新一代FPGA平台开发及产业化项目可行性研究报告
思瀚产业研究院 复旦微电    2023-04-29

1、项目基本情况

本项目拟开发基于 1xnm FinFET 先进制程的新一代 FPGA，面向计算机视觉、机器学习、高速数字处理等应用场景，针对智能座舱、视频监控、医学影像、网络通信等行业领域，提供低成本、低功耗、高性能、高可靠性的产品系列。

项目完成后，将丰富公司的现场可编程门阵列产品系列谱系，满足人工智能和数字通信对新一代 FPGA 产品的市场需求，进一步提高公司的市场地位和综合竞争力。

2、项目实施背景及必要性

（1）FPGA 技术向更高性能和更大容量等方向迭代

一般 FPGA 采用更高速电路设计、更先进工艺制程、系统级封装形式、复杂异构 SoC 系统等方式，持续向高带宽、高容量、高密度、高集成度、低功耗方向发展。

随着系统对数据吞吐量的要求越来越高，用于海量数据处理的高端 FPGA必须具有高带宽，因此要求 FPGA 不仅要提升数据总线带宽，还要能够对数据通路进行流水线处理，带来提高时钟频率、降低延时、高速数据接口等一系列要求。工艺制程是 FPGA 技术迭代的基础，因此，新一代 FPGA 需要采用更高制程，降低逻辑模块之间的互联延时，增加逻辑规模和 DSP、RAM、I/O 等资源的容量，集成更高工作频率和运算速度的 DSP，以及 PCIe、SerDes、DDR 等高速接口 IP。

高时钟频率的运行带来过高功耗，因此性能功耗比成为重要的技术指标，反映出器件在单位功耗下所能提供的计算能力。本项目拟开发基于 1xnm FinFET 先进制程的新一代 FPGA，通过设计优化实现最佳的性能功耗比，采用扇出型和 2.5D先进封装提高容量，集成了丰富的 DSP 等资源，具有高性能、低延时、高吞吐量的并行运算能力，在市场需求不断变化的情况下，能够在性能和成本间取得平衡，弥补专用集成电路在灵活性、扩展性上的不足。

（2）人工智能和数字通信市场对 FPGA 需求旺盛

FPGA 常用于处理复杂、多维信号，运行时无需占用系统内存，适合需要灵活配置的定点运算。FPGA 在数字通信中具有广泛的应用，在有线通信领域主要用于接入、传送、路由器、交换机等设备，在无线通信领域主要用于基站等无线通信设备的射频信号处理。FPGA 也是一种重要的 AI 芯片，一般部署在云端和边缘端。随着 ChatGPT 的重大突破，人工智能技术将逐渐在各行各业深入融合和广泛应用。

根据 Grand View Research 数据，2022 年全球人工智能市场规模为1,365.5 亿美元。预计 2030 年市场规模将达到 18,117.5 亿美元，年均复合增长率为 37.3%。海量数据的产生和算法模型的发展，带来对计算、存储、网络三大资源的快速需求。

根据 IDC 预测，2026 年全球数据总量将达到 221,000EB，年均复合增长率为 21.2%。AI 芯片主要包括 GPU、FPGA、ASIC。根据 PrecedenceResearch 数据，2022 年全球 AI 芯片市场规模为 168.6 亿美元，预计 2032 年市场规模将达到 2274.8 亿美元，年均复合增长率为 29.72%。异构计算将成为 AI 服务器算力的主流趋势，充分利用不同架构处理器的特点解决算力瓶颈，因此，智能算力中 GPU、FPGA、ASIC 的搭载率均会上升。

根据 VerifiedMarketResearch数据，2021 年全球 FPGA 市场规模为 70.6 亿美元，预计到 2030 年市场规模将达到 221.0 亿美元，年均复合增长率为 15.12%。

3、项目实施可行性

公司是国内 FPGA 领域技术较为领先的公司之一。公司 FPGA 产品线已成功突破了超大规模 FPGA 架构、可编程器件编译器、多协议超高速串行收发器、异构智算架构、高可靠可编程器件、超大规模可编程器件配套全流程 EDA 等关键技术，在 FPGA 领域形成了明显的技术集群优势，构建了核心技术壁垒，夯实了竞争优势。

公司目前已可提供千万门级和亿门级 FPGA，具备全流程自主知识产权 FPGA 配套 EDA 工具 ProciseTM。公司在 28nm 工艺制程上已形成丰富的FPGA 产品谱系，其系列产品已在通信领域、工业控制领域及高可靠领域获得广泛应用，为新一代 FPGA 产品的开发和产业化提供了充分的技术积累和市场优势。

4、项目的投资概算及实施主体

本项目建设期三年，项目总投资 66,100.00 万元，拟使用募集资金 64,610.00万元。项目实施主体为上海复旦微电子集团股份有限公司。

5、项目涉及的政府报批情况

截至本报告出具日，本项目的相关报批事项正在办理中。

此报告为公开摘取部分，需定制化编制政府立项、银行贷款、投资决策等用途可行性研究报告咨询思瀚产业研究院。