Vou me expor e dizer que isso é de longe dominado pela simples oferta e demanda. Os switches Ethernet são produzidos em massa com enormes economias de escala e são vendidos com descontos por chips que não são tão amplamente utilizados. Os FPGAs, eu diria, não são tão amplamente implantados quanto os switches ethernet e, portanto, custam mais porque os custos de desenvolvimento e infraestrutura estão espalhados por menos clientes.
Não se trata do tamanho do processo ou da matriz ou algo assim. Considere o Xilinx Virtex-7 (apenas porque eu poderia encontrar mais facilmente dados para ele) e vamos comparar com alguns contemporâneos:
- Virtex7 (2011), 28nm, ~ 6,8 bilhões de transistores, US $ 2500USD (modelos populares) a US $ 35.000USD (modelos mais avançados)
- NVIDIA Kepler GK110 (2012), 28nm, ~ 7,1 bilhões de transistores, cartões Tesla K20 ~ $ 3200USD no lançamento (preço do chip, uma fração menor disso)
- XBoxOne SOC (2013), 28nm, ~ 5 bilhões de transistores, US $ 499 USD para todo o XBox no lançamento
- Xeon E5-2699 v3 [18 núcleos] (2014), 22 nm, ~ 5,6 bilhões de transistores, ~ US $ 4500USD
Portanto, em geral, o Virtex FPGA parece ter preços razoáveis (modelos mais populares) em comparação com outro silício com contagem, geração e volume de vendas de transistores semelhantes. O XBox SOC destaca-se como algo amplamente implementado em um dispositivo de consumidor e o custo também é muito menor.
O computador da NVIDIA GK110 foi muito menos amplamente utilizado do que chips de consumo semelhantes, que acabavam em placas de jogos e eram igualmente mais caros, mesmo considerando as semelhanças arquitetônicas e o fato de os chips serem fabricados na mesma fábrica.
Quanto aos chips Virtex, não há uma diferença de 10x na complexidade dos chips de US $ 2500 vs dos US $ 35000 - estes são simplesmente muito menos populares e, com volumes de vendas mais baixos, o custo por unidade é necessariamente maior.
O mercado está cheio disso. Qualquer coisa em que você possa vender cem milhões pode sempre ficar mais barato do que algo que talvez venderá centenas de milhares.