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紫光同创谈国产FPGA的突围之路

数据显示,2018年全球FPGA市场规模约60亿美元,Xilinx占比为49%,Intel(Altera)占比为32%,Lattice与Microsemi(Actel)分别占据了全球市场的6%。而据统计,国产FPGA只占全球市场1%左右的份额,还具有一定差距。但在产品性能指标方面,紫光同创已经达到Lattice和Microsemi(Actel)的水平。

  FPGA(现场可编程逻辑门阵列)诞生于上个世纪80年代。1983-1985年,Altera(被英特尔收购)、Xilinx和Actel(被Microsemi收购)三大巨头公司相继成立。相比国际厂商,国产FPGA虽起步较晚,但在庞大中国市场需求刺激下进步神速,比如技术已突破千万门级,在研发体系、质量交付和可靠性方面大幅提升。目前,国产28nm FPGA产品即将面世,尤其在“芯片国产化”的浪潮下,个别企业的FPGA产品打入了国际一线通信设备厂商,未来发展前景可期。GfHesmc

  在19-21日深圳会展中心举办的“深圳国际电子展(ELEXCON 2019)”上,《国际电子商情》就采访到了国产FPGA厂商的代表——深圳市紫光同创电子有限公司市场总监吕喆,就国产FPGA的发展现状和趋势做了探讨。GfHesmc

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  深圳市紫光同创电子有限公司市场总监 吕喆GfHesmc

  国产FPGA产业三步走GfHesmc

  国产FPGA的优势可归纳为几点:一是芯片国产化趋势明显,为国产FPGA市场化提供了助力;二是本土厂商贴近国内客户,能快速响应客户需求,提供更全面更优质的服务;三是成本优势。这些都是国际厂商难以实现的。GfHesmc

  据《国际电子商情》记者了解,目前,紫光同创的FPGA有三个产品系列:高性能Titan系列、高性价比Logos系列和低功耗CPLD产品Compact系列,覆盖通信、网络安全、工业控制、汽车电子、消费电子、数据中心等应用领域,是国产FPGA里面产品线种类最齐全、覆盖范围最广的厂商。GfHesmc

  目前,紫光同创重点聚焦两个目标市场:工业和通信。GfHesmc

  吕喆表示,工业分为工业控制、视频监控及工业通信等。工业控制,主要包括LED显示控制卡、伺服驱动、电机控制等。视频监控,主要和视频处理紧密相关,对实时性要求较强,FPGA芯片非常适合该场景,这些都是紫光同创未来主要发力的方向之一。在通信行业,2019年紫光同创实现了不小的突破,其Titan系列高性能FPGA产品PGT180H销售增长迅速。除此之外,紫光同创小规模CPLD产品增速也非常可观。GfHesmc

紫光同创展台GfHesmc

  吕喆透露,现阶段紫光同创业务重心聚焦在年规模约120亿元的国内市场,其超过97%的份额仍被国际厂商垄断,市场空间非常大。GfHesmc

  在具体的发展战略上,吕喆表示要分三步走:第一步,两到三年内以替换为主,国内市场存量是固定的,客户有使用国产FPGA需求,企业要有能力满足;第二步是“创新”,做出差异化的产品;第三步是“引领”,引领全球可编程逻辑器件技术发展!GfHesmc

  尽管当前国产芯片的呼声很高,但吕喆强调,前提是必须保证产品的性能和品质。除了要体现芯片的成本优势,更应该让客户感受到国产FPGA产品的价值。GfHesmc

  正视差距,奋力追赶GfHesmc

  数据显示,2018年全球FPGA市场规模约60亿美元,Xilinx占比为49%,Intel(Altera)占比为32%,Lattice与Microsemi(Actel)分别占据了全球市场的6%。而据统计,国产FPGA只占全球市场1%左右的份额,还具有一定差距。但在产品性能指标方面,紫光同创已经达到Lattice和Microsemi(Actel)的水平。GfHesmc

  吕喆表示,衡量一家FPGA厂商的能力主要看三个指标:工艺节点、逻辑规模和高速收发器SERDES速率。目前,国内厂商在这些方面,都在逐步缩小差距。以紫光同创为例,率先量产了搭载SERDES的FPGA产品,速率可达到6.25Gbps。我们已成功完成13.1Gbps serdes测试片流片测试验证,突破了高速serdes研发关键技术,已开始进行32.75Gbps超高速serdes研发!GfHesmc

紫光同创三大FPGA系列产品,涵盖高中低端GfHesmc

  除此之外,人才欠缺也不容忽视。目前,国产FPGA领域专业的软件和硬件人才缺口仍然非常大。为了解决FPGA专业性人才欠缺的现状,紫光同创承担起企业社会责任,已进行了3年“高校雏鹰计划”,通过支持高校FPGA、集成电路设计方面的竞赛,为更多高校学生提供创新和实践平台。GfHesmc

  从技术角度而言,FPGA主要由硬件架构、软件工具和IP三部分构成,并且是缺一不可。GfHesmc

  其中,硬件架构涉及到逻辑规模、DDR性能、SERDES速率、DSP性能以及内嵌RAM的大小及性能等;软件工具则比硬件门槛更高,比如器件逻辑规模从180K做到300K,从300K做到600K,对软件工具的挑战非常大,特别是布线的算法难度呈指数级增长;IP是为了让用户快速地使用产品。用户不需要每个基础的IP都自己去写,包括应用层的IP、系统IP都可以有现成的东西直接调用。IP是否齐全、能否达到足够的性能对FPGA应用非常关键。GfHesmc

  “从发展历程来说,我们是国内最先推出180K逻辑规模器件的厂商。到目前为止,该器件依然代表着国内最先进、最高端的水平。在此之后,紫光同创又将3000万门以下规模中低端器件全部研制了,其中Logos和Compact全系列器件已经量产,Logos2和Titan2系列器件将于明年全部上市量产,满足国内所有中低端应用需求,市场份额覆盖60%左右,基本能够满足中国电子信息产业的稳定发展需求。”吕喆最后说。GfHesmc

  总的来说,经过几年的技术沉淀,以紫光同创为代表的国产FPGA获得了高速发展。作为国内FPGA领导厂商,紫光同创已规划亿门级高端FPGA研制,启动了关键技术研发工作。GfHesmc

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王琼芳
有着十多年半导体行业工作经验,主要负责《国际电子商情》杂志/网站/微信等平台的内容运营,擅长行业深度报道与产业趋势分析,重点关注半导体IC及分销与供应链。
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