FPGA芯片需求高漲！國(guó)內(nèi)原廠如何布局？

11月15日至17日，2022慕尼黑華南電子展在深圳國(guó)際會(huì)展中心（寶安新館）盛大召開。本屆慕尼黑華南電子展以“融合創(chuàng)新”為主題，聚焦行業(yè)前沿技術(shù)應(yīng)用，全面展示電子行業(yè)的新產(chǎn)品、新模式和新業(yè)態(tài)。展會(huì)之際，芯師爺專訪了國(guó)內(nèi)數(shù)家半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈的優(yōu)秀企業(yè)，特別推出“慕名而來(lái) · 圳好”專題報(bào)道。

本文為芯師爺專訪京微齊力（北京）科技有限公司（以下簡(jiǎn)稱：京微齊力）BD總監(jiān)張偉平的實(shí)錄。

京微齊力是國(guó)內(nèi)最早進(jìn)入自主研發(fā)、規(guī)模生產(chǎn)、批量銷售通用FPGA芯片及新一代異構(gòu)可編程計(jì)算芯片的企業(yè)之一。京微齊力創(chuàng)造性地將FPGA與CPU、MCU、Memory、ASIC、AI等多種異構(gòu)單元集成在同一芯片上。公司擁有超200件專利，具備獨(dú)立完整的自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)，涵蓋FPGA內(nèi)核設(shè)計(jì)、SOC架構(gòu)設(shè)計(jì)、芯片開發(fā)、EDA軟件開發(fā)、IP開發(fā)等全棧技術(shù)領(lǐng)域。

該公司的FPGA芯片產(chǎn)品從中低規(guī)格，向中高規(guī)格邁進(jìn)，在設(shè)計(jì)中尋求創(chuàng)新，結(jié)合應(yīng)用需求實(shí)現(xiàn)差異化，形成有特色的國(guó)產(chǎn)FPGA芯片。

京微齊力BD總監(jiān)張偉平：公司主要分為四大產(chǎn)品線，一是面向數(shù)據(jù)中心、電動(dòng)汽車、5G、醫(yī)療等領(lǐng)域應(yīng)用的高端FPGA芯片，在這些特定的大型應(yīng)用中，對(duì)FPGA芯片性能的要求有所提升，它需要越來(lái)越多地進(jìn)行數(shù)據(jù)的處理；二是面向人工智能的AiPGA芯片，目前AI應(yīng)用市場(chǎng)在蓬勃發(fā)展中，同時(shí)因?yàn)樗狈?biāo)準(zhǔn)，所以市場(chǎng)上缺乏固定可用的芯片；三是面向新基建、工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的異構(gòu)計(jì)算FPGA/HPA芯片，這些領(lǐng)域?qū)PGA/HPA芯片的IP需求不同于其它場(chǎng)景的要求，因此我們針對(duì)應(yīng)用場(chǎng)景的需求做了一些資源整合，對(duì)芯片的整體性能也有所提升；四是面向嵌入式應(yīng)用的eFPGA IP核，在某些客戶的應(yīng)用場(chǎng)景中，他們可能不需要單獨(dú)的芯片，而是需要我們提供IP去整合他們芯片原有的功能，提升他們的產(chǎn)品性能。

總的來(lái)說，公司四大產(chǎn)品線具有獨(dú)創(chuàng)性、顛覆性和領(lǐng)先性等特點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)可編程、自重構(gòu)、易擴(kuò)展、廣適用、多集成、高可靠、強(qiáng)算力、長(zhǎng)周期等優(yōu)勢(shì)。

京微齊力BD總監(jiān)張偉平：FPGA，中文直譯過來(lái)就是可編程邏輯門陣列。它是從硬件層面為工程師及用戶提供可變的設(shè)計(jì)環(huán)境，可以理解為這是一種以軟件硬化的方式實(shí)現(xiàn)了用戶所需的功能模塊。以大家耳熟能詳的MCU來(lái)講，MCU也是一種可編程器件，它是以串行的軟件載體方式來(lái)進(jìn)行設(shè)計(jì)。與其不同的是，FPGA用的是硬件載體，它的每一個(gè)模塊都可以根據(jù)客戶需求定制和優(yōu)化，可以根據(jù)工程師的設(shè)計(jì)想法，將芯片分成不同的模組，以提升整個(gè)產(chǎn)品的性能。

京微齊力BD總監(jiān)張偉平：剛才講到，FPGA是一種可編程的邏輯門陣列，是大規(guī)模集成了海量的門電路的芯片。所以其優(yōu)勢(shì)就是：隨著工藝節(jié)點(diǎn)地不斷提高，在單位面積上，一顆芯片能提供的資源也會(huì)變得越來(lái)越多，從而有更多的空間允許工程師在芯片內(nèi)部建立更多的模組。

目前，公司在65/55/40/22nm工藝節(jié)點(diǎn)上均已實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)。未來(lái)，隨著市場(chǎng)的發(fā)展和應(yīng)用領(lǐng)域的持續(xù)布局，公司的技術(shù)和研發(fā)團(tuán)隊(duì)將繼續(xù)朝著14nm/12nm這個(gè)方向來(lái)做進(jìn)一步的技術(shù)積累。

京微齊力BD總監(jiān)張偉平：實(shí)際上，公司從2005年就開始走自主研發(fā)道路，在2013年我們在國(guó)內(nèi)是首次提出FPGA異構(gòu)的概念。同時(shí)，在小規(guī)模市場(chǎng)方面也已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了將MCU等不同種類的專用芯片與FPGA模塊進(jìn)行異構(gòu)集成的技術(shù)，這在當(dāng)時(shí)市場(chǎng)已經(jīng)是比較先進(jìn)的技術(shù)了。但是，當(dāng)時(shí)整個(gè)市場(chǎng)對(duì)國(guó)產(chǎn)FPGA芯片的需求沒有現(xiàn)在明顯，市場(chǎng)對(duì)新產(chǎn)品的接受度也沒有那么高。

即便如此，京微齊力仍然一直堅(jiān)持走獨(dú)立自主的技術(shù)路線，包括我們的EDA綜合/布局布線工具也是自己研發(fā)的，因?yàn)榫邆渥杂械腅DA工具才能更好地適配自研的架構(gòu)，提供更好的產(chǎn)品性能。

目前，公司擁有超200件專利，具備獨(dú)立完整的自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)，涵蓋FPGA內(nèi)核設(shè)計(jì)、SOC架構(gòu)設(shè)計(jì)、芯片開發(fā)、EDA軟件開發(fā)、IP開發(fā)等全棧技術(shù)領(lǐng)域，在國(guó)內(nèi)來(lái)說是走得相對(duì)比較前的。未來(lái)隨著市場(chǎng)的推進(jìn)，相信我們會(huì)有更好的發(fā)展前景。

京微齊力BD總監(jiān)張偉平：目前，國(guó)內(nèi)的FPGA和海外巨頭相比差距依然是蠻大的，特別是在中高端領(lǐng)域的應(yīng)用中。到現(xiàn)在為止，國(guó)內(nèi)廠商也還是在中低端應(yīng)用領(lǐng)域和海外巨頭產(chǎn)品在競(jìng)爭(zhēng)，高端產(chǎn)品較為乏力。

這和FPGA的芯片發(fā)展歷史有關(guān)，海外巨頭的FPGA技術(shù)已經(jīng)過了40余年的迭代，所以他們的整個(gè)產(chǎn)品的工具鏈、性能都非常完善。而我們國(guó)內(nèi)的FPGA產(chǎn)品是近年來(lái)隨著國(guó)產(chǎn)替代的概念才慢慢在市場(chǎng)中落地應(yīng)用，整個(gè)市場(chǎng)才剛有起色，所以很難在短期內(nèi)在中高端領(lǐng)域取得競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。不過，隨著時(shí)間的推移和客戶的批量使用，我們相信國(guó)產(chǎn)FPGA技術(shù)和發(fā)展也必定會(huì)取得很大的進(jìn)步。

京微齊力BD總監(jiān)張偉平：展會(huì)現(xiàn)場(chǎng)來(lái)看，國(guó)內(nèi)半導(dǎo)體市場(chǎng)正在蓬勃發(fā)展。從應(yīng)用端來(lái)講，國(guó)內(nèi)的半導(dǎo)體廠商設(shè)計(jì)和海外的半導(dǎo)體廠商有一個(gè)明顯的差異是：相比預(yù)先進(jìn)行產(chǎn)品研發(fā)，然后再根據(jù)固有的產(chǎn)品特性去匹配相關(guān)應(yīng)用市場(chǎng)的海外半導(dǎo)體廠商，我們國(guó)內(nèi)的產(chǎn)品則是面向客戶需求進(jìn)行定制化研發(fā)。

現(xiàn)在國(guó)內(nèi)市場(chǎng)的新需求非常非常多，各種應(yīng)用層出不窮，不同的客戶對(duì)于半導(dǎo)體產(chǎn)品的性能需求也是差異化的。因此，我們看到，國(guó)內(nèi)的本土產(chǎn)品針對(duì)于這些不同的市場(chǎng)應(yīng)用需求提供相應(yīng)的產(chǎn)品，以提高芯片整體的性價(jià)比，從而能夠更好地滿足市場(chǎng)需求。我認(rèn)為這是非常好的發(fā)展趨勢(shì)。