國產(chǎn)FPGA向往春天

　　摘要：本文首先介紹了國產(chǎn)FPGA廠商——京微雅格公司的現(xiàn)狀，之后給出了京微雅格如何生存和發(fā)展的建議。

　　萌出的小苗

　　王海力博士，清華大學(xué)計算機專業(yè)畢業(yè)，2005年加入了剛剛成立的京微雅格公司。在王海力等人的辛勤努力下，第一批FPGA產(chǎn)品于2010年上市銷售，2011年營業(yè)額達129萬元人民幣，2012年實現(xiàn)了305萬元，今年希望突破一千萬元大關(guān)。隨著公司業(yè)務(wù)的壯大，王海力博士的事業(yè)也在不斷成長，如今他已是京微雅格的企業(yè)規(guī)劃與業(yè)務(wù)發(fā)展總監(jiān)，公司管理團隊成員之一。

　　其次，像許多中國芯公司一樣，京微雅格也具有唯一性的特點——是世界上唯一在美國硅谷以外開發(fā)出FPGA產(chǎn)品的公司，因此能夠吸引政府和社會各界的關(guān)注和投資。京微雅格的前身是2003年在美國硅谷創(chuàng)辦的Agate Logic公司，2005年與清華大學(xué)合作遷來中國北京，累計投資超過5000萬美元。公司經(jīng)歷了十個年頭，先后研發(fā)出7款具有自主知識產(chǎn)權(quán)的集FPGA、CPU、存儲器為一體的可編程系統(tǒng)芯片。如今推出應(yīng)用級的第6代產(chǎn)品CME-M“山”系列，也宣告京微雅格自主創(chuàng)新技術(shù)平臺--可配置應(yīng)用(CAP)自此形成了較完善的硬件和軟件支持平臺。

　　再有，京微雅格自身的努力。例如，F(xiàn)PGA最難逾越的一個關(guān)鍵環(huán)節(jié)是體系結(jié)構(gòu)，即邏輯結(jié)構(gòu)怎么設(shè)計，繞線之間應(yīng)該怎樣互聯(lián)，因為Xilinx和Altera有將近六千項專利在保護這方面。京微雅格經(jīng)過6代產(chǎn)品的研發(fā)和改進，終于推出了具備自主知識產(chǎn)權(quán)的Tile架構(gòu)。

　　最后，我國FPGA領(lǐng)域已有多年積淀，為京微雅格的生態(tài)環(huán)境進行了鋪墊。上世紀(jì)八九十年代及國家十一五規(guī)劃已經(jīng)進行了很多FPGA的理論研究，諸如復(fù)旦大學(xué)微電子系、中科院的微電子所和電子所、清華大學(xué)計算機系等做了面向FPGA/ASIC的硬件及EDA工具的開發(fā)。一些本土企業(yè)也從“先學(xué)習(xí)，再逆向”的方法做起了FPGA。在研發(fā)上，大家可以互相支持和合作，例如軍工等領(lǐng)域?qū)馆椛涞扔刑厥庖?，京微雅格將與中科院、772所等本土科研院所探討合作機會。

　　避免頭頂頭

　　京微雅格現(xiàn)在的產(chǎn)品主要還是低端的，邏輯資源不太多。但是2005年公司成立伊始，就對產(chǎn)品進行了獨特的定位，即“FPGA+MCU”，是在邏輯芯片上增加了MCU硬核完成多數(shù)的控制功能。“嚴(yán)格地說，京微雅格的FPGA不是純粹的FPGA。”王海力博士說。

　　“如果只是單比一顆芯片的價格，我們可能跟海外的競爭對手差不太多，但是我們帶來了額外的附加價值。”目前的M5(金山)、較早推出的M1(衡山)系列，嵌入的是8051處理器內(nèi)核，即將于今年下半年推出的CME-M7(寶山)系列里融入了ARM Cortex-M3處理器內(nèi)核，具有約1.2萬個查找表的可編程單元，同時加入8通道12位的A/D轉(zhuǎn)換器，該轉(zhuǎn)換器有1Mbps的采樣率，還有閃存等，因此可以稱為是一顆可編程的SoC。

　　在應(yīng)用領(lǐng)域上，京微雅格看好工控等適合小規(guī)模邏輯和控制的領(lǐng)域。而相比之下，國際同行新推出的集成ARM Cortex-A9處理器內(nèi)核的SoC芯片，其查找表是從二十幾K起步，大都定位高端應(yīng)用。但目前在一些工控或醫(yī)療的應(yīng)用中，并不需要用到這么高性能的FPGA芯片。另外，在信息安全和國防軍工等國外廠商較難進入的領(lǐng)域，國產(chǎn)FPGA也是較好的切入點。