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由点到面,国产FPGA产业链的突围之路漫漫

2019-09-09 10:22
来源: 与非网

随着AI、大数据、物联网、无人驾驶等新兴技术的发展,FPGA凭借灵活性、可重构性赢得了更多增量市场。赛灵思的营收也一路高歌,在2019财年突破了30亿美元,年度增长高达24%,而全球FPGA市场规模在50-60亿美元,仅赛灵思一家就占据了半壁江山,加上英特尔PSG和Lattice拿走的市场份额,留个国产FPGA的市场空间所剩无几。

国内FPGA发展的最大障碍就是专利技术,赛灵思和英特尔两家公司从单元架构、IP,到互联等核心技术设置了层层壁垒,国产FPGA公司发展二十多年来,在突围的路上走得异常艰难,到现在依然处于被动创新、研发成本居高不下的窘况中。根据GlobalMarketInsights的数据,预计到2022年亚太区域FPGA市场将突破40亿美元,而国外厂商会占到99%的市场份额。在国产当自强的大背景下,如何发力突围成为国产FPGA厂商面临的最大挑战。

目前国内的FPGA厂商主要有京微齐力、高云半导体、紫光同创、上海安路科技、AGM几家公司,下面我们就透过这些公司的发展来看一看国产FPGA市场的发展历程。

由点到面,国产FPGA产业链的突围之路漫漫

京微齐力:二次创业再出发

大家可能对京微齐力没有太深刻印象,但是一定听说过“京微雅格”这个名字。京微雅格就是京微齐力的前身。京微雅格成立于2005年,为了绕过国外公司的专利壁垒,没有做与赛灵思、Altera(现在的英特尔PSG)、Lattice Pin-pin兼容的芯片,而且采用了SoC FPGA的战略,片上整合了DSP、Memory、MCU等单元的产品。当时京微雅格CEO刘明的解释是,FPGA和MCU不同,MCU可以从ARM获得授权,而FPGA所有的代码、工具都要自己一点点去搭,国外公司对我们造成的技术壁垒,这就好比高速公路设有收费站,咱们进不去,只好另辟蹊径,走乡间小路。

从2012年开始,京微雅格开始将产品商用化,相继推出了“山”、“河”系列,但是面向的都是中低端市场。在2016年初,京微雅格发布了面向高端市场的“云”系列CME-C1,也代表国产FPGA从低端逐步迈向中高端市场。当时京微雅格的市场副总裁王海力介绍,CME-C1在关键技术指标上达到了国内领先,可实现对同行竞争对手中端FPGA芯片的部分替代,有效填补国产FPGA的市场空白。

可惜,在2016年6月,京微雅格因为资金、结构调整的问题走向了分裂。还是在王海力和几名老员工的坚持和努力之下,得到了投资方的注资,进行二次创业,成立了京微齐力。除了继续销售原有的FPGA芯片,还研发面向人工智能等新兴应用的AiPGA芯片、异构计算HPA芯片、嵌入式可编程eFPGA IP核,现在京微齐力逐步走向了正轨。

高云半导体:从技术到市场拓展,步步为营

再看凭借技术起家的高云半导体,似乎比京微雅格走的顺利一些。2014年,高云半导体成立于佛山,后搬到广州,核心研发人员平均从事FPGA软件、硬件技术开发时间超过15年。其CEO朱璟辉毕业于清华大学,从1996年到2011年在Lattice负责技术研发,经历了7代FPGA产品开发,获得了11项美国专利,5项中国专利;其SVP 宋宁曾在Lattice、Cadence担任过高工,负责高云半导体FPGA全流程软件开发,对FPGA架构、硬件设计、软件研发同步开发有独到经验。

在产品研发方面,高云半导体2015年量产国内第一块产业化的55nm工艺400万门的中密度FPGA芯片,并开放开发软件下载;2016年第一季度顺利推出国内首颗55nm嵌入式Flash+SRAM的非易失性FPGA芯片;2017年小蜜蜂家族中的GW1N-4、GW1N-1,晨熙家族GW2A系列FPGA产品开始批量出货;2018年,高云宣布研发成功了GW3AT-100,这是国内首款28纳米中高密度FPGA,由台积电代工;2019年,高云宣布推出安全FPGA。

在销售方面,今年1月,高云半导体宣布累计出货FPGA器件1000W片;今年3月,高云半导体宣布累计出货1500万片,客户覆盖工业、车载、通信、家电、消费及IoT等领域,已有70余家客户实现了大批量生产,应用于300个项目中。今年,高云半导体又相继签订了美国、英国、日本、俄罗斯等海外市场的代理商,向海外进军。

从产品研发到市场开拓,从国内到国际市场,从低密度产品到高密度产品,高云半导体从主攻技术移步到主攻市场,在FPGA市场的发展可谓步步为营。

紫光同创:高中低端全面布局

紫光同创是紫光集团旗下的子公司,成立于2013年,注册资金达3亿元、总投资达到10亿元,主要产品是可编程逻辑器件,拥有Titan、Logos和Compact共3个系列产品。其中Titan PGT30G已量产,采用了完全自主产权的体系结构和主流先进制造工艺,带有DDR3和PCIe接口,可以达到千万门级,制程工艺采用了台湾联华UMC的40nm制程。

紫光同创的Titan系列高性能FPGA PGT180H拥有2000多万门规模、6.25Gbps 高速串行接口Serdes,可满足部分通信设备应用需求,目前已在中兴通讯、烽火通信、华三通信等公司实现了量产应用。除了中大规模FPGA器件外,紫光同创还陆续推出了CPLD和小规模FPGA器件,在大、中、小规模产品领域全线出击,不断完善产品线。

今年8月,紫光国微拟对全资子公司茂业创芯增资1亿元人民币,以助力茂业创芯对参股子公司深圳市紫光同创增资事项顺利实施,紫光同创本次融资的重点发展方向是加速和保障28nm新产品研发,紫光同创28nm产品为Logos-2系列高性价比FPGA,产品规模覆盖15K~330K逻辑单元 LE,最大规模高达3000多万门,共有近10款产品,带有6.6Gbps/12.5Gbps serdes、DDR3、LVDS和MIPI等高速接口,Logos-2系列FPGA定位于通信协处理、人工智能终端、工业与物联网、高速视频流媒体处理等中高端市场应用领。

显然,紫光同创的战略方向不仅是布局中低端市场,高端应用也要覆盖,尤其是在中国市场发展人工智能、自动驾驶技术发展迅速,需要高端FPGA来实现加速处理。

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