3年11个产品，高云半导体的底气从何而来？
作者:中国电子商情 单祥茹 来源:中国电子商情
发布时间:2017-10-27
说FPGA是一个“小众”的产品，并不意味着它的应用是“小众”，而是指全球能够提供真正的FPGA产品的公司屈指可数。目前FPGA市场主要被Xilinx、Intel（原Altera被Intel收购）、Lattice、Actel四家美国公司垄断，而Xilinx、Intel在高端FPGA上占有绝对统治地位，即使是中低端产品，因较高的技术和资金门槛，能够进入的企业也是少之又少。随着技术和应用的不断拓展，现在，FPGA在工业、通信、消费电子、航空航天等领域已经具有举足轻重的地位。正因为此，当中国资本欲收购产品定位仅限于中低端FPGA的Lattice公司时，美国还是否决了这桩收购案。“因为特朗普不卖Lattice，中国FPGA企业将迎来一次难得的发展机会。”这是在IC China2017期间高云半导体举办的新产品发布会上公司CEO朱璟辉接受记者采访时的表态。
.jpg)
图1 高云半导体CEO朱璟辉在新产品发布会上
跨越式发展：3年11个产品
高云半导体成立于2014年1月，公司总部在今年从佛山搬到了广州。高云半导体以FPGA研发与产业化为核心，旨在打造具有核心自主知识产权的FPGA民族品牌。分别在硅谷、上海、济南设有三个研发中心，核心研发人员平均从事FPGA软件、硬件技术开发时间超过15年。成立一年后，公司第一款中密度FPGA流片成功；时隔一年，高云第一款非易失性FPGA流片成功；今年1月和4月，高云小蜜蜂家族中的GW1N-4、GW1N-1开始批量出货。7月份高云晨熙家族GW2A系列FPGA产品开始批量出货。截止到10月份，累计出货已达50万片。朱璟辉表示，预计今年春节前，高云累计销量可突破200万片。
其中，小蜜蜂家族GW1N系列是高云的第一代产品，主要面向低密度FPGA市场，具有低功耗、瞬时启动、低成本、非易失性、高安全性、封装类型丰富、使用方便灵活等特点。GW1N系列采用了TSMC 55nm嵌入式Flash+SRAM工艺制造。整个系列的器件内部架构基本类似，除逻辑门阵列之外，还内置了丰富的块状RAM和用户Flash资源。另有4个器件还内置了PLL资源和丰富的DSP模块。小蜜蜂家族包含GW1N、GW1NR两个系列，GW1NR系列集成了高云半导体首创的可随机访问的用户闪存模块，是嵌入式用户存储器方面国际首创的非易失性FPGA器件，有效的拓广了应用范围，除了可满足传统通信、工业控制、视频监控等领域的应用需求外，还为消费类行业客户提供了更多的选择。
晨熙家族产品作为中密度FPGA典型代表，采用了成熟的55nm SRAM制造工艺，包括GW2A-55、GW2A-18、GW2AR-18三个型号，其中GW2A-55不仅在同等密度的器件里I/O最多，也是国内首款400万门级中密度FPGA器件，内部资源丰富，具有高性能DSP资源、高速LVDS接口以及丰富的BSRAM存储器资源。这些内嵌的资源搭配精简的FPGA架构，加之55nm工艺，晨熙家族产品可广泛应用于通信网络、工业控制、工业视频、服务器、消费电子等领域。
三年来，高云半导体始终坚持正向设计，先后推出了晨熙、小蜜蜂2个家族、4个系列FPGA产品，涵盖了11个型号、50多种封装的芯片，一跃成为国产FPGA领导者。EDA开发软件也持续改进更新至1.7.9版本。
为了提高产品的易用性，高云半导体自主研发了自己的软件平台——云源软件，平台支持高云所有FPGA器件，软件内嵌了Synplify Pro，并经过Synopsys正规授权。支持Verilog、VHDL等语言的混合编程，内嵌IP生成器、Floorplanner、在线逻辑分析仪GAO、静态时序分析、时序约束、功耗分析和编程器等工具。能完成FPGA开发过程中综合、布局、布线及产生比特流等一站式工作。
为加速用户产品研发，方便用户创新设计，高云半导体还推出了自主产权软核集，囊括了多种总线接口IP、高速DDR接口IP、MIPI接口IP、LVDS LCD控制器、嵌入式内存控制器等IP软核。目前高云半导体FPGA产品已经渗透到十余个典型行业中，客户发展达到200多家，其中有20多家客户已经开始批量采购，超过40个项目正在进行，市场拓展呈现快速增长趋势，真正实现了国产FPGA的产业化发展。
最新发布：小而专的新一代FPGA SoC和高性能FPGA产品
本次新产品发布会上，高云半导体推出的是小而专的GW1NS-2 SoC、高精尖的GW3AT高性能FPGA和RISC-V平台化产品。
GW1NS-2延续了小蜜蜂家族的所有优势，内置arm Cortex M3内核以及ADC，并配有MIPI D-PHY硬核和USB 接口，具有更高的集成度和安全性。主要市场目标是切入传统微处理器（MCU）占领的市场。主要面向伺服电机控制器、Type C CD/PD解决方案，以及各种显示控制器/人机界面等应用。
.png)
图2 GW1NS-2 SoC内部结构
高云本次推出的GW3AT-100是国产首款28nm中高密度FPGA产品，采用了28nm工艺，进一步优化了FPGA Fabric速度和功耗，同时支持多种协议，包括：PCIe 2.0/5Gbps、XAUI/3.125Gbps、RXAUI/6.25Gbps、CEI-6G/6.25Gbps、自定协议/250M-6.8Gbps等。无线微小基站Microcell、机器视觉、智能工业、并行运算以及深度学习等将是GW3AT的目标应用市场。
对于RISC-V平台的发展，朱璟辉认为：“现在，arm已经在积极应对RISC-V出现对市场的影响。RISC-V使得用极小的代价就可以定制出低成本、高性能的SOC成为可能。对高云半导体而言，这也是难得的历史机遇。”
一如既往，这些产品延续了高云半导体的创新血统。凭借精准的市场定位与完整的FPGA解决方案，将助力高云半导体打造国产FPGA的民族品牌。
发布会上，高云还公布了公司2020年之前的产品研发路线图（图3）
图3 高云产品研发路线图
高云的底气：一只国内当前最好的FPGA开发团队以及一套行之有效的设计方法
FPGA产品研发成功并能快速推向市场，流片成功率是关键因素。一些FPGA公司正是因为较低的流片成功率而陷于发展的窘境。朱璟辉表示，高云半导体之所以能在3年内快速推出11个型号的产品，与100%流片成功率密不可分。此外，在中低端FPGA市场，大家更多的是比拼成本，高流片成功率也能很好地降低产品的开发成本。
高流片成功率的背后，是因为高云有一套正确的方法论，而这种方法论的形成则源于高云半导体的人才结构，超过15年的FPGA软硬件开发经验的核心研发团队此时发挥了重要作用。
用朱璟辉的话说：“高云的底气主要源于我们拥有一支当前国内最好的FPGA技术开发团队，以及一套正确的设计方法论。”图4就是高云半导体一直执行的设计流程。
.png)
图4 高云半导体行之有效的设计流程
可以预见的潜力：FPGA+arm内核架构有助于提升FPGA竞争力
根据统计，在我国大量进口的集成电路中，95%集中在微处理器/微控制器、存贮器两大类产品上。相比使用量巨大的微控制器（MCU）产品，FPGA的市场还很小，但市场潜力巨大。朱璟辉提出，现在FPGA的主要竞争对手仍然是ASSP和ASIC，后两者的合计市场量是FPGA的20多倍。但随着arm生态环境的不断扩大和完善，arm内核的MCU市场发展迅速，而FPGA+arm内核架构将有效提升FPGA的竞争力，市场应用范围也会不断扩大。
最后，朱璟辉表示，高云半导体将进一步整好行业资源，打造一个技术创新、服务高效的国产FPGA品牌。
