“疾风知劲草、路遥知马力”——国产FPGA迎来“黄金十年”！
2019-12-22
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FPGA
12月19日，2019深圳国际物联网与智慧未来展盛大开幕，展会聚焦了5G、IoT、自动驾驶、人工智能、嵌入式系统及技术、IC元件、智能制造等众多产业热点，吸引了不少行业大咖及业内人士参与。其中，FPGA展区人头攒动、备受关注。
备受瞩目的FPGA，迎来“黄金十年”
FPGA芯片、中央处理器（CPU）和存储器，三者被称为集成电路行业的“三大明珠”，代表着行业的最高科技水平。其中，FPGA被冠以“万能芯片”的称号。FPGA即现场可编程逻辑门阵列，英文Field Programmable Gate Array的缩写。
相比传统芯片，FPGA芯片凭借其灵活性和可再编辑性，受到了应用领域企业的欢迎。特别是在通信领域，FPGA“无所不能”，随着5G技术的逐渐落地，FPGA也将迎来新的增长。据MRFR预测，FPGA的市场规模在2025年有望达到125亿美元，年复合增长率为10.22%。
在本次展会上特别设置了FPGA展区，国产FPGA领先企业智多晶的展位前格外热闹，引人驻足。芯师爷在展会现场采访了西安智多晶微电子有限公司（以下简称“智多晶”）董事长贾红，让我们更加深刻地了解了FPGA。
智多晶董事长贾红在接受芯师爷采访
在我国，半导体产业的迅速发展经历了二十年有余，而FPGA从起步到发展实际只有十年。这十年，国产FPGA经历了从无到有的跨越，从不被认可到部分领域实现可替代的阶段。智多晶董事长贾红把FPGA的发展过程分为四个阶段。
十年之前，国产FPGA处于反向分析阶段，在跟踪国际发展趋势，为了满足国内少量军工的需要，以逆向为主；过了两三年后，国内FPGA正向研发开始崭露头角，起步却异常艰难，在业界饱受争议；时间到了2012年，智多晶、紫光同创、安路科技、高云半导体等国内FPGA企业如同约定已久似的，都在这期间成长起来，而他们具备的一个共同点是本土精英与海归团队相结合;经过七年的尝试、创新，我国FPGA企业的研发能力迅速提升，从而得到了业界的广泛认可及应用。
“今天，国产FPGA迎来了黄金发展的十年。”在贾红看来，国产FPGA经历了研发、市场等方方面面的考验，如今将进入快速发展阶段。他认为：“国产FPGA开始真正地向前发展，并且大有潜力。”
面对挑战，FPGA行业从未懈怠
众所周知，FPGA行业的竞争十分残酷，技术突破并不是一条容易的道路。目前，在FPGA芯片领域，美国的赛灵思（Xilinx）、阿尔特拉（Altera，2016年被英特尔收购）、莱迪思（Lattice），以及美高森美（MicroSemi，2018年被Microchip收购）等企业占据了全球90%左右的市场份额，处于绝对垄断地位。
近年来，FPGA越来越多地受到国内市场的关注，国产FPGA市场潜力无限。面对国际巨头带来的挑战，以智多晶为代表的的国产FPGA企业经历了从不被认可到部分领域可替代的阶段。智多晶的第一款FPGA产品就定位在国产替代，对标企业也是Xilinx和Altera这样的国际巨头。
智多晶FPGA系列产品
不过，智多晶董事长贾红坦言：“国内的FPGA产品在高端系列方面与国外产品仍然存在较大的差距。”Xilinx已进入7纳米FPGA芯片市场，而国产FPGA芯片大多基于28纳米技术工艺。贾红分析，市场是导致这个差距产生的主要原因。就拿流片成本来说，目前55纳米芯片实现流片需要200万元人民币，28纳米流片则需近千万元，如果达到17纳米流片就要7000万元。“造芯”所需的资金支持可想而知，而目前国内现有的市场需求并不能做此支撑。
对此，贾红告诉芯师爷，他不仅没有感到失望，反而信心倍增：“ 这个行业从来没有懈怠，大家都是拼命地去实现目标，充分体现了不进则退的道理。”他认为，半导体从业者促进了摩尔定律的发展，摩尔定律也成就了半导体人。在摩尔定律的倒逼之下，国产FPGA产品不断精进。
不断突破，我国FPGA企业布局新篇章
国际FPGA巨头垄断地位不断加强，国内FPGA企业都在积极寻找应对方式，作为国内领先FPGA企业的智多晶也已经摸索出适合自身发展的模式，贾红称之为“纯市场化道路”。
“从战略发展角度出发，我们主要是做好细分市场。”贾红解释道,相比出厂时就已经固化并无法更改的ASIC芯片，FPGA芯片凭借灵活性和可再编辑性在集成电路行业倍受欢迎，广泛运用于LED驱动、视频监控、通信网络等行业。在这些应用场景上，智多晶一直在持续研发新品应对所需。
同时，智多晶通过与上下游紧密结合，共同促成产业进步。比如，在下游，智多晶已与小米达成合作，扩展其消费电子类FPGA产品。对于雷军提出“IoT+5G+AI”的发展战略，智多晶不断调整路线布局，从客户端的需求出发，更高效地发挥FPGA的灵活性。
智多晶代表产品
此外，FPGA是一项软件、硬件有效结合的系统工程。FPGA市场的整体发展趋势是从单纯提供硬件转向软件平台服务。在软件方面，令贾红感到自豪的是拥有一支国内领先的软件团队。2017年，智多晶并购了北京飘石科技有限公司，借助飘石科技的软件能力，智多晶在国产替代的路上又快了一步。
创立于 2007 年的飘石科技，可以说是国内 FPGA 软件领域的“元老”。它的软件解决方案可以帮助FPGA厂商在软件开发上的成本降低30%-50%，从而帮助FPGA企业从沉重的软件开发枷锁中解脱出来。
软件是FPGA的下一个竞争点。“对于FPGA，如果既掌握了硬件框架，又具备软件研发能力，是一件难能可贵的事。”贾红称，在飘石科技软件的支持下，智多晶的FPGA软件从软件架构、软件流程、时序分析、RTL综合、布局布线、IP框架、实时调试，到多FPGA架构支持等方面都具备优良的表现。
对于下一步的规划，智多晶董事长贾红透露：“智多晶将决战2020年，新一代28纳米FPGA芯片规模在200K-300K范围的产品也将应势而出。”
智多晶的FPGA产品荣获——
“2019年度最佳国产CPU/FPGA/MPU产品奖”
写在最后
在AI、IoT、5G等新技术的推动下，FPGA增量市场预计将被点燃，而这也是国内厂商快速切入的时机。值得一提的是，智多晶牢牢把握了机会。12月19日，在由芯师爷主办的“创新无限芯可能·2019硬核中国芯领袖峰会暨评选颁奖盛典”中，智多晶的FPGA产品荣获“2019年度最佳国产CPU/FPGA/MPU产品奖”。
艾新教育创始人谢志峰博士为智多晶研发副总Joanne颁奖
正如贾红所强调：“疾风知劲草，路遥知马力。”国产FPGA的崛起之路充满期待，希望未来能出现更多像智多晶一样的国产企业，共同创新谋变，实现突破。
——The End——
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