面對(duì)壟斷 中國(guó)FPGA出路在何方

面對(duì)國(guó)際上幾大巨頭在FPGA領(lǐng)域的壟斷，國(guó)內(nèi)FPGA廠商的突破口在哪里?國(guó)內(nèi)企業(yè)進(jìn)入FPGA，如何打造生態(tài)鏈?多年來，國(guó)際上有諸多進(jìn)入FPGA領(lǐng)域的新興公司，但是很少成功，中國(guó)廠商能破例嗎?

面對(duì)國(guó)際上幾大巨頭在FPGA領(lǐng)域的壟斷，國(guó)內(nèi)FPGA廠商的突破口在哪里?哪些應(yīng)用領(lǐng)域是我們可以進(jìn)入的?FPGA是需要較強(qiáng)的生態(tài)環(huán)境來支持的，國(guó)內(nèi)企業(yè)進(jìn)入FPGA，如何打造生態(tài)鏈?工具和開發(fā)軟件誰來支持?多年來，國(guó)際上有諸多進(jìn)入FPGA領(lǐng)域的新興公司，但是很少成功，中國(guó)廠商能破例嗎?京微雅格(北京)科技有限公司業(yè)務(wù)發(fā)展部門總監(jiān)、軟件部門高級(jí)經(jīng)理王海力，探討中國(guó)FPGA的突圍之路。

1：面對(duì)國(guó)際上幾大巨頭在FPGA領(lǐng)域的壟斷，您認(rèn)為國(guó)內(nèi)FPGA廠商的突破口在哪里?哪些應(yīng)用領(lǐng)域是我們可以進(jìn)入的?

[Haili]：國(guó)內(nèi)FPGA廠商的突破口在于：跟隨工藝前進(jìn)的步伐，結(jié)合多變的應(yīng)用需求，利用系統(tǒng)芯片的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)，把握FPGA的發(fā)展趨勢(shì)，在系統(tǒng)層面探索出新路子!因此對(duì)于我們而言，我們選擇微處理器MCU與FPGA的結(jié)合。據(jù)我們的調(diào)研，F(xiàn)PGA+CPU這種模式肯定會(huì)是一種發(fā)展趨勢(shì)。

基于可編程的角度，F(xiàn)PGA本來就是一個(gè)通用產(chǎn)品。但從競(jìng)爭(zhēng)的角度來說，我們不希望以“硬碰硬”的方式進(jìn)行。畢竟前輩們?cè)谶@個(gè)市場(chǎng)摸爬滾打了二十多年，并且設(shè)置了重重障礙(技術(shù)壁壘、專利等)。從產(chǎn)品形態(tài)來說，我們建議：中低端產(chǎn)品以工業(yè)控制、顯示控制、加上醫(yī)療設(shè)備為主，可以進(jìn)一步看看汽車或消費(fèi)類電子產(chǎn)品，甚至安防領(lǐng)域;而高端產(chǎn)品則主要定位在通信、廣播等領(lǐng)域。這個(gè)領(lǐng)域如果有技術(shù)能力做，一定要進(jìn)入，畢竟利潤(rùn)很高。但如果時(shí)機(jī)不成熟，不建議馬上進(jìn)入，因?yàn)閺募夹g(shù)層面上需要解決的問題太多太復(fù)雜。

需要強(qiáng)調(diào)的是，盡量跟我們的終端市場(chǎng)結(jié)合，做好充分市場(chǎng)分析與調(diào)研，研究國(guó)內(nèi)用量最大的FPGA型號(hào)，牢牢把握應(yīng)用需求，重點(diǎn)抓住某一類領(lǐng)域進(jìn)行突破。

2：FPGA是需要較強(qiáng)的生態(tài)環(huán)境來支持的，國(guó)內(nèi)企業(yè)進(jìn)入FPGA，如何打造生態(tài)鏈?工具和開發(fā)軟件誰來支持?

[Haili]：FPGA廠商希望與國(guó)內(nèi)企業(yè)(包括芯片廠商)一起打造整個(gè)可編程芯片生態(tài)系統(tǒng)，共同創(chuàng)造商業(yè)機(jī)會(huì);希望自己開發(fā)出客戶和消費(fèi)者所需要的所有技術(shù)和產(chǎn)品，然后通過合作伙伴或整機(jī)廠商將其“傳遞”到整個(gè)生態(tài)系統(tǒng)。

但國(guó)內(nèi)企業(yè)如何進(jìn)入FPGA，如何高效地打造生態(tài)鏈，需要很好地思考以下兩方面的問題：第一，F(xiàn)PGA將以什么形態(tài)出現(xiàn)在最終產(chǎn)品中?FPGA作為一個(gè)IP核植入到他們的芯片產(chǎn)品中?還是作為一個(gè)分離模塊，集成在產(chǎn)品中?這兩種不論是從研發(fā)技術(shù)上，還是研發(fā)成本上，都有利弊。第二，就是您提出來的，工具和系統(tǒng)開發(fā)軟件誰來支持?對(duì)于FPGA器件提供商，F(xiàn)PGA的工具和軟件必須由自己來開發(fā)，當(dāng)然可以分階段分步驟來做，綜合、布局布線、位流生成必須做。從我們目前了解到的資料，國(guó)內(nèi)的軟件研發(fā)團(tuán)隊(duì)在FPGA技術(shù)的know-how上已經(jīng)正在接近國(guó)外團(tuán)隊(duì)。但和其他廠商合作打造新產(chǎn)品，對(duì)于這個(gè)系統(tǒng)層面上的軟件環(huán)境(除FPGA自身編譯環(huán)境外)，仍有很多關(guān)鍵技術(shù)問題需要解決，這更類似于SOC系統(tǒng)芯片軟件的支撐問題。

3：多年來，國(guó)際上也不泛進(jìn)入FPGA市場(chǎng)的Startup公司，但多半以失敗告終，您認(rèn)為在中國(guó)市場(chǎng)上，成功的機(jī)遇是什么?有什么不同點(diǎn)?

[Haili]：縱觀歷史，從上個(gè)世紀(jì)80年代到現(xiàn)在這30多年來的時(shí)間里，先后有50多家公司都在一直從事可編程邏輯器件(PLD/FPGA)的研發(fā)，其中不乏像Intel、TI、AT&T、Samsung、Lucent等技術(shù)、資金實(shí)力雄厚的大公司。另一方面，從半導(dǎo)體技術(shù)和市場(chǎng)發(fā)展的角度來觀摩，由于芯片研發(fā)費(fèi)用成指數(shù)型的增長(zhǎng)，眾多專用集成電路(ASIC)和專用標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品(ASSP)設(shè)計(jì)廠商都會(huì)相繼轉(zhuǎn)投到用靈活性更高的可編程器件來實(shí)現(xiàn)，或者在他們的芯片中植入可重構(gòu)可編程FPGA模塊，甚至包括處理器廠商，也在探索微處理器與FPGA相結(jié)合的路。這一趨勢(shì)定會(huì)給PLD/FPGA市場(chǎng)注入更強(qiáng)大并源源不斷的動(dòng)力，因此對(duì)于從事FPGA研發(fā)的公司來說這無疑也是一個(gè)好消息。這條路必須走!但為什么多半startup公司以失敗告終，原因很多，也很復(fù)雜?？偟膩碚f可以概括為以下4條：

·支持方或投資方資金的持續(xù)性問題。FPGA的研發(fā)周期是一個(gè)不同于ASIC等其他芯片的研發(fā)。可能一個(gè)5年的周期不足以為奇，甚至7年，包括市場(chǎng)分析與定位、架構(gòu)/硬件實(shí)現(xiàn)、軟件支撐、芯片制程、測(cè)試、封裝、篩選等。對(duì)于芯片而言，這個(gè)過程很難一次流片就保證無任何問題;對(duì)于軟件而言，需要可能兩代以上的迭代積累與適應(yīng)芯片的各項(xiàng)功能。等萬事俱備后，application的實(shí)施、Marketing的推廣宣傳，最后才到客戶手上。很多投資方?jīng)]有這么多時(shí)間、精力和資金來玩這個(gè)游戲。很多startup公司正是因?yàn)橘Y金鏈的中斷，而退出市場(chǎng)。

·市場(chǎng)與芯片定位問題。因?yàn)樵贔PGA高度壟斷的情況下，如何突破，如何創(chuàng)新一直是困擾startup公司的難題。做中低端產(chǎn)品，在同樣工藝節(jié)點(diǎn)下，如何解決芯片cost、peRFormance和功耗問題是關(guān)鍵。在架構(gòu)創(chuàng)新的同時(shí)，可能會(huì)帶來潛在的風(fēng)險(xiǎn)，需要等待一定周期的市場(chǎng)檢驗(yàn)。另外當(dāng)你還處在第一代產(chǎn)品的研發(fā)中，那幾家FPGA巨頭不論是在工藝上、成本上、性能上、功耗上都不會(huì)輸給你。如果做高端產(chǎn)品，如何把你的產(chǎn)品的可信度(可靠和安全)建立起來是很重要的問題。因?yàn)槟銊傔M(jìn)入市場(chǎng)，幾乎沒有叫得響亮的客戶。試想別人會(huì)把你拉入采購(gòu)名單嗎?很多startup公司還沒來得及想清楚這個(gè)問題，就被無情地請(qǐng)出了這個(gè)競(jìng)爭(zhēng)格局。

·軟件與硬件配合問題。我們知道FPGA麻雀雖小、卻五臟俱全。即便做出了一個(gè)很Powerful的芯片，但如果沒有有效率的軟件支撐，也是徒勞無用。如何將軟件與硬件天衣無縫地結(jié)合在一起，是一個(gè)難題。不論在大公司小公司，都需要花大量地時(shí)間去論證。另外隨著系統(tǒng)設(shè)計(jì)越來越復(fù)雜、性能要求越來越苛刻，軟件在保證產(chǎn)品上市進(jìn)程中扮演的角色也越來越重要。沒有自主創(chuàng)新的軟件，一定會(huì)失敗!很多startup公司之所以相繼落馬的原因是，軟件不能很好地配合硬件工作。

·應(yīng)用工程師的培養(yǎng)問題。有了好的硬件和軟件，還不足夠;還需要更多的AE團(tuán)隊(duì)進(jìn)行支持。我們經(jīng)常說到，如果把FPGA產(chǎn)品研發(fā)中硬件所付諸的努力比作“1”的話，那么軟件要付諸的努力就是“2”，而開發(fā)應(yīng)用所付諸的努力則要遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于“4”。如果一個(gè)FPGA產(chǎn)品，沒有好的應(yīng)用支持團(tuán)隊(duì)，開發(fā)各類相關(guān)的應(yīng)用，也很難在市場(chǎng)上有所表現(xiàn)。根據(jù)市場(chǎng)生存法則，你的產(chǎn)品很快就被吞噬，不久將來也會(huì)被淘汰。很多startup公司也是因?yàn)闆]有好的應(yīng)用工程師團(tuán)隊(duì)，不能開發(fā)出有競(jìng)爭(zhēng)性的產(chǎn)品應(yīng)用，而導(dǎo)致流產(chǎn)。

在目前PLD/FPGA市場(chǎng)僅存的全球性大公司里，全部來源于美國(guó)。歐洲、日本等經(jīng)濟(jì)強(qiáng)國(guó)也還沒真正掌握其核心技術(shù)，他們?cè)谔剿鞯倪M(jìn)程中。然而對(duì)于中國(guó)，雖然受到專利和技術(shù)壁壘、以及限制銷售許可等諸多因素，發(fā)展FPGA產(chǎn)業(yè)更是刻不容緩。在國(guó)家促進(jìn)集成電路發(fā)展的主題中FPGA已提到戰(zhàn)略高度，用以滿足國(guó)防、民用等各個(gè)層面的迫切需求。對(duì)于中國(guó)市場(chǎng)，成功的機(jī)遇就在用它有足夠大的市場(chǎng)容量。有市場(chǎng)，就有需求，有需求就要有相應(yīng)產(chǎn)品來支持?，F(xiàn)在Xilinx、Altera最大的客戶就在中國(guó)。也足以證明我們有機(jī)遇。從技術(shù)角度來說，我們已經(jīng)不像10年前基本不懂核心技術(shù)?；谖覀儑?guó)內(nèi)在FPGA研發(fā)這10年來的沉淀以及強(qiáng)大的技術(shù)創(chuàng)新，我們已經(jīng)掌握了關(guān)鍵技術(shù)并使其突破。其他國(guó)家做不了FPGA芯片，中國(guó)能做，我們能做!而且大家都有共識(shí)，在不久的將來國(guó)內(nèi)肯定能成一家FPGA公司。

我覺得沒有什么不同點(diǎn)，完全遵循市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)原則。做出好的產(chǎn)品，經(jīng)得住市場(chǎng)的考驗(yàn)，就可以了。

4：貴公司目前進(jìn)入的是哪些應(yīng)用領(lǐng)域，產(chǎn)品的特色是什么?生態(tài)鏈的支持如何?遇到的最大挑戰(zhàn)是什么?

[Haili]：為了在FPGA技術(shù)高度封鎖的環(huán)境下生存并競(jìng)爭(zhēng)，京微雅格提出并發(fā)展了一系列自我創(chuàng)新的概念和核心技術(shù)(如微處理器與可編程模塊的融合，高速布線網(wǎng)絡(luò)DCC在互連架構(gòu)中的應(yīng)用，以及無縫的軟硬兼施等)，同時(shí)在我們已有的產(chǎn)品中得以實(shí)現(xiàn)，并申請(qǐng)專利技術(shù)60多項(xiàng)(已授權(quán)的美國(guó)專利有28項(xiàng))。

京微雅格是可配置應(yīng)用平臺(tái)技術(shù)CAP(Configurable Application Platform)的首創(chuàng)者和領(lǐng)導(dǎo)者，致力于為系統(tǒng)制造商和應(yīng)用開發(fā)商提供高集成度、高靈活性、高性價(jià)比的可配置平臺(tái)器件,IP以及相應(yīng)的集成開發(fā)環(huán)境與工具套件。憑借自主研發(fā)的現(xiàn)場(chǎng)可編程技術(shù)、獨(dú)特的可定制互連資源和可配置平臺(tái)構(gòu)架等方面的先進(jìn)技術(shù)，京微雅格創(chuàng)新的可配置平臺(tái)芯片不僅幫助客戶大大縮短了產(chǎn)品上市時(shí)間，提高產(chǎn)品設(shè)計(jì)靈活度，而且通過攤薄高額流片費(fèi)用降低了客戶進(jìn)入市場(chǎng)的成本。京微雅格提供的CAP平臺(tái)，配合高效的軟件套件及面向應(yīng)用需求的豐富的軟硬IP模塊，可被廣泛運(yùn)用于可重構(gòu)系統(tǒng)芯片設(shè)計(jì)，以增強(qiáng)系統(tǒng)供應(yīng)商的競(jìng)爭(zhēng)力。

對(duì)于我們公司而言，我個(gè)人認(rèn)為遇到的最大挑戰(zhàn)不是FPGA研發(fā)的know-how問題，而是如何讓國(guó)產(chǎn)FPGA盡快地進(jìn)入市場(chǎng)并得以認(rèn)可。除了我們自身修煉的內(nèi)功之外(包括硬件、軟件的研發(fā)外)，還需要國(guó)內(nèi)市場(chǎng)持續(xù)關(guān)注國(guó)產(chǎn)FPGA的研發(fā)進(jìn)度，包括科研單位、高校、各類正在使用FPGA作為核心器件的企業(yè)或整機(jī)企業(yè)、還包括各類潛在的、廣泛的民間“AE團(tuán)隊(duì)”，帶動(dòng)整個(gè)使用國(guó)產(chǎn)FPGA的生態(tài)鏈。