英伟达LPX机架引入FPGA芯片:国内供应商梳理
一. 增量逻辑英伟达在GTC 2026上发布了Groq 3 LPX机架,定位AI推理加速器,预计将在今年下半年面世。LPX每个Tray包涵8颗LPU及1颗FPGA,FPGA作为可编程串行链路旁路和调度元件,核心功能包括:(1)节点互连与调度:弥补LPU以SRAM为先的架构短板,实现节点间动态互连,通过硬件级调度逻辑降低延迟。(2)协议转换与接口适配:兼容不同网络标准与主机接口协议,保障系统兼容性,降低异构部署门槛。(3)预/后处理加速:实现推理任务的前置预处理、结果后处理,将LPU从非核心任务中释放,专注于核心张量计算。每个Rack(32Tray)需32颗PPGA,FPGA单价约1.2万美元,若年需求量37.5万颗,合计市场价值45亿美元。
据Prost&Sullivan数据,2025年全球PPGA市场约125亿美元,上述AI服务器的增量场景将推动市场快速增长。
二. FPGA概览算力芯片按定制化程度可分为三大类:通用型(GPU、CPU)、半定制化(FPGA)、定制化(ASIC)。FPGA(现场可编程门阵列)是一种半定制化集成电路,芯片内部预先集成大量可自由配置的逻辑单元、存储单元、I/O单元与互连布线资源;芯片出厂后,用户可通过硬件描述语言对内部逻辑结构进行编程、重构,从而实现特定功能。2.1 核心优势(1)可重构性:可反复修改硬件逻辑,灵活适配算法迭代、协议升级、功能变更,无需重新流片。(2)低延迟:采用硬件并行执行架构,端到端延迟远低于GPU指令调度,适配实时场景。(3)低功耗:特定任务场景下无冗余运算,功耗低于GPU。2.2 核心短板(1)单位成本高:同等算力下,FPGA单芯片成本远高于ASIC。(2)开发门槛高:需采用硬件描述语言(Verilog/VHDL),硬件设计难度远高于高级语言开发。(3)性能受限:单颗FPGA的峰值算力低于高端GPU,功耗与能效比上限弱于ASIC。2.3 按性能分类(1)高端FPGA:采用7nm/5nm先进制程,用于AI加速、5G通信、军工航天。
(2)中端FPGA:采用28nm/40nm成熟制程,用于工业控制、汽车电子、边缘AI。(3)低端FPGA:采用55nm及以上制程,用于消费电子、接口扩展、物联网设备。2.4 市场格局(1)海外头部:赛灵思(AMD旗下)、Altera(英特尔旗下)、Lattice(莱迪思)、Microchip(微芯)。(2)国内头部:紫光同创(紫光国微)、复旦微电、安路科技、成都华微、高云半导体。