高云半导体:打破国产汽车级FPGA芯片的空白

2021中国IC风云榜“年度新锐公司”征集现已启动！入围标准要求为营收过亿元的未上市、未进入IPO辅导期的半导体行业优秀企业。评选将由中国半导体投资联盟129家会员单位及400多位半导体行业CEO共同担任评选评委。奖项的结果将在2021年1月份中国半导体投资联盟年会暨中国IC 风云榜颁奖典礼上揭晓。

本期候选企业：广东高云半导体科技股份有限公司（下称“高云半导体”）

高云半导体成立于2014年1月，是一家拥有完全自主知识产权的国产FPGA厂商，公司致力于提供FPGA芯片、软件、IP、参考设计以及FPGA整体解决方案。

据了解，高云半导体研发团队有200余人，总部位于广州，并分别在上海、济南建立了研发中心。其技术骨干均有国际著名FPGA公司15年以上的工作经验，参与了数代FPGA芯片的硬件开发、相关EDA软件开发、软硬件的测试流程，具有丰富的技术和管理经验。

基于此，高云半导体在成立不久后便于2015年一季度量推出国内第一款产业化的55nm工艺55KLuts资源的中密度FPGA芯片，并发布自主产权的开发软件；2016年第一季度又顺利推出国内首颗55nm嵌入式Flash工艺的非易失性FPGA芯片。

两大家族产品——小蜜蜂和晨熙

目前，高云半导体已量产FPGA产品主要有两大家族。一是晨熙家族，主要面向中端FPGA市场；二是小蜜蜂家族，主要面向低密度FPGA市场。

高云半导体资深产品市场经理缪永龙表示：“小蜜蜂家族产品覆盖1k到9k的逻辑容量，具有非易失性。可以方便的实现IO控制、接口扩展、屏幕驱动、各类算法处理等功能，被广泛应用于通信、工业、IoT、消费等领域。”

另外，小蜜蜂在原有产品GW1N基础上进行了微创新，针对不同细分市场扩展了众多子系列。比如超低功耗的GW1NZ系列，集成M3内核的GW1NS系列，集成蓝牙模块的GW1NRF系列等，能够在差异化的细分市场开拓更多新的应用机会。

晨熙家族主要面向中密度FPGA市场，覆盖18k～55k的逻辑容量。“该系列产品被广泛应用于通信、电力、红外、工业控制、汽车等领域。除此外，该系列产品也有集成SDRAM、DDR等缓存颗粒的器件，非常适合需要大量缓存空间的应用，比如视频、显示等领域。”缪永龙补充道。

重视方案合作，加快产品导入

在产品推广策略上，高云半导体十分注重细分市场的方案合作。“我们十分看重生态圈的力量，积极打造完整的方案生态圈，自成立以来，联合其他芯片原厂和方案商，陆续推出了许多细分产业的完整解决方案。”缪永龙表示，这些方案覆盖安防监控、汽车智能座舱、视频显示、人脸识别收银系统、高保真音频器等方面，加快了客户产品上市时间，给客户创造了更多的附加值，也打造了原厂-方案商-客户三方共赢的良好市场氛围。

“把握机遇，及时调整产品”也是高云半导体的一大市场战略。据了解，高云半导体凭借高度的市场敏锐度，于2018年底开始部署汽车市场，目前已经有三款汽车级FPGA芯片，集中在4K和18K逻辑。其中18K芯片有两款，主要应用场景覆盖智能座舱、360环视系统、智能后视镜、车联网、车载控制系统、安全驾驶等。

缪永龙表示，高云半导体打破了国产汽车级FPGA芯片的空白，其汽车级产品已经成功应用于多家汽车龙头企业的数款车型中，并在多款车型中实现量产。

瞄准新兴市场，推陈出新

在新兴市场方面，针对当前较热的人工智能市场应用，高云半导体也有所布局。

随着自动化、IoT、工业及消费类应用的不断出现，对边缘设备的要求和期待越来越高。边缘推理正逐渐成为边缘设备的通用功能，用于进行本地决策、减少延迟和降低连接节点成本。为提高性能、加速开发AI边缘解决方案上市时间，高云半导体开发了人工智能加速IP及基于高云 FPGA硬件平台的整体解决方案“GoAI”。

据了解，“GoAI”人工智能边缘加速解决方案，基于其小蜜蜂家族低密度SoC-FPGA产品GW1NS-4，使用ARM Cortex-M1软核结合FPGA逻辑进行边缘测的物体识别、语音识别、手势识别、动作识别等，在保证低成本的前提下，效率比当前主流的MCU方案提升87倍。

目前，“GoAI”主要针对轻量级的应用场景，比如工厂流水线、物流、监控、人脸考勤机、养老院等领域。

披荆斩棘，稳步前进

FPGA是整个半导体行业里为数不多的生命周期可达15-20年的产品，背后要付出巨大的投入。

一般而言，一款采用新工艺的FPGA产品的研发周期约3-5年，研发成功后对产品的催熟和量产还需1-2年（慢则需2-3年），量产后到客户项目量产落地还需1-2年，而落地后到产品真正普及成为市场主流还需3年左右的时间，因此FPGA芯片的前期准备时间非常长，粗略估算大约需要5-8年的时间。

而这漫长的培育期需要投入大量的资金后才能迎来盈利期。高云半导体依托已有芯片，紧抓国产化替代潮，并联合多家芯片原厂在汽车电子、通信、工业控制、消费类电子等多个市场推出多种应用解决方案，做深服务，及时响应客户需求，降低开发门槛。在客户和合作伙伴的共同努力下，高云半导体已经实现销售额的跨越式增长，并有望在明年实现全新的突破。

目前，高云半导体的产品已经基本实现中低密度的覆盖，在谈及未来的规划时，缪永龙表示：“我们的下一代产品会直接跨过28nm工艺，基于22nm工艺推出更高逻辑密度更高性能的产品。同时，中低密度低产品我们也会持续打磨，不断优化。在当前国产替代浪潮下，我们有信心越做越好，为国产化芯片贡献一份微薄力量。”
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