《电子技术应用》

市场被国际大厂垄断 高云半导体靠啥为国产FPGA正名

2017/10/30 6:00:00

广东高云半导体科技股份有限公司(以下简称“高云半导体”)于10月26日在上海东锦江希尔顿逸林酒店隆重召开2017年度新产品发布会,发布了小而专的GW1NS-2 SoC、高精尖的GW3AT高性能FPGA和RISC-V平台化产品。

纵观高云半导体发展史,这是一家成立(2014年1月)到现在仅三年多的一家初创企业,据官网资料显示:“其首期投资5亿元人民币,旨在成为中国拥有自主知识产权,以55纳米工艺级别以上的FPGA芯片为主导产品的集成电路企业。以FPGA芯片为核心产品,提供编程设计软件、IP核、参考设计、演示板等服务的完整FPGA芯片解决方案。 ”

说到FPGA,很多人称之为一种值得敬仰的技术,费钱、门槛高,这简直就是殿堂级别的集成电路,国产FPGA的梦想和命运从一开始就压力山大。毕竟这个领域不仅有高大上(Xilinx,Altera),还有富二代(Intel投资某FPGAStartup使用其先进的工艺,及之前提及到的Altera)。高端的FPGA对工艺还有很高的要求,Xilinx/Altera都已经在做16/10,甚至直接3DIC了,但是你想要做40nm以下,一个DoublePattern流片费用翻倍估计你就吃不住了。低端的话,你一定得做一些MCU/DSP做不了的事情。

难做归难做,这背后的市场还是非常有诱人,一份来源于Global Market Insights的数据显示,预计到2022年亚太区域FPGA市场将突破40亿美元,正如上面所说,那些高大上的美国企业垄断了全球99%的市场。而国内企业也只能走自主研发之路,毕竟反向设计未来量产上市要面对茫茫多的官司。

在发布会上,高云半导体CEO朱璟辉将这条正向设计之路形容为“一条荆棘丛生但前途光明的路”。高云半导体的底气则来源于他们的团队(拥有一支当前国内最好的FPGA技术开发团队)、拥有核心知识产权、强大的合作伙伴。会上,朱总还透露高云半导体目前的流片成功率为100%,这也是高云半导体成长快速的关键所在。

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高云半导体CEO朱璟辉

产品竞争力如何?

目前高云半导体产品有2个家族、4个系列、 11个型号、50+种封装的芯片,EDA开发软件持续改进已更新至1.7.9版本。其中晨熙家族产品属于中密度FPGA代表,采用55nm SRAM制造工艺,包括GW2A-55、GW2A-18、GW2AR-18三个型号,其中GW2A-55不仅在同等密度的器件里I/O最多,也是国内首款400万门级中密度FPGA器件,晨熙家族产品广泛应用于通信网络、工业控制、工业视频、服务器、消费电子等领域。

另一个小蜜蜂家族产品主要面向低密度FPGA市场,采用55nm嵌入式Flash+SRAM制造工艺,该家族包含GW1N、GW1NR两个系列,其中GW1NR系列集成了高云半导体首创的可随机访问的用户闪存模块,是嵌入式用户存储器方面国际首创的非易失性FPGA器件,有效的拓广了应用范围,除了可满足传统通信、工业控制、视频监控等领域的应用需求外,还为消费类行业客户提供了更多的选择。

对于非易失性FPGA器件,朱总表示:“目前市场上只有两家在做,一家是Lattice,还有一家就是我们,高云的优势则是产品可以重复编程。”

发布会现场重磅推出了GW1NS-2 SoC、GW3AT高性能FPGA和RISC-V平台化产品。其中GW1NS-2的创新性正如朱总所说,其具有USB 2.0功能。可运用于伺服电机控制器、Type C CD/PD、各种显示控制器/人机界面等。

另一款GW3AT-100似乎有着更不一样的情怀,首先它是国产首款28nm中高密度FPGA。从55nm直接跳到28nm,这步伐显然有些大,但朱总表示:“我们之所以跳过40nm,首先是因为40nm工艺存在一些技术上缺陷,比如漏电。其次,我们也将目标瞄向了利润最好的通讯行业。但如果28nm失败,那我们就完了。”

GW3AT典型应用有:无线微小基站Microcell、机器视觉、智能工业、并行运算/深度学习等。

FPGA厂商未来机遇

RISC-V是由加州大学伯克利分校研究院在2010年打造的一个CPU芯片架构,它免费向所有人开放的。开发者可以基于这个架构开发应用于PC、服务器、智能手机、可穿戴和其他设备的芯片。

朱总表示:“RISC-V使得‘用极小的代价就可以定制出低成本、高性能的SoC’成为可能,这对高云半导体而言是一个难得的历史机遇。”

前不久高云半导体宣布加入RISC-V基金会,成为该组织成员中第一家中国FPGA供应商。此举也是继2016年加入MIPI联盟后高云半导体又一次加入国际性行业联盟组织,进一步向业界表达其致力于发展成为全球FPGA供应商的愿景。

然而,任何新技术都面临着挑战。对于RISC-V而言,一个障碍是将其作为一个单一标准,保持ISA的一致性。虽说ARM在最近几年也采取了一系列行动,RISC-V想要达到成熟和信赖的程度需要时间。

朱总在最后采访环节也说出了国产FPGA厂商的苦衷:“当客户出现问题时,如果是国家大厂的FPGA产品,他们通常会觉得自己设计有问题,如果是国产FPGA产品,他们则会认为是我们FPGA的问题。我们经常遇到客户反映问题,但结果其实都是客户那里的问题。”不仅如此,国内EDA人才难觅也是当下一大挑战,国产FPGA厂商未来要走更远,就要有更强大的意志力。


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