蓄势待发！这家厂商28nm FPGA获重大突破！

90nm、65nm、40nm......从几年前的蓝图布局，到目前的产品研发试制，国产FPGA也宣告全面走入了28nm制程的新阶段。FPGA进入28nm制程之后，不仅功能与整合度能够超越传统FPGA，产品的性价比也进一步逼近ASSP与ASIC，使得越来越多的开发者对FPGA钟爱有加。

据中国产信息网统计，2019年中国FPGA市场规模约为187.5亿元。预计到2022年，我国FPGA市场规模将突破300亿元，年复合增长率超过25%。简而言之，庞大的FPGA增量市场为国产FPGA厂商创造了快速切入的时机。

（图片来源：智多晶官网）

跨过分水岭，国产FPGA进入28nm时代

一直以来，半导体制造商更喜欢小尺寸的节点，当IC制造的尺寸不断缩小时，ASIC（专用集成电路）、ASSP(专用用标准产品)的首次开工率在降低，取而代之的是FPGA等可编程平台的应用。

传统的FPGA(现场可编程逻辑器件)优势包括灵活性高、快速上市与低开发成本，这对于没有高量产需求且产品规格特殊的应用市场相当受欢迎，让业者免去开发ASIC的高成本，同时提供ASSP所缺少的差异化。

但是，FPGA因功耗、成本高等因素难以打入更大的市场。而28nm工艺制程是FPGA产品技术等级的一道分水岭，突破这一制程的FPGA产品，其功耗和制造成本都在大幅降低，相比之下，采用先进制程的ASIC和ASSP的成本却在不断提高。同时在功能与整合度超越了过去的产品，FPGA得以摆脱瓶颈，直闯高量产市场。这也吸引了越来越多的新设计转向FPGA平台。

2010年，国际厂商Altera（阿尔特拉，2016年被英特尔收购）和Xilinx（赛灵思）就开始了28nm之战，随后两大巨头先后发布了采用最新一代28nm工艺的FPGA工程样片。自此，FPGA正式进入28nm时代。

国内FPGA厂商也全面进入28nm千万门级产品的研发，开始与全球领军企业直面竞争的阶段。面对头部企业带来的挑战，以西安智多晶微电子有限公司（以下简称“智多晶”）为代表的国产FPGA企业经历了从不被认可到部分领域可实现替代的阶段。智多晶的第一款FPGA产品就定位在国产替代，对标企业也是Xilinx和Altera这样的国际巨头。

里程碑式突破，28nm FPGA再添大将

9月9日开幕的“ELEXCON 电子展”上，国产FPGA领先企业智多晶的展位前格外热闹、备受关注。令人惊喜的是，智多晶在近日公布了28nm工艺高端FPGA产品进展，目前，其工程批样片基本功能测试已达到预期效果，系统测试尚在进行中，预计将于2020年底正式量产上市。

（“ELEXCON 电子展”智多晶展区）

具体而言，智多晶Seal 5000系列FPGA产品，采用CMOS电路结构 28nm工艺制程，能够有效降低产品功耗、提升产品性能。其首款千万门级FPGA芯片，能够为用户提供75K查找表逻辑单元。

智多晶Seal 5000系列FPGA产品全部产品线，将涵盖30K-300K查找表逻辑单元，最高支持13Gbps高速SerDes接口。该产品内置MCU（M33）硬核，支持DDR2/3接口、内嵌DDR2/3控制器硬核。在性能上，其对标Xillinx的7系列产品。

该系列30K查找表逻辑单元产品的工程批样片，计划在2020年10月份完成测试验证，开始提供样片；100K查找表逻辑单元、内嵌高速SerDes接口产品的工程批样片，计划在2021年二季度完成测试验证,开始提供样片。

（“ELEXCON 电子展”智多晶展区）

“从2016年开始启动28nm项目，研发过程中历经了很多的波折。”智多晶工程师介绍，28nm FPGA研发难度可想而知，“造芯”所需的资金支持也非一般，做一次工程流片需要近1000万元人民币的费用。

28nm高端FPGA项目进展标志着智多晶的FPGA产品已经成功突破28nm这一分水岭，达到国内一线技术水准，能够满足高速通信、视频图像处理、工业自动化、人工智能、消费电子等诸多市场的应用需求。

道阻且长，国产FPGA在崛起

从90nm到28nm，FPGA技术不断在功能与制程上精进。但这并非易事，进入FPGA这个行业的门槛很高。FPGA之所以这么难，主要是因为市场容量小，巨额投资收回成本难；其次，行业高度集中，后发者很难与巨头企业进行对抗。

国际FPGA巨头垄断地位不断加强，国内FPGA企业都在积极寻找应对方式，作为国内领先FPGA企业的智多晶也已经摸索出适合自身发展的模式。

现阶段，智多晶已实现55nm、40nm中密度FPGA的量产，并针对性推出了内嵌Flash、SDRAM等集成化方案产品。现有产品Seagull 1000系列CPLD芯片、Sealion 2000系列FPGA芯片等已受到市场认可，2017年以来累计出货量逾一千万片。

（智多晶FPGA系列产品）

同时，智多晶通过与上下游紧密结合，共同促成产业进步。其产品覆盖市场包括LED驱动、视频监控、图像处理、智能仪表、工业控制、4G/5G通信网络、数据中心等，已与富士通、诺瓦电子、海康威视等多家知名企业建立合作关系，并开始研发测试智能人脸识别芯片。

2019年，智多晶与小米达成合作，扩展其消费电子类FPGA产品。对于雷军提出“IoT+5G+AI”的发展战略，智多晶不断调整路线布局，从客户端的需求出发，更高效地发挥FPGA的灵活性。

（“ELEXCON 电子展”智多晶展区）

值得一提的是，FPGA是一项软件、硬件有效结合的系统工程，软件是FPGA的下一个竞争点。FPGA市场的整体发展趋势是从单纯提供硬件转向软件平台服务。

2017年，智多晶并购了北京飘石科技有限公司，在飘石科技软件的支持下，智多晶的FPGA软件从软件架构、软件流程、时序分析、RTL综合、布局布线、IP框架、实时调试，到多FPGA架构支持等方面都具备优良的表现。借助飘石科技的软件能力，智多晶在国产替代的路上又快了一步。

（“ELEXCON 电子展”智多晶展区）

此外，在2020年特殊的国际环境下，各大晶元生产厂商的产能均面临吃紧。针对此情况，智多晶加强与厦门联芯的战略合作，有效保障公司产品的生产，以及客户的供货需求。

写在最后

国产FPGA经历了研发、市场等方方面面的考验，如今将进入快速发展阶段。放眼FPGA全球市场，虽然国内厂商的追赶之路道阻且长，但智多晶仍坚持一步一个脚印攻克难关，从90nm到28nm实现一次次里程碑式突破。并且，智多晶已开始布局7nm FPGA项目，下一次创新指日可待！

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