FPGA芯片需求高涨！国内原厂如何布局？

本文为专访京微齐力（北京）科技有限公司（以下简称：京微齐力）BD总监张伟平的实录。

京微齐力是国内最早进入自主研发、规模生产、批量销售通用FPGA芯片及新一代异构可编程计算芯片的企业之一。京微齐力创造性地将FPGA与CPU、MCU、Memory、ASIC、AI等多种异构单元集成在同一芯片上。公司拥有超200件专利，具备独立完整的自主知识产权，涵盖FPGA内核设计、SOC架构设计、芯片开发、EDA软件开发、IP开发等全栈技术领域。

该公司的FPGA芯片产品从中低规格，向中高规格迈进，在设计中寻求创新，结合应用需求实现差异化，形成有特色的国产FPGA芯片。

京微齐力BD总监张伟平：公司主要分为四大产品线，一是面向数据中心、电动汽车、5G、医疗等领域应用的高端FPGA芯片，在这些特定的大型应用中，对FPGA芯片性能的要求有所提升，它需要越来越多地进行数据的处理；二是面向人工智能的AiPGA芯片，目前AI应用市场在蓬勃发展中，同时因为它缺乏标准，所以市场上缺乏固定可用的芯片；三是面向新基建、工业物联网的异构计算FPGA/HPA芯片，这些领域对FPGA/HPA芯片的IP需求不同于其它场景的要求，因此我们针对应用场景的需求做了一些资源整合，对芯片的整体性能也有所提升；四是面向嵌入式应用的eFPGA IP核，在某些客户的应用场景中，他们可能不需要单独的芯片，而是需要我们提供IP去整合他们芯片原有的功能，提升他们的产品性能。

图：京微齐力FPGA产品

总的来说，公司四大产品线具有独创性、颠覆性和领先性等特点，实现可编程、自重构、易扩展、广适用、多集成、高可靠、强算力、长周期等优势。

京微齐力BD总监张伟平：FPGA，中文直译过来就是可编程逻辑门阵列。它是从硬件层面为工程师及用户提供可变的设计环境，可以理解为这是一种以软件硬化的方式实现了用户所需的功能模块。以大家耳熟能详的MCU来讲，MCU也是一种可编程器件，它是以串行的软件载体方式来进行设计。与其不同的是，FPGA用的是硬件载体，它的每一个模块都可以根据客户需求定制和优化，可以根据工程师的设计想法，将芯片分成不同的模组，以提升整个产品的性能。

京微齐力BD总监张伟平：刚才讲到，FPGA是一种可编程的逻辑门阵列，是大规模集成了海量的门电路的芯片。所以其优势就是：随着工艺节点地不断提高，在单位面积上，一颗芯片能提供的资源也会变得越来越多，从而有更多的空间允许工程师在芯片内部建立更多的模组。

目前，公司在65/55/40/22nm工艺节点上均已实现量产。未来，随着市场的发展和应用领域的持续布局，公司的技术和研发团队将继续朝着14nm/12nm这个方向来做进一步的技术积累。

京微齐力BD总监张伟平：实际上，公司从2005年就开始走自主研发道路，在2013年我们在国内是首次提出FPGA异构的概念。同时，在小规模市场方面也已经实现了将MCU等不同种类的专用芯片与FPGA模块进行异构集成的技术，这在当时市场已经是比较先进的技术了。但是，当时整个市场对国产FPGA芯片的需求没有现在明显，市场对新产品的接受度也没有那么高。

即便如此，京微齐力仍然一直坚持走独立自主的技术路线，包括我们的EDA综合/布局布线工具也是自己研发的，因为具备自有的EDA工具才能更好地适配自研的架构，提供更好的产品性能。

目前，公司拥有超200件专利，具备独立完整的自主知识产权，涵盖FPGA内核设计、SOC架构设计、芯片开发、EDA软件开发、IP开发等全栈技术领域，在国内来说是走得相对比较前的。未来随着市场的推进，相信我们会有更好的发展前景。

京微齐力BD总监张伟平：目前，国内的FPGA和海外巨头相比差距依然是蛮大的，特别是在中高端领域的应用中。到现在为止，国内厂商也还是在中低端应用领域和海外巨头产品在竞争，高端产品较为乏力。

这和FPGA的芯片发展历史有关，海外巨头的FPGA技术已经过了40余年的迭代，所以他们的整个产品的工具链、性能都非常完善。而我们国内的FPGA产品是近年来随着国产替代的概念才慢慢在市场中落地应用，整个市场才刚有起色，所以很难在短期内在中高端领域取得竞争优势。不过，随着时间的推移和客户的批量使用，我们相信国产FPGA技术和发展也必定会取得很大的进步。

京微齐力BD总监张伟平：展会现场来看，国内半导体市场正在蓬勃发展。从应用端来讲，国内的半导体厂商设计和海外的半导体厂商有一个明显的差异是：相比预先进行产品研发，然后再根据固有的产品特性去匹配相关应用市场的海外半导体厂商，我们国内的产品则是面向客户需求进行定制化研发。

现在国内市场的新需求非常非常多，各种应用层出不穷，不同的客户对于半导体产品的性能需求也是差异化的。因此，我们看到，国内的本土产品针对于这些不同的市场应用需求提供相应的产品，以提高芯片整体的性价比，从而能够更好地满足市场需求。我认为这是非常好的发展趋势。