舌尖上的本土IC企業(yè)系列之四：京微雅格 FPGA領(lǐng)域的中國(guó)“芯”

FPGA號(hào)稱“萬(wàn)能芯片”，能做FPGA器件的廠商肯定是大牛中的大牛，因?yàn)橄馡ntel、TI這樣的半導(dǎo)體巨頭也曾嘗試進(jìn)入這個(gè)市場(chǎng)，但都因?yàn)檫@樣那樣的原因鎩羽而歸。在筆者的印象中，目前，全球范圍內(nèi)能夠量產(chǎn)FPGA的企業(yè)屈指可數(shù)，大家耳熟能詳?shù)腁ltera、Xilinx和Lattice都是美國(guó)企業(yè)，所以當(dāng)聽(tīng)說(shuō)這個(gè)以高門檻、高投入著稱的行業(yè)終于有了中國(guó)企業(yè)的身影時(shí)，筆者多少有些吃驚，但是自豪之情溢于言表。這家中國(guó)FPGA企業(yè)就是京微雅格，本次與非網(wǎng)邀請(qǐng)到了其掌門人劉明博士，聽(tīng)他來(lái)談?wù)劚就罠PGA廠商的成長(zhǎng)之路。

雅格羅技到京微雅格

京微雅格的成立對(duì)中國(guó)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)來(lái)說(shuō)是具有里程碑意義的一件事情，因?yàn)樗谝淮巫寚?guó)人有了自己的FPGA器件，中國(guó)也成為了繼美國(guó)之后第二個(gè)能夠自主研發(fā)生產(chǎn)FPGA器件的國(guó)家。而一路走來(lái)，京微雅格如何能夠突破國(guó)外FPGA巨頭6000多項(xiàng)的專利限制，開(kāi)發(fā)出具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的FPGA產(chǎn)品？

劉明博士坦言當(dāng)初走了很多彎路，公司從2005年進(jìn)入清華科技園成立雅格羅技開(kāi)始，就一直致力于FPGA產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)。在架構(gòu)上如何繞開(kāi)國(guó)外那幾家公司的壟斷，京微雅格也嘗試過(guò)不少方案，但剛開(kāi)始并不理想。經(jīng)過(guò)6代產(chǎn)品的研發(fā)和改進(jìn)，京微雅格終于推出了具備自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的Tile架構(gòu)，而基于該構(gòu)架的CME-M5（金山）以及CME-M7（寶山）系列產(chǎn)品也終于真正擺脫了國(guó)外廠商架構(gòu)的影響。除此之外，京微雅格首創(chuàng)的可定制可重構(gòu)可編程的可配置應(yīng)用平臺(tái)（CAP—Configurable Application Platform）將FPGA /CPU//SRAM/ASIC/Flash/ADC以及其他功能模塊嵌入在單一芯片中，幫助客戶降低設(shè)計(jì)難度，提高產(chǎn)品的可靠性和性價(jià)比，受到市場(chǎng)的廣泛歡迎。

2010年，雅格羅技與北京市政府成立合資公司，在資金面上得到了進(jìn)一步的保障，公司改名為京微雅格。

FPGA研發(fā)，難在哪里

大家都說(shuō)研發(fā)FPGA產(chǎn)品是高門檻、高投入，具體而言難度究竟在哪？劉明博士解釋，簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)就是對(duì)技術(shù)和資金的高要求。

技術(shù)上主要有四個(gè)難點(diǎn)，架構(gòu)、工具、硬件以及軟件。

如何突破其他FPGA巨頭在架構(gòu)上的專利限制是京微雅格首先得面對(duì)的問(wèn)題，而京微雅格的CAP可配置應(yīng)用技術(shù)平臺(tái)，也正是看到FPGA發(fā)展趨勢(shì)，順勢(shì)推出的架構(gòu)技術(shù)。目前京微雅格在這方面已經(jīng)申請(qǐng)了98項(xiàng)專利技術(shù)，而FPGA+MCU+RAM+Flash的可配置應(yīng)用芯片一經(jīng)推出，就得到了市場(chǎng)的不錯(cuò)反響。金山及先前系列產(chǎn)品主要是集成8051單片機(jī)，針對(duì)的也是中低端的市場(chǎng)應(yīng)用，而隨著FPGA邏輯資源的不斷增加，后續(xù)的寶山系列會(huì)集成ARM的CPU硬核，用來(lái)滿足數(shù)據(jù)處理需求更高的開(kāi)發(fā)應(yīng)用。

FPGA開(kāi)發(fā)工具的難點(diǎn)可以和ASIC芯片開(kāi)發(fā)工具作比較，由于全球做ASIC芯片的公司數(shù)以千計(jì)，所以有像Synopsys、Cadence這樣的EDA廠商為ASIC芯片開(kāi)發(fā)提供專業(yè)的開(kāi)發(fā)工具。FPGA器件則不同，由于沒(méi)有專業(yè)的EDA廠商來(lái)配合，所以，F(xiàn)PGA廠商不僅要會(huì)使用通用的ASIC開(kāi)發(fā)工具進(jìn)行設(shè)計(jì)，還要為自己的客戶開(kāi)發(fā)相應(yīng)的FPGA開(kāi)發(fā)工具。硬件方面ASIC芯片將功能設(shè)計(jì)好之后可以進(jìn)行自動(dòng)化的設(shè)計(jì)，而FPGA設(shè)計(jì)則更像手工活，這其中的難度和復(fù)雜度就可想而知了。

FPGA作為通用型芯片，其最大的特點(diǎn)是需要通過(guò)軟件編程來(lái)實(shí)現(xiàn)某些專門功能。從某種程度上來(lái)說(shuō)，軟件的好壞直接決定了FPGA產(chǎn)品的成敗。從歷史來(lái)看，前前后后差不多有58家公司涉足FPGA行業(yè)，大部分也是因?yàn)檐浖膯?wèn)題而折戟。而京微雅格自主開(kāi)發(fā)的Primace和Andara軟件系統(tǒng)突破了瓶頸，通過(guò)軟件實(shí)現(xiàn)綜合（synthesis）、映射（mapping）、布局（placement）、布線（routing）、時(shí)序分析（timing analysis）、位流生成（bitgen）、仿真（simulation）等全流程的FPGA設(shè)計(jì)，而軟件內(nèi)嵌Keil-C的AGDI接口可以幫助嵌入式軟件開(kāi)發(fā)者在Keil-C中編譯和在線調(diào)試MCU或CPU的固件。

FPGA產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)周期長(zhǎng)、先期投入大，對(duì)資金的壓力可想而知；而且FPGA產(chǎn)品開(kāi)發(fā)對(duì)團(tuán)隊(duì)的完整性要求也較高，如何建立一個(gè)比較齊全的開(kāi)發(fā)團(tuán)隊(duì)并保證這個(gè)團(tuán)隊(duì)在較長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)相對(duì)穩(wěn)定，對(duì)企業(yè)管理和運(yùn)營(yíng)資金來(lái)說(shuō)都是不小的挑戰(zhàn)。

面對(duì)未來(lái)，路在何方

對(duì)于京微雅格未來(lái)的發(fā)展，劉明博士充滿自信。目前集成了增強(qiáng)型8051的“山”系列產(chǎn)品M0、M1、M5已經(jīng)推向市場(chǎng)，整合了ARM Cortex-M3的M7產(chǎn)品馬上也將面世。隨著邏輯資源的不斷增加，京微雅格將30K及以上邏輯資源產(chǎn)品定義為“云”系列，計(jì)劃明年將有產(chǎn)品問(wèn)世，主要面向高端市場(chǎng)。面向超高端市場(chǎng)的應(yīng)用，京微雅格也在做著技術(shù)儲(chǔ)備，未來(lái)會(huì)規(guī)劃“星”系列的產(chǎn)品；針對(duì)手持終端等移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)設(shè)備對(duì)功耗或其他有特殊要求的行業(yè)應(yīng)用，劉明博士表示，京微雅格也在規(guī)劃“湖”系列的產(chǎn)品系列，主要強(qiáng)調(diào)低功耗和高可靠性。

既然已經(jīng)有產(chǎn)品面市，筆者最關(guān)心的還是京微雅格如何在眾強(qiáng)近乎壟斷的情況下鋪開(kāi)這個(gè)市場(chǎng)。與傳統(tǒng)的純FPGA產(chǎn)品不同，京微雅格的產(chǎn)品還整合了MCU/CPU等邏輯模塊，對(duì)系統(tǒng)應(yīng)用工程師提出了更高的要求。劉明博士介紹京微雅格一方面會(huì)加強(qiáng)與客戶的聯(lián)系，為潛在客戶進(jìn)行產(chǎn)品培訓(xùn)，讓更多的工程師了解京微雅格的產(chǎn)品；另一方面，也會(huì)積極推進(jìn)自己的大學(xué)生計(jì)劃，讓更多的學(xué)生在本科、研究生階段就接觸了解京微雅格的產(chǎn)品，從短期、中期以及長(zhǎng)期角度擴(kuò)大市場(chǎng)接受度。“除了產(chǎn)品具備更高的系統(tǒng)性價(jià)比，本土化的研發(fā)和支持團(tuán)隊(duì)也是我們與其他家FPGA廠商相比的優(yōu)勢(shì)所在，我們的軟/硬件工程師都位于北京的中關(guān)村高端人才創(chuàng)業(yè)基地或上海和深圳的辦公室內(nèi)，能夠更好的反應(yīng)和支持客戶需求。腳踏實(shí)地、用創(chuàng)業(yè)公司的執(zhí)著與激情去服務(wù)客戶，這些都是我們開(kāi)拓市場(chǎng)的企業(yè)姿態(tài)。”

目前FPGA的全球市場(chǎng)規(guī)模已經(jīng)超過(guò)50億美元，雖然與ASIC的規(guī)模相比還有差距，但是發(fā)展速度迅猛，而且FPGA市場(chǎng)的一半在中國(guó)，京微雅格將大有可為。未來(lái)幾年，京微雅格還將側(cè)重中低端市場(chǎng)的發(fā)展與應(yīng)用。劉明博士承認(rèn)，與有數(shù)十年經(jīng)驗(yàn)積累的大廠Altera、Xilinx相比，京微雅格還存在著不小的差距，但是立足本土市場(chǎng)，更貼近目標(biāo)客戶，為本土客戶提供更全面更周到的服務(wù)則是京微雅格的開(kāi)山法寶。

隨著上海、深圳分公司的逐漸完善，分銷商隊(duì)伍的不斷壯大，京微雅格將為更多客戶所熟悉。雖然擺在京微雅格前面的路并不好走，但我們?cè)敢饪吹剿阶咴胶谩?/p>

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