國(guó)產(chǎn)FPGA面臨著重重挑戰(zhàn)？國(guó)產(chǎn)FPGA該如何突破呢？

進(jìn)入今年，在中興事件和中美貿(mào)易戰(zhàn)的雙重影響下，國(guó)內(nèi)對(duì)集成電路的關(guān)注到達(dá)了前所未有的高度。而在過(guò)去多年的努力下，國(guó)產(chǎn)芯片也取得了不小的進(jìn)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(yè)；在存儲(chǔ)器領(lǐng)域，長(zhǎng)江存儲(chǔ)、兆易創(chuàng)新和福建晉華的表現(xiàn)也相當(dāng)亮眼；在數(shù)字信號(hào)處理方面，也有中電科、長(zhǎng)城銀河這些不錯(cuò)的廠商。但在國(guó)產(chǎn)FPGA方面，雖然有了不少的的參與者，但國(guó)內(nèi)廠商在這方面還有很長(zhǎng)的一條路要走。

在日前的南京國(guó)際集成電路技術(shù)達(dá)摩論壇上，國(guó)產(chǎn)FPGA廠商紫光同創(chuàng)電子有限公司常務(wù)副總裁發(fā)表了題為《FPGA中國(guó)芯的機(jī)遇與挑戰(zhàn)》的演講，講述了國(guó)產(chǎn)FPGA的挑戰(zhàn)與機(jī)遇。從他的介紹中我們得知，Xilinx、Intel的FPGA在全球遙遙領(lǐng)先，而國(guó)產(chǎn)廠商基本都是集中在中小規(guī)模的產(chǎn)品布局，也開(kāi)始有些廠商往高端產(chǎn)品進(jìn)攻。以紫光同創(chuàng)為例，他們正在研發(fā)700K大規(guī)模的產(chǎn)品，向更端的市場(chǎng)出發(fā)。

國(guó)產(chǎn)FPGA面臨的挑戰(zhàn)

王佩寧首先總結(jié)了國(guó)產(chǎn)FPGA的現(xiàn)狀，根據(jù)他的說(shuō)法，現(xiàn)在的國(guó)產(chǎn)FPGA擁有市占率極低、技術(shù)壁壘高和市場(chǎng)認(rèn)可度低三個(gè)特點(diǎn)。他指出，在國(guó)內(nèi)過(guò)百億的FPGA市場(chǎng)中，國(guó)產(chǎn)的市占率不到3%，商用市場(chǎng)的國(guó)產(chǎn)化率更是低得驚人。就算在對(duì)國(guó)產(chǎn)有高度支持的政府部門中，國(guó)產(chǎn)FPGA的應(yīng)用率不足30%，切都是以兼容產(chǎn)品替代為主。

來(lái)到專利方面，王佩寧指出，Xilinx和Intel兩家FPGA廠商的FPGA專利超過(guò)6000項(xiàng)，當(dāng)中覆蓋了單元架構(gòu)、IP和互聯(lián)等各方面的核心技術(shù)。本身國(guó)內(nèi)的研發(fā)技術(shù)就相對(duì)落后，缺乏創(chuàng)新，在這種專利包圍圈下，國(guó)產(chǎn)FPGA智能采用被動(dòng)創(chuàng)新，反復(fù)驗(yàn)證的方式，這就使得研發(fā)成本降不下來(lái)。

得不到市場(chǎng)的廣泛認(rèn)可，則是國(guó)產(chǎn)FPGA的另一無(wú)奈。

王佩寧在演講中提到，國(guó)外FPGA產(chǎn)品在國(guó)內(nèi)耕耘了20多年，根深蒂固。且這些產(chǎn)品的生態(tài)環(huán)境完善、配套設(shè)計(jì)資源豐富，加上產(chǎn)品有極好的易用性，這就使得市場(chǎng)上的廠商對(duì)其高度認(rèn)可，相反，國(guó)內(nèi)的產(chǎn)品在性能、功能、功耗和軟件等方面都不成熟，甚至連成本都沒(méi)有優(yōu)勢(shì)或者顯著優(yōu)勢(shì)。

即使如此，現(xiàn)在的國(guó)產(chǎn)FPGA也可以被應(yīng)用到通信、新興安全、智能機(jī)器人、醫(yī)療、工業(yè)和LED等領(lǐng)域，但在例如高端的通信設(shè)備等市場(chǎng)，國(guó)產(chǎn)FPGA目前還是心有余而力不足。這個(gè)則是多方面的原因造成的。面向未來(lái)，國(guó)產(chǎn)FPGA也將面臨多方面的挑戰(zhàn)：

從FPGA產(chǎn)品本身來(lái)看，這是一個(gè)需要軟件和硬件高度配合的市場(chǎng)。FPGA產(chǎn)品模塊多且雜，應(yīng)用各式各樣，對(duì)軟件的綜合能力、時(shí)序收斂能力和IP的豐富程度有高度的依賴。如果我們沒(méi)有創(chuàng)新能力，將很難走得遠(yuǎn)。

但正如我們上面所說(shuō)，F(xiàn)PGA專利集中在兩家廠商手里。對(duì)于開(kāi)發(fā)者來(lái)說(shuō)，如何避開(kāi)專利壁壘，差異化定位產(chǎn)品，實(shí)現(xiàn)技術(shù)和市場(chǎng)的創(chuàng)新與突破，是邁向成功的第一步。這對(duì)于開(kāi)發(fā)者來(lái)說(shuō)，同樣需要面對(duì)兩個(gè)問(wèn)題：

如果從低端產(chǎn)品入手，周期短、風(fēng)險(xiǎn)低，但競(jìng)爭(zhēng)異常激烈，隨時(shí)面對(duì)國(guó)外競(jìng)爭(zhēng)者的低價(jià)打壓；如果從高端產(chǎn)品入手，則會(huì)面臨周期長(zhǎng)，資金壓力大的風(fēng)險(xiǎn)。正是因?yàn)檫@樣，也使得FPGA領(lǐng)域沒(méi)有獲得太高的關(guān)注。

王佩寧表示，相比于ASIC，F(xiàn)PGA的研發(fā)周期更長(zhǎng)，匯報(bào)晚。加上其流片成功率與配套開(kāi)發(fā)軟件功能機(jī)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(jǐn)慎。

更重要的一點(diǎn)，F(xiàn)PGA是一個(gè)嚴(yán)重依賴于廠商本身打造生態(tài)系統(tǒng)的領(lǐng)域，對(duì)于國(guó)產(chǎn)廠商來(lái)說(shuō)，如何能打造一個(gè)包括方案、IP、評(píng)估板、支持團(tuán)隊(duì)在內(nèi)的高效、易用、友好的FPGA應(yīng)用環(huán)境。并在此基礎(chǔ)上，爭(zhēng)食存量市場(chǎng)，布局增量市場(chǎng)，這些都需要開(kāi)發(fā)廠商多方考慮的。

國(guó)產(chǎn)FPGA如何突破？

在王佩寧看來(lái)，現(xiàn)在是國(guó)產(chǎn)FPGA突破的一個(gè)最好時(shí)機(jī)。一方面，年初的中興事件，讓國(guó)內(nèi)企業(yè)對(duì)供應(yīng)鏈的保障有了更多的擔(dān)憂，另一方面國(guó)家的重視、政府政策的支持，也是一個(gè)重要推動(dòng)因素。再加上一直以來(lái)的技術(shù)引進(jìn)與積累，人才的重視與輸出，新興的AI、大數(shù)據(jù)、IoT、無(wú)人駕駛和5G通信等市場(chǎng)的推動(dòng)。天時(shí)地利人和推動(dòng)下的國(guó)產(chǎn)FPGA迎來(lái)了黃金時(shí)代，但他認(rèn)為，廠商如果想獲得進(jìn)一步發(fā)展，需要做到以下四點(diǎn)：

一、市場(chǎng)要重視。未來(lái)發(fā)展FPGA，不能以技術(shù)為導(dǎo)向，而是要以市場(chǎng)為中心；

二、產(chǎn)品定位要清晰。這就要求一方面要去挖掘FPGA空白市場(chǎng)，尋找差異化，另一方面要求堅(jiān)持正向自主可控，擁有自己的知識(shí)產(chǎn)權(quán)；

三、資金不能斷。王佩寧指出，F(xiàn)PGA是一個(gè)長(zhǎng)期燒錢的行業(yè)，至少堅(jiān)持五年以上，累積投入數(shù)億元才能成功。為此對(duì)于相關(guān)公司來(lái)說(shuō)，就需要在前期保證持續(xù)的資金投入，直至實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品商業(yè)化，實(shí)現(xiàn)資金回流，自給自足；

四、服務(wù)要做好。在商品上，服務(wù)好用戶，提高生產(chǎn)力，縮短產(chǎn)品交期；在技術(shù)上，要及時(shí)響應(yīng)用戶需求，高校解決用戶問(wèn)題，加快產(chǎn)品PO。

除此之外，還需要中央、地方政府對(duì)國(guó)產(chǎn)FPGA企業(yè)在項(xiàng)目資助、投融資；國(guó)產(chǎn)資助可控政策等多方面的大力支持；FPGA系統(tǒng)整機(jī)廠商對(duì)國(guó)產(chǎn)FPGA的選用、歷練和催熟也是一個(gè)重要手段。