不大，往往容易出现价格战的问题。但由于“性能-功耗-便携性”的矛盾一直存在，低容量市场对低功耗的追求同样在不断增长。因此，优化功耗的能力是低容量市场厂商除了价格之外的的竞争法宝。
*例如，目前全球出货量最高的 FPGA 厂商 Lattice，其 Certus 系列就使用了 FD-SOI工艺，比起基于 CMOS 的竞品，例如 Altera 的 Cyclone、赛灵思的 Artix，其功耗要低 70%-75%。因此，尽管 Lattice 在 FPGA 全球市占率仅为 5%，没有大容量 FPGA 产品线，但凭借在功耗上的优势，在低容量市场优势明显，整体毛利率同样能达到 50%以上。
*该篇文章篇幅过长，国内厂商主要产品的技术指标情况放于后续文章中分析总结
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