2011年中国FPGA发展出路及方向调查分析

京微雅格(北京)科技有限公司业务发展部门总监、软件部门高级经理王海力，探讨中国FPGA的突围之路。
 

1：面对国际上几大巨头在FPGA领域的垄断，您认为国内FPGA厂商的突破口在哪里?哪些应用领域是我们可以进入的?
　　
[Haili]：国内FPGA厂商的突破口在于：跟随工艺前进的步伐，结合多变的应用需求，利用系统芯片的竞争优势，把握FPGA的发展趋势，在系统层面探索出新路子!因此对于我们而言，我们选择微处理器MCU与FPGA的结合。据我们的调研，FPGA+CPU这种模式肯定会是一种发展趋势。
　　
基于可编程的角度，FPGA本来就是一个通用产品。但从竞争的角度来说，我们不希望以“硬碰硬”的方式进行。毕竟前辈们在这个市场摸爬滚打了二十多年，并且设置了重重障碍(技术壁垒、专利等)。从产品形态来说，我们建议：中低端产品以工业控制、显示控制、加上医疗设备为主，可以进一步看看汽车或消费类电子产品，甚至安防领域;而高端产品则主要定位在通信、广播等领域。这个领域如果有技术能力做，一定要进入，毕竟利润很高。但如果时机不成熟，不建议马上进入，因为从技术层面上需要解决的问题太多太复杂。
　　
需要强调的是，尽量跟我们的终端市场结合，做好充分市场分析与调研，研究国内用量最大的FPGA型号，牢牢把握应用需求，重点抓住某一类领域进行突破。
　　
2：FPGA是需要较强的生态环境来支持的，国内企业进入FPGA，如何打造生态链?工具和开发软件谁来支持?
　　
[Haili]：FPGA厂商希望与国内企业(包括芯片厂商)一起打造整个可编程芯片生态系统，共同创造商业机会;希望自己开发出客户和消费者所需要的所有技术和产品，然后通过合作伙伴或整机厂商将其“传递”到整个生态系统。
　　
但国内企业如何进入FPGA，如何高效地打造生态链，需要很好地思考以下两方面的问题：第一，FPGA将以什么形态出现在最终产品中?FPGA作为一个IP核植入到他们的芯片产品中?还是作为一个分离模块，集成在产品中?这两种不论是从研发技术上，还是研发成本上，都有利弊。第二，就是您提出来的，工具和系统开发软件谁来支持?对于FPGA器件提供商，FPGA的工具和软件必须由自己来开发，当然可以分阶段分步骤来做，综合、布局布线、位流生成必须做。从我们目前了解到的资料，国内的软件研发团队在FPGA技术的know-how上已经正在接近国外团队。但和其他厂商合作打造新产品，对于这个系统层面上的软件环境(除FPGA自身编译环境外)，仍有很多关键技术问题需要解决，这更类似于SOC系统芯片软件的支撑问题。
　　
3：多年来，国际上也不泛进入FPGA市场的Startup公司，但多半以失败告终，您认为在中国市场上，成功的机遇是什么?有什么不同点?
　　
[Haili]：纵观历史，从上个世纪80年代到现在这30多年来的时间里，先后有50多家公司都在一直从事可编程逻辑器件(PLD/FPGA)的研发，其中不乏像Intel、TI、AT&T、Samsung、Lucent等技术、资金实力雄厚的大公司。
　　
面对垄断 中国FPGA出路在何方
　　　　
另一方面，从半导体技术和市场发展的角度来观摩，由于芯片研发费用成指数型的增长，众多专用集成电路(ASIC)和专用标准产品(ASSP)设计厂商都会相继转投到用灵活性更高的可编程器件来实现，或者在他们的芯片中植入可重构可编程FPGA模块，甚至包括处理器厂商，也在探索微处理器与FPGA相结合的路。这一趋势定会给PLD/FPGA市场注入更强大并源源不断的动力，因此对于从事FPGA研发的公司来说这无疑也是一个好消息。这条路必须走!但为什么多半startup公司以失败告终，原因很多，也很复杂。总的来说可以概括为以下4条：
　　
　　·支持方或投资方资金的持续性问题。FPGA的研发周期是一个不同于ASIC等其他芯片的研发。可能一个5年的周期不足以为奇，甚至7年，包括市场分析与定位、架构/硬件实现、软件支撑、芯片制程、测试、封装、筛选等。对于芯片而言，这个过程很难一次流片就保证无任何问题;对于软件而言，需要可能两代以上的迭代积累与适应芯片的各项功能。等万事俱备后，application的实施、Marketing的推广宣传，最后才到客户手上。很多投资方没有这么多时间、精力和资金来玩这个游戏。很多startup公司正是因为资金链的中断，而退出市场。
　　
　　·市场与芯片定位问题。因为在FPGA高度垄断的情况下，如何突破，如何创新一直是困扰startup公司的难题。做中低端产品，在同样工艺节点下，如何解决芯片cost、peRFormance和功耗问题是关键。在架构创新的同时，可能会带来潜在的风险，需要等待一定周期的市场检验。另外当你还处在第一代产品的研发中，那几家FPGA巨头不论是在工艺上、成本上、性能上、功耗上都不会输给你。如果做高端产品，如何把你的产品的可信度(可靠和安全)建立起来是很重要的问题。因为你刚进入市场，几乎没有叫得响亮的客户。试想别人会把你拉入采购名单吗?很多startup公司还没来得及想清楚这个问题，就被无情地请出了这个竞争格局。
　　
　　·软件与硬件配合问题。我们知道FPGA麻雀虽小、却五脏俱全。即便做出了一个很Powerful的芯片，但如果没有有效率的软件支撑，也是徒劳无用。如何将软件与硬件天衣无缝地结合在一起，是一个难题。不论在大公司小公司，都需要花大量地时间去论证。另外随着系统设计越来越复杂、性能要求越来越苛刻，软件在保证产品上市进程中扮演的角色也越来越重要。没有自主创新的软件，一定会失败!很多startup公司之所以相继落马的原因是，软件不能很好地配合硬件工作。
　　
　　·应用工程师的培养问题。有了好的硬件和软件，还不足够;还需要更多的AE团队进行支持。我们经常说到，如果把FPGA产品研发中硬件所付诸的努力比作“1”的话，那么软件要付诸的努力就是“2”，而开发应用所付诸的努力则要远远大于“4”。如果一个FPGA产品，没有好的应用支持团队，开发各类相关的应用，也很难在市场上有所表现。根据市场生存法则，你的产品很快就被吞噬，不久将来也会被淘汰。很多startup公司也是因为没有好的应用工程师团队，不能开发出有竞争性的产品应用，而导致流产。
　　
在目前PLD/FPGA市场仅存的全球性大公司里，全部来源于美国。欧洲、日本等经济强国也还没真正掌握其核心技术，他们在探索的进程中。然而对于中国，虽然受到专利和技术壁垒、以及限制销售许可等诸多因素，发展FPGA产业更是刻不容缓。在国家促进集成电路发展的主题中FPGA已提到战略高度，用以满足国防、民用等各个层面的迫切需求。对于中国市场，成功的机遇就在用它有足够大的市场容量。有市场，就有需求，有需求就要有相应产品来支持。现在Xilinx、Altera最大的客户就在中国。也足以证明我们有机遇。从技术角度来说，我们已经不像10年前基本不懂核心技术。基于我们国内在FPGA研发这10年来的沉淀以及强大的技术创新，我们已经掌握了关键技术并使其突破。其他国家做不了FPGA芯片，中国能做，我们能做!而且大家都有共识，在不久的将来国内肯定能成一家FPGA公司。
　　
我觉得没有什么不同点，完全遵循市场竞争原则。做出好的产品，经得住市场的考验，就可以了。