国产FPGA选型指南：如何选择适合你的国产FPGA芯片？

FPGA自1985年由Xilinx的创始人之一Ross Freeman发明后，全球90%的FPGA市场一直被国外厂家所占有，主要是这四家公司：Xilinx、Altera、Lattice、Microsemi。

Xilinx 和Altera公司占据了全球近80%以上的市场份额，且拥有着FPGA领域绝大多数专利，已构建了难以逾越的技术壁垒，现在这两家已经分别被AMD和Intel收购。

尽管FPGA芯片行业存在极高的技术壁垒，但我国一直在不断探索FPGA技术，从逆向设计到自主研发，涉及军工领域、市场广阔的工业和民用领域。

本文主要介绍一下我们国内的主流FPGA厂商，它们的产品已应用于通信、工业、军工、消费电子等领域。

一、国产FPGA

1、安路科技（上海）

安路科技是一家专注于FPGA芯片研发和销售的公司，成立于2011年。公司拥有一支技术精湛、追逐创新的研发团队，研发人员毕业于国内外著名高校。主营业务包括现场可编程逻辑器件芯片（FPGA）及配套开发软件工具的研发与销售。

安路科技具备FPGA芯片硬件和FPGA编译软件的自主研发能力，拥有多项专利和技术突破。

主要产品：

SALPHOENIX®高性能产品系列，应用于工业控制、通信接入、显示控制。

SALEAGLE®高效率产品系列，应用于通讯设备、工业显示屏、智能手机、IoT联网设备。

SALELF®低功耗产品系列，应用于视频电子、消费电子、RISC-V。

SALSWIFT®系统芯片系列FPGA FPSoC，应用于视频处理、高速接口、DDR、PCIE、通信设备。

​官网：国产FPGA创新者 - 安路科技-国产FPGA创新者 - 安路科技 (anlogic.com)

开发软件：TangDynasty(TD)

2、紫光同创（深圳）

深圳市紫光同创电子有限公司，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。

主要产品：

（1）Titan-2系列

采用先进成熟工艺，支持SERDES高速接口、PCIe Gen3、DDR3/4等高性能模块和接口，为客户提供高性能的可编程解决方案，可广泛应用于通信、图像视频处理、数据分析、网络信息安全、仪器仪表等行业。

（2）Titan-2系列

采用先进成熟工艺，支持SERDES高速接口、PCIe Gen3、DDR3/4等高性能模块和接口，为客户提供高性能的可编程解决方案，可广泛应用于通信、图像视频处理、数据分析、网络信息安全、仪器仪表等行业。

（3）Logos-2系列

采用先进成熟工艺，逻辑单元规模覆盖25K-200K，提供丰富的片上资源和高性能接口，支持高速SERDES、PCIe Gen2、DDR3等特性，相对于前一代性能提升50%，功耗降低40%，适用于大批量、低功耗、高性能的应用需求，在通信、视频图像处理、工业控制、医疗、消费电子等领域应用广泛。

（4）Logos系列

Logos系列FPGA采用先进成熟工艺和全新LUT5结构，集成RAM、DSP、ADC、Serdes、DDR3等丰富的片上资源和IO接口，具备低功耗、低成本和丰富的功能，为客户提供高性价比的解决方案，广泛应用于工业控制、通信、消费类等领域，是客户大批量、成本敏感型项目的理想选择。

（5）Compa系列

Compa系列CPLD产品，采用成熟工艺和自主产权体系结构，满足低功耗、低成本、小尺寸的设计要求，适用于系统配置、接口扩展和桥接、板级电源管理、上电时序管理、传感器融合等应用需求，广泛应用于通信、消费电子、无人机、工业控制等领域。

官网：紫光同创 (pangomicro.com)

开发软件：Pango Design Suite

3、高云半导体（广州）

广东高云半导体科技股份有限公司成立于2014年，是一家专业从事现场可编程逻辑器件（FPGA）研发与设计的国产FPGA高科技公司，致力于向客户提供从芯片、EDA开发软件、IP、开发板到整体系统解决方案的一站式服务。经过多年的积累，高云半导体在FPGA芯片架构、SOC芯片设计、FPGA集成EDA开发环境、FPGA通用解决方案等整个生态链均有核心自主知识，以及国内外发明专利。

公司于2015年一季度规模量产出国内第一款产业化的55nm工艺400万门的中密度FPGA芯片，并开放EDA开发软件下载；2016年第一季度顺利推出国内首颗55nm嵌入式Flash SRAM的非易失性FPGA芯片；2017年实现FPGA芯片的规模出货；2019年，发布国内第一颗FPGA车规芯片，并实现规模量产。

主要产品：

（1）晨熙家族

采用55nm SRAM工艺，内部资源丰富，具有高性能的 DSP 资源，高速 LVDS 接口以及丰富的 B-SRAM 存储器资源，这些内嵌的资源搭配精简的 FPGA 架构以及 55nm 工艺使 GW2A 系列 FPGA 产品适用于高速低成本的应用场合。

（2）小蜜蜂家族

采用55nm嵌入式闪存工艺，具有低功耗、低成本、瞬时启动、高安全性的非易失性可编辑逻辑器件。其中GW1NS系列是SoC产品，内嵌 ARM Cortex-M3硬核处理器。

（3）Arora Ⅴ

基于 22nm 先进工艺的可编辑逻辑器件，内部资源丰富，具有全新构架且支持 AI 运算的高性能 DSP ，高速 LVDS 接口以及丰富的 BSRAM 存储器资源，同时集成自主研发的 DDR3、支持多种协议的 12.5Gbps SERDES(GW5AT-138 支持)，提供多种管脚封装形式，适用于低功耗、高性能及兼容性设计等应用场合。

官网：广东高云半导体科技股份有限公司 (gowinsemi.com.cn)

开发软件：云源软件

4、智多晶（西安）

西安智多晶微电子有限公司，成立于2012年，总部位于西安，北京设立有EDA软件研究中心。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。赋能产业，“芯”系未来，是智多晶的奋斗愿景，团队致力于在LED驱动、视频监控、图像处理、工业控制、4G/5G通信网络、数据中心等各行业应用充分发挥FPGA的方案优势，以市场和客户为导向，帮助合作伙伴提升其核心竞争力。

目前已实现55nm、40nm工艺中密度FPGA的量产，并针对性推出了内嵌Flash、SDRAM等集成化方案产品，截至2018年已批量发货2KK片。

主要产品：

（1）Seagull 1000 系列

采用0.162um的生产工艺，有64、128、256阵列规模可选。

（2）Sealion 2000系列

采用55nm生产工艺，有5K、7K、12K、25K等逻辑资源可选。

（3）Seal 5000系列

采用28nm铜CMOS工艺，有30K~325K逻辑单元资源可选。

官网：西安智多晶微电子 (isilicontek.com)

开发软件：西安智多晶微电子 (isilicontek.com)

5、复旦微（上海）

复旦微是国内FPGA领域技术领先的公司之一，其产品线包括千万门级FPGA芯片、亿门级FPGA芯片以及嵌入式可编程器件（PSoC）三个系列。其中，基于28nm工艺制程的复旦微亿门级FPGA芯片采用了业内最先进的CMOS工艺，是国内最早研制成功的亿门级FPGA芯片之一，并已实现量产销售。这款FPGA芯片不仅性能优异，而且具有低功耗、高可靠性等特点，广泛应用于通信、工控、医疗等领域。

官网：上海复旦微电子集团股份有限公司-国内从事超大规模集成电路的设计、开发和提供系统解决方案的专业公司 (fmsh.com)

开发软件：procise

6、京微齐力（北京）

京微齐力（北京）科技股份有限公司注册在北京经济技术开发区，总部设于亦庄，在中关村设有研发中心；在上海、深圳、青岛、武汉等地有技术支持，市场销售及研发团队。京微齐力是国内最早进入自主研发、规模生产、批量销售通用FPGA芯片及新一代异构可编程计算芯片的企业之一。

公司具备独立完整的自主知识产权，涵盖FPGA内核设计、SOC架构设计、芯片开发、EDA软件开发、IP开发与集成等全栈技术领域。

（1）HME-R（河）系列

逻辑容量约为1~3K，主要面向低功耗应用领域，如手持类或其它移动便携式终端与设备。

（2）HME - M7（华山）系列

M7(华山)系列产品集成了主流的ARM Cortex-M3内核和高性能FPGA的智能型芯片，通过将FPGA、CPU、SRAM、ASIC、Flash以及模拟单元等功能模块集成在单一芯片上，M7能够满足不同应用场合的“可定制可重构可编程”设计需求，实现了FPGA的SoC化。

（3）HME - P（飞马）系列

P1采用了TSMC 40nm CMOS工艺，逻辑容量近60K。该系列产品使用了全新的LUT 6架构和32路全时钟网络，运行速度可达到700MHz。此外，针对高速大容量市场的应用需求，P1还整合了高速Serdes接口，最高可达6.5 G，1333Mbps 的硬核DDR2/3控制器和硬核PCIe接口以及36*18的DSP处理器。

（4）HME-H1D03（大力神）系列

HME-H1 FPGA是一款集成了高性能FPGA、增强型MCU和MIPI接口的智能型视频桥接器件。能够支持2K UHD及以上实时高分辨率、高带宽的移动接口摄像头和显示器，可广泛应用与手机、平板、可穿戴、VR、AR、无人机和智能家居等市场。

官网：首页_京微齐力官网 (hercules-micro.com)

开发软件：FX - 福晞软件

二、国产替代

如果需要考虑国产FPGA替代方案，需要考虑很多方面的因素。

首先需要考虑与当期使用的xilinx/intel FPGA芯片相匹配的型号，比如工艺制程、逻辑资源、功耗、性能、IO接口数等等，xilinx最新的生产工艺是16nm，目前国产FPGA都是采用的28nm生产工艺。

其次需要考虑兼容性、稳定性以及可靠性，需要结合产品实际使用的场景，比如工作温度要求等等。

最后要考虑国产FPGA开发工具和文档，以及提供的IP库资源，对比性价比和货源等方面的信息。

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