【编者按】2024年，集成电路行业在变革与机遇中持续发展。面对全球经济的新常态、技术创新的加速以及市场需求的不断变化，集成电路企业如何在新的一年里保持竞争力并实现可持续发展？为了深入探讨这些议题，《集微网》特推出展望2025系列报道，邀请集成电路行业的领军企业，分享过去一年的经验与成果，展望未来的发展趋势与机遇。
本期企业视角来自：广东高云半导体科技股份有限公司（以下简称“高云半导体”）
半导体市场显强劲复苏势头
2024年，尽管经济表现疲软，但半导体行业整体复苏回暖明显，处于新一轮增长周期的起点。根据美国半导体行业协会（SIA）发布的数据，2024年全球半导体行业市场规模将达到5345亿美元至6202亿美元之间，同比增长率在17%左右，显示出强劲的市场复苏势头。
全球人工智能、高效能运算（HPC）需求的爆发式增长，极大地带动了相关算力、存储芯片的市场需求。此外，智能可穿戴设备、智能家居等新兴消费电子产品的技术改进和生态构建，也成为半导体市场增长的重要动力。
从全球市场来看，FPGA市场主要由AMD（Xilinx）和Altera两家主导，但国产FPGA厂商占据的市场份额在逐年攀升，也有越来越多的国产FPGA公司开始开拓海外市场。高云半导体是国产FPGA公司出海的第一家，从2019年就开始布局海外市场，目前在日韩、欧美地区都设立了销售网点，在海外也取得了不少成绩和口碑。
从工艺技术来看，国产FPGA大部分还是处于28/22nm的工艺节点，落后国外FPGA厂商1~2代产品，也正在向16/12nm工艺迈进，相信在明后年将会看到新的产品面世。另外从逻辑资源来看，国产厂商也在从中低密度向高密度迈进，高集成度的SoC FPGA芯片将是发展趋势。
对于过去的一年，高云半导体一直坚持技术创新引领市场发展，一方面坚持正向设计，不断攀越更高的工艺设计，从55nm到22nm，乃至向12nm发展；另一方面紧贴市场，提早布局新型市场的产品，如汽车、人工智能、机器人、新消费市场等。
展望未来，高云半导体指出，FPGA产品在以下几个市场会有增长：
一是工业市场，随着工业4.0发展，受益于工业智能化、数字化的发展趋势，工业领域不断提升的精确控制需求及越来越多的协议/标准并存正在驱动 FPGA 的成长，如马达控制、工业相机、仪器仪表、工业机器人、高端装备、工业通信、半导体测试设备等都是拉动FPGA增长的应用方向。
二是汽车市场，新能源汽车依然是FPGA应用的一个重要市场，高云FPGA已成功应用到国内多家知名车企，覆盖智能座舱、车身、动力及自驾系统。
三是消费市场，搭载AI的消费终端产品，如手机、AI PC、AI眼镜，以及体验类消费产品，如AR/VR、投影仪、3D打印机，游戏机等，也是FPGA的重要增长方向。
边缘AI为FPGA带来显著机遇
2024年，FPGA行业市场竞争非常激烈，价格内卷，为企业发展带来了不小挑战，具体表现在两个方面。
一是在经济环境下行周期，消费市场疲软的情况，终端客户对供应商都提出了成本控制的挑战。
面对这种情况，高云半导体一方面提高内部的运营生产管理，从物料、生产、检测、质量等方面做精细化管理，降低内部运营成本；一方面加强洞察市场及客户的需求，研发更具差异化创新的产品，提高原型验证效率，缩短客户产品上市时间。
另外一个核心挑战就是产品的设计与研发能力。从技术能力而言，国际厂商有比较深厚的技术积累，国产FPGA在逻辑单元数、性能、功耗等方面还需要努力追赶。另外EDA工具、IP核资源方面相对匮乏，限制了FPGA的设计能力和应用范围。FPGA设计需要高度专业化的知识和技能，而国内FPGA专业人才相对短缺。因此，高云十分重视人才培养及梯队建设，与众多知名高校展开合作，出版FPGA专业书籍，建立联合实验室，以培养专业人才。公司研发投入和技术实力也相当可观，目前高云大多芯片集成的核心IP模块均为自研，整个软件流程实现自主可控，拥有近200个自研IP，展现了研发团队卓越的芯片设计能力。
此外，随着生成式AI的爆发式发展，AI在终端上的全面渗透带来机遇。未来，大模型将牵引AI，从数字世界走向物理世界，在手机、PC、智能汽车、机器人等智能终端落地，全面开启大模型的端侧AI时代，处理器芯片、AI芯片、SoC芯片、存储芯片等将迎来巨大的机会。
同时，作为计算底层支持的芯片也面临各种挑战，既要在架构上更快速、更灵活地适配各种AI模型，应对带宽、存储的新挑战，也要满足终端产品低功耗、安全性、轻量化的市场要求。高云半导体表示，从算力和功耗等角度来看，FPGA在AI推理尤其是边缘端的推理应用中具有独特优势，边缘AI的发展将为FPGA市场带来显著增长。在边缘AI，FPGA可以把多路信号数据进行整合预处理，加速计算，主要应用在机器视觉、图像识别、语音识别等场景，机器人、AI PC、AI眼镜、智能汽车将是未来边缘端的重要载体。
车规芯片累计出货超500万颗
尽管2024年汽车半导体增长放缓，但随着新能源汽车的智能化和电动化进程加速，汽车半导体长期需求依然强劲。
高云半导体指出，这将给高性能功率半导体芯片（如IGBT、SiC等）、各类传感器芯片、计算芯片以及通信芯片带来巨大的增长机会；同时，从政策方面，稳定安全有韧性的供应链是国内汽车半导体行业的一项战略目标，将加速汽车半导体国产替代进程。
从半导体技术来讲，汽车半导体将朝着更高性能、更低功耗和更小尺寸的方向发展，汽车芯片架构集成度会更高，Chiplet技术将会在车规SoC芯片更好的应用；新型半导体材料（如SiC、GaN等）具有更高的性能、更低的功耗和更好的热稳定性，也将推动汽车半导体在功率转换、能量管理等方面的应用。
高云汽车产品在小蜜蜂、晨熙、Arora-V每个系列都有相应的车规产品，逻辑资源覆盖1K，2K，4K，9K，15K，18K，25K，60K，138K。2024年11月，高云Arora-V产品系列第一颗车规芯片——GW5A-LV25PG256A0 芯片通过了 AEC-Q100（Grade1）认证，这标志着高云已开启 Arora V 22nm 产品家族汽车认证与应用的序幕，22nm 不同逻辑容量（15K，25K，60K，138K）车规产品，也将在2025年陆续推出市场。截止2024年11月，车规FPGA芯片出货量已超过500万颗。
在车规芯片质量可靠性方面，高云车规FPGA芯片除了通过硬件级别的AEC-Q100认证外，还通过软件级别的汽车功能安全和道路安全的认证，今年5月，高云半导体获得了莱茵颁发的 ISO 26262 & IEC 61508功能安全双标准产品认证证书。
