工程師青青 發表於 2018-09-10 17:43:00
進入今年，在中興事件和中美貿易戰的雙重影響下，國內對集成電路的關注到達了前所未有的高度。而在過去多年的努力下，國產晶片也取得了不小的進步。例如在微處理器方面，有了華為、展訊、瑞芯微和全志等一系列知名企業；在存儲器領域，長江存儲、兆易創新和福建晉華的表現也相當亮眼；在數位訊號處理方面，也有中電科、長城銀河這些不錯的廠商。但在國產FPGA方面，雖然有了不少的的參與者，但國內廠商在這方面還有很長的一條路要走。
在日前的南京國際集成電路技術達摩論壇上，國產FPGA廠商紫光同創電子有限公司常務副總裁發表了題為《FPGA中國芯的機遇與挑戰》的演講，講述了國產FPGA的挑戰與機遇。從他的介紹中我們得知，Xilinx、Intel的FPGA在全球遙遙領先，而國產廠商基本都是集中在中小規模的產品布局，也開始有些廠商往高端產品進攻。以紫光同創為例，他們正在研發700K大規模的產品，向更端的市場出發。
國產FPGA面臨的挑戰
王佩寧首先總結了國產FPGA的現狀，根據他的說法，現在的國產FPGA擁有市佔率極低、技術壁壘高和市場認可度低三個特點。他指出，在國內過百億的FPGA市場中，國產的市佔率不到3%，商用市場的國產化率更是低得驚人。就算在對國產有高度支持的政府部門中，國產FPGA的應用率不足30%，切都是以兼容產品替代為主。
來到專利方面，王佩寧指出，Xilinx和Intel兩家FPGA廠商的FPGA專利超過6000項，當中覆蓋了單元架構、IP和互聯等各方面的核心技術。本身國內的研發技術就相對落後，缺乏創新，在這種專利包圍圈下，國產FPGA智能採用被動創新，反覆驗證的方式，這就使得研發成本降不下來。
得不到市場的廣泛認可，則是國產FPGA的另一無奈。
王佩寧在演講中提到，國外FPGA產品在國內耕耘了20多年，根深蒂固。且這些產品的生態環境完善、配套設計資源豐富，加上產品有極好的易用性，這就使得市場上的廠商對其高度認可，相反，國內的產品在性能、功能、功耗和軟體等方面都不成熟，甚至連成本都沒有優勢或者顯著優勢。
即使如此，現在的國產FPGA也可以被應用到通信、新興安全、智慧機器人、醫療、工業和LED等領域，但在例如高端的通信設備等市場，國產FPGA目前還是心有餘而力不足。這個則是多方面的原因造成的。面向未來，國產FPGA也將面臨多方面的挑戰：
從FPGA產品本身來看，這是一個需要軟體和硬體高度配合的市場。FPGA產品模塊多且雜，應用各式各樣，對軟體的綜合能力、時序收斂能力和IP的豐富程度有高度的依賴。如果我們沒有創新能力，將很難走得遠。
但正如我們上面所說，FPGA專利集中在兩家廠商手裡。對於開發者來說，如何避開專利壁壘，差異化定位產品，實現技術和市場的創新與突破，是邁向成功的第一步。這對於開發者來說，同樣需要面對兩個問題：
如果從低端產品入手，周期短、風險低，但競爭異常激烈，隨時面對國外競爭者的低價打壓；如果從高端產品入手，則會面臨周期長，資金壓力大的風險。正是因為這樣，也使得FPGA領域沒有獲得太高的關注。
王佩寧表示，相比於ASIC，FPGA的研發周期更長，匯報晚。加上其流片成功率與配套開發軟體功能機IP迭代的效率等都需要大筆的資金投入，這就使得資金在這上面的投資很謹慎。
更重要的一點，FPGA是一個嚴重依賴於廠商本身打造生態系統的領域，對於國產廠商來說，如何能打造一個包括方案、IP、評估板、支持團隊在內的高效、易用、友好的FPGA應用環境。並在此基礎上，爭食存量市場，布局增量市場，這些都需要開發廠商多方考慮的。
國產FPGA如何突破？
在王佩寧看來，現在是國產FPGA突破的一個最好時機。一方面，年初的中興事件，讓國內企業對供應鏈的保障有了更多的擔憂，另一方面國家的重視、政府政策的支持，也是一個重要推動因素。再加上一直以來的技術引進與積累，人才的重視與輸出，新興的AI、大數據、IoT、無人駕駛和5G通信等市場的推動。天時地利人和推動下的國產FPGA迎來了黃金時代，但他認為，廠商如果想獲得進一步發展，需要做到以下四點：
一、市場要重視。未來發展FPGA，不能以技術為導向，而是要以市場為中心；
二、產品定位要清晰。這就要求一方面要去挖掘FPGA空白市場，尋找差異化，另一方面要求堅持正向自主可控，擁有自己的智慧財產權；
三、資金不能斷。王佩寧指出，FPGA是一個長期燒錢的行業，至少堅持五年以上，累積投入數億元才能成功。為此對於相關公司來說，就需要在前期保證持續的資金投入，直至實現產品商業化，實現資金回流，自給自足；
四、服務要做好。在商品上，服務好用戶，提高生產力，縮短產品交期；在技術上，要及時響應用戶需求，高校解決用戶問題，加快產品PO。
除此之外，還需要中央、地方政府對國產FPGA企業在項目資助、投融資；國產資助可控政策等多方面的大力支持；FPGA系統整機廠商對國產FPGA的選用、歷練和催熟也是一個重要手段。
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