浅析中国FPGA市场发展现状

前言：如果说，还有一种元器件贸易职业是有危险性的，那就是从事禁运芯片贸易；如果说这种禁运芯片里什么产品最昂贵，那一定是宇航级抗辐射FPGA 。据公开资料，被美国FBI盯上和列入黑名单，并被处以各种责罚的中国人至少超过了100人。可以说， FPGA就是一个国家在芯片领域里展示肌肉的最炫黑科技！
FPGA的由来
每一个看来很成功的新事物，从诞生到发展壮大都不可避免地经历过艰难的历程， FPGA也不例外。FPGA的概念一开始是Lattice公司提出来的，由于战略失误，差点放弃了这一市场。而在1985年， Xilinx公司推出了全球第一款FPGA产品XC2064——采用2μm工艺，包含64个逻辑模块和85000个晶体管，门数量不超过1000个，这是典型的“丑小鸭” 。
FPGA对半导体产业最大的贡献莫过于创立了无生产线（Fabless）模式，第一颗FPGA是在日本精工公司（Seiko）诞生的。后来， FPGA不但可以做逻辑功能，还可以做高速计算功能，更可以缩短生产芯片55%的时间，于是FPGA在90年代开始爆发，尤其在军工和航天高科技领域，其优势得到了进一步发挥。
FPGA的现状
全世界都知道， FPGA巨头们扎堆在美国， FPGA最强的公司有， Xilinx ， Altera ， Lattice ， Actel ， Atmel ， Avago ， Cypress等，各自都有自己的独门秘密武器。其中Xilinx是全球FPGA的霸主，千万门级， 16纳米的领先者； Actel是反熔丝的先驱，宇航级的开拓者，其他任何一家的产品，都是工业级、军工级，宇航级产品不可缺少的核心芯片，也是全世界国家从事尖端科技的短板和苦主。
芯片强国欧洲，日本，韩国，包括中国台湾，也曾殚精竭力发展自己的FPGA ，最后都铩羽而归。一方面，美国人有小动作，另一方面，可以从美国人手里买到，所以不用全力以赴。而中国，由于一开始就受到了全世界最严格的禁运不公平待遇，所以反而逼出了中国人自己的FPGA 。
FPGA的顶级大师
目前， FPGA最顶级的工艺是16/14纳米，下一个工艺就是10纳米以下的主战场。而在FPGA领域，皇冠上的明珠却是宇航级抗辐射芯片。在1-7级抗辐射芯片领域，这类抗辐照芯片国际市场上很多基本不禁运，不限制，理由很简单，这类芯片技术大家都掌握了，没必要控制。

文章插图
现在美国已经搞到10级，这是FPGA领域最高的级别，也是全世界最贵的芯片。据说，单颗某些Xilinx的V7宇航级芯片，可以买到北广深一线城市的一套房子。
中国的FPGA现状
由于中国要搞空间站，探月三期，大火箭，大型高容量通信卫星，天基红外预警卫星。这类7级以下芯片完全不能满足需要，而9级以上的欧美控制得很严，所以必须中国自己研制。还是拿比较核心的FPGA来说，我们现在能弄到APA600 ， APA1000了，但是Xilinx 7系列里面的航天级FPGA除了用非常手段外我们肯定拿不到。
早在90年代，中国人已经开始了FPGA板级产品的研制。经过20多年的发展，已经从板级跨越到芯片级，不管是千万门级，还是宇航抗辐射级，都逐渐进入了FPGA强国行列。2013年，俄罗斯曾经提议，用他们的发动机换取中国的宇航级芯片，说的就是CPU和FPGA 。
军民两用FPGA的崛起
2000年以后，中国涌现出来了10几家FPGA集成电路设计公司，有上市公司，有国营企业，也有民营和合资企业，一时间，中国人掀起了FPGA的创业潮流。这是比较合乎逻辑的市场优选，美国的FPGA发展历史轨迹，也是从民用逐渐扩展到特种行业的。目前，有设计企业已经涉及到千万门级，宇航级抗辐射等级据说达到了8级以上，和美国只有1—2级的距离。
国内到底有哪些正在进行FPGA研发和销售的设计企业：
1、京微雅格
京微雅格实际上有两条产品线，面向中低端市场的金山系列收购美国CSwitch的产品线，面向高速通信市场的公司。
产品型号：M7华山系列；HR3纯FPGA低功耗系列；M5金山系列；M1衡山系列。
2、复旦微电子/复旦微电子学院
复旦微电子学院应该算国内比较少的自主研发FPGA的研究机构，不过它家的东西是只供应军方的，但是军方有多少东西在用就不得而知了。两家已经展开合作，其自主可控的FPGA器件与配套软件系统取得重要突破，与复旦微电子集团股份有限公司紧密合作建立了“FPGA创新团队” ，协同加大力度攻关千万门级FPGA器件的技术难题。
3、高云
广东高云半导体科技股份有限公司，以55nm级别以上的FPGA芯片为主导产品的集成电路企业，定位中高端和中等规模的FPGA芯片。高云的IC团队较为优秀， Application/IP以及EDA工具还需要进一步强化。
产品型号：GW1N-1K ， GW1N-9K ， gw2a-18K ， gw2a-55K ， gw3s-50 ， gw3s-100 。
4、同方国芯
同方国芯做FPGA已经是几年前的事情了，当然，并不是同方自己做，而是由同方旗下的深圳国微电子悄悄做的。深圳市国微电子有限公司成立于1993年，为用户提供ASIC/SOC设计开发服务及国产化系统芯片级解决方案，据说其FPGA设计水平位居中国设计公司顶级行列。
2012年底完成与上市公司同方国芯电子股份有限公司重组工作，成为同方国芯的全资子公司。具体型号暂时处于保密阶段，已经在军工领域展开了多种应用。
5、智多晶微电子
西安智多晶微电子有限公司成立于2012年11月，是由海外留学生归国创设的高科技企业。智多晶微电子专心致力于成为中国第一大可编程逻辑电路（FPGA与CPLD）集成电路制造和应用供应商。
产品型号：Seagull系列CPLD；Seagull128；Seagull256
6、华微电子
成都华微电子科技有限公司，是国家909工程企业。
产品型号：HWD1472/14144/14288/750L/4005E/4010E/4013E；HWDV100/300/600；HWD1000/2V1000/3000/6000 。
7、上海敖格芯
历经三年多的发展，敖格芯已经积累了5个不同的产品线，分别针对CPLD、LoT、FPGA、FPGA+CPU、SoC市场。
8、771/772所
由于涉及国家机密原因，这里就不能多做笔墨。但是可以明确的一点是，现在中国航天航空级FPGA芯片供货大户是771 ， 772这两所，这两家都有FPGA事业部和流片的生产线。可见，中国人在FPGA领域已经强大到了什么地步！
编后语：
【浅析中国FPGA市场发展现状】 当下，国家与国家之间的竞争，最核心的就是军事科技之间的较量。面对世人的花钱质疑，面对欧韩日的前车之鉴，我们更有理由发展自己的核心竞争芯片， CPU ， FPGA ， ADC ，传感器等，就是新一轮的科技竞赛。
责任编辑:tzh

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