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国产FPGA厂商有哪些?

发布时间:2022-12-27   作者:admin 浏览量:

      说完国外的FPGA生产商,接着我们盘点下国内的厂商。

      FPGA(Field Programmable Gate Array)芯片基于可编程器件(PAL、GAL)发展而来,是半定制化、可编程的集成电路。因此FPGA素来有“万能芯片”美誉。
      相比被固化不能修改的专用芯片(ASIC),FPGA因其可根据不同场景重新编程的特点,有灵活性高、开发周期短、小批量成本低的优势,能更快的应用市场需求变化。
      对比CPU、GPU等通用芯片,FPGA并行计算效率更高、计算速度更快,功耗和延时更低。

      无论是传统的航空航天、通信、工业、消费电子等应用,还是新兴的AI、5G通信、工业互联网、自动驾驶、云计算、边缘计算、物联网市场,对FPGA的需求均在持续走高。

      从90年代起,中国学术界亦开始探索FPGA技术,复旦大学、中科院均为重要力量。到2010年后,安路科技、西安智多晶、紫光同创、广东高云等我国知名FPGA企业先后成立。

      在探索FPGA的历程中,我国逐渐从反向设计阶段走向正向设计,国内对FPGA的应用需求也在增长。但时至今日,国产厂商在全球FPGA代表玩家中依然排不上号。


      FPGA是一个技术壁垒高的行业,半个IC设计公司+半个软件公司,硬件结构复杂且良率低,软硬协同再提研发难度。FPGA企业的硬件开发部分属于典型的 IC 设计企业,与一般 IC 设计企业不同的是,由于FPGA硬件需要配套EDA软件一起使用,FPGA 公司通 常需要自行研发适配自家硬件的EDA软件,因此也算半个EDA软件公司。由于FPGA版图及布线复杂,硬件设计难度较大,加之软件和硬件协同开发,系统工 程的难度再升级。 

      核心专利被头部公司垄断,国产厂商披荆斩棘艰难前行,专利有效期结束或带来 转机。在专利上国外厂商目前占据绝对优势,Xilinx和Altera在FPGA领域的专利数近10,000个,而国产厂商如紫光同创专利数仅约200项,相差悬殊。未来随着部分专利的有效期结束,及国产厂商在新专利上的突破,专利上的垄断格局或 迎来转机。 

      半导体产业链国产化程度低,硬件自主可控进程难以阻挡,国产当自强。产业链 角度来看,硬件产业链中目前自主可控程度较低,尤其在高端半导体设备和材料领域,未来产业链上下游国产替代进程的推进也将助力国产FPGA加速发展。硬件部分上游:EDA+IP。硬件开发用的EDA仍是Cadence、Synopsys 及Mentor Graphics,IP来源包括外部授权和内部开发。 硬件部分下游:代工厂+封测。其中代工厂国内厂商主要与台积电及中芯国际合作,封测主要和日月光等合作。
   

         国内 FPGA 厂商主要有 8 家:复旦微电子、成都华微电子、上海敖格芯、京微齐力、西安智多晶、高云半导体、安陆科技和紫光同创。



      一、上海复旦微电子

      上海复旦微电子于1998年在复旦大学逸夫楼成立,曾于2000年在港交所上市,2019年拟于A股上市,今年3月更换辅导机构冲刺科创板。

       该公司在FPGA领域有近20年的研究和发展,是国内为数不多自主研发FPGA的研究机构。

       前期复旦微电子曾研制出的自主知识产权千万门级FPGA产品,突破了在传统集成电路设计基础上的高可靠性设计,经测试其高可靠性能处于国际领先地位。


      该系列产品已成功应用于我国卫星导航、载人航天等重大工程项目中。

       在2018年5月第二届中国高校科技成果交易会上,复旦微电子发布新一代拥有自主知识产权的亿门级FPGA产品,填补了国内超大规模亿门级FPGA的空白,各类指标已达国际同类产品先进水平。


       二、成都华微科技

         成都华微科技是国家“909”工程集成电路设计公司和国家首批认证的集成电路设计企业,隶属于中国电子信息产业集团,于2000年3月注册。

      该公司由华大集团、成都成电大学科技园、成都创新风投、成都华微员工团队四家股东共同投资创办,是位于成都的一家军民融合企业,专业涉及微电子、计算机、通信、电子信息、软件等相关领域。

      成都华微科技主要从事可编程逻辑器件、系统级芯片、存储器、AD/DA芯片、电源管理等器件开发,连续承担国家“十一五”、“十二五”、“十三五”FPGA重大专项,可编程逻辑器件、高速高精度ADC/DAC领域居于国内领先地位。

      目前成都华微科技是中国电子信息产业集团的异构可编程片上系统的设计技术创新中心。


       三、上海敖格芯

      上海遨格芯微电子(AGM)成立时间比京微齐力早两年,为一家中低端、低密度FPGA的芯片提供商。

       该公司由来自美国硅谷知名可编程逻辑芯片企业的团队和国内资深工程团队创办,以开发自主产权的编译软件开始,兼容切入现有FPGA软件的生态链。

       在看到智能手机风口后,AGM推出一款用于智能手机及物联网的FPGA芯片,并通过了三星公司严格的供应商测试认证,成为三星Galaxy手机除莱迪斯外唯一备选的FPGA器件,实现了国内FPGA公司出口零的突破。

       经过近几年的产品迭代及市场扩展,AGM逐渐积累起较稳定的客户,并形成面向CPLD、FPGA、FPGA+CPU、SoC等方向的多个产品线,产品覆盖消费电子、工业、通信、AI计算等市场,成为国内FPGA领域表现亮眼的一匹“黑马”。


       四、京微齐力

        京微齐力成立于2017年6月,定位是中国最优秀的国产FPGA及新一代异构可编程计算芯片的供应商。

       其创始人兼CEO王海力本科毕业于国防科技大学计算机科学专业,硕士和博士毕业于清华大学计算机系EDA专业。

       2015年年底,还在清华大学读博士的王海力加入一家新成立的中外合资FPGA公司雅格罗技,这家公司在北京市引导资金的支持下于2010年更名为“京微雅格”。

       2016年,前期开发产品市场推广受阻、项目资金迟迟未落实等多重原因,致使京微雅格运营陷入困境,上百名员工离职。后在包括王海力在内的公司仅剩8名坚守员工二次创业成立了京微齐力,并取得了数轮融资。

       重整旗鼓的京微齐力,在获得京微雅格上百件专利和专有技术的授权及二次开发权后,不仅面向通信、工业、医疗等场景提供传统FPGA芯片,还瞄准云端服务器、消费类智能终端等新兴场景,研发新一代AI可编程芯片AiPGA、边缘异构芯片HPA、嵌入式可编程eFPGA三大系列产品。

      截至2019年9月,公司已实现销售过千万元,超过上一年全年。除已量产的40nm FPGA芯片外,该公司也在发力中高端FPGA产品,开始研发新一代28nm/22nm FPGA产品。

      五、西安智多晶

         2021年9月,小米旗下长江小米产业基金以227.7万人民币投资智多晶,持股9.26%,成为智多晶第四大股东。

       智多晶的创始人贾红也是清华学子,1982年考入清华大学核物理专业,1992年赴美读书,到2012年与几位志同道合的朋友一拍即合,回到陕北家乡发展最快的西安高新区创业,成立智多晶,随后还在北京设有EDA软件研究中心。

       智多晶曾于2013年10月正向研发出首款拥有自主知识产权的可编智能FPGA芯片,据说是全球除四家美国公司之外,第五个跨过技术门槛的团队。

       目前智多晶已实现55nm、40nm中密度FPGA的量产,并针对性推出了内嵌Flash、SDRAM等集成化方案产品,截至2018年已批量发货2KK片,2019年芯片销售额有望破1亿元。

       智多晶现有产品Seagull 1000系列CPLD芯片、Sealion 2000系列FPGA芯片等已受到市场认可,2017年以来累计出货量逾一千万片。

       2020年,智多晶28nm工艺高端FPGA产品取得突破性进展,智多晶Seal 5000系列FPGA产品,采用CMOS电路结构 28nm工艺制程,能够有效降低产品功耗、提升产品性能,并进一步完善公司的产品线。

       其产品覆盖市场包括LED驱动、视频监控、图像处理、智能仪表、工业控制、4G/5G通信网络、数据中心等,已与富士通、诺瓦电子、海康威视等多家知名企业建立合作关系,并开始研发测试智能人脸识别芯片。

        六、高云半导体

       广东高云半导体在国内FPGA的知名度相对较高。其CEO朱璟辉和SVP宋宁都曾在莱迪斯工作。朱璟辉从清华大学毕业后,曾于1996年-2011年在莱迪斯任职,历经七代FPGA产品的研发;宋宁在莱迪斯、Cadence均曾任职高级工程师。

       目前其研发团队逾百人,在硅谷、上海、济南均建立了研发中心,核心技术人员平均从事核心FPGA软件、硬件技术开发超过15年以上;其产品已经渗透到十多个行业中,在通信、工控、消费等领域得到应用。

       自2014年成立以来,高云半导体坚持正向设计,先后推出晨熙、小蜜蜂两个家族、4个系列的FPGA产品,涵盖了11个型号、50多种封装的芯片、自主知识产权EDA开发软件并持续改进。

       2015年一季度,该公司量产出国内第一块产业化的55nm工艺400万门的中密度FPGA芯片,并开放开发软件下载;2016年第一季度又顺利推出国内首颗55nm嵌入式Flash SRAM的非易失性FPGA芯片;2018年,高云宣布研发成功国内首款28nm中高密度FPGA芯片GW3AT-100。

       2019年,高云半导体迈出向新兴运算平台拓展的重要一步,实现异构SoC FPGA的产品化,推出各种支持Arm、RISC-V软/硬核的FPGA产品,在此基础上高云半导体研发了GoAI解决方案,性能较单独使用Cortex-M类微控制器提高了78倍以上。


        七、上海安陆科技

        2020年5月19日,在上海市科学技术奖励大会上,上海安路科技自主完成的“基于混合粒度逻辑结构的自主FPGA研发和产业化”项目荣获2019上海市科技进步奖三等奖。

       安路科技成立于2011年,总部位于上海张江,2014年获中信资本投资,2015年获杭州士兰微和深圳创维集团联合投资,2017年获华大半导体和上海科技战略投资。

       安路科技团队已从2019年初的120人扩张到逾200人,量产及在研产品覆盖高中低端,面向数据中心、AI、通信、工业控制、视频监控等领域。

       此前安路科技量产的中等性能FPGA芯片成功进入LED显示屏控制卡市场和高清电视TCON控制卡市场,并计划与国内通信企业展开深度合作。

       其FPGA从55/40nm进入主流28nm工艺平台,在器件性能和容量上也都有较大的提升,相应地对FPGA编译软件和IP也提高了要求,28nm器件预计在2020年批量供应。

       在今年年初接受媒体采访时,安路科技总经理文余波提到公司在满足通信、工控需求外,少量芯片被放到消费电子市场,在报价等同于国际先进器件的情况下,客户也愿意优先使用安路的芯片,给出的原因是安路的器件性能好于国外竞品、质量更好。


        八、紫光同创

         紫光同创、安路科技和高云半导体曾被台媒称为“国内FPGA三架马车”。

       紫光同创是紫光集团旗下紫光国微的子公司,成立于2013年,有十余年可编程逻辑器件研发经历,布局覆盖高中低端FPGA产品。

       早在2015年,紫光同创就成功推出国内第一款实现千万门级规模的全自主知识产权高性能FPGA芯片Titan系列,采用40nm工艺,可编程逻辑资源最高达18万个,已广泛应用于通信、信息安全等领域。

       Titan系列高端FPGA产品PGT180H已向国内多家领先通信设备厂商批量供货,该型号产品去年全年销售额近1亿元。

       今年3月,紫光同创推出Logos-2系列高性价比FPGA,采用28nm CMOS工艺,相较上一代40nm Logos系列FPGA性能提升50%,总功耗降低40%,可满足工业自动化、物联网、视频图像处理等应用需求,已量产发货。

       紫光同创具备大规模FPGA全流程开发设计能力,产品市场覆盖航天航空、通信网络、信息安全、AI、数据中心、工业物联网等领域。

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