隨著5G、AI等技術(shù)的提升，全球FPGA市場規(guī)模穩(wěn)步增長，2020年全球FPGA銷售額已超過60億美元，F(xiàn)rost&Sullivan預(yù)計(jì)，全球FPGA市場規(guī)模將從2021年的68.6億美元增長至2025年的125.8億美元，年均復(fù)合增長率約為16.4%。這個(gè)高速增長的市場不斷吸引新的玩家加入，讓原本平靜的市場波瀾再起。

　　近日，瑞薩電子就宣布?xì)⑷氲统杀綟PGA市場，這可能將和本土FPGA廠商形成了面對面的競爭。另外據(jù)筆者了解，僅僅在2021年就有至少三家本土新創(chuàng)企業(yè)宣布進(jìn)入FPGA市場，本土FPGA企業(yè)數(shù)量增長到15家以上，未來的競爭將呈現(xiàn)白熱化。本土FPGA該如何突破？近日，電子創(chuàng)新網(wǎng)采訪了易靈思總經(jīng)理郭晶，有著豐富FPGA開發(fā)和運(yùn)營經(jīng)驗(yàn)的他分享了自己的洞見。

　　他表示，在所有的芯片領(lǐng)域里面，F(xiàn)PGA的產(chǎn)品研發(fā)難度是與GPU，CPU不相伯仲的，因?yàn)榭删幊痰男酒诎雽?dǎo)體架構(gòu)上就比專用芯片要復(fù)雜得多，還需要自行開發(fā)軟件工具來配合，而且使用場景最為廣泛，對產(chǎn)品的一致性和可靠性的要求也最為嚴(yán)苛。這就需要匯聚芯片設(shè)計(jì)、軟件設(shè)計(jì)、制程、測試、驗(yàn)證等多方面的專家、同時(shí)彼此有高度默契，才能出產(chǎn)品。而在銷售前后，還都需要大量的FAE和AE來做技術(shù)支持。這代表FPGA是一個(gè)高投入，因此需要高利潤才能持續(xù)的產(chǎn)業(yè)。

　　談到FPGA，他指出，但全球的FPGA的格局早在十多年前就已經(jīng)進(jìn)入了穩(wěn)定的經(jīng)濟(jì)平衡局面：頭部兩個(gè)玩家占據(jù)了70-80%的市場份額，剩下的份額由第三第四名在低端或細(xì)分市場瓜分。新進(jìn)入者，如果在技術(shù)上沒有絕對的優(yōu)勢，在產(chǎn)品成本與質(zhì)量上就絕對不可能有所超越，也就因此以曇花一現(xiàn)告終。易靈思敢于激流勇進(jìn)，就是因?yàn)槲覀冇蓄嵏残缘募夹g(shù)革新，在同等容量與性能下，有著無以倫比的功耗與成本優(yōu)勢。而這些顛覆性的優(yōu)勢，既突破了FPGA自身的研發(fā)與經(jīng)濟(jì)效益瓶頸，也因此在應(yīng)用領(lǐng)域，將很多以前的不可能變?yōu)楝F(xiàn)實(shí)。對于這一點(diǎn)，相信在熱成像領(lǐng)域的專家們，就深有體會(huì)。高性能+低功耗，將繼續(xù)是我們深耕的方向。

　　據(jù)介紹，易靈思的FPGA涵蓋40nm的Trion以及16nm的鈦金兩個(gè)系列。Trion系列的邏輯容量范圍是4K到120KLE，帶有1.5G MIPI CSI和 DDR3@1066Mbps 硬核PHY與控制器接口。在低功耗小尺寸的應(yīng)用上尤為適合，目前已經(jīng)在工業(yè)及熱成像相機(jī)、工控、顯示等領(lǐng)域獲得眾多頭部客戶的采用，并廣受好評。此外，還有兩款型號符合車規(guī)AECQ-100。鈦金系列是絕對領(lǐng)先的國產(chǎn)FPGA產(chǎn)品，邏輯容量達(dá)到1M LE，性能提升了3倍以上，到400Mhz-500Mhz；功耗與尺寸都只是Trion系列的1/3；在接口方面，支持1.5G&2.5G 的MIPI CSI&DSI，2666Mbps的LPDDR4的硬核PHY與控制器，1.5Gbps的LVDS，以及16G SERDES。這些特點(diǎn)都是特別符合超低功耗、超小尺寸，卻要高算力的各種邊緣或移動(dòng)終端的設(shè)計(jì)要求。這些低功耗、小尺寸、大容量、高性能的產(chǎn)品優(yōu)勢，主要是來自邏輯與布線資源可互換的巧妙設(shè)計(jì)，而這個(gè)就是易靈思的創(chuàng)新架構(gòu)：Quantum。

　　我們都知道，F(xiàn)PGA從誕生到現(xiàn)在已經(jīng)經(jīng)歷近40年的發(fā)展，在這40年中，全球有60多家公司先后斥資數(shù)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(yè)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（賽靈思）、Altera、Lattice（萊迪思）和Microsemi（美高森美），所以在FPGA領(lǐng)域，有了創(chuàng)新的架構(gòu)還要讓客戶易用才有市場，郭晶表示創(chuàng)新的硬件架構(gòu)突破是需要軟件工具去輔助的。

　　我們認(rèn)為這點(diǎn)是我們技術(shù)突破的必要部分，而不應(yīng)該成為用戶的負(fù)擔(dān)的。因此我們的用戶除了在例化專有模塊上做些代碼轉(zhuǎn)換，以及在單板上做管腳調(diào)整以外，并不需要其他額外工作。

　　他強(qiáng)調(diào)，我覺得中國市場的芯片本土化，除了解決供應(yīng)問題外，還應(yīng)該與用戶在應(yīng)用創(chuàng)新上深度合作，攜手同行。中國現(xiàn)在可以說是全民創(chuàng)新的時(shí)代，很多商業(yè)模式與應(yīng)用已經(jīng)從跟隨者變?yōu)槿蝾I(lǐng)跑者。各種創(chuàng)新彼此激發(fā)，已形成裂變井噴之勢。易靈思必須在芯片硬件與EDA軟件開發(fā)以外，加速招募系統(tǒng)應(yīng)用級的研發(fā)人員。現(xiàn)在人才市場搶奪激烈，因此我們同時(shí)在深圳、杭州、成都，并香港與馬來西亞，擴(kuò)充芯片與封裝、IP與系統(tǒng)方案、AI加速與嵌入式、并EDA工具的研發(fā)團(tuán)隊(duì)。如果有對上述感興趣的讀者，歡迎與我們聯(lián)系。

　　他指出現(xiàn)在FPGA的應(yīng)用領(lǐng)域正在快速融合，邊界越來越模糊。易靈思的FPGA產(chǎn)品特別適合機(jī)器視覺、成像與顯示、人工智能、并運(yùn)動(dòng)控制等技術(shù)應(yīng)用，也因此會(huì)在這些相關(guān)應(yīng)用領(lǐng)域深耕，比如汽車、機(jī)器人、工控、醫(yī)療、顯示設(shè)備等。要適應(yīng)這樣的趨勢就要實(shí)現(xiàn)全球布局，發(fā)揮每個(gè)地區(qū)的優(yōu)勢，目前易靈思總部位于深圳前海，另外在杭州、成都、香港、馬來西亞都設(shè)有研發(fā)分部，涵蓋芯片與封裝、IP與系統(tǒng)方案、AI加速與嵌入式。

　　2020年，易靈思FPGA開始量產(chǎn)，由于其產(chǎn)品定義滿足了目前工業(yè)、顯示、視覺的需要因此，產(chǎn)品一推出就受到用戶的歡迎，郭晶透露2021年，易靈思的銷售額會(huì)超過850萬美元，增長率超過300%！

　　基于這樣的成功，他表示未來在技術(shù)上易靈思會(huì)繼續(xù)以中國本土應(yīng)用為核心驅(qū)動(dòng)力，去擴(kuò)充技術(shù)專利，規(guī)劃新產(chǎn)品。工藝上，會(huì)考慮在國內(nèi)的28nm或者14nm制程上開發(fā)產(chǎn)品，以豐富產(chǎn)品的供應(yīng)。另外在協(xié)助用戶在AI上的開發(fā)，以及用戶產(chǎn)品的推廣上，易靈思也在規(guī)劃中，相信不久就會(huì)公布。

　　針對目前產(chǎn)業(yè)普遍關(guān)注的缺芯問題，他表示目前芯片短缺的直接原因是來自產(chǎn)能與原材料供應(yīng)的限制，在這種賣方市場情況下，作為代工廠，一定是偏向利潤高的產(chǎn)品訂單。制造芯片所需的材料，比如晶圓，做55nm是大概2-3千美元一塊，而16nm可以賣到5-6千美元一塊。為了銷售額與利潤最大化，一個(gè)代工廠必然是將各種資源優(yōu)先投入到相對先進(jìn)且穩(wěn)定的工藝制程上。

　　他指出，我認(rèn)為，在這一兩年的時(shí)間里，中芯國際的主打工藝一定是40nm，臺積電主打工藝一定是16nm。其他工藝，要么因?yàn)槔吓f，要么冷門，要么還不夠成熟，收益率都未必理想。而事實(shí)上，現(xiàn)在缺貨最嚴(yán)重的也都是上述兩種工藝以外的芯片產(chǎn)品。我們的Trion和鈦金產(chǎn)品，恰巧就是采用的這兩種工藝制程。并且，易靈思是唯一的采用通用晶體管工藝的FPGA公司，相比其他定制晶體管的FPGA，代工廠更能保障我們的產(chǎn)能。至于缺芯的問題何時(shí)緩解，我們跟代工廠交流下來，得到的信息是至少到2023年。