高云半导体：3年11个高性能FPGA产品
3年11个产品，高云半导体的底气何来？
作者:中国电子商情 单祥茹 来源:中国电子商情
http://www.chinaem.com.cn/News.aspx?newsid=1349&from=timeline
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。
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，高云半导体发布了小而专的GW1NS-2 SoC、高精尖的GW3AT高性能FPGA和RISC-V平台化产品。朱璟辉表示：“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。
100%流片成功率：源于一套正确的设计方法
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。
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。
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今日搜狐热点国产FPGA新势力，高云半导体挑战国外“四大巨头”？
电子技术应用
作者：王洁
前不久，Lattice收购案再次被美国政府叫停，业界越发深刻认识到是有钱也买不到的高端先进技术，发展国产FPGA唯有走正向设计自主研发之路。FPGA在集成电路设计中，其设计门槛高、工艺制程新、资金投入大、技术人才紧缺，国产FPGA在追赶国际一流水平的道路上困难重重。FPGA与CPU、DSP并称为三大系列主流处理器，相比CPU、DSP的国产化进程，FPGA却落后了一大截。FPGA市场多年来被四大巨头Xilinx、Altera（已被Intel收购）、Lattice、Actel（已被Microsemi收购）基本垄断，国产FPGA的发展对于我国半导体产业实现真正自主至关重要。10月26日，正值IC China 2017展会期间，广东科技股份有限公司（以下简称“高云半导体”）在上海东锦江希尔顿逸林酒店隆重召开2017年度新产品发布会，发布了小而专的 SoC、高精尖的GW3AT高性能FPGA和平台化产品。走正向设计之路尽管反向设计省去了很多麻烦，但违背了掌握核心技术和产业化发展的本意。因此，高云半导体坚定地走正向设计之路。高云半导体首席执行官朱璟辉认为：“这是一条荆棘丛生但前途光明的路。”高云半导体首席执行官朱璟辉先生正向设计难度巨大，持续的资金投入、巨大的设计难度和残酷的市场竞争，这也是我国本土FPGA厂家并不像其他产业那样百花齐放的原因，而从中坚持下来，跨越技术门槛，高云半导体做到了。高云半导体2014年1月成立，犹如横空出世，仅3年的时间，先后推出了晨熙、小蜜蜂两个家族、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。据介绍，高云的底气源于：其拥有一支国内最好的FPGA技术开发团队，其核心团队均在国外FPGA四大巨头有十年以上的重要经验；拥有核心自主知识产权，专利数据持续上升中；强大的合作伙伴，世界一流的晶圆厂、封装测试厂、IP供应商以及半导体联盟、协会等与高云都有着紧密合作。“高云半导体目前的流片成功率为100％”，朱总介绍时颇为自豪。晨熙家族GW2A/GW2AR系列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-18三个型号和近十种封装，拥有不低于竞争对手的片上资源。其中，GW2AR-18中可以提供128M DDR/64M SDRAM同步动态随机存储器，与国外产品实现差异化优势。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，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。小蜜蜂家族GW1N/GW1NR系列另一个系列产品是以非易失性为特色的小蜜蜂家族，基于业界领先的55nm嵌入式Flash+SRAM制造工艺，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。小蜜蜂家族包含GW1N、GW1NR两个系列，其中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。&“目前市场上只有两家在做非易失性FPGA，一家是Lattice，还有一家就是我们，高云的优势在于产品可以重复编程。”朱总对小蜜蜂家族系列相当看中，“这些低密度非易失性FPGA已经完全取代了传统的CPLD，且已成为低密度FPGA市场的绝对主力。每年约有5亿美元的市场销售额，高云在其中看到了很多的机会。”一块易失性FPGA+非易失性闪存的组合存在安全问题，一旦闪存被他人获取，设计成果也就被获知了，并不能构成真正的非易失性FPGA。小蜜蜂家族非易失性的实现采用独有技术，创新的硬件加密技术有效保护设计。自主产权EDA软件高云半导体具有自主知识产权EDA开发软件——云源软件已更新至1.7.9版本，内嵌经Synopsys正规授权的Synplify Pro，支持Verilog、VHDL等语言的混合编程，内嵌丰富的设计辅助工具与硬件调试工具，可以完成FPGA开发过程中综合、布局、布线及产生比特流等一站式工作，帮助用户生成高质量的编译结果，满足高、中、低密度FPGA的开发需要。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。新品具有国际竞争力FPGA的主要竞争对手是ASSP和ASIC，后两者加起来市场销量是FPGA的20多倍以上。而ARM架构的微处理器市场发展迅速。FPGA + ARM内核的架构将有助于提高FPGA的竞争力，进一步扩展应用市场的范围。发布会现场重磅推出的GW1NS-2 SoC FPGA集成了Cortex-M3、MIPI、USB、ADC等组件，延续了小蜜蜂系列的优势，可以切入传统的MCU市场。加入USB 2．0的功能是GW1NS-2的创新之处，可运用于伺服电机控制器、Type C CD／PD、各种显示控制器／人机界面等。朱总认为，新市场的切入离不开完整解决方案，精准定位+完整行业解决方案是高云提升竞争力的关键。在中低密度耕耘了3年半，为了真正参与国际竞争，达到产品全线覆盖，高云半导体中高密度产品也计划了很久，蓄势待发。是国产首款28nm中高密度FPGA，能对标Xilinx K7。可运用于无线微小基站、机器视觉、智能工业、并行运算和深度学习等领域。GW3AT-100采用台积电28nm工艺制造，优化了FPGA Fabric速度和功耗，支持PCIe 2.0/5Gbps、XAUI/3.125Gbps、RXAUI/6.25Gbps、CEI-6G/6.25Gbps和自定协议/250M-6.8Gbps等多种协议，另外还有支持x1、x2、x4、x8和Root Poot/ Endpoint多种协议的PCIe2.0硬核。多协议 SERDES 250Mbps-6.8Gbps是GW3AT-100对标Xilinx K7的独有亮点。RISC-V带来的机遇RISC-V是一款开源的精简指令集架构，电子技术应用曾对RISC-V做过图说新闻《》。前不久，高云宣布加入RISC-V基金会，成为该组织成员中第一家中国FPGA供应商。朱总表示：“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，这对高云半导体而言是一个难得的历史机遇。”尽管ARM近几年对初创公司也采取了一系列优惠的行动，RISC-V生态成熟尚需时日，但RISC-V的发展还是受到了业界的期待。据悉，高云计划在2018年Q2给其FPGA芯片嵌入RISC-V软核，晨熙家族FPGA器件将率先进行设计。发布会上，朱总透露计划2020年发布针对高性能、高附加值的高密度10nm GW4ST-400，届时高云半导体将全面覆盖低密度、中密度、高密度产品线。高云在硅谷的研发中心将会给企业的发展规划提供世界级的前瞻性指导，这也是高云能把握行业动态，3年时间一举跨入国产FPGA领先地位，参与国际竞争的重要原因。
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> 市场被国际大厂垄断，高云半导体靠啥为国产FPGA正名？
市场被国际大厂垄断，高云半导体靠啥为国产FPGA正名？
　　广东半导体科技股份有限公司(以下简称&半导体&)于10月26日在上海东锦江希尔顿逸林酒店隆重召开2017年度新产品发布会，发布了小而专的GW1NS-2 SoC、高精尖的GW3AT高性能和RISC-V平台化产品。本文引用地址：
　　纵观半导体发展史，这是一家成立(2014年1月)到现在仅三年多的一家初创企业，据官网资料显示：&其首期投资5亿元人民币，旨在成为中国拥有自主知识产权，以55纳米工艺级别以上的芯片为主导产品的集成电路企业。以芯片为核心产品，提供编程设计软件、IP核、参考设计、演示板等服务的完整FPGA芯片解决方案。 &
　　说到FPGA，很多人称之为一种值得敬仰的技术，费钱、门槛高，这简直就是殿堂级别的集成电路，国产FPGA的梦想和命运从一开始就压力山大。毕竟这个领域不仅有高大上(Xilinx，Altera)，还有富二代(Intel投资某FPGAStartup使用其先进的工艺，及之前提及到的Altera)。高端的FPGA对工艺还有很高的要求，Xilinx/Altera都已经在做16/10，甚至直接3DIC了，但是你想要做40nm以下，一个DoublePattern流片费用翻倍估计你就吃不住了。低端的话，你一定得做一些MCU/DSP做不了的事情。
　　难做归难做，这背后的市场还是非常有诱人，一份来源于Global Market Insights的数据显示，预计到2022年亚太区域FPGA市场将突破40亿美元，正如上面所说，那些高大上的美国企业垄断了全球99%的市场。而国内企业也只能走自主研发之路，毕竟反向设计未来量产上市要面对茫茫多的官司。
　　在发布会上，高云半导体CEO朱璟辉将这条正向设计之路形容为&一条荆棘丛生但前途光明的路&。高云半导体的底气则来源于他们的团队(拥有一支当前国内最好的FPGA技术开发团队)、拥有核心知识产权、强大的合作伙伴。会上，朱总还透露高云半导体目前的流片成功率为100%，这也是高云半导体成长快速的关键所在。
　　高云半导体CEO朱璟辉
　　产品竞争力如何?
　　目前高云半导体产品有2个家族、4个系列、 11个型号、50+种封装的芯片，EDA开发软件持续改进已更新至1.7.9版本。其中晨熙家族产品属于中密度FPGA代表，采用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，晨熙家族产品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。
　　另一个小蜜蜂家族产品主要面向低密度FPGA市场，采用55nm嵌入式Flash+SRAM制造工艺，该家族包含GW1N、GW1NR两个系列，其中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。
　　对于非易失性FPGA器件，朱总表示：&目前市场上只有两家在做，一家是Lattice，还有一家就是我们，高云的优势则是产品可以重复编程。&
　　发布会现场重磅推出了GW1NS-2 SoC、GW3AT高性能FPGA和RISC-V平台化产品。其中GW1NS-2的创新性正如朱总所说，其具有USB 2.0功能。可运用于伺服电机控制器、Type C CD/PD、各种显示控制器/人机界面等。
　　另一款GW3AT-100似乎有着更不一样的情怀，首先它是国产首款28nm中高密度FPGA。从55nm直接跳到28nm，这步伐显然有些大，但朱总表示：&我们之所以跳过40nm，首先是因为40nm工艺存在一些技术上缺陷，比如漏电。其次，我们也将目标瞄向了利润最好的通讯行业。但如果28nm失败，那我们就完了。&
　　GW3AT典型应用有：无线微小基站Microcell、机器视觉、智能工业、并行运算/深度学习等。
　　FPGA厂商未来机遇
　　RISC-V是由加州大学伯克利分校研究院在2010年打造的一个CPU芯片架构，它免费向所有人开放的。开发者可以基于这个架构开发应用于PC、服务器、智能手机、可穿戴和其他设备的芯片。
　　朱总表示：&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，这对高云半导体而言是一个难得的历史机遇。&
　　前不久高云半导体宣布加入RISC-V基金会，成为该组织成员中第一家中国FPGA供应商。此举也是继2016年加入MIPI联盟后高云半导体又一次加入国际性行业联盟组织，进一步向业界表达其致力于发展成为全球FPGA供应商的愿景。
　　然而，任何新技术都面临着挑战。对于RISC-V而言，一个障碍是将其作为一个单一标准，保持ISA的一致性。虽说ARM在最近几年也采取了一系列行动，RISC-V想要达到成熟和信赖的程度需要时间。
　　朱总在最后采访环节也说出了国产FPGA厂商的苦衷：&当客户出现问题时，如果是国家大厂的FPGA产品，他们通常会觉得自己设计有问题，如果是国产FPGA产品，他们则会认为是我们FPGA的问题。我们经常遇到客户反映问题，但结果其实都是客户那里的问题。&不仅如此，国内EDA人才难觅也是当下一大挑战，国产FPGA厂商未来要走更远，就要有更强大的意志力。
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