FPGA（现场可编程门阵列）作为集成电路领域中的一种半定制电路，以其灵活可编程配置、并行计算等特点受到用户的欢迎；尤其在快速变化的市场上，能大大缩短客户的产品开发周期等，通过数十年的迭代发展，铸就了其在通讯、工业、汽车、消费、数据中心等诸多领域里的不可替代性地位。国内FPGA产业虽起步较晚，与国际巨头相比实力悬殊，但在政策推动、国产替代之势下，国内近年来诞生了一批兼具优质产品和创新能力的FPGA企业，广东高云半导体科技股份有限公司（简称“高云半导体”）便是其中的代表性之一。
在近日举行的“上海集成电路2024年度产业发展论坛暨第三十届集成电路设计业展览会”（ICCAD-Expo 2024）盛会上，高云半导体CTO兼研发副总裁王添平发表了《勤练内功走出去 国产FPGA的国际化征途》的主题演讲，并在会场接受了集微网的采访，对公司产品优势、出海战略进展及未来产品布局等做了详细解答。
不断丰富FPGA产品矩阵 打造高可靠性优势
在ICCAD 2024上，王添平介绍称，高云半导体本次展出的产品有成熟的小蜜蜂、晨熙产品系列，以及新产品晨熙V（Arora-V）系列，覆盖了典型的CPLD/FPGA以及SoC FPGA市场，可应用于包括工业、汽车、通讯、电力、消费电子等多个领域。特别是新产品晨熙V系列，在工业、汽车、消费等领域快速上量，已迎来了国内外大厂的关注。
据介绍，高云半导体晨熙V系列产品采用22nm SRAM工艺，目前已推出GW5A、GW5AR、GW5AS、GW5AT、GW5AST等六类产品，支持商业级、工业级、汽车级产品应用。晨熙V系列集成了各种自研的高速12.5G Serdes，2.5 Gsps MIPI CPHY硬核，2.5 G bps MIPI DPHY硬核，速度高达2Gbps GPIO，13bit 10Msps采样速率SAR ADC，以及常规的高精度温度电压监测ADC等模块；同时还集成PCIe2.0及RISC V A25等硬核IP。得益于从55nm到22nm制程工艺上的跃进以及诸多创新的自研核心模块，晨熙V系列在性能与能效方面得到了显著提升。
在终端市场，高云半导体的FPGA产品应用广泛。王添平指出，目前高云半导体产品在各应用领域均有涉及，值得关注的是在汽车应用布局方面，高云半导体一直走在国内FPGA的前列，目前高云半导体至少有6款车规芯片批量出货，包括动力控制、仪表显示、激光雷达、娱乐等方面，产品的交付质量得到汽车业大客户的肯定。在产品规划布局上，高云半导体在小蜜蜂、晨熙、晨熙V每个系列都有相应的车规产品。截止2024年11月底，高云半导体的汽车市场出货量已超过500万颗，有数百万辆上路汽车搭载了高云半导体的FPGA产品，产品的高质量和可靠性得到了市场的肯定与认可。
相较于商业级、工规级产品，车规级芯片需要更长的使用寿命、更严格的工作温度范围、更低的出错率和更长期的供货周期。如何做到产品的高可靠性？王添平表示，从产品设计、产品制造、封装测试等环节，高云半导体始终严格控制质量。产品设计阶段，就要考虑温度、电压、以及制造工艺的偏差在一定的变化范围内，以保证芯片稳定运行。测试阶段更多是测试覆盖，像车规芯片，则是对每颗出厂芯片要进行严格的三温测试，车规级芯片从设计到上车，至少需要两年时间。
从产品定义到100%自研 脚踏实地推动国产FPGA前行
数据显示，2023年全球FPGA市场规模达到93.6亿美元，而国产品牌占比尚不到10%，但在逐步上升。国产FPGA近年来历经多轮迭代，加上广大客户对国产芯片的接纳拥抱，国产FPGA的产品质量从设计、制造到运营管控等阶段都得到较大提升，得到了客户的认可；另外FPGA应用软件的易用好用性，也逐步得到认可，相应 IP数量的丰富和质量的稳定提升，也给了众多客户带来了更多便利和信任感；三是部分国内厂商在产品定义、创新方面走在了前面，展现了更多国产FPGA厂商的自信。
高云半导体着眼于国产FPGA的创新与突破，也体现在其产品的差异化优势上，高云半导体FPGA产品在市场上主要有三大竞争优势，王添平指出：
第一是自研能力强。在同类产品中，目前高云半导体大多芯片集成的核心模块IP都是自研（包括上述提到Serdes，MIPI C/D PHY，DDR3、GPIO，ADC等多个模块），展现了团队卓越的芯片设计能力，整个FPGA应用软件流程也都是自主可控。
王添平在创新及自研方面进行了详细说明，他表示，对于初创企业来说，企业的生存及产品的替代非常重要，但从长远来看，一款产品的定义更加重要。做一款产品如果只是友商产品的兼容替代，没有创新，将导致未来利润空间有限，也必然会面临激烈内卷竞争。因此企业需提升产品的自定义能力及自研能力，在未来的竞争中抢占先机。
在软件及IP方面，高云半导体产品具有100%自主知识产权，覆盖软硬件、IP等开发流程。2023年搭载高云半导体自研Serdes模块的22nm产品发布，Serdes性能达12.5Gbps。高云IP产品也均为自研，可为客户提供强有力的技术支持。
第二是高可靠性设计和质量管控。高云是国产FPGA中最先进入汽车市场的，自2019年布局进入汽车市场已超过5年，在晨熙、小蜜蜂、晨熙V的系列中都有车规芯片，出货累计超过500万颗，车规产品失效率控制在个位数PPM，在多家知名车企都有批量出货，高云半导体FPGA的高可靠性设计和管控，得到众多车厂的肯定和背书。
第三是高云半导体是第一家率先在海外布局的国产FPGA公司，未雨绸缪，公司从专利、法务、运营、市场、销售等多方面提前做了准备。
截至目前，高云半导体拥有超过200余项发明授权，集成电路布图设计登记20余件，超过70项软件著作权以及超过60个实用新型专利，并在海外积极申请发明专利，也是国产FPGA中在海外申请发明专利最多的厂商之一。另外在法务、运营等方面都提前做了各种准备，为公司海外的事业稳定发展提供了法律保障、提升了企业的抗风险能力。
FPGA出海：勤练内功卷质量，积极自研拼创新
2019年，高云半导体高层审时度势，布局海外市场，成为首个走向海外的国内FPGA厂商。
对于高云半导体走向国际市场的原因，王添平表示，整个FPGA市场，国内市场占25%~30%，剩下的市场在海外，作为在一个完整的FPGA生态，高云半导体提前布局，主要是着眼于公司长远的发展。触摸整个海外FPGA市场的脉搏，了解前沿需求对于很多创新新产品的定义等都有着非常重要的意义。
王添平指出， FPGA产品的的竞争不应仅局限于国内，当前国内市场价格内卷严重，海外有潜在的巨大市场。他表示，高云半导体目前在日本、韩国等亚太地区以及欧美国家都有业务，经过数年的努力已站住了脚跟。
在国际化的征途中，高云半导体一方面勤练内功卷质量，一方面积极自研拼创新。“高云半导体的FPGA新产品推出后，先是不断打磨将产品质量做扎实，这样产品到海外才能靠得住。”王添平表示，产品如果只做到追随而没有创造性，产品竞争力生命力也有限，创新是高云半导体发展的动力源。
经过多年努力，高云半导体的海外布局取得了丰硕的成果。“高云在海外市场表现符合我们的预期，尤其是新推出的晨熙V产品，各种创新的特性引起海外多个消费类巨头的强烈兴趣。”王添平如是说。
而对于未来产品在应用领域的布局战略，王添平表示，高云的FPGA产品基本覆盖了所有的传统领域：工业、汽车、通讯、数据中心、消费等，目前工业、汽车和消费的增长相对快，这跟高云产品特点有相关性。高云是商业化运作的公司，首先要确保产品有竞争力，打好基础活下来，产品要有粘性确保稳定收入，也要有创新确保我们能够及时抓住快速增长的机会。未来布局上，也在逐步加强通讯及数据中心相关的产品开发及推广。
写在最后
随着全球FPGA市场的不断扩大和国内政策的积极推动，高云半导体凭借其强大的自研能力、高可靠性设计和前瞻性的市场布局，在国内外市场均表现出色。高云半导体不仅在产品定义、技术创新和质量把控上展现了卓越的实力，而且在国际化征途中，赢得了海外市场的认可和肯定。展望未来，高云半导体表示将继续深耕细作，以客户需求为驱动，推动国产FPGA技术的创新与发展，为全球客户提供更加优质、可靠的产品和服务。
（校对/孙乐）
