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研发客服FPGA(现场可编程逻辑门阵列)诞生于上个世纪80年代。1983-1985年，Altera(被英特尔收购)、Xilinx和Actel(被Microsemi收购)三大巨头公司相继成立。相比国际厂商，国产FPGA虽起步较晚，但在庞大中国市场需求刺激下进步神速，比如技术已突破千万门级，在研发体系、质量交付和可靠性方面大幅提升。目前，国产28nm FPGA产品即将面世，尤其在“芯片国产化”的浪潮下，个别企业的FPGA产品打入了国际一线通信设备厂商，未来发展前景可期。
在19-21日深圳会展中心举办的“深圳国际电子展(ELEXCON 2019)”上，《国际电子商情》就采访到了国产FPGA厂商的代表——深圳市紫光同创电子有限公司市场总监吕喆，就国产FPGA的发展现状和趋势做了探讨。
深圳市紫光同创电子有限公司市场总监 吕喆
国产FPGA产业三步走
国产FPGA的优势可归纳为几点：一是芯片国产化趋势明显，为国产FPGA市场化提供了助力;二是本土厂商贴近国内客户，能快速响应客户需求，提供更全面更优质的服务;三是成本优势。这些都是国际厂商难以实现的。
据《国际电子商情》记者了解，目前，紫光同创的FPGA有三个产品系列：高性能Titan系列、高性价比Logos系列和低功耗CPLD产品Compact系列，覆盖通信、网络安全、工业控制、汽车电子、消费电子、数据中心等应用领域，是国产FPGA里面产品线种类最齐全、覆盖范围最广的厂商。
目前，紫光同创重点聚焦两个目标市场：工业和通信。
吕喆表示，工业分为工业控制、视频监控及工业通信等。工业控制，主要包括LED显示控制卡、伺服驱动、电机控制等。视频监控，主要和视频处理紧密相关，对实时性要求较强，FPGA芯片非常适合该场景，这些都是紫光同创未来主要发力的方向之一。在通信行业，2019年紫光同创实现了不小的突破，其Titan系列高性能FPGA产品PGT180H销售增长迅速。除此之外，紫光同创小规模CPLD产品增速也非常可观。
紫光同创展台
吕喆透露，现阶段紫光同创业务重心聚焦在年规模约120亿元的国内市场，其超过97%的份额仍被国际厂商垄断，市场空间非常大。
在具体的发展战略上，吕喆表示要分三步走：第一步，两到三年内以替换为主，国内市场存量是固定的，客户有使用国产FPGA需求，企业要有能力满足;第二步是“创新”，做出差异化的产品;第三步是“引领”，引领全球可编程逻辑器件技术发展!
尽管当前国产芯片的呼声很高，但吕喆强调，前提是必须保证产品的性能和品质。除了要体现芯片的成本优势，更应该让客户感受到国产FPGA产品的价值。
正视差距，奋力追赶
数据显示，2018年全球FPGA市场规模约60亿美元，Xilinx占比为49%，Intel(Altera)占比为32%，Lattice与Microsemi(Actel)分别占据了全球市场的6%。而据统计,国产FPGA只占全球市场1%左右的份额，还具有一定差距。但在产品性能指标方面，紫光同创已经达到Lattice和Microsemi(Actel)的水平。
吕喆表示，衡量一家FPGA厂商的能力主要看三个指标：工艺节点、逻辑规模和高速收发器SERDES速率。目前，国内厂商在这些方面，都在逐步缩小差距。以紫光同创为例，率先量产了搭载SERDES的FPGA产品，速率可达到6.25Gbps。我们已成功完成13.1Gbps serdes测试片流片测试验证，突破了高速serdes研发关键技术，已开始进行32.75Gbps超高速serdes研发!
紫光同创三大FPGA系列产品，涵盖高中低端
除此之外，人才欠缺也不容忽视。目前，国产FPGA领域专业的软件和硬件人才缺口仍然非常大。为了解决FPGA专业性人才欠缺的现状，紫光同创承担起企业社会责任，已进行了3年“高校雏鹰计划”，通过支持高校FPGA、集成电路设计方面的竞赛，为更多高校学生提供创新和实践平台。
从技术角度而言，FPGA主要由硬件架构、软件工具和IP三部分构成，并且是缺一不可。
其中，硬件架构涉及到逻辑规模、DDR性能、SERDES速率、DSP性能以及内嵌RAM的大小及性能等;软件工具则比硬件门槛更高，比如器件逻辑规模从180K做到300K，从300K做到600K，对软件工具的挑战非常大，特别是布线的算法难度呈指数级增长;IP是为了让用户快速地使用产品。用户不需要每个基础的IP都自己去写，包括应用层的IP、系统IP都可以有现成的东西直接调用。IP是否齐全、能否达到足够的性能对FPGA应用非常关键。
“从发展历程来说，我们是国内最先推出180K逻辑规模器件的厂商。到目前为止，该器件依然代表着国内最先进、最高端的水平。在此之后，紫光同创又将3000万门以下规模中低端器件全部研制了，其中Logos和Compact全系列器件已经量产，Logos2和Titan2系列器件将于明年全部上市量产，满足国内所有中低端应用需求，市场份额覆盖60%左右，基本能够满足中国电子信息产业的稳定发展需求。”吕喆最后说。
总的来说，经过几年的技术沉淀，以紫光同创为代表的国产FPGA获得了高速发展。作为国内FPGA领导厂商，紫光同创已规划亿门级高端FPGA研制，启动了关键技术研发工作。
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