中国团队首获FPGA 2025最佳论文奖

3月3日，从刚刚落幕的国际可重构计算领域顶级会议“FPGA 2025”（以下简作FPGA’25）获悉，今年该会议的最佳论文奖颁发给了无问芯穹和上海交通大学、清华大学共同提出的视频生成大模型推理IP工作——FlightVGM。据了解，这是FPGA会议首次将该奖项授予完全由中国大陆科研团队主导的研究工作，同时也是亚洲国家团队首次获此殊荣。

获奖证书

据介绍，这项工作首次在可重构逻辑集成电路（FPGA）上实现了视频生成模型（VGMs）的高效推理，也是该团队继去年在FPGA上加速大语言模型FlightLLM（FPGA’24）后的最新系列工作。与英伟达3090 GPU相比，FlightVGM 在AMD V80 FPGA上实现了1.30倍的性能提升与4.49倍的能效提升（峰值算力差距超过21倍）。

此前清华大学电子系已有相关工作分别于2016年和2017年被FPGA 国际会议收录，其中2017年的论文还在当年被评为唯一最佳论文，只是当时该工作系与海外团队共同完成。此次FPGA’25最佳论文的作者成员全部来自中国，这也是亚洲首次由单一国家团队获得该会议最佳论文奖。

作者团队在论文中提到，在大模型部署成本争议甚嚣尘上的产业背景下，以FPGA、ASIC等灵活可编程硬件和专用任务集成电路来提升硬件运行效率，或将成为大模型落地效率提升与成本降低的关键一环。2024年，无问芯穹曾以大语言模型定制推理IP FlightLLM 被FPGA会议录取，今年再次以VGM模型定制推理IP FlightVGM 拿下最佳论文奖，都是在通过创新硬件架构提升效率。据悉，这一系列研究成果现已被集成到无问芯穹自研大模型推理IP LPU（Large-model Processing Unit）之中，并已与合作伙伴开展合作验证。

论文第一作者刘军是上海交通大学博士生，共同一作曾书霖目前在清华大学从事博士后工作，通讯作者是清华大学电子工程系系主任和无问芯穹发起人汪玉和上海交通大学副教授、无问芯穹联合创始人兼首席科学家戴国浩。

据 Frost&Sullivan 预测，预计 2025 年全球 FPGA 市场规模将超过 125 亿美元，国内市场规模将从 2022 年的 208.8 亿人民币提升至 2025 年的 332.2 亿人民币，三年 CAGR 约 17%。

Susquehanna分析师Chris Rolland曾在报告中指出，FPGA短缺受影响的主要是网络、光学和电信设备。FPGA需求大涨源于5G和AI的推动。在5G市场，由于5G通信通道数大幅增加，尤其是大规模MIMO里的通道数是此前的数倍到数十倍，因此5G基站单站的FPGA用量就大幅上涨。根据测算，4G基站单站可能只需要1—2块FPGA，5G基站需要4—5块，同时5G基站密度大概是4G基站的1.5倍。因此，5G时代，基站对于FPGA的需求量大概就是4G时代的3倍以上。

而在AI方面，随着AI和边缘终端的结合越来越紧密，ASIC的弊端开始显现。一般情况下，芯片用量需要达到10万片以上，这样开发ASIC才能够有价值。但在边缘AI领域，大部分市场都达不到这个芯片用量。这部分需求基本都转向了FPGA，通过对FPGA编程，FPGA能够执行ASIC可执行的任何逻辑功能，并且无需等待三个月至一年的芯片流片周期。

具体到市场应用中，不管是汽车、数据中心、5G通信和工业，都对FPGA有着越来越多的需求。

在应用领域方面，行业龙头企业 AMD（Xilinx）、Intel（Altera）的产品已可对工业控制、网络通信、消费电子、数据中心、汽车电子、人工智能等主要下游领域形成全面覆盖，国产厂商现阶段的产品线尚有不足。与硬件水平的问题殊途同归，国产 FPGA 首先需要突破先进的硬件技术，才能够在高端应用领域占有一席之地，而目前国产 FPGA 尚处于中低端市场。

不过，近年来，随着国产化趋势渐渐进入 FPGA 市场，国产 FPGA 厂商已占有一席之地。从需求侧看，中国 FPGA 市场目前以容量<500K、制程在 28-90nm 的产品为主，中低端市场空间更为广阔。