“兩千萬門級，集成6.5G bps高速Serdes、硬核PCIe以及DDR3/2控制器和PHY，CME-C1在關(guān)鍵技術(shù)指標(biāo)上達(dá)到了國內(nèi)領(lǐng)先，可實現(xiàn)對同行競爭對手中端FPGA芯片的部分替代，有效填補國產(chǎn)FPGA的市場空白?！?a class="innerlink" href="http://theprogrammingfactory.com/tags/核高基" title="核高基" target="_blank">核高基國家科技重大專項FPGA研發(fā)及產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用課題負(fù)責(zé)人、京微雅格市場副總裁王海力激動地說。
1月19日，京微雅格(北京)科技有限公司召開“國家科技重大專項核高基項目首顆高性能FPGA芯片暨京微雅格CME-C1(祥云)系列新品發(fā)布會”，宣布其面向大容量FPGA市場的“云”系列首款FPGA芯片CME-C1(祥云)正式發(fā)布。
全球FPGA企業(yè)只有5家，4家在美國
FPGA號稱“萬能芯片”，從技術(shù)角度講，它是可編程的產(chǎn)品，在不改變芯片本身硬件組成的情況下可反復(fù)使用。根據(jù)市場變化，在同樣載體上實現(xiàn)不同功能。
“作為與CPU和存儲芯片齊名的高端通用芯片領(lǐng)域的三顆明珠之一，F(xiàn)PGA(現(xiàn)場可編程門陣列)是軟件化了的硬件，其應(yīng)用越來越廣泛，年復(fù)合增 長率更是遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于其他芯片市場?！本┪⒀鸥穸麻L兼CEO劉明博士表示，“正是基于對FPGA市場發(fā)展前景的認(rèn)可，INTEL才斥資167億美元并購了 FPGA領(lǐng)軍企業(yè)altera?！?/p>
然而，盡管FPGA市場前景誘人，但是其門檻之高在芯片行業(yè)里也是無出其右。全球共有60多家公司先后斥資數(shù)十億美元，前赴后繼地嘗試登頂 FPGA高地，其中不乏英特爾、IBM、德州儀器、摩托羅拉、飛利浦、東芝、三星這樣的行業(yè)巨鱷，但是最終登頂成功的只有位于美國硅谷的四家公司 Xilinx、Altera、Lattice、Microsemi。上述4家公司手握9000余項專利，構(gòu)成的技術(shù)壁壘更加讓后來者難以逾越。
“這就好比高速公路有收費站，咱們進不去，只好另辟蹊徑，走鄉(xiāng)間小路。”劉明回顧這些年堅持來自主研發(fā)的艱辛，“漫漫長夜看不到曙光，不知道能否熬到天亮，實在是太難了。”
得益于部分海外核心專利過期，再加上收購了一家美國公司，繼續(xù)走其沒走通的技術(shù)路線，十多年來京微雅格一直在摸索中前行。“光憑努力和時間積累 是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，京微雅格之所以能取得今天的成就，也有運氣的成分?！眲⒚鞅硎荆暗侥壳盀橹?，具有獨立完整自主知識產(chǎn)權(quán)且量產(chǎn)的FPGA企業(yè)，全世界只有 五家。除了京微雅格以外，另外四家都在美國硅谷?！?/p>
和國內(nèi)一些實驗室的研究成果不同，京微雅格已經(jīng)實現(xiàn)了量產(chǎn);其獨立完整的自主知識產(chǎn)權(quán)也避免了海外市場的專利糾紛，能實現(xiàn)全球供貨?！罢沁@兩 點獨有的優(yōu)勢讓我們得以結(jié)緣核高基重大專項?！眲⒚魈寡?，“和國內(nèi)多年來從事FPGA研發(fā)的企業(yè)和科研院所相比，京微雅格是‘后來人、圈外人、局外人’， 能在激烈競爭中脫穎而出，肩負(fù)國家信息安全的重大使命，也說明了核高基重大專項評審的公正、公平、公開?！?/p>
可實現(xiàn)對競爭對手中端產(chǎn)品的部分替代
劉明介紹說，有別于之前發(fā)布的主打中低端市場的山系列和以低功耗低成本為競爭優(yōu)勢的河系列產(chǎn)品，本次發(fā)布的CME-C1是京微雅格“云”系列 FPGA的第一顆芯片，也是納入“十二五”核高基重大科技專項的國家級創(chuàng)新項目。從2011年起，京微雅格就啟動針對千萬門級中高端FPGA產(chǎn)品的技術(shù)儲 備和研發(fā)，包括面向較大容量的芯片架構(gòu)與軟件原型設(shè)計，經(jīng)過多年的市場調(diào)研與技術(shù)積累，CME-C1終于成功研發(fā)并在2015年年底順利通過各項性能測 試。
CME-C1采用了TSMC 40nm CMOS工藝，邏輯容量從30K到200K不等。該系列產(chǎn)品使用了全新的LUT 6架構(gòu)和32路全時鐘網(wǎng)絡(luò)，運行速度可達(dá)到700MHz。此外，針對高速大容量市場的應(yīng)用需求，CME-C1還整合了高速Serdes接口，最高可達(dá) 6.5G、1333Mbps的硬核DDR2/3控制器和硬核PCIe接口以及36×18的DSP處理器。
王海力介紹說，CME-C1豐富的I/O接口支持保證了產(chǎn)品應(yīng)用的高靈活性?！斑@些功能，使CME-C1在關(guān)鍵技術(shù)指標(biāo)上達(dá)到了國內(nèi)領(lǐng)先，可實現(xiàn)對同行競爭對手中端FPGA芯片的部分替代，有效填補國產(chǎn)FPGA的市場空白。”
“CME-C1可以被廣泛地應(yīng)用在廣播通信、國防軍工、金融安全、電力傳輸、儀器儀表等傳統(tǒng)領(lǐng)域，也可被廣泛使用在機器人、無人機、大數(shù)據(jù)等新 興領(lǐng)域?！眲⒚餮a充說，“武漢虹信通信、普天通信技術(shù)研究院是此次京微雅格CME-C1發(fā)布的合作單位，而實際上，不光是通信領(lǐng)域，在國防軍工、金融安全 等CME-C1應(yīng)用的目標(biāo)領(lǐng)域，我們都做了長期而廣泛的調(diào)研與評測，確保了CME-C1應(yīng)用的針對性與有效性。”
產(chǎn)品和技術(shù)仍有較大改進空間
目前來看，在全球市場中，Xilinx、Altera兩大公司對FPGA的技術(shù)與市場仍然占據(jù)絕對壟斷地位。兩家公司占有將近90%市場份額， 專利達(dá)6000余項之多;剩余市場份額主要被Lattice和Microsemi所占有，這兩家的專利也達(dá)3000多項。劉明表示，歷時10年的艱苦努 力，京微雅格目前擁有200多項專利和上百款產(chǎn)品，其中100多項已獲授權(quán)。
“實際上，我們和另外幾家國際企業(yè)之間最大的差距不在技術(shù)上，而是在產(chǎn)品的多樣性、成熟度以及市場的接受度方面?！眲⒚飨蛴浾咄侣读诵穆?。
“由于技術(shù)路線的不同，京微雅格的技術(shù)和產(chǎn)品仍有較大的改進和優(yōu)化空間，這方面的差距越來越小?！彼f，“但是和老牌企業(yè)一百多顆芯片的產(chǎn)品線 相比，我們到現(xiàn)在也只有7顆而已，客戶當(dāng)然喜歡用更加方便的成套產(chǎn)品。另外除了產(chǎn)品的成熟度需要和客戶慢慢磨合之外，市場的接受度也需要慢慢培養(yǎng)?！?/p>
“我們最大的挑戰(zhàn)不是沒有機會，而是機會太多，而我們自己資源有限，做不過來?！眲⒚鞅硎?，“盡管京微雅格的發(fā)展填補了我國可編程領(lǐng)域硬件設(shè)計 和軟件開發(fā)的空白，培養(yǎng)了一大批優(yōu)秀的技術(shù)人才，但是人才問題仍是制約我國FPGA產(chǎn)業(yè)發(fā)展的瓶頸之一。就中國本土FPGA市場而言，已經(jīng)足以支撐2到3 家大型企業(yè)的健康發(fā)展，但人才問題卻讓我們在規(guī)模上和國際大企業(yè)相去甚遠(yuǎn)?！?/p>
“CME-C1預(yù)計將于今年6月份開始大規(guī)模供應(yīng)。除了山、河、云系列之外，展望研發(fā)中的星系列，我們將采用全新的系統(tǒng)架構(gòu)，制程也會更為先 進，14納米甚至7納米、5納米都有可能。我們今年的出貨量有望突破百萬片，希望能在2020年超越Lattice和Microsemi，進入行業(yè)前 三?！眲⒚鲗ξ磥沓錆M了信心。