“万能芯片”如何实现国产化自主可控？
行业动态   电子信息   产业动态   2022年07月27日
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内容摘要：在芯片界，有一种芯片能够根据人们的需要，变成任何一种芯片，可谓是“芯片界的孙悟空”。这种芯片就是FPGA芯片，也被业内人士称为“万能芯片”，全称是FieldProgrammable Gate Array。与人们熟悉的CPU（中央处理器）这类专用芯片相比，FP-GA更便于根据不同的使用功能实现定制化。刚出厂时，FPGA就像一张白片，什么程序都没有，用户通过软件把程序编译成二进制码，再下载到白片上，成为具有特殊用途的专用芯片，以此满足个性化需求。它是一款既能设

     “万能芯片”是什么？为什么要实现国产替代？中国企业又要怎样实现自给自足？在北京经开区，有一家致力于突破我国“万能芯片”设计行业“卡脖子”难题的企业——京微齐力（北京）科技有限公司（简称京微齐力）。其依托自主创新入选北京市专精特新“小巨人”企业，即将实现22nm工艺节点芯片产品的规模化量产。聚焦京微齐力发展过程，或许可以一探国产“万能芯片”的崛起奥秘。

        在芯片界，有一种芯片能够根据人们的需要，变成任何一种芯片，可谓是“芯片界的孙悟空”。这种芯片就是FPGA芯片，也被业内人士称为“万能芯片”，全称是FieldProgrammable Gate Array。与人们熟悉的CPU（中央处理器）这类专用芯片相比，FP-GA更便于根据不同的使用功能实现定制化。刚出厂时，FPGA就像一张白片，什么程序都没有，用户通过软件把程序编译成二进制码，再下载到白片上，成为具有特殊用途的专用芯片，以此满足个性化需求。它是一款既能设计又能计算的芯片，拥有硬件可编程、集成度高、并行计算能力强、延迟低等优点。因此，FPGA成为工业、通信、消费、电子、人工智能等领域不可或缺的基础芯片。

        在中国，FPGA领域面临“卡脖子”问题。上世纪80年代，第一颗真正意义上的FPGA芯片在美国诞生，至今，全球很多国家都开展过相关技术的研发，但目前市场主要份额仍掌控在美国公司手中。数据显示，2019年美国供应商赛灵思、英特尔、莱迪思合计占据了85.2%的市场份额，国产FPGA市场份额较小；与此同时市场前景却很广阔，预计全球FPGA市场将从2021年的68.6亿美元增至2025年的125.8亿美元。

        早在2005年，京微齐力创始人兼CEO王海力便毅然投身FPGA的自主研发中。十余年间，从核心专利的积累到研发团队的磨合，再到FPGA产品的导入，为京微齐力积累了早期的技术和人才储备。2017年，京微齐力成立后，逐渐组建起涵盖软件、硬件、系统、生产、销售等核心部门的近百人完整团队。在研发方面，技术团队不断提升电子设计自动化（EDA）软件工具性能，导入硬件先进工艺，以量产中小规模系列产品为基础，为中高端系列产品探索技术路径，逐步实现“万能芯片”的国产替代。

        以源头自主研发和迅速场景落地为双驱动，京微齐力进入快速发展阶段。截至目前，该企业拥有超过200项专利，具备独立完整的自主知识产权，涵盖FPGA内核设计、芯片开发、EDA软件开发、IP开发与集成等全栈技术领域。在65nm、55nm、40nm工艺节点方面，京微齐力已实现全面量产，22nm产品从今年开始逐步规模量产。目前，团队正在开展12nm和14nm产品的技术攻关。在应用场景方面，京微齐力优先重点突破消费类市场，此外，在安防、工控、通信等重要领域进行针对性布局，实现累计出货量超千万颗。

        随着信创产业的发展，京微齐力入驻北京经开区信创园也为今后的加速国产化奠定基础。“作为工信部和北京市联合部署建设的国家级信创园区和国家信息技术应用创新基地，信创园聚集起170余家信创产业上下游企业，我们不仅享受到北京经开区的政策和平台赋能，也和信创园内的配套企业逐步建立联系，为进一步寻求更多产业链合作提供便利条件。”王海力说。