3、FPGA厂商

1、国外四大FPGA厂商

  FPGA是目前全世界应用最广泛数字系统的主流平台之一,其市场前景诱人,但是门槛之高在芯片行业里无出其右。FPGA的生产商目前有4大巨头,而且都在美国。目前全球 FPGA 芯片市场主要集中在赛灵思( Xilinx)和阿尔特拉( Altera)这两家国际大规模企业,市场份额分别为 49%和 34%;莱迪思( Lattice)和美高森美( Microsemi)占比约为 7%和 6%;剩下的 4%左右则被其他 FPGA 厂商瓜分。不过随着国内 FPGA 厂家的迅速崛起,国产 FPGA 的市场占有率也在逐渐提升。下面分别介绍:

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  1.1、Xilinx公司(中文:赛灵思)

  Xilinx是全球领先的可编程逻辑完整解决方案的供应商,也是目前排名第一的FPGA解决方案提供商。

  Xilinx 公司作为全球 FPGA 市场份额最大的公司,其发展动态往往也代表着整个 FPGA 行业的动态,Xilinx 每年的都会在赛灵思开发者大会( XDF)上发布和提供一些新技术,很多 FPGA 领域的最新概念和应用往往也都是由 Xilinx 公司率先提出并实践,其高端系列的 FPGA 产品几乎达到了垄断的地位,是目前当之无愧的 FPGA 业界老大。 Xilinx 在 IC 领域也很出名,因为在很多 IC 投片前的验证环节,采用的都是 Xilinx的高端 FPGA。不过 AMD 在 2022 年以近 500 亿美元完成了对 Xilinx 的收购,引起业界震惊。

  真正意义上的第一颗FPGA芯片XC2064为Xilinx所发明,这个时间差不多比著名的摩尔定律晚20年左右,但是FPGA一经发明,后续的发展速度之快,超出大多数人的想象。

  开发工具:Vivado和ISE。ISE是老开发软件了,目前基本上已经被vivado取代,只有xilinx公司的一些十几年前生产的FPGA才使用ISE开发,新的FPGA都支持更好用的vivado。

  其FPGA产品包括如下几个部分:

  (1)、Spartan系列:定位于低端市场,目前最新器件为Spartan7,为28nm工艺,Spartan6以前都是45nm工艺,该系列器件价格实惠,逻辑规模相对较小。

  (2)、Artix系列:Xilinx推出Artix系列FPGA产品,其目的应该是作为低端Spartan和中高端Kintex系列FPGA的过渡产品,尤其在通信接口方面,Artix系列相比Spartan有很大优势,所以,如果设计不是仅仅需要逻辑资源,而是需要先进的高速接口,不妨考虑Artix系列。

  (3)、Kintex和Virtex系列为Xilinx的中、高端产品,包含有28nm的Kintex7和Virtex7系列,20nm的Kintex7 Ultrascale和Virtex7 Ultrascale系列,还有16nm的Kintex7 Ultrascale+ 和Virtex7 Ultrascale+系列。其拥有丰富的高速接口,主要用于通信,雷达,信号处理,IC验证等高端领域。

  (4)、全可编程SoC和MPSoC系列,包括有Zynq-7000和Zynq UltraScale+ MPSoC系列FPGA,内嵌有ARM Cortex系列CPU内核。

  1.2、Altera公司(中文:阿尔特拉)

  业界与Xilinx齐名的FPGA供应商,2015年被CPU芯片届的大佬Intel收购了,因此现在也称为Intel的FPGA。

  Altera 占全球 FPGA 市场份额第二,但在 2015 年英特尔( Intel)斥资 167 亿美元收购了 Altera 公司。自从被 Intel 收购以后,“ Altera”这个品牌名就被雪藏了起来,但“Altera”的大名永远不会被历史遗忘。Intel 将 FPGA 做为自己的产业布局利器,打造属于自己的生态圈,在 FPGA 领域仍然占有很重要的地位。

  开发工具:QuartusII。

  产品系列:

  (1)、MAXII系列:MAXII 系列为CPLD, Altera以其CPLD闻名。

  (2)、Cyclone系列:最新为Cyclone10,性价比高,类似于xilinx 公司的Spartan系列和Artix系列。

  (3)、Stratix系列:最新为Stratix10,为高端应用,与Xilinx的Kintex、Virtex系列竞争。

  (4)、Arria系列:SOC系列FPGA, 内置ARM Cotex A9的核。

  (5)、Intel的新产品arria 10 fpga系列:支持DDR4存储器接口的FPGA。硬件设计人员现在可以使用最新的Quartus II软件v14.1,在Arria10 FPGA和SoC设计中实现DDR4数据读写。

  1.3、Lattice公司(中文:莱迪思)

  著名的可编程逻辑解决方案供应商,实例仅次于Xilinx和Altera。

  Lattice 公司的产品以低功耗著称,占全球 FPGA 市场份额第三,在小尺寸低功耗领域和 FPGA 桥接显示屏和图像传感器领域也有一些独特的优势。 Lattice 在中国上海设有研发中心,为国内 FPGA 厂商培养了很多优秀的管理人员和技术人员,国内很多 FPGA 厂家都有 Lattice 公司背景。

  开发工具:ISPLEVER

  产品介绍:

  (1)、ECP系列为Lattice自己的开发的FPGA系列,提供低成本,高密度的FPGA解决方案,而且还有高速Serdes等接口,适用于民品解决方案居多。

  (2)、ICE系列为收购SilioncBlue的超低功耗FPGA,也曾用在iPhone7里面,实现了FPGA首次在消费类产品中应用,可见其功耗有多低。

  (3)、Mach系列替代CPLD,实现粘合逻辑的最佳选择。作为CPLD的发明者,Lattice在CPLD领域依然表现卓越。

  1.4、Microsemi(美高森美)

  介绍:并购了actel,专注于美国军工和航空领域,产品为反熔丝结构FPGA和基于Flash的FPGA为主,具有抗辐照和可靠性高的优势,最近Microsemi又被Microchip(微芯)并购。

  开发工具:Libero

  产品介绍:

  (1)、基于FLASH的通用FPGA系列,包括有PolarFireMid-Range FPGAs,RTG4Radiation-Tolerant FPGAs,IGLOO2Low-Density FPGAs三个高、中、低端系列。

  (2)、特殊领域应用系列......

  总的来说,目前国内用的最多的还是xilinx和Altera(Intel)的FPGA,但从目前市场上的用户需求来看,xilinx的FPGA使用量又大大超过Altera的FPGA,因此博主建议小白们直接从xilinx公司的FPGA开始入门吧~

2、国内FPGA厂商

  介绍完国外三巨头之后,我们再来看下国内 FPGA 厂商,国内 FPGA 厂商主要有 8 家,分别是紫光同创、安路科技、高云半导体、上海复旦微电子、成都华微电子、智多晶、易灵思和京微齐力。

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  (1)紫光同创
  紫光同创立足中国大陆,总部设立在深圳,拥有北京、上海、成都等研发中心。专业从事可编程系统平台芯片及其配套 EDA 开发工具的研发与销售,致力于为客户提供完善的、具有自主知识产权的可编程逻辑器件平台和系统解决方案。公司是国家高新技术企业,拥有高中低端全系列产品,产品覆盖通信、工业控制、图像视频、消费电子等应用领域。紫光同创的主要 FPGA 产品有 Kosmo-2 系列、 Titan 系列、 Logos系列和 Compa 系列,其中 Compa 系列属于超低功耗的 CPLD 产品。其与安路科技和高云半导体曾被台媒称为“国内 FPGA 三架马车”。目前紫光同创是国内 FPGA 厂商中发展最好的, 2022 年营收超过 7 亿元。
  代表产品: 40nm Titan 系列 FPGA、 Kosmo-2 系列 SOPC

  (2)安路科技
  上海安路信息科技股份有限公司成立于 2011 年,总部位于浦东新区张江高科技园区。安路科技主营FPGA 芯片及专用 EDA 软件, FPGA 芯片产品目前形成了以 DRAGON®嵌入式 FPSoC 产品系列、SALPHOENIX®高性能产品系列、 SALEAGLE®高性价比产品系列和 SALELF®低功耗产品系列组成的产品矩阵。在配套软件方面,安路科技有软件开发工具 Tang Dynasty( DT4.5)。公司产品广泛应用于工业控制、有线通信、消费电子、数据中心等领域。
  代表产品: 55nm SALEAGLE 4 系列、 DRAGON 系列 FPSoC

  (3)高云半导体
  高云 GOWIN 隶属于广东高云半导体科技股份有限公司,成立于 2014 年,专业从事现场可编程逻辑器件的研发,旨在推出具有核心自主知识产权的民族品牌 FPGA 芯片,是一家提供集设计软件、 IP 核、参照设计、开发板、定制服务等一体化完整性解决方案的高科技企业。其配套的开发软件为高云云源软件。高云半导体以消费类电子、工业控制为市场切入点,以高性价比专攻中低密度 FPGA 市场,其产品可应用于通讯、 LED 显示、工业控制、汽车电子、消费电子、人工智能和数据中心等领域。
  代表产品: 22nm GW5AT-138 FPGA

  (4)复旦微电
  上海复旦微电子集团股份有限公司,成立于 1998 年,是一家从事超大规模集成电路设计、开发和提供系统解决方案的公司,于 2000 年在港交所上市。复旦微电子的 FPGA 芯片聚焦在 SRAM 型 FPGA,主要有三个产品类型:千万门级 FPGA 芯片、亿门级 FPGA 芯片以及嵌入式可编程器件 PSoC。在嵌入式可编程器件(PSoC)产品方面, 复旦微的青龙系列是国内首款推向市场的嵌入式可编程 PSoC 产品,该产品采用 28nm工艺制程,内嵌大容量自有 eFPGA 模块,并配置有 APU 和多个 AI 加速引擎,可广泛用于高速通信、信号处理、图像处理、工业控制等应用领域。
  代表产品: FMP100T8 型 FPGA

  (5)成都华微科技
  成都华微电子科技有限公司属于电子科技大学校企,成立于 2000 年,主要从事可编程逻辑器件、系统级芯片、存储器、 AD/DA 芯片、电源管理等器件开发。 需要说明的是,与赛灵思( Xilinx) /AMD 或英特尔( Intel)等国际巨头不同,成都华微电子的 FPGA 产品线主要集中在特定领域,特别是国防军工、航空航天、工业控制等高可靠、高性能计算领域,其产品信息和公开资料相对较少。

  (6)智多晶
  西安智多晶微电子有限公司,成立于 2012 年,总部位于西安,专注可编程逻辑电路器件技术的研发,并为系统制造商提供高集成度、高性价比的可编程逻辑器件、可编程逻辑器件 IP 核、相关软件设计工具以及系统解决方案。西安智多晶目前已实现 55nm、 40nm 工艺中等密度 FPGA 的量产。智多晶的芯片架构可以接受 ISE 和 Quartus II 的代码,使用自主研发的 FPGA 开发软件“ HqFpga”,完成综合、布局布线、时序分析、配置编程和片内逻辑分析。
  主要产品: Sealion2000 系列 FPGA、 Seal5000 系列 SoC FPGA

  (7)易灵思
  易灵思(深圳)科技有限公司是国内第一家量产 16nm 的 FPGA 公司,总部位于深圳市前海深港合作区。基于自主开发的 Quantum 架构制造的 40nm Trion®FPGA 产品,已经全线量产,第二代 16nm 系列也已上市。其配套开发软件为 Efinity 系统, Efinity®IDE 提供了完整的“ RTL 至比特流”流程。凭借一个简单易用的GUI 界面和命令行脚本支持,提供了构建针对 Trion®FPGA 的设计所需要的工具。
  代表产品: 16nm 钛金系列 FPGA

  (8)京微齐力
  京微齐力脱胎于 2005 年成立的京微雅格,在 2017 年 6 月成立了“京微齐力(齐力科技)”,京微齐力获得了“京微雅格”上百件 FPGA 专利和专有技术(含国际专利)的授权及二次开发权,在原“京微雅格”产品基础上推出了 HME-M(山)系列、 HME-R(河)系列、 HME-P(飞马)系列和 HME-H(大力神)系列产品。
  代表产品: 40nm HME-R(河)系列产品、 22nm HEM-H7 系列产品

  从营收和专利数来看,国产 FPGA 厂商营收规模相对国外巨头差距还很大,国产 FPGA 还处于初级发展期,专利数和国外巨头比也有较大差距。从技术实力来看,已发布的国产 FPGA 在硬件性能和规模指标上也远落后于 Xilinx 和 Altera 较新的 FPGA 产品,不过技术差距在快速的缩小。相信在不久的将来,我们国产的 FPGA 一定会慢慢的取代 Xilinx 和 Altera 两大巨头。

 

 

 

 

 
posted @ 2022-05-29 18:42  孤情剑客  阅读(4275)  评论(0)    收藏  举报