正向設(shè)計(jì)厚積薄發(fā) 中科億海微助力國(guó)產(chǎn)FPGA科技自強(qiáng)

FPGA作為半導(dǎo)體芯片的核心器件之一，其重要性不言而喻。但是長(zhǎng)期以來(lái)，美國(guó)憑借其技術(shù)優(yōu)勢(shì)，在全球FPGA市場(chǎng)中占據(jù)著主導(dǎo)地位。對(duì)于中國(guó)而言，由于技術(shù)瓶頸和國(guó)外壟斷，F(xiàn)PGA一直是被“卡脖子”的問(wèn)題，這種情況不僅限制了我國(guó)在FPGA領(lǐng)域的發(fā)展，還對(duì)國(guó)家的信息安全造成了潛在威脅。2022年，國(guó)內(nèi)市場(chǎng)大部分被美國(guó)企業(yè)如Xilinx、Altera/Intel、Lattice、Microchip等占據(jù)，四家公司合計(jì)仍占據(jù)全球FPGA市場(chǎng)90%的市場(chǎng)份額，一旦被列入清單將意味著無(wú)FPGA可用，國(guó)產(chǎn)FPGA芯片的發(fā)展將面臨巨大的挑戰(zhàn)。

挑戰(zhàn)之下，國(guó)產(chǎn)FPGA廠商也迎來(lái)了史無(wú)前例的發(fā)展機(jī)遇——近年來(lái)，隨著國(guó)家對(duì)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的重視和大力支持，國(guó)產(chǎn)FPGA企業(yè)如雨后春筍般涌現(xiàn)，現(xiàn)代通信、智能制造、***等各個(gè)行業(yè)也對(duì)FPGA***意愿強(qiáng)烈，積極扶持國(guó)產(chǎn)FPGA廠商，國(guó)產(chǎn)FPGA行業(yè)迅速進(jìn)入了快速發(fā)展階段。目前，國(guó)產(chǎn)FPGA的主要參與者包括專(zhuān)注于FPGA研發(fā)的安路科技、紫光同創(chuàng)、中科億海微等企業(yè)，也有一些業(yè)務(wù)類(lèi)型較綜合的如復(fù)旦微電、紫光國(guó)微等企業(yè)。在40-55nm和28nm制程技術(shù)上，本土廠商已經(jīng)取得了一定的市場(chǎng)份額，加速替代海外企業(yè)，并逐步提升技術(shù)水平和產(chǎn)品質(zhì)量，但整體而言，國(guó)產(chǎn)FPGA仍然以中低端市場(chǎng)為主。在500K以上的高容量FPGA領(lǐng)域，國(guó)產(chǎn)芯片尚未達(dá)到國(guó)際領(lǐng)先水平，需要企業(yè)在硬件架構(gòu)、EDA軟件、IP性能等方面進(jìn)行深入發(fā)展，達(dá)成進(jìn)一步的技術(shù)創(chuàng)新和突破。

從FPGA芯片自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)角度看，國(guó)內(nèi)FPGA企業(yè)主要分為正向設(shè)計(jì)和反向設(shè)計(jì)兩類(lèi)企業(yè)。概括性地看，正向設(shè)計(jì)企業(yè)擁有自主開(kāi)發(fā)的FPGA芯片和配套的EDA軟件，軟硬件均具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)，可以對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行靈活的自主定義和升級(jí)改進(jìn)，以滿(mǎn)足各行業(yè)不同的應(yīng)用需求。相比之下，反向設(shè)計(jì)企業(yè)的FPGA芯片是通過(guò)對(duì)現(xiàn)有產(chǎn)品進(jìn)行逆向仿制而來(lái)的，不具備自己的編譯工具，使用的是其他企業(yè)的EDA軟件，存在極大的安全隱患，很難滿(mǎn)足各行業(yè)的定制化需求。

不同的設(shè)計(jì)路線反映了企業(yè)在市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中的策略選擇——采用反向設(shè)計(jì)的企業(yè)的目標(biāo)可能是快速進(jìn)入市場(chǎng)或填補(bǔ)特定需求的空白，在一定程度上大大縮短了研發(fā)周期，降低了技術(shù)門(mén)檻。但長(zhǎng)期來(lái)看，反向設(shè)計(jì)可能會(huì)限制企業(yè)的技術(shù)積累和自主創(chuàng)新能力，其核心技術(shù)仍然掌握在國(guó)外企業(yè)手中，在安全性、穩(wěn)定性和定制化方面存在一定風(fēng)險(xiǎn)和限制，容易引發(fā)知識(shí)產(chǎn)權(quán)糾紛。正向設(shè)計(jì)能夠確保技術(shù)的自主可控，但開(kāi)發(fā)周期較長(zhǎng)，企業(yè)需注重長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展，通過(guò)持續(xù)的技術(shù)創(chuàng)新來(lái)建立競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)，雖然困難較大，而企業(yè)一旦成功，其產(chǎn)品的競(jìng)爭(zhēng)力將日漸強(qiáng)勢(shì)。

中科億海微就是正向設(shè)計(jì)企業(yè)的一個(gè)典型例子。從其官網(wǎng)上可以了解到，早在2004年起，原中國(guó)科學(xué)院電子學(xué)研究所就組建了傳感技術(shù)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室（北方基地）集成電路設(shè)計(jì)課題組，即中科億海微的前身。2017年，原“可編程芯片與系統(tǒng)研究室”團(tuán)隊(duì)整體離崗創(chuàng)業(yè)，在蘇州成立中科億海微電子科技（蘇州）有限公司。公司成立以來(lái)，便肩負(fù)著推動(dòng)國(guó)產(chǎn)FPGA產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重要使命，作為“國(guó)家隊(duì)”，中科億海微堅(jiān)持全正向設(shè)計(jì)技術(shù)路線，憑借深厚的學(xué)術(shù)背景和科研實(shí)力，在推動(dòng)國(guó)產(chǎn)FPGA產(chǎn)業(yè)全正向發(fā)展的道路上發(fā)揮了關(guān)鍵作用。

目前，中科億海微在FPGA領(lǐng)域擁有豐富的產(chǎn)品線，形成了“億海龍珠”、“億海神針”和“億海神盾”三大系列產(chǎn)品，廣泛應(yīng)用于智能制造、通信、能源電力、軌道交通、汽車(chē)電子、金融科技、電子政務(wù)、醫(yī)療器械等領(lǐng)域，這些產(chǎn)品不僅具有高性能和自適應(yīng)計(jì)算能力，而且具備高可靠性和低功耗的特點(diǎn)，滿(mǎn)足了不同業(yè)務(wù)領(lǐng)域的應(yīng)用需求，如核心器件的國(guó)產(chǎn)化替換、伺服電機(jī)、導(dǎo)航、自動(dòng)識(shí)別器、傳感器等設(shè)備中，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)分析、信號(hào)處理、圖像壓縮與恢復(fù)、終端控制、信息中轉(zhuǎn)等，輕松賦能千行百業(yè)，能夠大大助力智能產(chǎn)業(yè)蓬勃發(fā)展，讓智能化引領(lǐng)下的高品質(zhì)生活變得更加觸手可及。

為了推動(dòng)我國(guó)各行業(yè)領(lǐng)域的科技進(jìn)步，中科億海微加大了行業(yè)解決方案研發(fā)力度，打造全國(guó)產(chǎn)方案，培養(yǎng)行業(yè)生態(tài)。作為國(guó)內(nèi)領(lǐng)先的全國(guó)產(chǎn)FPGA芯片設(shè)計(jì)企業(yè)，中科億海微具有先天的芯片應(yīng)用開(kāi)發(fā)優(yōu)勢(shì)，利用自主研發(fā)的芯片，結(jié)合國(guó)產(chǎn)各種器件如CPU、MCU、FLASH、ADC、DAC、PHY、PCIe、電源等生態(tài)環(huán)境情況，設(shè)計(jì)出滿(mǎn)足各行業(yè)業(yè)務(wù)應(yīng)用需求的解決方案、板卡，不僅能夠?yàn)楦餍袠I(yè)提供穩(wěn)定、可靠的硬件支持，還能夠助力各行業(yè)快速?lài)?guó)產(chǎn)化轉(zhuǎn)化，促進(jìn)產(chǎn)品快速上市。目前，中科億海微已與國(guó)內(nèi)工業(yè)控制、軌道交通、能源電力、現(xiàn)代通信、醫(yī)療器械等行業(yè)領(lǐng)域的合作伙伴建立起了緊密的合作關(guān)系，為用戶(hù)提供更加優(yōu)質(zhì)的服務(wù)，獲得了用戶(hù)的一致好評(píng)。

國(guó)產(chǎn)FPGA在經(jīng)歷了多年的技術(shù)積累和市場(chǎng)探索后，正迎來(lái)一個(gè)嶄新的發(fā)展階段。未來(lái)，隨著制程工藝的不斷提升和設(shè)計(jì)理念的持續(xù)創(chuàng)新，國(guó)產(chǎn)FPGA在性能、功耗和集成度等方面都有充分的發(fā)展空間，隨著新興產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展，國(guó)產(chǎn)FPGA有望在更多領(lǐng)域取得突破，市場(chǎng)前景廣闊。

“中國(guó)FPGA看中科院，中科FPGA看億海微”——我們有理由相信，中科億海微將在半導(dǎo)體芯片領(lǐng)域扮演越來(lái)越重要的角色，助力國(guó)產(chǎn)FPGA行業(yè)高速發(fā)展，為我國(guó)科技產(chǎn)業(yè)的自主可控和長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展做出更大的貢獻(xiàn)。

審核編輯 黃宇