“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在關鍵技術指標上達到了國內領先，可實現對同行競爭對手中端FPGA芯片的部分替代，有效填補國產FPGA的市場空白?！?a class="innerlink" href="http://www.jysgc.com/tags/核高基" title="核高基" target="_blank">核高基國家科技重大專項FPGA研發及產業化應用課題負責人、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)正式發布。
全球FPGA企業只有5家，4家在美國
FPGA號稱“萬能芯片”，從技術角度講，它是可編程的產品，在不改變芯片本身硬件組成的情況下可反復使用。根據市場變化，在同樣載體上實現不同功能。
“作為與CPU和存儲芯片齊名的高端通用芯片領域的三顆明珠之一，FPGA(現場可編程門陣列)是軟件化了的硬件，其應用越來越廣泛，年復合增 長率更是遠遠高于其他芯片市場?！本┪⒀鸥穸麻L兼CEO劉明博士表示，“正是基于對FPGA市場發展前景的認可，INTEL才斥資167億美元并購了 FPGA領軍企業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里也是無出其右。全球共有60多家公司先后斥資數十億美元，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，構成的技術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，走鄉間小路。”劉明回顧這些年堅持來自主研發的艱辛，“漫漫長夜看不到曙光，不知道能否熬到天亮，實在是太難了?！?/p>
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，繼續走其沒走通的技術路線，十多年來京微雅格一直在摸索中前行?！肮鈶{努力和時間積累 是遠遠不夠的，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權且量產的FPGA企業，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>
和國內一些實驗室的研究成果不同，京微雅格已經實現了量產;其獨立完整的自主知識產權也避免了海外市場的專利糾紛，能實現全球供貨。“正是這兩 點獨有的優勢讓我們得以結緣核高基重大專項?！眲⒚魈寡?，“和國內多年來從事FPGA研發的企業和科研院所相比，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>
可實現對競爭對手中端產品的部分替代
劉明介紹說，有別于之前發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勢的河系列產品，本次發布的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產品的技術儲 備和研發，包括面向較大容量的芯片架構與軟件原型設計，經過多年的市場調研與技術積累，CME-C1終于成功研發并在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。該系列產品使用了全新的LUT 6架構和32路全時鐘網絡，運行速度可達到700MHz。此外，針對高速大容量市場的應用需求，CME-C1還整合了高速Serdes接口，最高可達 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接口支持保證了產品應用的高靈活性?！斑@些功能，使CME-C1在關鍵技術指標上達到了國內領先，可實現對同行競爭對手中端FPGA芯片的部分替代，有效填補國產FPGA的市場空白?！?/p>
“CME-C1可以被廣泛地應用在廣播通信、國防軍工、金融安全、電力傳輸、儀器儀表等傳統領域，也可被廣泛使用在機器人、無人機、大數據等新 興領域。”劉明補充說，“武漢虹信通信、普天通信技術研究院是此次京微雅格CME-C1發布的合作單位，而實際上，不光是通信領域，在國防軍工、金融安全 等CME-C1應用的目標領域，我們都做了長期而廣泛的調研與評測，確保了CME-C1應用的針對性與有效性?！?/p>
產品和技術仍有較大改進空間
目前來看，在全球市場中，Xilinx、Altera兩大公司對FPGA的技術與市場仍然占據絕對壟斷地位。兩家公司占有將近90%市場份額， 專利達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品，其中100多項已獲授權。
“實際上，我們和另外幾家國際企業之間最大的差距不在技術上，而是在產品的多樣性、成熟度以及市場的接受度方面。”劉明向記者吐露了心聲。
“由于技術路線的不同，京微雅格的技術和產品仍有較大的改進和優化空間，這方面的差距越來越小?！彼f，“但是和老牌企業一百多顆芯片的產品線 相比，我們到現在也只有7顆而已，客戶當然喜歡用更加方便的成套產品。另外除了產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?！?/p>
“我們最大的挑戰不是沒有機會，而是機會太多，而我們自己資源有限，做不過來?！眲⒚鞅硎?，“盡管京微雅格的發展填補了我國可編程領域硬件設計 和軟件開發的空白，培養了一大批優秀的技術人才，但是人才問題仍是制約我國FPGA產業發展的瓶頸之一。就中國本土FPGA市場而言，已經足以支撐2到3 家大型企業的健康發展，但人才問題卻讓我們在規模上和國際大企業相去甚遠。”
“CME-C1預計將于今年6月份開始大規模供應。除了山、河、云系列之外，展望研發中的星系列，我們將采用全新的系統架構，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，進入行業前 三?！眲⒚鲗ξ磥沓錆M了信心。