十一月_FPGA專題｜全球FPGA市場現況討論(上)
在FPGA的定位上，往往會被質疑無法與ASIC力拼，有觀點認為因為開發成本高，且量通常不大，因此市場難以成長甚至萎縮。首先不可否認FPGA的軟硬體開發成本相對較大，然而根據市場研究機構Mordor Intelligence發布的最新報告指出，2023年全球 FPGA市場規模為87.6億美元，隨著5G、AI、自駕車等新科技不斷推出帶動龐大需求，預估2028年將成長至130.7億美元。前三大區域市場中以亞洲的規模最大，預估2025年市場占比為44%，其次是北美的32%與歐洲的17%，可發現市場依然持續成長；接著再從FPGA的優點歸納與探討，其實不難發現其不容易被取代的地方。
(1).程式化/靈活性高：可透過程式設計對其邏輯單元進行任意配置以具備特定功能，使得FPGA適用於各種應用領域；換句話說軟體工程師可依據程式語言讓FPGA因應需求進行定制化開發，當需求改變時不用更換硬體即可透過程式更新功能以適用新應用。
(2).平行性：FPGA具有大量的程式化邏輯單元(Gate 數量大)，可同時執行多種操作以進行高度平行處理，使其很適合用於數據計算、數位信號處理等相關應用。
(3).低延遲：由於FPGA的邏輯配置是透過硬體完成，相較於利用軟體運作的演算法可提供更低的延遲和更高的響應速度。使其在高效能運算領域具有優勢。
(4).低功耗：FPGA可以透過程式定制邏輯電路以直接執行指令，省去讀取、編譯等程序故功耗較低。
基於上述優點回答與ASIC的競爭關係，倘若該終端市場規模不大或還未到達規模經濟時，開一顆FPGA的成本相對ASIC 來說更有競爭力；若遇到終端市場的協議或規格尚未一統且量少價高汰換時間長，此時FPGA能透過編譯的方式降低成本；另一種情況是終端客戶對晶片使用情況會改變，像是資料中心當中部分晶片會有存取或運算的晶片需求(尖峰時段支援運算、離峰時段支援存儲)，然而建置兩組晶片不符合經濟效益，此時的FPGA就符合該需求。以上情況，FPGA晶片會有不可取代性，基於此我們歸納出幾個領域，包括:(1).車用計算上，FPGA已廣泛安裝於攝影機與感測器模組；(2).通信晶片考量通信協定常會依據需求不斷修改，且須具備高速的資料收發和交換能力，故FPGA成為首選處理器，使其於無線與有線通信、物聯網的使用量都持續上升；(3).工業應用上，需要能夠同時接收並處理來自多台生產設備資料，計算速度快且功耗低，FPGA已大量使用於工業通訊、自動控制、機器視覺、邊緣計算模組以建構智慧工廠系統；(4).消費性電子領域，因為有迭代速度快的產品特性，因此FPGA的高靈活度易受到廠商青睞，主要用於需要高解析度圖像處理的智慧手機、無人機、AR/VR等產品。(5).資料中心上，用於網路交換層與伺服器軟體之間的硬體加速，可將部分需要即時處理或定制計算交由FPGA執行。(6).AI應用上，由於資料處理需要延遲性低及靈活性高，在雲端與邊緣計算應用廣泛，可滿足人工智慧模型建置及其及時決策需求。整理如下表一所述。
表1、FPGA適合應用領域及其項目
