安路科技：推动国产FPGA校园发展，布局行业未来发展
可编程逻辑器件FPGA是一类重要的集成电路芯片,广泛应用于通信、信息安全、工业、汽车、物联网、消费电子等领域。
近年来，由于人工智能和深度学习等新应用等崛起，FPGA正在走向新的市场。
在上海安路信息科技有限公司市场与应用部副总经理陈利光看来，随着近几年FPGA在人工智能、数据中心、高性能计算加速等行业应用快速发展，FPGA越来越受到大家的关注。
人们通常认为，对于训练深度学习模型来说，图形处理单元是必须使用的部件，因为它们可以并行执行数千个操作。人们一般也会混合使用CPU，但是CPU的内核就比GPU少得多了。
得益于其可编程特性，FPGA可以在深度学习应用中匹敌或者超越GPU。FPGA可以在制造后进行重新编程，以执行各种任务，从而使得开发人员能够灵活地针对特定模型进行优化，对于GPU来说，这是不可能实现的任务。
而安路科技在这方面不仅有着自己的想法，并且也取得了不错的成绩，接连不断的推出了很多产品。
据了解，上海安路信息科技有限公司成立于2011年，总部位于浦东新区张江高科技园区。安路科技专注于为客户提供高集成度、高性价比的可编程逻辑器件（FPGA）、可编程系统级芯片、定制化可编程芯片、及相关软件设计工具和创新系统解决方案。
公司创始人及核心团队由海外高级技术管理人才、国外FPGA公司产品开发骨干以及学术界资深FPGA科研人员组成。安路科技在2014年获得中信资本投资，在2015年获得杭州士兰微集团和深圳创维集团投资，在2017年5月获得华大半导体有限公司和上海科技创业投资有限公司战略投资。
陈利光表示，目前人工智能算法还处于初级阶段，算法还在不断演化快速发展。人工智能算法这种不断演化甚至颠覆的特点决定了ASIC方案将面临跟不上算法演化速度而需要频繁重新开发的问题，因此很长时间内不适合大规模市场化应用。
神经网络运算包括两个重要步骤，训练（train）和推论（inference）。
GPU目前主要运用在train阶段，处理大量的数据样本和参数。但是推断市场对AI芯片的需求远远大于训练，在需要推断的实时使用深度学习的神经网络算法实现平台里，FPGA扮演的角色将越来越重要。
相较于GPU只能处理运算，FPGA能以更快速的速度一次处理所有与AI相关的信息。FPGA的处理单元是million级，可以做到真正并行运算，可编程性又保证搭建流水线灵活，因此运算速度快，数据访问延迟低，适合inference的实时决策需求。
因此，相比于GPU，FPGA的核心优势是实时性，灵活性，海量并行处理能力。相比于ASIC，FPGA的核心优势是可编程性和灵活性。
人工智能硬件的核心是大规模并行计算和并行处理，而FPGA芯片天生具有三大特点：
（1）高速并行运算阵列；
（2）分布式存储单元；
（3）可重构计算。
这三大特点和人工智能对硬件的高要求不谋而和，可见人工智能的爆发给FPGA提供了历史性机遇。
目前 FPGA已经在大型数据中心得到大规模应用，全球七大超级云计算数据中心包括亚马逊AWS、微软Azure、阿里云、腾讯云、百度云、IBM、Facebook都采用了FPGA加速服务器。
FPGA从发明到现在差不多30多年，技术和行业都发生了天翻地覆的变化，但是这个行业一直由美国XILINX和INTEL(ALTERA)等公司主导。
近几年以安路科技为代表的国产FPGA新势力的快速发展打破了国外技术垄断，填补了国产FPGA的市场空白，在显示控制、通信、工业控制、机器人等多个应用领域获得了市场和客户的认可。
尤其是随着5G、人工智能、数据中心、物联网等应用兴起，目前FPGA正处于一个加速增长的市场势态中，国产FPGA中国FPGA产业享有巨大的发展空间，同时机遇与挑战并存。
在陈利光看来，中国FPGA厂商的优势有几个：
第一，相对国外FPGA厂家，我们离市场和客户距离更近，我们更了解客户需求，可以根据客户需求做产品定义。
第二，快速的本地化技术服务，我们的AE/FAE可以深入一线支持客户，同时按照客户的需求推出性价比高的整体解决方案。
第三，受益于近年国内半导体行业大发展，未来充分依托国内供应商，彼此优势互补，在设计、封装、生产上都能够获得成本优势，打造具有中国特色的集成电路产业链。
“当然，国内厂商也有不足之处，作为一家自主知识产权FPGA供应商，最重要的核心是FPGA软件，国外厂商在EDA软件生态具有长时间的研发积累；另外，在最先进工艺方面和高速接口方面，国内厂商还有待突破。 好在国内广阔的FPGA市场需求以及国防安全应用的国产化需求，可以给与国内厂商肥沃的成长土壤，未来一定会有国产FPGA厂商成为市场的中坚力量。”陈利光强调。
为了寻求FPGA市场的突破，安路科技也在积极的寻求解决之道。
据了解，安路科技拥有国内最好的FPGA研发和工程团队， 目前正在研发基于28nm工艺、面向数据中心，无线通信、人工智能终端等应用领域的PHOENIX系列高端FPGA产品，针对人工智能应用优化，同时也将推出参考设计和行业解决方案。
安路科技目前已形成“Elf（精灵）系列CPLD、Eagle（猎鹰）系列低成本FPGA、Phoenix （凤凰）系列高性能FPGA、集成处理器SOC FPGA、千万门级FPGA IP”等三个系列二十余款芯片产品，成功量产并进入了视频显示、通信接入、工业控制、金融机具等多个行业上数百家客户应用， 累计FPGA芯片出货量国内持续领先。
目前，安路科技量产和在研产品分为三个系列：
高端PHOENIX（凤凰）系列、中端EAGLE（猎鹰）系列、低端ELF（精灵）系列。高端PHOENIX系列（PH-165K、PH-330K、PH-660K）是数千万门级高性能FPGA芯片，目标市场为通讯设备、视频监控、深度学习等应用市场。
中端EAGLE系列（EG-10K、EG-20K）是百万门级低成本FPGA芯片，相比国外同类芯片，提供更多资源、更高性能、更优性价比，已成功进入LED显示屏驱动、高清数字电视、通讯设备、金融终端、工业控制等中低端FPGA应用市场。
低成本的小容量ELF/ELF2芯片（ELF-300、ELF-650、ELF2-4K），以应对通讯接口、显示驱动等领域 55 32018 55 17603 0 0 7418 0 0:00:04 0:00:02 0:00:02 7418对简单逻辑功能实现的广泛需求。
同时，安路科技也在积极的推进FPGA行业的发展。
陈利光表示，“全国大学生FPGA技术创新设计大赛是一个很好的交流平台，可以组织和激发学生学习和创新的动力，通过比赛提升动手实践能力。通过竞赛中同学们的努力，展示了国产FPGA生态已逐渐成熟， 希望更多用户来尝试和使用国产FPGA产品，使用安路科技开发的FPGA芯片，推动国产芯片从“可用”到“好用”的认识转变。”
据了解，本次比赛中主要使用了安路科技的的产品型号是EGALE系列EAGLE-20芯片，EAGLE-20芯片采用低功耗55nm CMOS工艺设计，静态电流低至4mA，使用安路自主专利LUT4/5混合逻辑架构，具有23K等效逻辑单元，1Mbits BRAM容量，29个DSP，专门设计的1Gbps高速LVDS接口，集成12bit 1Msps ADC，专用电源监控模块， 多重启动等功能。EAGLE-20芯片适合显示控制、伺服驱动、工业应用、国防军工、金融电子、通信接入等多个应用领域，另外安路还提供开源RISC-V软核处理器的参考设计,可以充分发挥学生想象力和创造力。
“安路科技作为一家有社会责任的企业，希望通过此次FPGA竞赛，让大家更多的了解FPGA行业发展，了解安路科技，特别是国产FPGA行业的发展，鼓励和吸引年轻人投入到国产FPGA开发和应用，逐步形成一个国产FPGA开发社区，在这个虚拟社区中可以让市场需求、产品研发、应用反馈形成一个无缝对接的生态环境，从而推动国产FPGA行业发展。”陈利光在谈到此次比赛时表示。
据了解，未来安路科技将会继续支持FPGA后备研发应用人才的培养，“首先，与相关大学成立联合实验室，推动国产FPGA在校园的发展，让同学们了解国产FPGA发展历程，要让更多的同学使用国产FPGA芯片；二是在全国重要的城市定期举办一些专题研讨会，分享安路公司的新产品、新技术和行业应用方案，助力我们集成电路产业的快速发展。”
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