市場被國際大廠壟斷,高雲半導體靠啥為國產FPGA正名?

2020-12-17 電子產品世界

  廣東高雲半導體科技股份有限公司(以下簡稱「高雲半導體」)於10月26日在上海東錦江希爾頓逸林酒店隆重召開2017年度新產品發布會,發布了小而專的GW1NS-2 SoC、高精尖的GW3AT高性能FPGA和RISC-V平臺化產品。

本文引用地址:http://www.eepw.com.cn/article/201710/370699.htm

  

 

  縱觀高雲半導體發展史,這是一家成立(2014年1月)到現在僅三年多的一家初創企業,據官網資料顯示:「其首期投資5億元人民幣,旨在成為中國擁有自主智慧財產權,以55納米工藝級別以上的FPGA晶片為主導產品的集成電路企業。以FPGA晶片為核心產品,提供編程設計軟體、IP核、參考設計、演示板等服務的完整FPGA晶片解決方案。 」

  說到FPGA,很多人稱之為一種值得敬仰的技術,費錢、門檻高,這簡直就是殿堂級別的集成電路,國產FPGA的夢想和命運從一開始就壓力山大。畢竟這個領域不僅有高大上(Xilinx,Altera),還有富二代(Intel投資某FPGAStartup使用其先進的工藝,及之前提及到的Altera)。高端的FPGA對工藝還有很高的要求,Xilinx/Altera都已經在做16/10,甚至直接3DIC了,但是你想要做40nm以下,一個DoublePattern流片費用翻倍估計你就吃不住了。低端的話,你一定得做一些MCU/DSP做不了的事情。

  難做歸難做,這背後的市場還是非常有誘人,一份來源於Global Market Insights的數據顯示,預計到2022年亞太區域FPGA市場將突破40億美元,正如上面所說,那些高大上的美國企業壟斷了全球99%的市場。而國內企業也只能走自主研發之路,畢竟反向設計未來量產上市要面對茫茫多的官司。

  

 

  在發布會上,高雲半導體CEO朱璟輝將這條正向設計之路形容為「一條荊棘叢生但前途光明的路」。高雲半導體的底氣則來源於他們的團隊(擁有一支當前國內最好的FPGA技術開發團隊)、擁有核心智慧財產權、強大的合作夥伴。會上,朱總還透露高雲半導體目前的流片成功率為100%,這也是高雲半導體成長快速的關鍵所在。

  

 

  高雲半導體CEO朱璟輝

  

 

  產品競爭力如何?

  目前高雲半導體產品有2個家族、4個系列、 11個型號、50+種封裝的晶片,EDA開發軟體持續改進已更新至1.7.9版本。其中晨熙家族產品屬於中密度FPGA代表,採用55nm SRAM製造工藝,包括GW2A-55、GW2A-18、GW2AR-18三個型號,其中GW2A-55不僅在同等密度的器件裡I/O最多,也是國內首款400萬門級中密度FPGA器件,晨熙家族產品廣泛應用於通信網絡、工業控制、工業視頻、伺服器、消費電子等領域。

  

 

  另一個小蜜蜂家族產品主要面向低密度FPGA市場,採用55nm嵌入式Flash+SRAM製造工藝,該家族包含GW1N、GW1NR兩個系列,其中GW1NR系列集成了高雲半導體首創的可隨機訪問的用戶快閃記憶體模塊,是嵌入式用戶存儲器方面國際首創的非易失性FPGA器件,有效的拓廣了應用範圍,除了可滿足傳統通信、工業控制、視頻監控等領域的應用需求外,還為消費類行業客戶提供了更多的選擇。

  

 

  對於非易失性FPGA器件,朱總表示:「目前市場上只有兩家在做,一家是Lattice,還有一家就是我們,高雲的優勢則是產品可以重複編程。」

  發布會現場重磅推出了GW1NS-2 SoC、GW3AT高性能FPGA和RISC-V平臺化產品。其中GW1NS-2的創新性正如朱總所說,其具有USB 2.0功能。可運用於伺服電機控制器、Type C CD/PD、各種顯示控制器/人機界面等。

  另一款GW3AT-100似乎有著更不一樣的情懷,首先它是國產首款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40nm,首先是因為40nm工藝存在一些技術上缺陷,比如漏電。其次,我們也將目標瞄向了利潤最好的通訊行業。但如果28nm失敗,那我們就完了。」

  

 

  GW3AT典型應用有:無線微小基站Microcell、機器視覺、智能工業、並行運算/深度學習等。

  

 

  FPGA廠商未來機遇

  RISC-V是由加州大學伯克利分校研究院在2010年打造的一個CPU晶片架構,它免費向所有人開放的。開發者可以基於這個架構開發應用於PC、伺服器、智慧型手機、可穿戴和其他設備的晶片。

  朱總表示:「RISC-V使得『用極小的代價就可以定製出低成本、高性能的SoC』成為可能,這對高雲半導體而言是一個難得的歷史機遇。」

  

 

  前不久高雲半導體宣布加入RISC-V基金會,成為該組織成員中第一家中國FPGA供應商。此舉也是繼2016年加入MIPI聯盟後高雲半導體又一次加入國際性行業聯盟組織,進一步向業界表達其致力於發展成為全球FPGA供應商的願景。

  然而,任何新技術都面臨著挑戰。對於RISC-V而言,一個障礙是將其作為一個單一標準,保持ISA的一致性。雖說ARM在最近幾年也採取了一系列行動,RISC-V想要達到成熟和信賴的程度需要時間。

  朱總在最後採訪環節也說出了國產FPGA廠商的苦衷:「當客戶出現問題時,如果是國家大廠的FPGA產品,他們通常會覺得自己設計有問題,如果是國產FPGA產品,他們則會認為是我們FPGA的問題。我們經常遇到客戶反映問題,但結果其實都是客戶那裡的問題。」不僅如此,國內EDA人才難覓也是當下一大挑戰,國產FPGA廠商未來要走更遠,就要有更強大的意志力。


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