如何孕育中国FPGA的生态

admin 04-19

我们的FPGA目前是什么样的状态?
 

 

FPGA市场目前呈现双强垄断格局,由美国公司Xilinx和Intel分别以全球市场56%和31%份额占据绝对优势,甚至在中国FPGA市场中,这两家公司占比也分别高达52%和28%。反观国产厂家目前在中国市场占比仅约4%。
 
FPGA的发展遇到哪些问题?
 

 

在现在的FPGA公司里,需要不断投资20nm、14nm、7nm等先进工艺,国内现在已经有在投资7nm工艺的公司了。但是以易灵思为例,一颗最小的16nm FPGA NRE费用就已经超过一千万美元,更何况7nm工艺。
 
第二,尽管现在使用高性能的高端工艺,但是芯片的功耗迟迟没有降下来,芯片尺寸也越来越大。
 
第三是芯片的价格逐渐高涨。因为研发成本、流片费用、生产原料成本都需要靠量来平摊。这些问题都导致FPGA行业内卷严重。
 
 
 
我们如何才能突破这些制约?
 

 

要突破制约,首先我们必须决定什么不做,要放弃什么。
 
如今的国产厂家普遍认为快速切入市场最便利的方式就是做一个与前人Pin to Pin兼容的产品,但是十年前的设计是否能满足今天的需求呢?例如2011年的最具有开创时代的iPhone4,沿用它的板图设计还会有市场吗?所以我们必须要有所突破。如果一个版图有很多管脚,Pin to Pin就意味着要包含所有的包袱、错误。并且,Pin to Pin兼容的产品不一定比得上被兼容的产品,当我们投入巨大人力物力时间成本去复制后,财大气粗的别人只要一降价、一恢复供应,所有这些投入都会化为乌有。当年日本的众多企业就是这样被某国搞垮的,大家可以去搜索一下尔必达这家公司与其创始人坂本幸雄。
 
所以易灵思忍痛放弃管脚兼容,独创的Quantum™架构可为芯片提供最佳的功耗、性能和面积,并且是针对计算密集型应用(包括计算加速,机器学习和深度学习)量身定制的最灵活的结构。通过简化的XLR单元,10K嵌入式RAM块和高效DSP块来提高性能。
 
 
过去,业界认为只有x86架构才能做台式电脑,今天苹果公司证明ARM照样可以做,所以我们的国产FPGA也要有自信,本土企业同样具备划时代的创新能力。
 
我们中国的FPGA生态链到底应该如何发展?
 

 

中国的FPGA公司并不是一定要维持竞争,并不一定需要互相内卷。每家公司立足于独特的存量细分市场,共同挖掘增量市场,在海量的中国本土市场中不断发展,这样大家都能够快速进步,提升我们国产FPGA在国际舞台的竞争力。易灵思是世界上第一家结合MIPI-CSI硬核的公司,在视觉领域中走出一条特色路线。而对于工业控制、边缘AI加速、汽车应用以及视频领域,我们不介意与任何的FPGA同行合作,希望和所有上下游的合作伙伴共同创建生态链的架构。相信依托中国的庞大市场,一定能够拥有三到四家世界级的FPGA公司。我们应该有这样的底气、有这样的信心、有这样的雄心完成这样的目标。
 
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中国FPGA生态四个维度的解析
 

 

分别是RISC-V,芯片IP,应用IP以及生态链的评估板。
 
 
 

(1)RISC-V

 

 

使用RISC-V是免费的、自由的、开放的。例如在我们40nm的FPGA上,可以跑到50MHz-70MHz的性能,相信在所有国产FPGA芯片上也可以达到同样的效果。如果在16nm和28nm FPGA中嵌入一颗RISC-V,五级流水可以跑到200MHz的性能。同时可以支持定制指令,这样可以与很多公司的Cortex-M7形成竞争。此外,为了节约客户的研发资源,易灵思开发了一整个RISC-V 的生态系统框架,我们会自动的帮你生成所有的接口,用户只需要自定义算法的部分,把自己的产品灵魂嵌入其中。能够大幅度的缩短你的开发时间,提高你的开发效率。

 

(2)芯片IP

 

 

中国现在有这么多国产的公司,有这么多国产的半导体公司,我们完全可以拥抱我们本土的供应链。易灵思和兆易创新、普冉、华邦都有深度的合作;在传感器方面,与国产的GPixel公司也进行合作,对他们的多对数LVDS进行支持;在嵌入式方面,我们也和RockChip、全志以及BOE进行了合作。

 

(3)应用IP

 

 

在视觉领域,我们与国内顶级的ISP厂商-欧克曼公司进行深度合作。我们同样期盼在工业、通信、视频以及汽车等一众领域,能够与更多的优秀IP方案商进行合作,共同发展,成为世界级的合作伙伴。

 

(4)开发套件

 

 

为了迎合不同的市场,为了使所有的客户能够快速的评估。我们针对不同的器件、不同的应用,开发了很多评估版。从8K LE到120K LE FPGA,并且全部支持RISC-V内核;对于图像、视频、工业控制的双以太网、Ether CAT以及AI边缘加速的应用,我们都有自己的开发板使用。

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结语

 

 

 

      针对如何一起创造中国的FPGA生态,如何一起把FPGA的生意、把FPGA的客户、把FPGA的应用做到最广最强,能够与国际巨头展开充分的全面的竞争,我们进行一个总结:易灵思不断投入先进的工艺,在一个工艺节点上不断的开发新的芯片,使得我们的平均边际成本降到最低,更具优势。我们也欢迎各个领域的方案商、芯片厂家一同合作,互利互惠,合作双赢。

 
如果你的公司希望做一颗内含FPGA的产品,有足够的量,欢迎你联系我们。最后,让我们上下游伙伴一起合作,共创中国FPGA生态的大发展。
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