成都华微:为产业发展提供核芯动力

随着近几年互联网、高性能计算、人工智能等行业的爆发式发展,可重配置的FPGA器件成为各种应用和工作负载的高性能加速器。

“全国大学生FPGA技术创新设计大赛”就是围绕如何实现集成电路领域应用创新展开的,以服务产业发展需求为导向,以提升我国集成电路产业人才培养质量为目标,打造产学研用协同创新平台,将行业发展需求融入教学过程,提升在校大学生创新实践能力、工程素质以及团队协作精神,助力我国集成电路产业健康快速发展。

作为本次大赛的赞助商之一,成都华微电子科技有限公司在去年的“华为杯”第十一届中国研究生电子设计竞赛中为电子科技大学提供了一款可动态重构的SOPC产品(1000万门FPGA内嵌2颗龙芯LS232核)。最终该团队在此基础上的应用设计获得了一等奖。

爆发的FPGA市场

在越来越多的设计和越来越多的市场中,我们都能看到 FPGA 的身影;而且随着它们被纳入越来越多的系统中,它们本身也在变得越来越复杂。

十年之前,FPGA 的主要市场是工业、医疗、汽车和航空航天。

现在,多方资料显示,FPGA将在云端数据中心业务发挥突出的作用。据某数据调研报告预计,未来云端芯片的市场空间2020年有望达105亿美元,其中FPGA将贡献20亿美元。

人工智能应用需求的出现给FPGA带来了历史性的发展机遇,FPGA强大的并行计算能力、高能效比、灵活的编程等优势,决定其将在人工智能应用中发挥重要作用。

数据显示,2014年,全球FPGA市场总规模达到50亿美元,其中中国的市场份额达到了15亿美元,占全球市场的三分之一。据分析机构预测,到2020年,全球FPGA 市场规模将达84亿美元。随着云计算、云存储、工业互联网、无人驾驶汽车、5G通信等产业的兴起,FPGA的市场前景不容小觑。

从市场竞争格局来看,国内厂商的主导市场仍在应用终端(汽车ADAS、工业、通信、医疗、AR/VR)以及中低端的后台服务器市场,长远来看,走向自主定制是必然趋势,但“革命尚未成功,同志仍需努力”,期待国产FPGA厂商在未来的发展有更出色表现。

“云计算、人工智能等新兴应用需求不断出现,FPGA技术应用将在未来有更广阔的发展前景和空间,而大学生是未来技术创新的主力军,我们希望更多的大学生参与到FPGA应用领域中,为FPGA尤其国产FPGA的蓬勃发展提供助力。”成都华微电子科技有限公司副总经理、副总工程师段清华在采访中表示。

成都华微为产业发展提供‘核芯’动力

据了解,成都华微电子科技有限公司隶属于中国电子信息产业集团,于2000年3月成立。

目前,公司具备28纳米CMOS、0.18微米Bi-cmos及BCD先进制程的数字模拟混合信号设计技术,可编程逻辑器件、A/D、D/A、模拟电路及接口电路的系列产品方面在国内具有领先优势。

成都华微以“提供‘信号处理与智能控制’的整体解决方案、提供‘信息安全与自主可控’的‘核芯’动力 ”为产业发展方向,致力于成为国内可编程逻辑器件领域的技术引领者。拥有包括可编程逻辑器件CPLD、FPGA硬件设计平台、可编程逻辑器件综合、映射及编程算法软件技术平台、可嵌入 MCU、DSP、PLL、Serdes I/O等SOPC设计技术、-∑、流水线、逐次逼近等A/D、D/A设计技术、PCI、VME、1394等设计技术、高频数字输出LVDS设计技术、CMOS高精度带隙基准设计技术、PWM、PFM设计技术、高可靠抗ESD、EMI、Environment设计技术、故障诊断及扫描测试技术在内的多种技术和产品。

段清华表示,近年来,成都华微每年的生产总值始终保持35%以上的增长速度,在建有自主大规模的高级FPGA应用开发与支持团队的基础上,成都华微能够为客户提供SRAM型FPGA和CPLD,同时提供配套的全流程开发工具,目前成熟产品的可编程规模从几百门到2000万门,是国内产品谱系最完整的可编程厂商之一,也是国内FPGA产品规模最大的厂商之一。

“我们希望通过此次比赛,让人们更加关注和了解国产FPGA的市场和发展现状,通过比赛的举办,鼓励和吸引更多的年轻科技人才投身到国产FPGA的研发和应用事业中去,从而推动国产FPGA整个行业的发展。”

国产FPGA发展现状

从市场竞争格局来看,目前FPGA市场高度集中化,Xilinx和Altera两家几乎囊括了近90%的市场份额,合计专利达到6000多项,剩余份额被Lattice和Microsemi占据,共计超过3000项专利,技术专利和开发难度使得FPGA行业形成了较高的壁垒,这对后进者造成非常大的压力。

但是,目前国内FPGA的水平与国外优势厂商比较,还有不小的差距。

因此,中国公司要在FPGA领域取得进步,需用新产品、新技术带给客户更多的价值。因此,中国FPGA企业在技术实力与全面市场开拓能力尚弱之际,以点带面、找准定位,从特殊应用领域入手,寻求合适发展的市场作为切入点,形成中国FPGA的核心竞争力,也不失为一个发展国产FPGA产业的有效途径。

从目前的发展情况来看,目前中低端领域已取得一些成绩,国家对集成电路包括FPGA的投入越来越大,相信国产FPGA在未来一定会有更广阔的发展空间,在国内同行的共同努力下一定会不断缩小差距,成为国内外FPGA领域的重要力量。

此外,像人工智能这类新兴应用也将是中国FPGA厂商的巨大机遇。

在段清华看来,FPGA拥有强大的硬件运算速度和能力,适合处理复杂多变的现实场景应用;其能够被反复编程的特性,有利于实现机器自主学习和升级应用的实现,而且FPGA能够容易的内嵌CPU和GPU,即SoPC,所以较单纯的CPU和GPU更适合人工智能市场应用。“我们看好未来融合CPU/GPU的FPGA在人工智能市场的未来,成都华微也已开始在该领域的布局。”

人工智能应用需求的出现给FPGA带来了历史性的发展机遇,FPGA强大的并行计算能力、高能效比、灵活的编程等优势,决定其将在人工智能应用中发挥重要作用。

“成都华微希望吸引到更多的优秀人才和志同道合的合作伙伴,力争在高端FPGA领域有所突破。未来,我们将会继续支持此类FPGA的比赛,推动FPGA市场的发展。同时加强自身的实力,致力于成为国内可编程逻辑器件领域的技术引领者。”段清华表示。

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