“万能芯片”最大玩家被AMD拿下，对中国影响有多大？

【文/观察者网 吕栋】

在最后时刻，中国选择为AMD亮起绿灯，这使得该公司能以350亿美元（约合人民币2226亿元）的代价将全球最大的FPGA厂商赛灵思收入囊中。巨头之间的并购联合，无疑将使并购方的国际影响力更大，更何况还是中美之间比较敏感的半导体领域。从这个角度看，AMD吞下赛灵思或许会对中企产生不利影响。

也正因为此，在这起被称作“芯片业世纪并购”的交易被批准后，很多问题仍值得我们思考和厘清：这起美国企业之间的并购为何必须通过中国审查？中国为什么在审查一年后最终选择放行？这一收购案与英伟达收购Arm有何不同？国产FPGA芯片发展到了哪种程度？AMD收购赛灵思主要在打什么算盘？

AMD总裁苏姿丰（Lisa Su） 图源：investors business daily

中国是AMD和赛灵思最大市场

FPGA英文全称是Field Programmable Gate Array，中文直译是“现场可编程门阵列”。所谓“现场”，指的是芯片生产出来后可由下游用户编程后实现其功能需求，而不需要再返厂；“可编程”指的是在内部结构不发生改变的情况下，编程芯片中运行的硬件设计，通过硬件编程，改变电流流动的方向或者经过的门阵列以实现不同的逻辑功能。

更通俗意义上讲，FPGA芯片类似于集成电路中的积木，用户可根据各自的需求和想法，将其拼搭成不同的功能、特性的电路结构，以满足不同场景的应用需求。鉴于上述特性，FPGA芯片又被称作“万能芯片”，其既解决了ASIC等定制化集成电路通用性不足的问题，又克服了CPU等通用集成电路功耗高、体积大等缺点，可广泛应用于通信、汽车、医疗等领域。

天风证券2021年8月研报截图

这种“万能芯片”的发明者就是美国公司赛灵思（Xilinx），FPGA也是赛灵思的主要业务。2020年10月，美国CPU和GPU供应商超威（下称：AMD）宣布将以总价350亿美元全股票的形式收购赛灵思。收购完成后，AMD股东将拥有合并公司74%的股份，赛灵思股东拥有其余26%，整个公司将拥有1.3万名工程师。

在此之前，这笔收购已先后获得欧美等主要市场监管机构的批准，中国是最后一关。根据中国市场监管总局的规定，参与集中的所有经营者上一会计年度在全球范围内的营业额合计超过100亿元人民币，并且其中至少两个经营者上一会计年度在中国境内的营业额均超过4亿元人民币，均需经过中国批准后才能合并。

观察者网查询财报发现，2020年AMD在中国的营收为23.29亿美元，同期赛灵思在中国的营收为10.2亿美元，中国是两家公司全球最大的单一市场。这笔收购无疑需要中国监管机构的批准。

超威2020年财报截图

赛灵思2020年财报截图

2021年1月，双方向中国递交反垄断申报。中国市场监管总局审查后认为，赛灵思在全球和中国境内市场份额均超过50%，并且均排名第一，且集中后实体是全球唯一能够同时提供CPU、GPU加速器和FPGA三种产品的厂商，此项集中对全球和中国境内CPU、GPU加速器、FPGA市场具有或可能具有排除、限制竞争效果。

考虑到这些，中方并没有直接批准这笔收购，而是要求合并双方补充申报材料并延长审查期限。直到今年1月27日——审查延长阶段的最后一天，中方才决定附加限制性条件批准这笔收购案。

既然这笔收购影响力这么大，中方又为什么会选择放行？有资深半导体行业人士向观察者网分析了两点原因：首先，AMD和赛灵思均为美国公司，而FPGA市场本来就由美国主导，赛灵思和英特尔合计市场占有率高达87%左右，再加上Lattice和MicroChip合计5.6%的市场份额，前四家美国公司即占据全世界92%以上的FPGA供应市场，这笔收购并不会改变美国公司主导FPGA市场的格局；第二，赛灵思虽然是全球最大的FPGA供应商，但英特尔在该领域的市场份额也有30%左右，这笔收购不会导致FPGA被AMD垄断的格局，对中国用户的供应影响不会太大。而这笔收购与英伟达收购Arm有明显不同，日本软银拥有的Arm在移动终端IP市场占有率超过90%，如果被英伟达成功收购，那美国公司将同时主导X86架构和Arm架构，对中国公司将会造成重大不利影响。

2019年FPGA市场占有率情况 天风证券2021年8月研报截图

CINNO Research分析师则向观察者网指出，FPGA行业集中度远低于架构行业，此次中国通过附加限制性条件同意收购，短期内赛灵思仍将供应大容量FPGA，其他规模较小的独立FPGA企业获得发展机遇和发展时间后可以填补缺口。不过，考虑到赛灵思在FPGA领域的技术能力和中国市场对其产品的巨大需求，我们依然需要预防AMD将其CPU与赛灵思的FPGA进行捆绑销售。

中国市场监管总局也考虑到了这一点。这次批准附加的限制性条件就包括：AMD不能将其CPU、GPU和赛灵思的FPGA进行强制捆绑销售；继续向中国市场供货相关产品；确保赛灵思FPGA的开发方式符合交易前的计划；继续保证AMD产品、赛灵思产品和第三方产品的互操作性，并且这种互操作性水平不低于AMD产品和赛灵思产品的互操作性；对第三方制造商的信息采取保护措施等。

国家市场监管总局向AMD附加的限制性条件

国产FPGA差距仍大

紫光集团前董事长赵伟国曾说过，相对于其他通用芯片，FPGA属于战略芯片，发展FPGA对国家战略意义重大。调研机构MarketResearch Future预测，随着5G和AI的发展，全球FPGA市场规模将从2018年的63.35亿美元增长到2025年的125.21亿美元。

FPGA市场前景诱人，但是门槛之高在芯片行业里也无出其右。全球曾有60多家公司先后斥资数十亿美元，前赴后继地尝试攻克FPGA高地。但哪怕在芯片领域，FPGA也是一个技术密集型赛道，没有坚实的技术功底，很难形成有竞争力的产品。

复旦微招股书截图（ 下同）

目前，中国FPGA产业仍处起步阶段，国内厂商主要有：紫光同创、复旦微、成都华微电子、安路科技、智多晶、高云半导体和京微齐力等，这些厂商目前营收规模均较小，专利数和国外企业也有较大差距。

2021年8月登陆科创板的复旦微（截至发稿A股市值319亿元，较上市之初的高点跌去37%），自称是国产FPGA芯片设计领域的领先者。该公司早在2004年就开始进行FPGA的研发，目前已经向国内数百家客户发货。但无论是技术实力和营收规模，复旦微与赛灵思的差距都不是一星半点。

复旦微各系列FPGA芯片产品介绍及应用领域

从技术上看，工艺制程、门级规模及SerDes速率是FPGA产品性能的重要指标。其中，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，SerDes速率直接反映FPGA与外界联通的能力。

在工艺制程方面，赛灵思7nm产品已发布，复旦微FPGA主要制程为65nm及28nm制程，已开启14/16nm工艺制程研发；门级规模方面，赛灵思16nm制程产品门级规模为十亿门级，28nm制程产品门级规模为亿门级，而复旦微65nm制程产品门级规模为千万门级，28nm制程产品门级规模为亿门级，已开启十亿门级产品研发；SerDes速率方面，赛灵思16nm制程产品最高支持32.75Gbps X 96通道或58 Gbps X 32通道；复旦微28nm制程产品最高支持13.1Gbps X 80通道，尚不能满足5G通信协议的“肚量”。

在营收规模上，赛灵思2020财年营收为31.48亿美元（约合人民币200亿元），71%的收入来自28nm以下的先进制程产品，而复旦微2020年度FPGA芯片业务营收为1.5亿元人民币（2020年营收占比9%左右）。并且复旦微表示，国内用户已经形成使用赛灵思产品的习惯，该公司可能存在市场拓展困难的风险。

复旦微各业务与行业龙头的对比

再从行业特殊性来看，由于FPGA芯片能够实现“现场可编程”，客户后续编程设计的时候，FPGA厂商需要提供EDA软件。EDA软件研发难度不言自明，所以对于FPGA厂商来说，EDA工具软件的自研也是最大门槛之一。目前，紫光同芯、复旦微等国产厂商已能够提供自研EDA软件，但由于推出时间较赛灵思晚，版本迭代次数相对较少，开发工具各项功能及可用IP库还需进一步完善。

从整体市场来看，目前28nm工艺制程FPGA的主要市场份额由4家美国公司占据。而除了复旦微之外，国内紫光同创和安路科技也已推出28nm产品，国产基于28nm工艺制程的FPGA产品已经基本成熟。但复旦微指出，国内厂商在技术水平、成本控制能力、软件易用性等方面还与头部FPGA厂商存在较大差距，市场份额较小，在FPGA这一重要领域实现国产替代具有紧迫性和必要性。

行业龙头为何甘于“卖身”？

市场上曾有不完全统计显示，90%以上的大型电子设备都要用到FPGA。而赛灵思在一个门槛如此高的芯片细分赛道上已经相当成功，为什么甘于被收购？

这可能与FPGA的市场规模相关。2019年，全球FPGA市场规模约为70亿美元，未来几年增速都在10%左右，同期全球CPU整体市场规模约为1800亿美元。而现在FPGA芯片要往5nm及更先进工艺发展，这意味着研发费用将越来越大，风险越来越高，赛灵思股东们自然希望能找一个强有力的合作伙伴。

事实上，被并购几乎已经成为FPGA龙头的必然结局。全球第二大FPGA厂商Altera于2015年被英特尔以167亿美元收购；Actel于2010年被Microsemi以4.3亿美元收购；Lattice也曾同意被Canyon Bridge Capital Partners收购，但由于后者的中国背景，这笔13亿美元的收购被特朗普政府否决。

有意思的一点是，2015年英特尔收购Altera的时候，市场就有传言称赛灵思有意收购当时陷入低谷的AMD，以对抗英特尔+Altera的组合。但是几年过去，AMD股价不断飙升，目前市值已经突破千亿美元，而赛灵思的业绩和股价增长有限（目前市值约为AMD的三分之一），这笔交易的双方角色最终反转。

大手笔收购赛灵思，AMD又打的什么算盘？CINNO Research分析师向观察者网表示，随着各类异构计算需求兴起，CPU+FPGA在大数据和云计算领域有替代CPU+GPU的趋势，AMD收购赛灵思有助于补齐短板，将助推其数据中心业务。

这实际上也是当初英特尔重金收购Altera的主要原因，该公司认为未来数据中心服务器需要的不再是单一的CPU，而是需要多种计算芯片组合，才能构建出更强大的计算能力，以满足AI、大数据等应用对算力的需求。而收购赛灵思后，AMD将拥有CPU+FPGA+GPU的产品组合，在与英特尔抗衡过程中也将有更多筹码。

从英特尔2021年第四季度财报来看，数据中心已是该公司第二大业务，期内该业务营收7.3亿美元。而在2021年10月AMD发布三季度报时，该公司总裁兼CEO苏姿丰透露，AMD数据中心销售额同比增长一倍多。

截至1月27日，英特尔和AMD的CPU市场份额对比

收购赛灵思的另一个好处是AMD多了一个进入新市场的筹码。目前，FPGA在5G通信领域的应用前景被行业人士普遍看好，而赛灵思在通信、汽车、工业、航空航天和国防领域都拥有市场和客户，拿下该公司对AMD的益处不言而喻。

但AMD收购赛灵思能否如预期般发挥“1+1大于2”的效应也存在变数。TrendForce集邦咨询分析师指出，AMD在数据中心市场上相关的经验、基础与生态系统都不如英特尔完整，整合赛灵思的效果也要在完成收购后的一年半左右才可能显现，届时英特尔与英伟达应该会有更加完整的产品线来应对。

无论如何，此次收购已让AMD成功破圈，与英特尔、英伟达两大数据中心芯片巨头之间的差距进一步缩小。截至发稿，AMD（不含赛灵思）、英特尔、英伟达的市值分别是约1271亿美元、1944亿美元、5710美元。如果加上赛灵思，AMD市值将达到1713亿美元，而2015年该公司的股价一度低至19亿美元。

AMD股价走势

英特尔股价走势

“万能芯片”FPGA加速应用到智能汽车！莱迪思谢征帆：应用价格及操作难度下降

在电动化与智能化浪潮推动下，汽车电子电器架构越来越复杂，这对芯片的设计及数据处理能力提出了较高要求。在此背景下，被誉为“万能芯片”的FPGA（现场可编程门阵列），因低延时、高度灵活、可扩展等特点，在汽车市场迎来巨大的增量空间。

根据Gartner预测，2020-2026年全球FPGA市场规模从55.85亿美元增至96.9亿美元，年均复合增长率为9.6%。那么，FPGA究竟如何赋能汽车智能化发展？目前应用及技术发展情况如何？近日，盖世汽车与FPGA领域知名供应商莱迪思（Lattice）亚太地区应用工程高级总监谢征帆进行了交流。

汽车智能化赋予FPGA更多用武之地

FPGA是是可重构的计算机芯片，现场可编程性 是其最大特点。 CPU、GPU等芯片在被制造完成后，其功能就已被固定，而FPGA在制造完成后，可以根据用户需要，通过EDA软件配置特定电路，从而赋予其特定功能。

事实上，FPGA并非是新生事物，之所以至今才在汽车产业发光发热，跟智能化的快速发展密切相关。对于此，谢征帆从智能座舱和智能驾驶两个方面应用场景进行了相关介绍。

在智能座舱领域，多屏、大屏、HUD配置成为流行趋势，而车载传感与屏的联动也越来越多（如电子后视镜的应用）。在此背景下，屏幕上除了快速呈现丰富的内容外，还要保障高色域、更高对比度的显示质量。除了车载显示外，车载视觉系统和人工智能技术也被大量应用于驾驶员状态监测系统(DMS)、手势识别、语音控制和车舱内监控系统(IMS)应用中。

图片来源：梅赛德斯-奔驰

以上诸多纷繁复杂的应用需求，需要高灵活度且在数据处理上低延时的芯片支持，这就给了可编程的FPGA带来了更多用武之地。

智能驾驶方面，高级驾驶辅助系统应用中，车辆传感器数量逐步增多，由于主处理器需要连接不同的传感器接口进行数据处理，而且汽车接口也尚未实现真正标准化，所以利用FPGA的可编程特性对不同传感器进行聚合/桥接，或是实现I/O接口扩展，也是新趋势之一。

“总结来看，可编程、低功耗、低延时、并行处理能力强、散热少等特点，使得FPGA越来越多的应用在智能汽车当中。”谢征帆说到。

他同时指出，除了智能化外，信息安全、系统安全、电机控制等领域也有用到FPGA的机会，助力提升汽车的安全性。且无论技术如何发展，FPGA总能随技术升级而发挥相应作用。

FPGA在汽车产业中部分应用场景（图片来源：莱迪思）

国内外供应商加速布局，产品价格及操作难度降低

面对新的市场机遇，近年来，国内外FPGA供应商开始加速布局。作为此领域的技术领先者，莱迪思对FPGA的产品创新也有了新的思考和规划。如在近期举办的2024年上海国际嵌入式大会期间，该司带来了最新的FPGA技术方案：

Local Dimming: 应用于车载显示屏，可以让图像显示黑的地方更黑，亮的地方更亮，使显示屏呈现更清晰、明暗更分明的画面，同时降低整个显示系统的功耗。

图片来源：莱迪思

CMS（Camera Monitor System）汽车电子后视镜解决方案：晚上防眩光、能够在暗光或强光下运行等是目前CMS亟待解决的问题。莱迪思的CMS系统采用了自研的图像信号处理（ISP）技术，能够实时调整图像的亮度、对比度和色彩，确保驾驶员获得最佳的视觉体验。

图片来源：莱迪思

桥接功能：莱迪思FPGA凭借其灵活的配置和高带宽能力，成功实现了多种图像传感器与处理系统之间的桥接。如在与英伟达的合作项目中，莱迪思FPGA用于将高速图像数据从图像传感器传输到英伟达的AGX系统。通过FPGA的桥接功能，不同接口标准的图像传感器能够无缝连接到统一的处理平台，实现了高速、低延迟的数据传输和处理，助力自动驾驶向上发展。

图片来源：莱迪思

除了以上外，莱迪斯此前还推出了用于电机控制、车载信息娱乐 (IVI) 系统中的 LED 控制、车载网络 (IVN) 和 ADAS 应用中的Certus-NX FPGA ，实现对驾驶员、座舱和车辆监控的Lattice Drive?等。

除了产品创新外，谢征帆指出，在竞争逐鹿的情况下，产品的价格和技术操作难度逐步有所降低。

价格方面，谢征帆表示，“FPGA和其他的芯片系列一样，除了前两年因为缺货的原因导致涨价以外，长期来讲，如果功能性能不变的话，价格都是往下走的趋势。”

此外，他直言，这两年国内不少企业涉入FPGA，的确价格上存在一定竞争。不过，客户在决定用FPGA做早期设计的时候，价格并不一定是第一考虑因素，而是供应商是否提供成熟度足够高的方案，以及产品质量是否得到市场认可。因此莱迪思在竞争的时候，会考虑价格、成本控制，但是更多的精力会放在怎样把产品质量提高，减少客户产品进入市场的时间。

而在操作上，谢征帆介绍表示，早期FPGA的确门槛比较高，不过现在会把开发门槛降的越来越低。从设计上来讲，写FPGA不再需要专用语言，直接用C语言就可以写。此外，现在有越来越多的IP Vendor能够提供完整的经过验证过的IP，对开发者来讲就像搭积木，拼成其系统所要的模块以后就能够进行实现。与此同时，现在FPGA的性能越来越高，留给客户足够多的冗余空间，哪怕设计不是那么完美，FPGA可以帮助弥补掉。

“FPGA一旦发展到一定规模以后，一定会走到片上系统，这不光光是规模大了以后的自然需求，也是客户的要求，希望把你平台越来越多的东西融合进来。莱迪斯在规划线路图里面是有规划片上系统的。” 谢征帆说到。

对于未来发展，谢指出，汽车领域从开始设计，到产品量产再到大批量出货会有比较长的过程，所以最开始并没有期待在此领域收益会有爆发式增长，但我们看好此领域，并愿意持续投入，目前公司在工业和汽车领域营收占比为53%，未来期待在汽车领域收获更多。

来源：第一电动网，盖世汽车

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