正向設計厚積薄發 中科億海微助力國產FPGA科技自強
FPGA作為半導體芯片的核心器件之一，其重要性不言而喻。但是長期以來，美國憑借其技術優勢，在全球FPGA市場中占據著主導地位。對于中國而言，由于技術瓶頸和國外壟斷，FPGA一直是被“卡脖子”的問題，這種情況不僅限制了我國在FPGA領域的發展，還對國家的信息安全造成了潛在威脅。2022年，國內市場大部分被美國企業如Xilinx、Altera/Intel、Lattice、Microchip等占據，四家公司合計仍占據全球FPGA市場90%的市場份額，一旦被列入清單將意味著無FPGA可用，國產FPGA芯片的發展將面臨巨大的挑戰。
挑戰之下，國產FPGA廠商也迎來了史無前例的發展機遇——近年來，隨著國家對半導體產業的重視和大力支持，國產FPGA企業如雨后春筍般涌現，現代通信、智能制造、信創等各個行業也對FPGA國產替代意愿強烈，積極扶持國產FPGA廠商，國產FPGA行業迅速進入了快速發展階段。目前，國產FPGA的主要參與者包括專注于FPGA研發的安路科技、紫光同創、中科億海微等企業，也有一些業務類型較綜合的如復旦微電、紫光國微等企業。在40-55nm和28nm制程技術上，本土廠商已經取得了一定的市場份額，加速替代海外企業，并逐步提升技術水平和產品質量，但整體而言，國產FPGA仍然以中低端市場為主。在500K以上的高容量FPGA領域，國產芯片尚未達到國際領先水平，需要企業在硬件架構、EDA軟件、IP性能等方面進行深入發展，達成進一步的技術創新和突破。
從FPGA芯片自主知識產權角度看，國內FPGA企業主要分為正向設計和反向設計兩類企業。概括性地看，正向設計企業擁有自主開發的FPGA芯片和配套的EDA軟件，軟硬件均具有自主知識產權，可以對產品進行靈活的自主定義和升級改進，以滿足各行業不同的應用需求。相比之下，反向設計企業的FPGA芯片是通過對現有產品進行逆向仿制而來的，不具備自己的編譯工具，使用的是其他企業的EDA軟件，存在極大的安全隱患，很難滿足各行業的定制化需求。
不同的設計路線反映了企業在市場競爭中的策略選擇——采用反向設計的企業的目標可能是快速進入市場或填補特定需求的空白，在一定程度上大大縮短了研發周期，降低了技術門檻。但長期來看，反向設計可能會限制企業的技術積累和自主創新能力，其核心技術仍然掌握在國外企業手中，在安全性、穩定性和定制化方面存在一定風險和限制，容易引發知識產權糾紛。正向設計能夠確保技術的自主可控，但開發周期較長，企業需注重長遠發展，通過持續的技術創新來建立競爭優勢，雖然困難較大，而企業一旦成功，其產品的競爭力將日漸強勢。
中科億海微就是正向設計企業的一個典型例子。從其官網上可以了解到，早在2004年起，原中國科學院電子學研究所就組建了傳感技術國家重點實驗室（北方基地）集成電路設計課題組，即中科億海微的前身。2017年，原“可編程芯片與系統研究室”團隊整體離崗創業，在蘇州成立中科億海微電子科技（蘇州）有限公司。公司成立以來，便肩負著推動國產FPGA產業發展的重要使命，作為“國家隊”，中科億海微堅持全正向設計技術路線，憑借深厚的學術背景和科研實力，在推動國產FPGA產業全正向發展的道路上發揮了關鍵作用。
目前，中科億海微在FPGA領域擁有豐富的產品線，形成了“億海龍珠”、“億海神針”和“億海神盾”三大系列產品，廣泛應用于智能制造、通信、能源電力、軌道交通、汽車電子、金融科技、電子政務、醫療器械等領域，這些產品不僅具有高性能和自適應計算能力，而且具備高可靠性和低功耗的特點，滿足了不同業務領域的應用需求，如核心器件的國產化替換、伺服電機、導航、自動識別器、傳感器等設備中，實現數據分析、信號處理、圖像壓縮與恢復、終端控制、信息中轉等，輕松賦能千行百業，能夠大大助力智能產業蓬勃發展，讓智能化引領下的高品質生活變得更加觸手可及。
為了推動我國各行業領域的科技進步，中科億海微加大了行業解決方案研發力度，打造全國產方案，培養行業生態。作為國內領先的全國產FPGA芯片設計企業，中科億海微具有先天的芯片應用開發優勢，利用自主研發的芯片，結合國產各種器件如CPU、MCU、FLASH、ADC、DAC、PHY、PCIe、電源等生態環境情況，設計出滿足各行業業務應用需求的解決方案、板卡，不僅能夠為各行業提供穩定、可靠的硬件支持，還能夠助力各行業快速國產化轉化，促進產品快速上市。目前，中科億海微已與國內工業控制、軌道交通、能源電力、現代通信、醫療器械等行業領域的合作伙伴建立起了緊密的合作關系，為用戶提供更加優質的服務，獲得了用戶的一致好評。
國產FPGA在經歷了多年的技術積累和市場探索后，正迎來一個嶄新的發展階段。未來，隨著制程工藝的不斷提升和設計理念的持續創新，國產FPGA在性能、功耗和集成度等方面都有充分的發展空間，隨著新興產業的快速發展，國產FPGA有望在更多領域取得突破，市場前景廣闊。
“中國FPGA看中科院，中科FPGA看億海微”——我們有理由相信，中科億海微將在半導體芯片領域扮演越來越重要的角色，助力國產FPGA行業高速發展，為我國科技產業的自主可控和長遠發展做出更大的貢獻。
