FPGA（現(xiàn)場可編程門陣列）是集成電路中的重要門類，與CPU、存儲器、DSP并稱為四大通用集成電路芯片。FPGA也因設(shè)計門檻極高而被公認(rèn)為最難突破的產(chǎn)品之一。相比美國四大FPGA巨頭，本土FPGA廠商起步較晚，核心技術(shù)、專利和人才積累薄弱，生態(tài)建設(shè)仍處于初級階段。上一期，集微網(wǎng)探討了國產(chǎn)GPGA如何實現(xiàn)國產(chǎn)化替代，今天就FPGA人才發(fā)展問題展開探討。
我國FPGA人才數(shù)量僅為美國的1/10
目前，中國集成電路人才缺口仍非常大，8月16日，由CCID、CSIP、中國國際人才交流基金會聯(lián)合新思科技發(fā)布的《中國集成電路產(chǎn)業(yè)人才白皮書》顯示，我國現(xiàn)有集成電路行業(yè)人才存量40萬人，到2020年前后，需求約為72萬人，人才缺口將達(dá)到32萬人。
作為四大通用集成電路芯片之一的FPGA，又有著怎樣的人才發(fā)展現(xiàn)狀呢？眾所周知，全球FPGA市場主要被Xilinx、Altera、Microsemi、Lattice、Achronix等美國FPGA巨頭所占據(jù)，它們在核心技術(shù)、專利布局和人才儲備方面都是絕對的領(lǐng)先者。
在FPGA人才數(shù)量上，記者在采訪中獲知，Intel收購Altera之后，可編程事業(yè)部（PSG）達(dá)到3000多人，Xilinx目前從業(yè)人員3000-4000人，Lattice和Microsemi也有上千人。企業(yè)、高校與研究機(jī)構(gòu)加起來，美國共計擁有近1萬名FPGA行業(yè)人才。
相比美國FPGA的人才數(shù)量，中國FPGA人才要少得多。目前，紫光同創(chuàng)FPGA團(tuán)隊人數(shù)在250人左右，其次是高云半導(dǎo)體約100多人，安路科技約70-80人，加上西安智多晶、上海遨格芯等、京微齊力、復(fù)旦微電子、華微電子、中電科58所、航天772所等企業(yè)與研究機(jī)構(gòu)，再算上高校人才，中國共計擁有不足1000名FPGA行業(yè)人才。
由上可見，全球FPGA人才主要集中在美國，中國人才數(shù)量僅僅是美國的1/10。更重要的是，中國高端人才技術(shù)水平遠(yuǎn)低于美國。
紫光同創(chuàng)營銷總經(jīng)理包朝偉分析稱，造成這些問題的根本原因有兩方面：
一是本土FPGA研發(fā)起步比美國晚至少20年，美國自20世紀(jì)80年代就開始進(jìn)行FPGA的技術(shù)研發(fā)，并很快實現(xiàn)了量產(chǎn)，而中國FPGA在2000年左右才開始研發(fā)，量產(chǎn)更是推延到2010年之后；二是在美國FPGA發(fā)展過程中，UCLA、MIT、多倫多大學(xué)等北美知名高校，將大量的高新技術(shù)輸送給美國FPGA廠商，形成了FPGA廠商與知名高校聯(lián)合發(fā)展FPGA的局面，而中國企業(yè)在聯(lián)合高校人才輸出方面還較為欠缺。
據(jù)悉，目前，國內(nèi)FPGA企業(yè)核心人才更多來自海外引進(jìn)，如上海安路科技核心管理人才大多來自全球排名前五的FPGA公司和EDA公司；高云半導(dǎo)體核心高管來自Lattice和Cadence團(tuán)隊；上海遨格芯微電子（AGM）由美國硅谷知名可編程邏輯芯片企業(yè)團(tuán)隊和國內(nèi)資深工程團(tuán)隊創(chuàng)辦；京微齊力（前身為京微雅格）歷經(jīng)了鳳凰涅槃之后，目前正以新的面貌出現(xiàn)在半導(dǎo)體屆，保留下來的核心團(tuán)隊多有海外背景。
整體而言，國產(chǎn)FPGA人才儲備嚴(yán)重不足，因起步較晚，人才儲備僅是美國人才數(shù)量的1/10，且在高端人才方面極為缺乏。紫光同創(chuàng)包朝偉預(yù)計，未來中國FPGA研發(fā)人才需求將達(dá)到6000人，目前國產(chǎn)FPGA人才總數(shù)接近1000人，超過5000人的缺口短期內(nèi)難以填充。
人才缺乏難以成就FPGA龍頭企業(yè)
全球FPGA市場被Xilinx、Altera、Microsemi、Lattice壟斷，這些企業(yè)較本土企業(yè)起步早20年以上，在人才培養(yǎng)和技術(shù)專利積累上非常深厚，加上FPGA行業(yè)的入門難度極高，本土企業(yè)難有后發(fā)優(yōu)勢。
與美國相比，本土FPGA企業(yè)人才培養(yǎng)的難度要大很多，無論是學(xué)校教育階段，還是進(jìn)入企業(yè)工作階段，國內(nèi)企業(yè)都面臨不少的問題，需要不斷學(xué)習(xí)和吸收國外經(jīng)驗。
首先是教育階段，美國有從事全流程集成電路技術(shù)研究的知名高校和研究機(jī)構(gòu)，技術(shù)成熟先進(jìn)，且實踐環(huán)境好，中國雖然也有高校和科研機(jī)構(gòu)從事可編程技術(shù)研究，但多存在“技術(shù)相對落后、實踐環(huán)境缺乏、研究人員偏少”等問題，中國學(xué)生難以在本土從教育階段獲取領(lǐng)先的FPGA技術(shù)教育與培養(yǎng)。
其次是企業(yè)工作階段，中國FPGA企業(yè)普遍處于萌芽階段，存在“技術(shù)水平落后、人才匱乏、核心專利技術(shù)欠缺、產(chǎn)業(yè)化水平偏低”等諸多問題，中國畢業(yè)生進(jìn)入中國FPGA企業(yè)，難以跟隨企業(yè)從事先進(jìn)技術(shù)的FPGA研究工作，難以通過工作歷練成長為優(yōu)秀的FPGA人才。
舉例來看，目前紫光同創(chuàng)已啟動28nm工藝7000萬門級高端FPGA新產(chǎn)品的研發(fā)工作，高云半導(dǎo)體也發(fā)布了28nm中高密度FPGA，而美國Xilinx已經(jīng)在研制7nm工藝的幾億門級超高端FPGA新產(chǎn)品，國內(nèi)FPGA新產(chǎn)品的技術(shù)差距約3代，企業(yè)環(huán)境對學(xué)生技術(shù)水平培養(yǎng)的差距依然很大。
據(jù)了解，目前，一個FPGA芯片研發(fā)工程師的培養(yǎng)周期至少為3年，F(xiàn)PGA軟件算法工程師的培養(yǎng)周期至少為5年。由畢業(yè)生轉(zhuǎn)變?yōu)楹细馞PGA工程師，需要經(jīng)過“從FPGA基本知識的培訓(xùn)學(xué)習(xí)，到跟隨企業(yè)導(dǎo)師承擔(dān)研發(fā)任務(wù)，再到獨自承擔(dān)研發(fā)任務(wù)”一系列FPGA研發(fā)任務(wù)的錘煉。3-5年的人才培養(yǎng)周期與缺乏核心技術(shù)錘煉，都是阻礙本土FPGA人才成長的難題。
談及未來國產(chǎn)FPGA人才發(fā)展目標(biāo)，包朝偉認(rèn)為，中國需要一家龍頭廠商，支撐中國國家安全、信息安全、產(chǎn)業(yè)供貨安全等需求，同時引領(lǐng)中國FPGA產(chǎn)業(yè)的高端技術(shù)和產(chǎn)品發(fā)展方向，預(yù)計該龍頭企業(yè)市場份額會占到國產(chǎn)FPGA市場總?cè)萘康?0%左右，團(tuán)隊規(guī)模預(yù)計會達(dá)到3000人左右。
除龍頭廠商外，中國還會有TOP2、TOP3的主力軍廠商涌現(xiàn)出來，這些廠商可能會在某些細(xì)分領(lǐng)域占據(jù)大部分市場份額，團(tuán)隊規(guī)模共計可能達(dá)到2000人左右。除了FPGA廠商，預(yù)計還有約1000人在高校或研究機(jī)構(gòu)從事FPGA新技術(shù)和產(chǎn)業(yè)化研究。
那么，現(xiàn)實離理想還有多遠(yuǎn)呢？有分析人士指出，目前，中國FPGA企業(yè)團(tuán)隊人數(shù)還遠(yuǎn)未達(dá)到未來中國FPGA龍頭廠商的體量，上述已經(jīng)分析過，本土FPGA企業(yè)人才數(shù)僅在100-300人，跟龍頭廠商的3000人相距甚遠(yuǎn)。可見，中國FPGA產(chǎn)業(yè)發(fā)展和人才培養(yǎng)，仍有很長的路要走。
中國FPGA持續(xù)發(fā)力10年，人才成長環(huán)境方有大變化
目前，美國企業(yè)的人才培養(yǎng)模式有三種：通過基礎(chǔ)科學(xué)研究和先進(jìn)產(chǎn)品研發(fā)等方式自主培養(yǎng)人才；與知名高校密切合作培養(yǎng)人才；與知名研究機(jī)構(gòu)合作培養(yǎng)人才。國內(nèi)企業(yè)雖然也在走這條路，但目前還沒有那么完善。
包朝偉認(rèn)為，對內(nèi)來看，中國FPGA人才的培養(yǎng)，重點要在FPGA基礎(chǔ)科學(xué)研究上多下功夫，包括體系架構(gòu)、單元結(jié)構(gòu)、芯片資源配比、高速接口、邏輯綜合算法、布局布線算法、測試技術(shù)等方面，同時加強(qiáng)與學(xué)校、科研機(jī)構(gòu)合作培養(yǎng)人才。他強(qiáng)調(diào)，中國企業(yè)必須走“技術(shù)自主創(chuàng)新”的發(fā)展道路，“拿來主義”的路線無法在FPGA產(chǎn)業(yè)化道路上走長遠(yuǎn)。
有分析人士指出，產(chǎn)業(yè)扶持也是本土FPGA做好“內(nèi)生”發(fā)展的關(guān)鍵。芯片屬于技術(shù)積累型行業(yè)，核心技術(shù)的突破需要人才不斷在實踐中實現(xiàn)。因此，產(chǎn)業(yè)扶持不僅是資本對公司層面的支撐，更需要落實到每一個基層技術(shù)員工。
近一兩年，國產(chǎn)FPGA廠商相繼獲得融資，對FPGA人才培養(yǎng)帶來很大的裨益。包朝偉告訴集微網(wǎng)記者，目前多家國產(chǎn)FPGA廠商相繼獲得融資，在不同類型新產(chǎn)品和應(yīng)用領(lǐng)域開始發(fā)力。而這些資本的注入，將刺激中國FPGA技術(shù)創(chuàng)新，同時創(chuàng)造良好的FPGA人才培養(yǎng)環(huán)境。
除了“對內(nèi)”夯實基礎(chǔ)學(xué)科與加強(qiáng)產(chǎn)業(yè)扶持，也需要“對外”做好人才引進(jìn)。有分析人士指出，在全球FPGA并購整合的趨勢下，要抓住海外人才、技術(shù)外溢的機(jī)遇，大力引進(jìn)海外高層次人才，并結(jié)合細(xì)分市場需求，利用“本土化”設(shè)計服務(wù)的競爭優(yōu)勢，探索FPGA研發(fā)與應(yīng)用的新方向。
“如果中國FPGA產(chǎn)業(yè)在新技術(shù)、新工藝、新產(chǎn)品上持續(xù)發(fā)力10年，中國FPGA人才成長環(huán)境將發(fā)生翻天覆地的變化，5年后中國與美國的FPGA人才數(shù)量和質(zhì)量差距有望大幅度縮小，10年后還有望接近或趕超美國水平?！卑瘋?qiáng)調(diào)說。
最后，在政策扶持方面，受訪者提出三點建議：首先，政府要持續(xù)加大對中國FPGA廠商包括項目資金投入、企業(yè)投資、國產(chǎn)自主可控的扶持力度，為本土FPGA廠商創(chuàng)造良好的產(chǎn)業(yè)環(huán)境；其次，政府要做好FPGA芯片廠商與FPGA系統(tǒng)廠商之間的“橋梁”，促進(jìn)雙方深度合作，在實現(xiàn)國產(chǎn)自主可控的同時，實現(xiàn)信息安全保障，同時避免斷供風(fēng)險；第三，政府要做好FPGA廠商與知名高校之間的“橋梁”，推動FPGA新技術(shù)的研究與產(chǎn)業(yè)化，加速FPGA人才培養(yǎng)進(jìn)程。
整體而言，基于中美貿(mào)易戰(zhàn)與國家安全保障等方面的考量，作為核心元器件之一的FPGA在中國迎來了歷史性發(fā)展機(jī)遇。FPGA人才問題已大大暴露出國產(chǎn)FPGA快速發(fā)展的短板，在人才問題解決方法上，仍然需要貫徹“產(chǎn)學(xué)研”結(jié)合的模式，由政府牽頭，做好FPGA廠商與高校、研究機(jī)構(gòu)及系統(tǒng)廠商之間的“橋梁”作用，共同建立本土FPGA生態(tài)，從而促進(jìn)本土FPGA質(zhì)的飛躍。