千万门级国产FPGA芯片突破还待时日

　　随着去年《国家集成电路产业发展推进纲要》以及大基金的落地，国内集成电路产业的发展开启了发展的新篇章，中国芯再一次成为关注的焦点。从IC设计、晶圆制造到封装测试都在加速发展，FPGA又是芯片国产化的重头戏。

　　FPGA并不像手机芯片和电脑处理器一样被人们所熟知，其对半导体产业最大的贡献莫过于创立了无生产线模式。在半导体行业涌现并购潮的大背景之下，2015年也是是FPGA行业不平凡的一年：Intel以167亿美元现金收购Altera，Lattice以约6亿美元收购了Silicon Image，Xilinx本来可以坐收渔人之利，却也花血本发展软件环境和异构MPSoC，可见FPGA格局正在发生变化。

　　中国可编程逻辑器件领导厂商同创国芯发布了中国第一款千万门级Titan系列高性能FPGA。同创国芯董事长祝昌华在发布会上表示：“全球FPGA芯片市场规模大约50亿美元左右，其中中国约15亿美元。由于行业的技术以及资本门槛比较高，美国厂商占据了垄断地位，在中国15亿美元的市场当中，国产FPGA产品所占市场份额约2%。”随着工业互联网、无人驾驶汽车、5G等新兴市场的发展使FPGA市场需求保持更快增长，拥有自主芯片就显得十分必要。

　　FPGA芯片产品规模从几十万门到几千万门，国内大部分的FPGA芯片设计厂商设计能力还在百万门级，千万门级的FPGA芯片不仅仅是逻辑单元数量的叠加，更是设计能力以及软件算法的突破，需要更优化算法的EDA软件来实现更高效的开发设计以及更高的芯片利用率，因此对于国内FPGA芯片产业，千万门级是一个不小的突破。

　　此次同创国芯TITAN系列可编程逻辑器件采用了完全自主产权的体系结构和主流40纳米制造工艺，产品规模为3万至32万个可编程基本逻辑单元，带有 DDR3和PCIe接口，同时包含创新的可配置逻辑单元（CLM）、专用存储单元（DRM）、算术处理单元（APM）、多功能高性能I/O以及丰富的片上时钟资源等模块。

　　

　　Titan系列产品

　　TITAN系列高性能FPGA核心可配置逻辑模块（CLM）具有两大特性，一、与4-输入LUT相比提高逻辑效率，表现在：多个5输入LUT 可以灵活的配置成更多的组合模式；1个 LUT 5= 1.2 个LUT4；6个寄存器提高时序接近能力与提供富余的时序设计资源；二、提供多形式的逻辑结构支持不同应用，包括支持逻辑功能，支持算术功能以及寄存器功能，CLMS支持分布式RAM功能。

　　

　　核心可配置逻辑模块（CLM）

　　同创国芯副总裁副总裁王佩宁表示：“同创国芯2013年成立，专注于低价高性能的产品，并且将用户利益作为公司最高的利益。FPGA的特点是除了硬件之外，还需要有相应的软件集成开发环境。得益专业研发以及专业的售后服务团队，同创国芯能不仅够提供高性价比产品，也能提供与同行水平相当的配套服务。”

　　除了主打高性价比，同创国芯的产品还有何特色？在半导体工艺限制下，供应商往往为了节省成本不愿意提供更多的I/O，客户如果需要更多的I/O资源就不得不选择容量更大的器件。TITAN产品可以为客户提供差异化封装形式，可以满足客户对于更多I /O的需求。TITAN可以利用其可靠的设计，性能优异的FMAX特性，且可以实现复杂的DSP 算法等等，使其能广泛应用在有线，无线通信，视频监控，工业控制，医疗设备，广播，汽车电子，仪器仪表，雷达，保密通信等诸多领域，同时方兴未艾的绿色能源应用如光伏、风能等新能源设备以及数据中心都是同创国芯所关注的。

　　FPGA作为一个小众的产品，除了新兴应用需求的增加，不少做大脑芯片或者人工智能芯片的公司都在采用FPGA+CPU的架构方式，或许再过几年，这些芯片植入各种消费电子中将会无处不在。FPGA正在从小众走向大众，市场的需求也在持续增长，中国的自主可编程逻辑器件厂商只有用高性价比的产品才能在垄断的市场中突围。