“兩千萬(wàn)門級(jí)，集成6.5G bps高速Serdes、硬核PCIe以及DDR3/2控制器和PHY，CME-C1在關(guān)鍵技術(shù)指標(biāo)上達(dá)到了國(guó)內(nèi)領(lǐng)先，可實(shí)現(xiàn)對(duì)同行競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手中端FPGA芯片的部分替代，有效填補(bǔ)國(guó)產(chǎn)FPGA的市場(chǎng)空白。”核高基國(guó)家科技重大專項(xiàng)FPGA研發(fā)及產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用課題負(fù)責(zé)人、京微雅格市場(chǎng)副總裁王海力激動(dòng)地說(shuō)。
1月19日，京微雅格(北京)科技有限公司召開(kāi)“國(guó)家科技重大專項(xiàng)核高基項(xiàng)目首顆高性能FPGA芯片暨京微雅格CME-C1(祥云)系列新品發(fā)布會(huì)”，宣布其面向大容量FPGA市場(chǎng)的“云”系列首款FPGA芯片CME-C1(祥云)正式發(fā)布。
全球FPGA企業(yè)只有5家，4家在美國(guó)
FPGA號(hào)稱“萬(wàn)能芯片”，從技術(shù)角度講，它是可編程的產(chǎn)品，在不改變芯片本身硬件組成的情況下可反復(fù)使用。根據(jù)市場(chǎng)變化，在同樣載體上實(shí)現(xiàn)不同功能。
“作為與CPU和存儲(chǔ)芯片齊名的高端通用芯片領(lǐng)域的三顆明珠之一，F(xiàn)PGA(現(xiàn)場(chǎng)可編程門陣列)是軟件化了的硬件，其應(yīng)用越來(lái)越廣泛，年復(fù)合增 長(zhǎng)率更是遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于其他芯片市場(chǎng)?！本┪⒀鸥穸麻L(zhǎng)兼CEO劉明博士表示，“正是基于對(duì)FPGA市場(chǎng)發(fā)展前景的認(rèn)可，INTEL才斥資167億美元并購(gòu)了 FPGA領(lǐng)軍企業(yè)altera?！?/p>
然而，盡管FPGA市場(chǎng)前景誘人，但是其門檻之高在芯片行業(yè)里也是無(wú)出其右。全球共有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(guó)硅谷的四家公司 Xilinx、Altera、Lattice、Microsemi。上述4家公司手握9000余項(xiàng)專利，構(gòu)成的技術(shù)壁壘更加讓后來(lái)者難以逾越。
“這就好比高速公路有收費(fèi)站，咱們進(jìn)不去，只好另辟蹊徑，走鄉(xiāng)間小路?！眲⒚骰仡欉@些年堅(jiān)持來(lái)自主研發(fā)的艱辛，“漫漫長(zhǎng)夜看不到曙光，不知道能否熬到天亮，實(shí)在是太難了。”
得益于部分海外核心專利過(guò)期，再加上收購(gòu)了一家美國(guó)公司，繼續(xù)走其沒(méi)走通的技術(shù)路線，十多年來(lái)京微雅格一直在摸索中前行?！肮鈶{努力和時(shí)間積累 是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，京微雅格之所以能取得今天的成就，也有運(yùn)氣的成分?！眲⒚鞅硎荆暗侥壳盀橹?，具有獨(dú)立完整自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)且量產(chǎn)的FPGA企業(yè)，全世界只有 五家。除了京微雅格以外，另外四家都在美國(guó)硅谷?！?/p>
和國(guó)內(nèi)一些實(shí)驗(yàn)室的研究成果不同，京微雅格已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了量產(chǎn);其獨(dú)立完整的自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)也避免了海外市場(chǎng)的專利糾紛，能實(shí)現(xiàn)全球供貨?！罢沁@兩 點(diǎn)獨(dú)有的優(yōu)勢(shì)讓我們得以結(jié)緣核高基重大專項(xiàng)?！眲⒚魈寡?，“和國(guó)內(nèi)多年來(lái)從事FPGA研發(fā)的企業(yè)和科研院所相比，京微雅格是‘后來(lái)人、圈外人、局外人’， 能在激烈競(jìng)爭(zhēng)中脫穎而出，肩負(fù)國(guó)家信息安全的重大使命，也說(shuō)明了核高基重大專項(xiàng)評(píng)審的公正、公平、公開(kāi)?！?/p>
可實(shí)現(xiàn)對(duì)競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手中端產(chǎn)品的部分替代
劉明介紹說(shuō)，有別于之前發(fā)布的主打中低端市場(chǎng)的山系列和以低功耗低成本為競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)的河系列產(chǎn)品，本次發(fā)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(xiàng)的國(guó)家級(jí)創(chuàng)新項(xiàng)目。從2011年起，京微雅格就啟動(dòng)針對(duì)千萬(wàn)門級(jí)中高端FPGA產(chǎn)品的技術(shù)儲(chǔ) 備和研發(fā)，包括面向較大容量的芯片架構(gòu)與軟件原型設(shè)計(jì)，經(jīng)過(guò)多年的市場(chǎng)調(diào)研與技術(shù)積累，CME-C1終于成功研發(fā)并在2015年年底順利通過(guò)各項(xiàng)性能測(cè) 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(chǎn)品使用了全新的LUT 6架構(gòu)和32路全時(shí)鐘網(wǎng)絡(luò)，運(yùn)行速度可達(dá)到700MHz。此外，針對(duì)高速大容量市場(chǎng)的應(yīng)用需求，CME-C1還整合了高速Serdes接口，最高可達(dá) 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(shuō)，CME-C1豐富的I/O接口支持保證了產(chǎn)品應(yīng)用的高靈活性?！斑@些功能，使CME-C1在關(guān)鍵技術(shù)指標(biāo)上達(dá)到了國(guó)內(nèi)領(lǐng)先，可實(shí)現(xiàn)對(duì)同行競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手中端FPGA芯片的部分替代，有效填補(bǔ)國(guó)產(chǎn)FPGA的市場(chǎng)空白?！?/p>
“CME-C1可以被廣泛地應(yīng)用在廣播通信、國(guó)防軍工、金融安全、電力傳輸、儀器儀表等傳統(tǒng)領(lǐng)域，也可被廣泛使用在機(jī)器人、無(wú)人機(jī)、大數(shù)據(jù)等新 興領(lǐng)域?！眲⒚餮a(bǔ)充說(shuō)，“武漢虹信通信、普天通信技術(shù)研究院是此次京微雅格CME-C1發(fā)布的合作單位，而實(shí)際上，不光是通信領(lǐng)域，在國(guó)防軍工、金融安全 等CME-C1應(yīng)用的目標(biāo)領(lǐng)域，我們都做了長(zhǎng)期而廣泛的調(diào)研與評(píng)測(cè)，確保了CME-C1應(yīng)用的針對(duì)性與有效性?！?/p>
產(chǎn)品和技術(shù)仍有較大改進(jìn)空間
目前來(lái)看，在全球市場(chǎng)中，Xilinx、Altera兩大公司對(duì)FPGA的技術(shù)與市場(chǎng)仍然占據(jù)絕對(duì)壟斷地位。兩家公司占有將近90%市場(chǎng)份額， 專利達(dá)6000余項(xiàng)之多;剩余市場(chǎng)份額主要被Lattice和Microsemi所占有，這兩家的專利也達(dá)3000多項(xiàng)。劉明表示，歷時(shí)10年的艱苦努 力，京微雅格目前擁有200多項(xiàng)專利和上百款產(chǎn)品，其中100多項(xiàng)已獲授權(quán)。
“實(shí)際上，我們和另外幾家國(guó)際企業(yè)之間最大的差距不在技術(shù)上，而是在產(chǎn)品的多樣性、成熟度以及市場(chǎng)的接受度方面?！眲⒚飨蛴浾咄侣读诵穆?。
“由于技術(shù)路線的不同，京微雅格的技術(shù)和產(chǎn)品仍有較大的改進(jìn)和優(yōu)化空間，這方面的差距越來(lái)越小?！彼f(shuō)，“但是和老牌企業(yè)一百多顆芯片的產(chǎn)品線 相比，我們到現(xiàn)在也只有7顆而已，客戶當(dāng)然喜歡用更加方便的成套產(chǎn)品。另外除了產(chǎn)品的成熟度需要和客戶慢慢磨合之外，市場(chǎng)的接受度也需要慢慢培養(yǎng)?！?/p>
“我們最大的挑戰(zhàn)不是沒(méi)有機(jī)會(huì)，而是機(jī)會(huì)太多，而我們自己資源有限，做不過(guò)來(lái)。”劉明表示，“盡管京微雅格的發(fā)展填補(bǔ)了我國(guó)可編程領(lǐng)域硬件設(shè)計(jì) 和軟件開(kāi)發(fā)的空白，培養(yǎng)了一大批優(yōu)秀的技術(shù)人才，但是人才問(wèn)題仍是制約我國(guó)FPGA產(chǎn)業(yè)發(fā)展的瓶頸之一。就中國(guó)本土FPGA市場(chǎng)而言，已經(jīng)足以支撐2到3 家大型企業(yè)的健康發(fā)展，但人才問(wèn)題卻讓我們?cè)谝?guī)模上和國(guó)際大企業(yè)相去甚遠(yuǎn)?！?/p>
“CME-C1預(yù)計(jì)將于今年6月份開(kāi)始大規(guī)模供應(yīng)。除了山、河、云系列之外，展望研發(fā)中的星系列，我們將采用全新的系統(tǒng)架構(gòu)，制程也會(huì)更為先 進(jìn)，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(wàn)片，希望能在2020年超越Lattice和Microsemi，進(jìn)入行業(yè)前 三?！眲⒚鲗?duì)未來(lái)充滿了信心。