一、FPGA簡(jiǎn)介

 

FPGA（Field Programmable Gate Array）于1985年由xilinx創(chuàng )始人之一Ross Freeman發(fā)明，雖然有其他公司宣稱(chēng)自己最先發(fā)明可編程邏輯器件PLD，但是真正意義上的第一顆FPGA芯片XC2064為xilinx所發(fā)明，這個(gè)時(shí)間差不多比摩爾老先生提出著(zhù)名的摩爾定律晚20年左右，但是FPGA一經(jīng)發(fā)明，后續的發(fā)展速度之快，超出大多數人的想象，近些年的FPGA，始終引領(lǐng)先進(jìn)的工藝。

 

 

FPGA—“萬(wàn)能芯片”

 

可編程的“萬(wàn)能芯片” FPGA——現場(chǎng)可編程門(mén)陣列，是指一切通過(guò)軟件手段更改、配置器件內部連接結構和邏輯單元，完成既定設計功能的數字集成電路。

 

FPGA可以實(shí)現怎樣的能力，主要取決于它所提供的門(mén)電路的規模。如果門(mén)電路的規模足夠大，FPGA通過(guò)編程可以實(shí)現任意芯片的邏輯功能，例如ASIC、DSP甚至PC處理器等。這就是FPGA為什么被稱(chēng)之為“萬(wàn)能芯片”的原因。

 

FPGA 內部結構

 

FPGA可隨意定制內部邏輯的陣列，并且可以在用戶(hù)現場(chǎng)進(jìn)行即時(shí)編程，以修改內部的硬件邏輯，從而實(shí)現任意邏輯功能。這一點(diǎn)是ASIC和和DSP都無(wú)法做到的。形象點(diǎn)來(lái)說(shuō)，傳統的ASIC和DSP等于一張出廠(chǎng)時(shí)就寫(xiě)有數據且不可擦除的CD，用戶(hù)只需要放到CD播放器就可以看到起數據或聽(tīng)到音樂(lè )；而FPGA是一張出廠(chǎng)時(shí)的空白的CD，需要用戶(hù)自己使用刻錄機燒寫(xiě)數據內容到盤(pán)里，并且還可以擦除上面的數據，反復刻錄。

 

可編程靈活性高、開(kāi)發(fā)周期短、并行計算效率高

 

FPGA的核心優(yōu)點(diǎn)：可編程靈活性高、開(kāi)發(fā)周期短、并行計算可編程靈活性高。

 

與ASIC的全定制電路不同，FPGA屬于半定制電路。理論上，如果FPGA提供的門(mén)電路規模足夠大，通過(guò)編程可以實(shí)現任意ASIC和DSP的邏輯功能。另外，編程可以反復，不像ASIC設計后固化不能修改。所以，FPGA的靈活性也較高。實(shí)際應用中，FPGA的現場(chǎng)可重復編程性使開(kāi)發(fā)人員能夠用軟件升級包通過(guò)在片上運行程序來(lái)修改芯片，而不是替換和設計芯片（設計和）時(shí)間成本巨大），甚至FPGA可通過(guò)因特網(wǎng)進(jìn)行遠程升級。

 

開(kāi)發(fā)周期短。ASIC制造流程包括邏輯實(shí)現、布線(xiàn)處理和流片等多個(gè)步驟，而FPGA無(wú)需布線(xiàn)、掩模和定制流片等，芯片開(kāi)發(fā)流程簡(jiǎn)化。傳統的ASIC和SoC設計周期平均是14個(gè)月到24個(gè)月，用FPGA進(jìn)行開(kāi)發(fā)時(shí)間可以平均降低55%。全球FPGA第一大廠(chǎng)商Xilinx認為，更快比更便宜重要，產(chǎn)品晚上市六個(gè)月5年內將少33%的利潤，每晚四周等于損失14%的市場(chǎng)份額。

 

FPGA比ASIC的設計流程大幅減小

 

并行計算效率高。FPGA屬于并行計算，一次可執行多個(gè)指令的算法，而傳統的ASIC、DSP甚至CPU都是串行計算，一次只能處理一個(gè)指令集，如果ASIC和CPU需要提速，更多的方法是增加頻率，所以ASIC、CPU的主頻一般較高。FPGA雖然普遍主頻較低，但對部分特殊的任務(wù)，大量相對低速并行的單元比起少量高效單元而言效率更高。另外，從某種角度上說(shuō)，FPGA內部其實(shí)并沒(méi)有所謂的“計算”，最終結果幾乎是類(lèi)似于A(yíng)SIC“電路直給”，因此執行效率就大幅提高。

 

FPGA限制因素：成本、功耗和編程設計

 

未來(lái)，如果FPGA價(jià)格到低一定程度，將替代大多數的ASIC芯片。但是，目前制約FPGA發(fā)展的三大因素主要有：成本、功耗和編程設計。

 

ASIC 與 FPGA 對比

 

成本。如果ASIC流片量大，實(shí)現同樣邏輯的FPGA成本將是ASIC的10倍以上。按照上面的初步測算，以5萬(wàn)片流片為零界點(diǎn)，低于5萬(wàn)片的小批量多批次的專(zhuān)用控制設別（如雷達、航天飛機、汽車(chē)電子、路由器，這些高價(jià)值、批量相對較小、多通道計算的專(zhuān)用設備）采用FPGA更加經(jīng)濟劃算。

 

FPGA和ASIC的成本粗算

 

功耗。FPGA中的芯片的面積比ASIC更大，這是因為FPGA廠(chǎng)商并不知道下游的具體需求應用，故在芯片中裝入規模巨大的門(mén)電路（其實(shí)很多沒(méi)有使用到），行業(yè)深度報告:FPGA—大數據和物聯(lián)網(wǎng)時(shí)代大有可為國防、汽車(chē)等，這些領(lǐng)域對低功耗要求不高。

 

編程設計。FPGA的發(fā)展中，軟件將占據60%的重要程度。例如Xilinx公司60%~70%的研發(fā)人員從事軟件工作。除了考慮芯片架構，編程設計時(shí)還要考慮應用場(chǎng)景多樣性、復雜性和效率。FPGA編程需要采用的專(zhuān)用工具進(jìn)行HDL編譯，再燒錄至FPGA中，其技術(shù)門(mén)檻非常高。

 

二、國內外FPGA游戲廠(chǎng)商收錄

 

FPGA市場(chǎng)前景誘人，但是門(mén)檻之高在芯片行業(yè)里無(wú)出其右。全球有60多家公司先后斥資數十億美元，前赴后繼地嘗試登頂FPGA高地，其中不乏英特爾、IBM、德州儀器、摩托羅拉、飛利浦、東芝、三星這樣的行業(yè)巨鱷，但是最終登頂成功的只有位于美國硅谷的四家公司：Xilinx（賽靈思）、Altera（阿爾特拉）、Lattice（萊迪思）、Microsemi(美高森美)，其中，Xilinx與Altera這兩家公司共占有近90%的市場(chǎng)份額，專(zhuān)利達到6000余項之多，如此之多的技術(shù)專(zhuān)利構成的技術(shù)壁壘當然高不可攀。而Xilinx始終保持著(zhù)全球FPGA的霸主地位。

 

FPGA是一個(gè)技術(shù)密集型的行業(yè)，沒(méi)有堅實(shí)的技術(shù)功底，很難形成有競爭力的產(chǎn)品。這也是FPGA市場(chǎng)多年來(lái)被四大巨頭Xilinx（賽靈思）、Altera（阿爾特拉）、Lattice（萊迪思）、Microsemi(美高森美)基本壟斷的原因。

 

國外FPGA廠(chǎng)商：

 

 

公司名稱(chēng)：Xilinx

 

總部：美國加利福尼亞圣何塞市

 

官網(wǎng)：http://www.xilinx.com/

 

1984年Xilinx共同創(chuàng )始人Ross Freeman, Bernie Vonderschmitt和 Jim Barnett 為自己定下了一個(gè)目標， 那就是“針對特定應用市場(chǎng)， 把Xilinx打造成為一個(gè)設計，制造，營(yíng)銷(xiāo)，及用戶(hù)可配置邏輯陣列全面領(lǐng)先的企業(yè)。”從一個(gè)專(zhuān)利起步， Xilinx的創(chuàng )始人點(diǎn)燃了一種創(chuàng )新的精神。這種精神，不僅成就了一個(gè)前所未有的行業(yè)，而且也讓Xilinx成為半導體行業(yè)當之無(wú)愧的領(lǐng)導企業(yè)。

 

Xilinx大事記

 

Xilinx發(fā)明的FPGA顛覆了半導體世界，創(chuàng )立了Fabless（無(wú)晶圓廠(chǎng)）的半導體模式。Xilinx的產(chǎn)品組合融合了 FPGA、SoC 和 3DIC 系列 All Programmable 器件，以及全可編程的開(kāi)發(fā)模型，包括軟件定義的開(kāi)發(fā)環(huán)境等。產(chǎn)品支持 5G 無(wú)線(xiàn)、嵌入式視覺(jué)、工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)和云計算所驅動(dòng)的各種智能、互連和差異化應用。

 

Xilinx在5G 無(wú)線(xiàn)、嵌入式視覺(jué)、工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)和云計算等都有所涉及

 

客戶(hù)使用Xilinx及其合作伙伴的自動(dòng)化軟件工具和IP核對器件進(jìn)行編程，從而完成特定的邏輯操作。目前Xilinx滿(mǎn)足了全世界對 FPGA產(chǎn)品一半以上的需求。

 

Xilinx產(chǎn)品線(xiàn)還包括復雜可編程邏輯器件（CPLD）。在某些控制應用方面CPLD通常比FPGA速度快，但其提供的邏輯資源較少。與采用傳統方法如固定邏輯門(mén)陣列相比，利用Xilinx可編程器件，客戶(hù)可以更快地設計和驗證他們的電路。而且，由于Xilinx器件是只需要進(jìn)行編程的標準部件，客戶(hù)不需要象采用固定邏輯芯片時(shí)那樣等待樣品或者付出巨額成本。

 

Xilinx產(chǎn)品已經(jīng)被廣泛應用于從無(wú)線(xiàn)電話(huà)基站到DVD播放機的數字電子應用技術(shù)中。傳統的半導體公司只有幾百個(gè)客戶(hù)，而Xilinx在全世界有7，500多家客戶(hù)及50，000多個(gè)設計開(kāi)端。其客戶(hù)包括Alcatel，Cisco Systems，EMC，Ericsson，Fujitsu，Hewlett-Packard，IBM，Lucent Technologies，Motorola，NEC，Nokia，Nortel，Samsung，Siemens，Sony，Oracle以及Toshiba。

 

Xilinx可編程芯片為行業(yè)領(lǐng)導廠(chǎng)商提供了可選的創(chuàng )新平臺，使得他們可以設計和生產(chǎn)出數以萬(wàn)計改善我們日常生活質(zhì)量的先進(jìn)產(chǎn)品。

 

 

公司名稱(chēng)：Altera

 

總部：美國加利福尼亞圣何塞市

 

官網(wǎng)：https://www.altera.com.cn/

 

是世界上“可編程芯片系統”（SOPC）解決方案倡導者。結合帶有軟件工具的可編程邏輯技術(shù)、知識產(chǎn)權(IP)和技術(shù)服務(wù)，在世界范圍內為14,000多個(gè)客戶(hù)提供高質(zhì)量的可編程解決方案。新產(chǎn)品系列將可編程邏輯的內在優(yōu)勢——靈活性、產(chǎn)品及時(shí)面市——和更高級性能以及集成化結合在一起，專(zhuān)為滿(mǎn)足當今大范圍的系統需求而開(kāi)發(fā)設計。全面的產(chǎn)品組合不但有器件，而且還包括全集成軟件開(kāi)發(fā)工具、通用嵌入式處理器、經(jīng)過(guò)優(yōu)化的知識產(chǎn)權(IP)內核、參考設計實(shí)例和各種開(kāi)發(fā)套件等。

 

2015年，英特爾宣布以167億美元收購FPGA廠(chǎng)商Altera。這是英特爾公司歷史上規模最大的一筆收購。隨著(zhù)收購完成，Altera將成為英特爾旗下可編程解決方案事業(yè)部（Programmable Solutions Group），丹·麥克納馬拉（Dan McNamara）將擔任這一部門(mén)的負責人。新成立的可編程解決方案事業(yè)部將攜手英特爾現有數據中心事業(yè)部與物聯(lián)網(wǎng)事業(yè)部，一起開(kāi)發(fā)“高度定制化和高度集成化的產(chǎn)品。”新的一體化芯片最初將帶來(lái)30%至50%的性能提升，而最終的性能提升將達到2到3倍。這樣的計算性能對于人臉識別等計算任務(wù)很重要。

 

Altera公司產(chǎn)品

 

 

公司名稱(chēng)：Lattice

 

總部：美國俄勒岡州

 

官網(wǎng)：http://www.latticesemi.com/zh-CN

 

萊迪思提供業(yè)界領(lǐng)先的SERDES產(chǎn)品。 FPGA和PLD是廣泛使用的半導體元件，最終用戶(hù)可以將其配置成特定的邏輯電路，從而縮短設計周期，降低開(kāi)發(fā)成本。萊迪思的最終用戶(hù)主要是通訊、計算機、工業(yè)、汽車(chē)、醫藥、軍事及消費品市場(chǎng)的原始設備生產(chǎn)商。

 

萊迪思為當今系統設計提供全面的解決方案，包括能提供瞬時(shí)上電操作、安全性和節省空間的單芯片解決方案的一系列無(wú)可匹敵的非易失可編程器件。

 

2015年Lattice以6億美元收購了Silicon Image；2016年4月紫光宣布在公開(kāi)市場(chǎng)收購Lattice 6.07%股權，致使Lattice的股票股價(jià)大漲18%；2016年11月3日， Lattice被Canyon Bridge 以13億美元收購，致使Lattice股價(jià)暴漲近20%，但此次收購最終被特朗普叫停，目前還在持續關(guān)注最新進(jìn)展。Canyon Bridge Capital Partners創(chuàng )始人周斌(Benjamin Chow)正面臨起訴。

 

Lattice公司產(chǎn)品

 

 

公司名稱(chēng)：Microsemi

 

總部：美國加利福尼亞州爾灣市

 

官網(wǎng)：http://www.latticesemi.com/zh-CN

 

2010年10月，美高森美（Microsemi）宣布，與愛(ài)特公司(Actel Corporation)達成最終協(xié)議，以每股20.88美元的現金邀約收購愛(ài)特公司。收購Actel后，美高森美一路走高，成為FPGA市場(chǎng)四大巨頭之一。

 

美高森美在業(yè)內久負盛名，因為該公司是美國國防軍工FPGA器件頂級供應商，每年都會(huì )出現在美國國防預算名單中，在高可靠性應用領(lǐng)域有出眾且獨特的芯片制造工藝技術(shù)，美國航空航天市場(chǎng)的FPGA電子器件幾乎由其一家承包，軍工方面有賽靈思和altera競爭。

 

美高森美主要產(chǎn)品包括：SMSC芯片、橋式整流器、三相整流橋、二極管整流模塊、單相整流模塊、三相整流模塊、高壓硅堆、快恢復整流模塊、晶閘管模塊及其它半導體器件和芯片。產(chǎn)品達到美國軍用/航空二極管標準，主要出口美國、廣泛應用于移動(dòng)通信、計算機及周邊設備、醫療器械、汽車(chē)、衛星、通訊及軍用/航天等領(lǐng)域。

 

另外，美高森美在中國上海有一家制造工廠(chǎng)。集團于2017年3月21日在納斯達克發(fā)布上市公司公告稱(chēng)，正式宣布基于集團公司戰略發(fā)展方向調整的原因，開(kāi)始關(guān)閉其在中國的生產(chǎn)設施。

 

 

公司名稱(chēng)：Achronix

 

總部：美國

 

官網(wǎng)：https://www.achronix.com/

 

Achronix半導體公司是一家提供高性能，高密度FPGA方案的美國高科技公司。公司擁有兩個(gè)主要產(chǎn)品線(xiàn)。其中一個(gè)商業(yè)FPGA線(xiàn)被命名為Speedster，這款產(chǎn)品系列的最高頻率將達到1.5GHz,要比其他所有FGPA的頻率都快。Speedster和Achronix公司的其他產(chǎn)品線(xiàn)，可適用于高輻射和惡劣溫度等環(huán)境，利用該公司的專(zhuān)利技術(shù)picoPIPE，可使得傳統的FPGA的吞吐量額外增加兩倍。

 

Archronix目前有三個(gè)產(chǎn)品系列：獨立芯片，嵌入式FPGA內核，和客戶(hù)的芯片進(jìn)行組合封裝。

 

Achronix公司不久前推出了定制化的custom blocks(定制單元塊)。名為Speedcore Custom Blocks的IP新產(chǎn)品可加速數據密集的人工智能（AI）/機器學(xué)習、5G移動(dòng)通信、汽車(chē)先進(jìn)駕駛員輔助系統（ADAS）、數據中心和網(wǎng)絡(luò )應用。

 

Achronix將在2017年實(shí)現強勁的銷(xiāo)售收入和業(yè)務(wù)量增長(cháng)，預計2017年第四季度完成后，銷(xiāo)售收入將超過(guò)1億美元。其中，Speedcore是三種產(chǎn)品中增速最快的產(chǎn)品。2016年10月第一次向媒體發(fā)布，目前在公司營(yíng)收中占25%份額，預計未來(lái)三年內將為公司整體利潤貢獻50%。

 

Achronix作為FPGA的后來(lái)者，今年也要跨入1億美元俱樂(lè )部。新產(chǎn)品Speedcore 推出一年已占營(yíng)收1/4，未來(lái)三年將占半壁江山。在夾縫中生長(cháng)，Achronix的商業(yè)模式就是不走尋常路。

 

 

公司名稱(chēng)：QuickLogic

 

總部：美國加利福尼亞州爾灣市

 

官網(wǎng)：http://www.latticesemi.com/zh-CN

 

QuickLogic Corporation (NASDAQ: QUIK) 是協(xié)助 OEM廠(chǎng)商延長(cháng)電池續航力，以針對智能型手機、穿戴式及物聯(lián)網(wǎng)(IoT) 裝置達到高差異化、身歷其境的使用者體驗的一家公司。QuickLogic透過(guò)領(lǐng)導業(yè)界的超低功耗客戶(hù)可編程SoC半導體解決方案、嵌入式軟件、以及針對always-on語(yǔ)音及傳感器處理之算法方案提供相關(guān)優(yōu)勢。該公司的嵌入式FPGA 方案同樣讓 SoC 設計者可簡(jiǎn)單地進(jìn)行生產(chǎn)后的變更，并透過(guò)將硬件可編程能力提供至其終端產(chǎn)品而提高營(yíng)收。

 

QuickLogic的產(chǎn)品線(xiàn)主要包括：存儲，為廠(chǎng)商制作控制器；網(wǎng)絡(luò )：包括USB、WiFi、SPI等多種接口控制；圖形及影像處理優(yōu)化；智能及安全幾部分組成。

 

QuickLogic公司主要從事客戶(hù)定制化標準產(chǎn)品，英文簡(jiǎn)稱(chēng)CSSP。以下有幾個(gè)案例：

 

2011年10月，QuickLogic宣布推出一個(gè)新的用于PolarPro ®平臺系列應用的解決方案，該解決方案讓PolarPro ®平臺把應用處理器上的SDIO端口連接到高通公司的調制解調器芯片組的EBI2接口上。這種新的應用解決方案為移動(dòng)和手持設備設計師提供了一個(gè)低成本、低功耗、易于使用的方案，以取代USB端口這類(lèi)通用接口。

 

2015年8月，QuickLogic公司推出新的EOS S3處理系統。EOS平臺中整合了一種革命性的架構，因而可以實(shí)現行業(yè)中最先進(jìn)、計算功能最密集的傳感器應用系統，而功耗比競爭對手的技術(shù)低很多。EOS平臺的獨特好處是其中有2800個(gè)有效的在線(xiàn)可重復編程邏輯單元，當客戶(hù)為了把產(chǎn)品設計得有特色需要增加FFE或者客戶(hù)專(zhuān)用硬件時(shí)，可以使用這些邏輯單元。

 

2017年9月，中芯國際與QuickLogic共同宣布，基于中芯國際40納米低漏電 (40LL) 工藝，QuickLogic推出ArcticPro 嵌入式 FPGA (eFPGA)技術(shù)。QuickLogic的高級架構、成熟軟件和IP 生態(tài)系統與中芯國際40LL工藝相結合，為SoC設計人員提供了易于實(shí)施、高可靠性和極低功耗的eFPGA 解決方案。ArcticPro eFPGA技術(shù)如今已應用于各種領(lǐng)先工藝中，是業(yè)界首個(gè)在中芯國際40LL技術(shù)節點(diǎn)上提供的eFPGA IP。

 

國外四大FPGA巨頭概況

 

FPGA霸主賽靈思與阿爾特拉對比

 

國內FPGA廠(chǎng)商（排名不分先后）：

 

與國際上巨頭的兼并和退出相反，近些年國內陸續誕生了一些FPGA設計公司，且有蒸蒸日上的趨勢，但在市場(chǎng)份額及技術(shù)方面和國際巨頭差距非常大，還遠未達到挑戰領(lǐng)先巨頭的實(shí)力。

 

 

公司名稱(chēng)：深圳市國微電子股份有限公司

 

總部：中國深圳

 

官網(wǎng)：http://www.ssmec.com/

 

深圳市國微電子有限公司成立于1993年，是首家啟動(dòng)的國家“909”工程的集成電路設計公司。主要從事特種行業(yè)集成電路的研發(fā)、測試和銷(xiāo)售，并提供系統集成解決方案，是國內最大的特種行業(yè)集成電路供應商。

 

公司擁有特種微處理器、特種存儲器、特種可編程器件、特種總線(xiàn)、特種接口驅動(dòng)、特種電源管理和特種定制芯片七大產(chǎn)品方向200余款產(chǎn)品，同時(shí)可以為用戶(hù)提供ASIC/SOC設計開(kāi)發(fā)服務(wù)及國產(chǎn)化系統芯片級解決方案。2012年底完成與上市公司紫光國芯股份有限公司（股票代碼：002049）重組工作，成為紫光國芯的全資子公司。

 

公司目前硬件設計平臺包括SUN公司的服務(wù)器及HP服務(wù)器工作站群，同時(shí)并配備有先進(jìn)的EDA軟件、測試系統。掌握了數字邏輯（Digital）、模擬混合（Mixed-Signal）芯片的設計方法和設計流程。在高性能微處理器、高性能可編程器件、存儲類(lèi)器件、總線(xiàn)器件、接口驅動(dòng)器件、電源芯片和其它專(zhuān)用芯片等領(lǐng)域具有芯片設計能力以及相應整機產(chǎn)品的應用方案開(kāi)發(fā)能力。

 

開(kāi)發(fā)出完整的基礎單元庫，積累了豐富的IP核，如32位嵌入式微控制器核、嵌入式FPGA、高速SERDES等。擁有65納米以上CMOS、0.18微米EEPROM/Flash、0.35微米BCD、2.0微米Bipolar工藝制程的IC設計成功經(jīng)驗，可提供數字、數?；旌系葘?zhuān)用芯片設計服務(wù)。

 

 

公司名稱(chēng)：西安智多晶微電子有限公司

 

總部：中國陜西

 

官網(wǎng)：http://www.isilicontech.com/

 

西安智多晶微電子有限公司，Xian Intelligence Silicon Technology, Inc. （XiST) ，自2012年成立以來(lái)，智多晶一直專(zhuān)注于可編程邏輯電路器件技術(shù)的研發(fā)生產(chǎn)，遵循公司CEO賈紅先生提出的經(jīng)營(yíng)理念——“做國內頂尖的FPGA設計公司，成為國內最受人尊敬的企業(yè)”。公司主營(yíng)業(yè)務(wù)為研發(fā)、生產(chǎn)、銷(xiāo)售可編程集成電路、設備、芯片、可編程系統設計平臺、軟件、并且針對目標市場(chǎng)的需求，開(kāi)發(fā)代碼和IP、提供終端客戶(hù)完整解決方案。

 

公司緊緊抓住可編程邏輯電路器件研發(fā)的技術(shù)核心，在LED驅動(dòng)、高端醫療、智能儀表、工業(yè)控制等四大應用領(lǐng)域研發(fā)創(chuàng )新并推出相關(guān)產(chǎn)品，提供高質(zhì)量，低功耗，低成本，馬上可投入量產(chǎn)的系統集成解決方案。智多晶現有產(chǎn)品Seagull 1000系列、sealion2000系列及在研seal 5000系列，智多晶的產(chǎn)品得到業(yè)界的廣泛好評，并已應用到民用市場(chǎng)、安防和國防建設的多個(gè)領(lǐng)域,其中sealion2000系列12K產(chǎn)品出貨量已達到百萬(wàn)片。

 

智多晶核心團隊組合匯集美國硅谷及中國等地各方面的人才，具有20年以上的集成電路產(chǎn)品研發(fā)和應經(jīng)驗。積累了豐富的和系統的可編程電路研發(fā)專(zhuān)有技術(shù)群。團隊曾經(jīng)開(kāi)發(fā)了好幾代的可編程邏輯電路芯片制造工藝，成功地推出世界一流的可編程邏輯電路芯片。為前公司創(chuàng )造了每年10億的產(chǎn)值。是全世界除了四家美國公司之外，第五個(gè)跨過(guò)技術(shù)門(mén)檻的團隊。

 

 

公司名稱(chēng)：廣東高云半導體科技股份有限公司

 

總部：中國廣東

 

官網(wǎng)：http://www.gowinsemi.com.cn/

 

高云半導體于 2014 年1月成立，公司以國產(chǎn)現場(chǎng)可編程邏輯器件（FPGA）研發(fā)與產(chǎn)業(yè)化為核心，旨在推出具有核心自主知識產(chǎn)權的民族品牌FPGA 芯片，提供集設計軟件、IP核、參照設計、開(kāi)發(fā)板、定制服務(wù)等一體化完整解決方案的民營(yíng)高科技公司，打造高端集成電路領(lǐng)域的民族品牌，發(fā)展成為中國集成電路行業(yè)的骨干企業(yè)之一。

 

公司科研實(shí)力雄厚，打造了一支具有極強的自主創(chuàng )新研發(fā)能力的科研團隊，建設有上海、濟南兩個(gè)產(chǎn)品開(kāi)發(fā)中心和美國硅谷的前沿技術(shù)研發(fā)中心，研發(fā)團隊規模近百人，70％以上具有碩士及以上學(xué)歷，核心研發(fā)人員平均從事核心FPGA軟件、硬件技術(shù)開(kāi)發(fā)超過(guò)15年以上，入選省市各類(lèi)高層次人才計劃十余人。

 

高云半導體自成立以來(lái)，堅持正向設計，歷經(jīng)三年厲兵秣馬，先后推出了晨熙、小蜜蜂兩個(gè)家族、4個(gè)系列FPGA產(chǎn)品，涵蓋了11個(gè)型號、50多種封裝的芯片，一躍成為國產(chǎn)FPGA領(lǐng)導者。其中國產(chǎn)自主可控關(guān)鍵元器件55納米工藝FPGA芯片于2015年獲得廣東省高新技術(shù)產(chǎn)品榮譽(yù)稱(chēng)號。

 

10月26日，廣東高云半導體科技股份有限公司發(fā)布了小而專(zhuān)的GW1NS-2 SoC、高精尖的GW3AT高性能FPGA和RISC-V平臺化產(chǎn)品。

 

 

上海安路信息科技有限公司

 

總部：中國上海

 

官網(wǎng)：http://www.anlogic.com/

 

上海安路信息科技有限公司成立于2011年，總部位于上海。公司專(zhuān)注于為客戶(hù)提供高集成度、高性?xún)r(jià)比的可編程邏輯器件、可編程系統級芯片、定制化可編程芯片、及相關(guān)軟件設計工具和創(chuàng )新系統解決方案。

 

公司創(chuàng )始人及核心團隊來(lái)自海外高級技術(shù)管理人才、國外FPGA公司產(chǎn)品開(kāi)發(fā)骨干以及學(xué)術(shù)界資深FPGA科研人員組成。公司研發(fā)團隊70%具有碩士或博士學(xué)位，多數畢業(yè)于復旦、交大、UCLA、UIUC等國內外高校。核心團隊大都在世界著(zhù)名的FPGA公司和EDA公司中從事過(guò)10年以上高級技術(shù)研發(fā)和管理工作，參與開(kāi)發(fā)了多款世界領(lǐng)先的FPGA 芯片和最好的EDA 開(kāi)發(fā)系統。

 

安路科技已量產(chǎn)ELF和EAGLE等系列自主知識產(chǎn)權可編程邏輯器件產(chǎn)品，相比國外同類(lèi)芯片，提供更多資源、更高性能、更優(yōu)性?xún)r(jià)比。公司開(kāi)發(fā)的全流程TD軟件系統和硬件芯片完美地結合在一起，提供了用戶(hù)從前端綜合到位流生成和片上調試的完整開(kāi)發(fā)平臺。公司在核心架構、軟件算法和系統集成方面擁有多項技術(shù)專(zhuān)利。

 

安路科技根植中國，面向世界，積極參與國際競爭，努力成為中國可編程邏輯器件產(chǎn)業(yè)的主導企業(yè)和世界可編程邏輯器件解決方案的主要供應商。

 

 

深圳市紫光同創(chuàng )電子有限公司

 

總部：深圳

 

官網(wǎng)：http://www.pangomicro.com/

 

深圳市紫光同創(chuàng )電子有限公司（原深圳市同創(chuàng )國芯電子有限公司）成立于2013年，注冊資本人民幣15000萬(wàn)元，是上市公司紫光國芯股份有限公司旗下公司。紫光同創(chuàng )總部設在深圳，同時(shí)在上海漕河涇新興技術(shù)開(kāi)發(fā)區和北京海淀區分別設有分公司。2016年6月，公司由原深圳市同創(chuàng )國芯電子有限公司更名為深圳市紫光同創(chuàng )電子有限公司。

 

公司核心團隊均來(lái)自國外知名FPGA廠(chǎng)商，具有超過(guò)10年的FPGA研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化經(jīng)驗，公司承接多項國家核高基課題任務(wù)，擁有近200項FPGA領(lǐng)域自主產(chǎn)權專(zhuān)利。公司主要產(chǎn)品為高性能可重構系統芯片，產(chǎn)品主要應用于各類(lèi)通信設備、終端設備、工業(yè)控制設備。

 

2017年10月，在IC China 展會(huì )上展示了Titan系列高性能FPGA、Logos系列高性?xún)r(jià)比FPGA、PGX系列高集成度SoPC、產(chǎn)品開(kāi)發(fā)板卡等產(chǎn)品，并展示了可編程網(wǎng)絡(luò )處理平臺的國產(chǎn)領(lǐng)先解決方案。

 

 

上海遨格芯微電子有限公司(AGM)

 

總部：中國上海

 

官網(wǎng)：http://www.alta-gate.com/

 

AGM在杭州、上海和北京設有辦公室，自公司2012年創(chuàng )辦以來(lái)，始終專(zhuān)注于研發(fā)自主知識產(chǎn)權的FPGA核心軟件和硬件技術(shù)。已經(jīng)推出三個(gè)系列的CPLD、FPGA、Programmable SoC產(chǎn)品進(jìn)入量產(chǎn)，已得到多家知名廠(chǎng)商認證，在多元化的市場(chǎng)量產(chǎn)出貨，是首家得到國內商用市場(chǎng)認可的國產(chǎn)FPGA供應商，并通過(guò)三星供應商認證的產(chǎn)品。

 

AGM在軟件和電路上擁有自主知識產(chǎn)權，在產(chǎn)品方面目前走的是兼容主流大廠(chǎng)并軟硬件生態(tài)不變的路線(xiàn)，在芯片內部接口兼容主流廠(chǎng)商器件，PCB板級可以直接替換并用AGM編譯軟件導入燒寫(xiě)。

 

 

京微雅格（北京）科技有限公司

 

總部：中國北京

 

官網(wǎng)：http://www.capital-micro.com/

 

2003年，京微雅格的前身在美國硅谷創(chuàng )立，2005年公司遷至北京，主要從事FPGA開(kāi)發(fā)，經(jīng)過(guò)10年的技術(shù)積累，目前擁有90多項已授權專(zhuān)利，開(kāi)發(fā)出CME C系列、M系列、R系列、P系列產(chǎn)品，并在國內從事FPGA開(kāi)發(fā)的公司中處于領(lǐng)先地位，最新發(fā)布的CME-C1的容量達2000萬(wàn)門(mén)級別，采用臺積電的40nm CMOS工藝流片，已經(jīng)可以在中低端市場(chǎng)局部實(shí)現對國外FPGA的替換。

 

日前，集成電路設計公司京微雅格經(jīng)營(yíng)上遭遇困境在行業(yè)界引發(fā)不小的震動(dòng)。2014年，這家公司承接了國家科技重大專(zhuān)項FPGA研發(fā)與產(chǎn)業(yè)化應用，致力于在通信、工業(yè)、航天、國防、消費電子等領(lǐng)域廣泛應用的FPGA自主研發(fā)。然而有消息稱(chēng)京微雅格公司負債3000萬(wàn)，并拖欠員工兩個(gè)月的薪資，經(jīng)歷資金困難，股權重組后，有消息傳出京微雅格已經(jīng)“倒閉”，雖然京微后來(lái)出面澄清公司只是經(jīng)營(yíng)遇到了困難并非真的倒閉，但這一傳言還是給整個(gè)行業(yè)帶來(lái)不小的震動(dòng)。

 

三、FPGA市場(chǎng)現狀

 

當今，半導體市場(chǎng)格局已成三足鼎立之勢，FPGA，ASIC和ASSP三分天下。市場(chǎng)統計數據表明，FPGA已經(jīng)逐步侵蝕ASIC和ASSP的傳統市場(chǎng)，并處于快速增長(cháng)階段。

 

在全球市場(chǎng)中，Xilinx(＄233.7100)、Altera兩大公司對FPGA的技術(shù)與市場(chǎng)仍然占據絕對壟斷地位。兩家公司占有將近90%市場(chǎng)份額，專(zhuān)利達6000余項之多，而且這種壟斷仍在加強。同時(shí)，美國政府對我國的FPGA產(chǎn)品與技術(shù)出口進(jìn)行苛刻的審核和禁運，使得國家在航天、航空乃至國家安全領(lǐng)域都受到嚴重制約。因此，研發(fā)具有自主知識產(chǎn)權的FPGA技術(shù)與產(chǎn)品對打破美國企業(yè)和政府結合構成的壟斷，及國家利益意義深遠。

 

全球FPGA市場(chǎng)幾乎被xilinx和Altera壟斷

 

FPGA國內現狀

 

目前中國IC廠(chǎng)商在FPGA這個(gè)細分領(lǐng)域和國外巨頭的差距遠遠比其他領(lǐng)域要大。

 

FPGA技術(shù)門(mén)檻非常高，核心技術(shù)只掌握在及其少數的公司手上，而且xilinx和atlera手頭握有6000多項專(zhuān)利，對后進(jìn)者形成很高的技術(shù)壁壘，國內廠(chǎng)商要么和國外巨頭專(zhuān)利交叉授權，要么花錢(qián)買(mǎi)專(zhuān)利，但當前我們并沒(méi)有多少專(zhuān)利可以和xilinx和altera進(jìn)行交叉許可，購買(mǎi)難度更大，這不僅僅是資金的問(wèn)題。從canyon bridge收購lattice被美國否決來(lái)看，凡涉及到美國國家安全的高新技術(shù)公司，我國是不可能通過(guò)收購來(lái)獲得的，lattice在行業(yè)內充其量是第二團隊尚且如此，業(yè)界領(lǐng)先的企業(yè)我國更難獲得。

 

國內FPGA的發(fā)展只能靠自主，雖然這個(gè)過(guò)程可能會(huì )很漫長(cháng)，但除此之外沒(méi)有更好的選擇。芯片的自主設計是實(shí)現信息安全的最底層保障。這也是為什么與信息處理相關(guān)的基礎芯片（手機芯片、PC處理器等）需要實(shí)現自制的原因。在目前FPGA的技術(shù)和供給幾乎全部來(lái)源于美國，包括歐洲和日本等技術(shù)強國也沒(méi)有掌握到核心技術(shù)。

 

對于中國而言，國家促進(jìn)集成電路發(fā)展已經(jīng)提升至國家戰略。同時(shí)特殊的應用場(chǎng)景（軍工、導彈、航天航空）的要求的FPGA，國外對中國是禁運的，這也從另一方面促成國內FPGA自制的契機。目前，國內生產(chǎn)的FPGA主要用于軍工、通訊、航空航天等領(lǐng)域。

 

在民用領(lǐng)域，國內是FPGA需求最大的市場(chǎng)，現在Xilinx、Altera最大的客戶(hù)就在中國，通訊市場(chǎng)華為中興烽火包攬了全國60%以上的量。中國FPGA的發(fā)展紅利在于需求市場(chǎng)足夠大，有需求就要有相應產(chǎn)品來(lái)支持。這對于國內廠(chǎng)家就是機會(huì )，目前，同方國芯片已經(jīng)和華為中興合作，想實(shí)現一部分的國產(chǎn)替代。

 

最后，從技術(shù)角度來(lái)說(shuō)，我們已經(jīng)不像10年前基本不懂核心技術(shù)。國內半導體產(chǎn)業(yè)鏈的不斷成熟完善，以及芯片設計能力的不斷加強，我們自己可以自主設計和流片ARM架構的手機CPU（海思麒麟、大唐聯(lián)芯），并成功實(shí)現商業(yè)化，這在10年前都不敢相信。在我們在過(guò)去積累的技術(shù)沉淀和創(chuàng )新能力，已經(jīng)使得我們在FPGA的特定應用領(lǐng)域（軍工、通訊）實(shí)現一定程度上的自我供給。未來(lái)也可能類(lèi)似于CPU+FPGA用于云數據中心節中，這些應用領(lǐng)域都是信息高度敏高的地方，使用自主設計的芯片更能實(shí)現安全可控。

 

人才需求

 

中國每年對于FPGA設計人才的需求缺口巨大，FPGA設計人才的薪水也是行業(yè)內最高的。目前，美國已有FPGA人才40多萬(wàn)，中國臺灣地區也有7萬(wàn)多，而中國內地僅有1萬(wàn)左右，可見(jiàn)中國渴望有更多的FPGA人才涌現出來(lái)?！?/div>