哪些新興應(yīng)用更適合采用FPGA，而非傳統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)芯片或ASIC？

在全球半導(dǎo)體行業(yè)，FPGA自誕生起就是一個獨(dú)特的細(xì)分市場，憑借可編程的靈活性、快速建模及高性能等優(yōu)勢，在航天通信、軍事國防和高性能計(jì)算等領(lǐng)域占據(jù)了獨(dú)特的地位。隨著5G、AI和云計(jì)算平臺的興起，高性能FPGA在這些新興市場又找到了新的機(jī)遇。然而，全球兩家最大的FPGA公司卻無法獨(dú)立存在，這是否意味著FPGA無法成為獨(dú)立的市場呢？

國產(chǎn)FPGA廠商在高端市場難以跟英特爾和賽靈思競爭，而在中低端市場又有什么機(jī)會呢？在競爭激烈的中低端市場，國產(chǎn)FPGA公司采取什么差異化競爭策略才能立足并脫穎而出呢？

ASPENCORE旗下《電子工程專輯》主分析師顧正書帶著這些問題采訪了國產(chǎn)FPGA廠商中的新星—高云半導(dǎo)體的中國區(qū)市場副總裁黃俊先生。下面是匯總整理的采訪問答，希望對FPGA感興趣的朋友有所啟發(fā)。

作為一家國產(chǎn)FPGA公司，高云半導(dǎo)體在技術(shù)研發(fā)和市場競爭方面相對于國際FPGA廠商有什么優(yōu)勢和劣勢？

FPGA行業(yè)近幾年的技術(shù)發(fā)展很快，也進(jìn)入了很多新興的熱門市場。從技術(shù)研發(fā)層面來看，美國的前兩大FPGA廠家一直在高端FPGA領(lǐng)域持續(xù)投入，工藝節(jié)點(diǎn)已到7nm，與其它FPGA廠家包括國產(chǎn)FPGA廠家們的技術(shù)差距其實(shí)是在拉大的，每年投入新產(chǎn)品開發(fā)的費(fèi)用也是逐年遞增的。FPGA的發(fā)展離不開資金的持續(xù)投入，與國際FPGA廠家相比，高云的資金投入肯定是處于劣勢的，如何用有限的資源做更多的事情是一個很現(xiàn)實(shí)的問題。中低端FPGA市場的出貨量更大，而技術(shù)難點(diǎn)相對較小，而且應(yīng)用的最終市場也在不斷發(fā)展，也會提出新的要求，所以國產(chǎn)FPGA近幾年主要著力點(diǎn)還是在中低端FPGA的應(yīng)用市場。高云也不例外，先深耕中低端市場，并逐漸向高端FPGA市場挺進(jìn)。一直以來，高云針對市場需求迅速進(jìn)行產(chǎn)品的優(yōu)化和迭代、小步快跑，不斷優(yōu)化EDA工具、提升用戶體驗(yàn)，同時做好技術(shù)支持和方案建設(shè)，更貼近客戶需求。另外，高云也將于今年推出高端的22nm產(chǎn)品。

哪些新興應(yīng)用更適合采用FPGA，而非傳統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)芯片或ASIC？

FPGA具有并行運(yùn)算的典型架構(gòu)，又有無限次可編程以及后臺升級的功能。5G通信、人工智能、數(shù)據(jù)中心、新能源汽車、智能智造、智能電網(wǎng)等新興行業(yè)的興起，需要更高算力的主芯片、各種高速通信接口，以及能方便更新算法實(shí)現(xiàn)的平臺，這些特性FPGA都能提供。ASIC芯片的上市時間一般都滯后于FPGA，需要應(yīng)用在已大量成熟量產(chǎn)的平臺中，且生命周期較短。若市場需求有較大升級，ASIC一般無法滿足，只能等下一代更強(qiáng)的ASIC。

高云FPGA芯片中集成有不同的微處理器內(nèi)核，包括Arm Cortex-M，RISC-V，不同架構(gòu)的微處理器內(nèi)核在應(yīng)用設(shè)計(jì)上有什么差異？

SoC是FPGA一個重要發(fā)展方向。集成了微處理器內(nèi)核的FPGA開辟了不少新的市場，它有很多顯而易見的優(yōu)勢：集成度更高，處理效率更高，性能更強(qiáng)。高云也有推出自己的SoC產(chǎn)品，高云的小蜜蜂家族有一款集成了ARM Cortex M3硬核的產(chǎn)品，晨熙家族有兩款FPGA可以嵌入ARM Cortex M1軟核或者RISC-V軟核；ARM內(nèi)核有廣泛的客戶基礎(chǔ)、設(shè)計(jì)資源豐富、工具鏈成熟、移植方便等優(yōu)勢；RISC-V內(nèi)核開源，逐漸也聚攏了很多科研機(jī)構(gòu)和工程師精英來不斷優(yōu)化它，也開始有不少商用。目前高云這些SoC產(chǎn)品均已經(jīng)量產(chǎn)，同時高云也會繼續(xù)推出性能更好的SoC產(chǎn)品。

高云推出了一款集成有微處理器內(nèi)核、藍(lán)牙BLE和電源管理模塊的SoC芯片，在設(shè)計(jì)、封測和成本方面需要克服哪些挑戰(zhàn)？跟國內(nèi)外同類產(chǎn)品相比有什么優(yōu)點(diǎn)？主要面向哪些應(yīng)用領(lǐng)域？

高云的藍(lán)牙FPGA是一款集成了藍(lán)牙BLE 5.0模塊的FPGA，藍(lán)牙模塊自帶32位微處理器以及電源管理模塊。這是一個跨界的創(chuàng)新產(chǎn)品，尚無其它FPGA廠家推出此類產(chǎn)品。我們主要的目標(biāo)是藍(lán)牙+微處理器/DSP處理器/ASIC的市場，主要的優(yōu)點(diǎn)是集成度高，F(xiàn)PGA可以做一些數(shù)據(jù)處理算法或橋接功能，主要應(yīng)用領(lǐng)域是IoT、智能家居、消費(fèi)類等市場。

Altera和Xilinx這兩家最大的FPGA公司都被收購，似乎FPGA難以成為獨(dú)立的市場，您怎么看待FPGA的未來發(fā)展前景？高云半導(dǎo)體在全球半導(dǎo)體市場的定位和中長期目標(biāo)是什么？

FPGA相對于CPU廠家而言，體量是非常小的。兩家公司被CPU兩巨頭收購，在我個人看來，這兩家最大的FPGA公司被兩家最大的CPU廠家收購是有一定偶然性的。Intel收購Altera跟后者當(dāng)年在服務(wù)器、加速卡市場的突飛猛進(jìn)有關(guān)。AMD收購買Xilinx也是多多少少受到Intel和Altera結(jié)合的影響。所以我個人并不認(rèn)為FPGA難以成為獨(dú)立的市場。相反，Altera和Xilinx被收購，反復(fù)磨合的時間、FPGA人才的外流反而制造了成立新的FPGA公司的機(jī)會，也留出了一定的市場空間成為新興FPGA公司的孵化地。因?yàn)镕PGA本身的技術(shù)優(yōu)勢，F(xiàn)PGA市場必然會長期存在。大致有兩個大方向，往高端發(fā)展：FPGA密度和集成度越來越高；往低端發(fā)展：小而精、小而美、更高性價(jià)比。

我們自己的定位是成為一家有自己產(chǎn)品特色、有自己技術(shù)優(yōu)勢、能夠快速成長的新興FPGA公司。中長期的目標(biāo)是成為FPGA行業(yè)的領(lǐng)軍龍頭企業(yè)。“智慧邏輯定制未來”，高云半導(dǎo)體不懼風(fēng)雨兼程，定當(dāng)披荊斬棘，勇敢向前。
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