淺析中國FPGA市場(chǎng)發(fā)展現(xiàn)狀

前言：如果說，還有一種元器件貿(mào)易職業(yè)是有危險(xiǎn)性的，那就是從事禁運(yùn)芯片貿(mào)易；如果說這種禁運(yùn)芯片里什么產(chǎn)品最昂貴，那一定是宇航級(jí)抗輻射FPGA。據(jù)公開資料，被美國FBI盯上和列入黑名單，并被處以各種責(zé)罰的中國人至少超過了100人?？梢哉f，F(xiàn)PGA就是一個(gè)國家在芯片領(lǐng)域里展示肌肉的最炫黑科技！

FPGA的由來

每一個(gè)看來很成功的新事物，從誕生到發(fā)展壯大都不可避免地經(jīng)歷過艱難的歷程，F(xiàn)PGA也不例外。FPGA的概念一開始是Lattice公司提出來的，由于戰(zhàn)略失誤，差點(diǎn)放棄了這一市場(chǎng)。而在1985年，Xilinx公司推出了全球第一款FPGA產(chǎn)品XC2064——采用2μm工藝，包含64個(gè)邏輯模塊和85000個(gè)晶體管，門數(shù)量不超過1000個(gè)，這是典型的“丑小鴨”。

FPGA對(duì)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)最大的貢獻(xiàn)莫過于創(chuàng)立了無生產(chǎn)線（Fabless）模式，第一顆FPGA是在日本精工公司（Seiko）誕生的。后來，F(xiàn)PGA不但可以做邏輯功能，還可以做高速計(jì)算功能，更可以縮短生產(chǎn)芯片55%的時(shí)間，于是FPGA在90年代開始爆發(fā)，尤其在軍工和航天高科技領(lǐng)域，其優(yōu)勢(shì)得到了進(jìn)一步發(fā)揮。

FPGA的現(xiàn)狀

全世界都知道，F(xiàn)PGA巨頭們?cè)言诿绹?，F(xiàn)PGA最強(qiáng)的公司有，Xilinx，Altera，Lattice，Actel，Atmel，Avago，Cypress等，各自都有自己的獨(dú)門秘密武器。其中Xilinx是全球FPGA的霸主，千萬門級(jí)，16納米的領(lǐng)先者； Actel是反熔絲的先驅(qū)，宇航級(jí)的開拓者，其他任何一家的產(chǎn)品，都是工業(yè)級(jí)、軍工級(jí)，宇航級(jí)產(chǎn)品不可缺少的核心芯片，也是全世界國家從事尖端科技的短板和苦主。

芯片強(qiáng)國歐洲，日本，韓國，包括中國臺(tái)灣，也曾殫精竭力發(fā)展自己的FPGA，最后都鎩羽而歸。一方面，美國人有小動(dòng)作，另一方面，可以從美國人手里買到，所以不用全力以赴。而中國，由于一開始就受到了全世界最嚴(yán)格的禁運(yùn)不公平待遇，所以反而逼出了中國人自己的FPGA。

FPGA的頂級(jí)大師

目前，F(xiàn)PGA最頂級(jí)的工藝是16/14納米，下一個(gè)工藝就是10納米以下的主戰(zhàn)場(chǎng)。而在FPGA領(lǐng)域，皇冠上的明珠卻是宇航級(jí)抗輻射芯片。在1-7級(jí)抗輻射芯片領(lǐng)域，這類抗輻照芯片國際市場(chǎng)上很多基本不禁運(yùn)，不限制，理由很簡單，這類芯片技術(shù)大家都掌握了，沒必要控制。

現(xiàn)在美國已經(jīng)搞到10級(jí)，這是FPGA領(lǐng)域最高的級(jí)別，也是全世界最貴的芯片。據(jù)說，單顆某些Xilinx的V7宇航級(jí)芯片，可以買到北廣深一線城市的一套房子。

中國的FPGA現(xiàn)狀

由于中國要搞空間站，探月三期，大火箭，大型高容量通信衛(wèi)星，天基紅外預(yù)警衛(wèi)星。這類7級(jí)以下芯片完全不能滿足需要，而9級(jí)以上的歐美控制得很嚴(yán)，所以必須中國自己研制。還是拿比較核心的FPGA來說，我們現(xiàn)在能弄到APA600，APA1000了，但是Xilinx 7系列里面的航天級(jí)FPGA除了用非常手段外我們肯定拿不到。

早在90年代，中國人已經(jīng)開始了FPGA板級(jí)產(chǎn)品的研制。經(jīng)過20多年的發(fā)展，已經(jīng)從板級(jí)跨越到芯片級(jí)，不管是千萬門級(jí)，還是宇航抗輻射級(jí)，都逐漸進(jìn)入了FPGA強(qiáng)國行列。2013年，俄羅斯曾經(jīng)提議，用他們的發(fā)動(dòng)機(jī)換取中國的宇航級(jí)芯片，說的就是CPU和FPGA。

軍民兩用FPGA的崛起

2000年以后，中國涌現(xiàn)出來了10幾家FPGA集成電路設(shè)計(jì)公司，有上市公司，有國營企業(yè)，也有民營和合資企業(yè)，一時(shí)間，中國人掀起了FPGA的創(chuàng)業(yè)潮流。這是比較合乎邏輯的市場(chǎng)優(yōu)選，美國的FPGA發(fā)展歷史軌跡，也是從民用逐漸擴(kuò)展到特種行業(yè)的。目前，有設(shè)計(jì)企業(yè)已經(jīng)涉及到千萬門級(jí)，宇航級(jí)抗輻射等級(jí)據(jù)說達(dá)到了8級(jí)以上，和美國只有1—2級(jí)的距離。

國內(nèi)到底有哪些正在進(jìn)行FPGA研發(fā)和銷售的設(shè)計(jì)企業(yè)：

1、京微雅格

京微雅格實(shí)際上有兩條產(chǎn)品線，面向中低端市場(chǎng)的金山系列收購美國CSwitch的產(chǎn)品線，面向高速通信市場(chǎng)的公司。

產(chǎn)品型號(hào)：M7華山系列；HR3純FPGA低功耗系列；M5金山系列；M1衡山系列。

2、復(fù)旦微電子/復(fù)旦微電子學(xué)院

復(fù)旦微電子學(xué)院應(yīng)該算國內(nèi)比較少的自主研發(fā)FPGA的研究機(jī)構(gòu)，不過它家的東西是只供應(yīng)軍方的，但是軍方有多少東西在用就不得而知了。兩家已經(jīng)展開合作，其自主可控的FPGA器件與配套軟件系統(tǒng)取得重要突破，與復(fù)旦微電子集團(tuán)股份有限公司緊密合作建立了“FPGA創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)”，協(xié)同加大力度攻關(guān)千萬門級(jí)FPGA器件的技術(shù)難題。

3、高云

廣東高云半導(dǎo)體科技股份有限公司，以55nm級(jí)別以上的FPGA芯片為主導(dǎo)產(chǎn)品的集成電路企業(yè)，定位中高端和中等規(guī)模的FPGA芯片。高云的IC團(tuán)隊(duì)較為優(yōu)秀，Application/IP以及EDA工具還需要進(jìn)一步強(qiáng)化。

產(chǎn)品型號(hào)：GW1N-1K，GW1N-9K，gw2a-18K，gw2a-55K，gw3s-50，gw3s-100。

4、同方國芯

同方國芯做FPGA已經(jīng)是幾年前的事情了，當(dāng)然，并不是同方自己做，而是由同方旗下的深圳國微電子悄悄做的。深圳市國微電子有限公司成立于1993年，為用戶提供ASIC/SOC設(shè)計(jì)開發(fā)服務(wù)及國產(chǎn)化系統(tǒng)芯片級(jí)解決方案，據(jù)說其FPGA設(shè)計(jì)水平位居中國設(shè)計(jì)公司頂級(jí)行列。

2012年底完成與上市公司同方國芯電子股份有限公司重組工作，成為同方國芯的全資子公司。具體型號(hào)暫時(shí)處于保密階段，已經(jīng)在軍工領(lǐng)域展開了多種應(yīng)用。

5、智多晶微電子

西安智多晶微電子有限公司成立于2012年11月，是由海外留學(xué)生歸國創(chuàng)設(shè)的高科技企業(yè)。智多晶微電子專心致力于成為中國第一大可編程邏輯電路（FPGA與CPLD）集成電路制造和應(yīng)用供應(yīng)商。

產(chǎn)品型號(hào)：Seagull系列CPLD；Seagull128；Seagull256

6、華微電子

成都華微電子科技有限公司，是國家909工程企業(yè)。

產(chǎn)品型號(hào)：HWD1472/14144/14288/750L/4005E/4010E/4013E；HWDV100/300/600；HWD1000/2V1000/3000/6000。

7、上海敖格芯

歷經(jīng)三年多的發(fā)展，敖格芯已經(jīng)積累了5個(gè)不同的產(chǎn)品線，分別針對(duì)CPLD、LoT、FPGA、FPGA+CPU、SoC市場(chǎng)。

8、771/772所

由于涉及國家機(jī)密原因，這里就不能多做筆墨。但是可以明確的一點(diǎn)是，現(xiàn)在中國航天航空級(jí)FPGA芯片供貨大戶是771，772這兩所，這兩家都有FPGA事業(yè)部和流片的生產(chǎn)線。可見，中國人在FPGA領(lǐng)域已經(jīng)強(qiáng)大到了什么地步！

編后語：

當(dāng)下，國家與國家之間的競(jìng)爭，最核心的就是軍事科技之間的較量。面對(duì)世人的花錢質(zhì)疑，面對(duì)歐韓日的前車之鑒，我們更有理由發(fā)展自己的核心競(jìng)爭芯片，CPU，F(xiàn)PGA，ADC，傳感器等，就是新一輪的科技競(jìng)賽。
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