市場(chǎng)被國(guó)際大廠壟斷，高云半導(dǎo)體靠啥為國(guó)產(chǎn)FPGA正名？

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廣東高云半導(dǎo)體科技股份有限公司（以下簡(jiǎn)稱“高云半導(dǎo)體”）于 10 月 26 日在上海東錦江希爾頓逸林酒店隆重召開(kāi) 2017 年度新產(chǎn)品發(fā)布會(huì)，發(fā)布了小而專的 GW1NS-2 SoC、高精尖的 GW3AT 高性能 FPGA 和 RISC-V 平臺(tái)化產(chǎn)品。

縱觀高云半導(dǎo)體發(fā)展史，這是一家成立（2014 年 1 月）到現(xiàn)在僅三年多的一家初創(chuàng)企業(yè)，據(jù)官網(wǎng)資料顯示：“其首期投資 5 億元人民幣，旨在成為中國(guó)擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)，以 55 納米工藝級(jí)別以上的 FPGA 芯片為主導(dǎo)產(chǎn)品的集成電路企業(yè)。以 FPGA 芯片為核心產(chǎn)品，提供編程設(shè)計(jì)軟件、IP 核、參考設(shè)計(jì)、演示板等服務(wù)的完整 FPGA 芯片解決方案。 ”

說(shuō)到 FPGA，很多人稱之為一種值得敬仰的技術(shù)，費(fèi)錢、門檻高，這簡(jiǎn)直就是殿堂級(jí)別的集成電路，國(guó)產(chǎn) FPGA 的夢(mèng)想和命運(yùn)從一開(kāi)始就壓力山大。畢竟這個(gè)領(lǐng)域不僅有高大上（Xilinx，Altera），還有富二代（Intel 投資某 FPGAStartup 使用其先進(jìn)的工藝，及之前提及到的 Altera）。高端的 FPGA 對(duì)工藝還有很高的要求，Xilinx/Altera 都已經(jīng)在做 16/10，甚至直接 3DIC 了，但是你想要做 40nm 以下，一個(gè) DoublePattern 流片費(fèi)用翻倍估計(jì)你就吃不住了。低端的話，你一定得做一些 MCU/DSP 做不了的事情。

難做歸難做，這背后的市場(chǎng)還是非常有誘人，一份來(lái)源于 Global Market Insights 的數(shù)據(jù)顯示，預(yù)計(jì)到 2022 年亞太區(qū)域 FPGA 市場(chǎng)將突破 40 億美元，正如上面所說(shuō)，那些高大上的美國(guó)企業(yè)壟斷了全球 99%的市場(chǎng)。而國(guó)內(nèi)企業(yè)也只能走自主研發(fā)之路，畢竟反向設(shè)計(jì)未來(lái)量產(chǎn)上市要面對(duì)茫茫多的官司。

在發(fā)布會(huì)上，高云半導(dǎo)體 CEO 朱璟輝將這條正向設(shè)計(jì)之路形容為“一條荊棘叢生但前途光明的路”。高云半導(dǎo)體的底氣則來(lái)源于他們的團(tuán)隊(duì)（擁有一支當(dāng)前國(guó)內(nèi)最好的 FPGA 技術(shù)開(kāi)發(fā)團(tuán)隊(duì)）、擁有核心知識(shí)產(chǎn)權(quán)、強(qiáng)大的合作伙伴。會(huì)上，朱總還透露高云半導(dǎo)體目前的流片成功率為 100%，這也是高云半導(dǎo)體成長(zhǎng)快速的關(guān)鍵所在。

高云半導(dǎo)體 CEO 朱璟輝

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產(chǎn)品競(jìng)爭(zhēng)力如何？

目前高云半導(dǎo)體產(chǎn)品有 2 個(gè)家族、4 個(gè)系列、 11 個(gè)型號(hào)、50+種封裝的芯片，EDA 開(kāi)發(fā)軟件持續(xù)改進(jìn)已更新至 1.7.9 版本。其中晨熙家族產(chǎn)品屬于中密度 FPGA 代表，采用 55nm SRAM 制造工藝，包括 GW2A-55、GW2A-18、GW2AR-18 三個(gè)型號(hào)，其中 GW2A-55 不僅在同等密度的器件里 I/O 最多，也是國(guó)內(nèi)首款 400 萬(wàn)門級(jí)中密度 FPGA 器件，晨熙家族產(chǎn)品廣泛應(yīng)用于通信網(wǎng)絡(luò)、工業(yè)控制、工業(yè)視頻、服務(wù)器、消費(fèi)電子等領(lǐng)域。

另一個(gè)小蜜蜂家族產(chǎn)品主要面向低密度 FPGA 市場(chǎng)，采用 55nm 嵌入式 Flash+SRAM 制造工藝，該家族包含 GW1N、GW1NR 兩個(gè)系列，其中 GW1NR 系列集成了高云半導(dǎo)體首創(chuàng)的可隨機(jī)訪問(wèn)的用戶閃存模塊，是嵌入式用戶存儲(chǔ)器方面國(guó)際首創(chuàng)的非易失性 FPGA 器件，有效的拓廣了應(yīng)用范圍，除了可滿足傳統(tǒng)通信、工業(yè)控制、視頻監(jiān)控等領(lǐng)域的應(yīng)用需求外，還為消費(fèi)類行業(yè)客戶提供了更多的選擇。

對(duì)于非易失性 FPGA 器件，朱總表示：“目前市場(chǎng)上只有兩家在做，一家是 Lattice，還有一家就是我們，高云的優(yōu)勢(shì)則是產(chǎn)品可以重復(fù)編程?！?/p>

發(fā)布會(huì)現(xiàn)場(chǎng)重磅推出了 GW1NS-2 SoC、GW3AT 高性能 FPGA 和 RISC-V 平臺(tái)化產(chǎn)品。其中 GW1NS-2 的創(chuàng)新性正如朱總所說(shuō)，其具有 USB 2.0 功能?？蛇\(yùn)用于伺服電機(jī)控制器、Type C CD/PD、各種顯示控制器 / 人機(jī)界面等。

另一款 GW3AT-100 似乎有著更不一樣的情懷，首先它是國(guó)產(chǎn)首款 28nm 中高密度 FPGA。從 55nm 直接跳到 28nm，這步伐顯然有些大，但朱總表示：“我們之所以跳過(guò) 40nm，首先是因?yàn)?40nm 工藝存在一些技術(shù)上缺陷，比如漏電。其次，我們也將目標(biāo)瞄向了利潤(rùn)最好的通訊行業(yè)。但如果 28nm 失敗，那我們就完了?！?/p>

GW3AT 典型應(yīng)用有：無(wú)線微小基站 Microcell、機(jī)器視覺(jué)、智能工業(yè)、并行運(yùn)算 / 深度學(xué)習(xí)等。

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FPGA 廠商未來(lái)機(jī)遇

RISC-V 是由加州大學(xué)伯克利分校研究院在 2010 年打造的一個(gè) CPU 芯片架構(gòu)，它免費(fèi)向所有人開(kāi)放的。開(kāi)發(fā)者可以基于這個(gè)架構(gòu)開(kāi)發(fā)應(yīng)用于 PC、服務(wù)器、智能手機(jī)、可穿戴和其他設(shè)備的芯片。

朱總表示：“RISC-V 使得‘用極小的代價(jià)就可以定制出低成本、高性能的 SoC’成為可能，這對(duì)高云半導(dǎo)體而言是一個(gè)難得的歷史機(jī)遇?！?/p>

前不久高云半導(dǎo)體宣布加入 RISC-V 基金會(huì)，成為該組織成員中第一家中國(guó) FPGA 供應(yīng)商。此舉也是繼 2016 年加入 MIPI 聯(lián)盟后高云半導(dǎo)體又一次加入國(guó)際性行業(yè)聯(lián)盟組織，進(jìn)一步向業(yè)界表達(dá)其致力于發(fā)展成為全球 FPGA 供應(yīng)商的愿景。

然而，任何新技術(shù)都面臨著挑戰(zhàn)。對(duì)于 RISC-V 而言，一個(gè)障礙是將其作為一個(gè)單一標(biāo)準(zhǔn)，保持 ISA 的一致性。雖說(shuō) ARM 在最近幾年也采取了一系列行動(dòng)，RISC-V 想要達(dá)到成熟和信賴的程度需要時(shí)間。

朱總在最后采訪環(huán)節(jié)也說(shuō)出了國(guó)產(chǎn) FPGA 廠商的苦衷：“當(dāng)客戶出現(xiàn)問(wèn)題時(shí)，如果是國(guó)家大廠的 FPGA 產(chǎn)品，他們通常會(huì)覺(jué)得自己設(shè)計(jì)有問(wèn)題，如果是國(guó)產(chǎn) FPGA 產(chǎn)品，他們則會(huì)認(rèn)為是我們 FPGA 的問(wèn)題。我們經(jīng)常遇到客戶反映問(wèn)題，但結(jié)果其實(shí)都是客戶那里的問(wèn)題?！辈粌H如此，國(guó)內(nèi) EDA 人才難覓也是當(dāng)下一大挑戰(zhàn)，國(guó)產(chǎn) FPGA 廠商未來(lái)要走更遠(yuǎn)，就要有更強(qiáng)大的意志力。

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