国产FPGA往事

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我去年和紫光同创原厂的技术专家写了一本书——《国产FPGA权威开发指南》，我想请FPGA开发者同行多多指点和提建议。

但是今天我更想和大家聊的是国产FPGA和我在国产FPGA这个圈子里经历过的很多有趣的事情，虽然网上分析国产FPGA或者国产半导体的崛起原因很多，但是更多的还是历史的机遇，鹰酱的川建国，无论其他人怎么想，像我们这种历史车轮下的一粒尘埃，在2018年之前，至少我和我身边的一线工程师朋友是不大可能会去选择国产器件的，为啥？Xilinx性能好，开发资料全，开发环境友好......有这么多好的前提下为啥我们要去选择国产FPGA，完全没有理由啊：毕竟价格死贵、器件不稳定、时序报告也不准、资料连个XX都没有（这是我们当时的真实现状）......

所以不管各家公司怎么去吹市场策略多么牛X，但核心逻辑还是：历史的接力棒到这了，风口来了，就这么起飞了......

(图源：网络)

2012年，我刚来深圳，群里讨论最多的还是Xilinx和Altera，甚至用Lattice的人都挺少（其实到今天用的人也不多），只是偶尔有人会提起京微雅格，可能当下很多开发者都不知道这家公司的存在......这家公司在风口到来前两年，很遗憾资金链断裂，后来虽然经过重组，成立新的公司“京微齐力”，但是对于一个公司，一旦失去技术的传承，市场的延续，要重新起来就挺难......有时候想想，如果当年京微雅格能再挺两年，也许目前国产FPGA市场还不一定是个什么样的格局，直到今天，偶尔跟以前京微雅格的朋友提起当年的一些事情都会感叹：京微雅格那颗内嵌8051单片机的FPGA，主频能到200Mhz，即使放在今天，也是很牛X的......

（* 网上找了一张颇具有年代感的图片）

那会在大部分FPGA开发者的世界里，只有Xilinx和Altera。虽然今天很少有人提起Altera，但是我敢打赌，超过10年以上经验的老逻辑码农，当年在大学用的肯定是“阿尔特拉的赛克龙”，为啥？Altera大学计划做得好啊，中文资料全，并且Quartus II就是比ISE好用，当年Altera开发板也便宜，Xilinx还是有点高攀不起，对于大部分大学生来说，Xilinx那玩意，只是听说很牛X，但是那玩意就像神仙姐姐，都是听过，没见过，也没用过......

在大部分人心里，Xilinx还是通讯市场用的多，其余领域太少。只是后来，如大家所知：2015年Altera被Intel收购，成为了Intel的一个部门——PSG（可编程解决方案事业部），后来又被拆分，2024年更是传出来要被出售......总结一句话：本来以为遇到了高富帅，从此飞黄腾达，荣华富贵，没想到是个嫖客，嫖完就被卖了......

在今天，Altera在国内的新增市场已经很小，用Altera做新项目开发的也不多，更多的是在做一些存量市场和一些差异化领域，Altera整个国内的工程师及市场销售人员也是换了一波又一波......虽然打着旗号要重回国内市场，但是作为一线的开发者，个人觉得难，太难了，高端做不过Xilinx，中低端性价比又比不过国产。更贴切的说，Altera是一个没落的贵族：牛X过，也曾经辉煌过，但是未来的道路还是很曲折呀......

2015年的深圳科技园，距离豪威科技大厦300米的地方是创维半导体大厦，那一年创维楼上有家公司在楼下停了一排奔驰宝马作为公司的年终奖，瞬间成了热搜，上了头条，这家公司就是如今大家熟知的DJI(大疆)。距离豪威科技大厦不到500米的位置，有着另一家巨头：ZTE(中兴通讯)。为什么会提到这两家公司，因为当年DJI的无线图传就使用的FPGA+AD9361的方案（低配版用的WIFI+功放），而ZTE也是国内Xilinx和Altera的大客户，在有线通讯产品和无线产品中大量使用FPGA作为协议的转换和数字信号的处理。

随着DJI的爆火，当年许多做专网通讯、直放站的工程师转行到了消费类无线图传的开发（我也是那一年从医疗方向转到了无线通讯方向），虽然基于COFDM的FPGA无线图传方案爆火，传统通讯市场FPGA的需求也很旺盛，但是在豪威科技大厦楼上的那家国产FPGA芯片公司却还刚刚处在市场的开拓期，这家公司叫同创国芯，也就是今天大家所熟知的紫光同创。

2015年虽然FPGA市场需求已经很旺盛，但是国产FPGA还远远没有像今天这样被大家所熟知：京微雅格资金链刚断裂、紫光同创第一颗器件刚刚出来、高云半导体成立才第二年、安路半导体还在到处找融资、智多晶还聚焦在LED市场做些小规模CPLD和FPGA......

2015年紫光同创的第一颗器件是基于40nm工艺，180K等效逻辑规模，应该算是国内第一颗千万门级FPGA了，也是经历了好几年的磨合才最终得到了市场的认可，目前这颗器件已经迭代到了第三代产品，逻辑规模也是从之前的180K翻了好几倍，如下图：

（Titan系列选型、图片来自紫光同创官网）

这几年紫光同创陆续推出了异构的Kosmo系列、高性价比的Compa系列、中等规模的Logos系列（基于40nm的logos和基于28nm的logos2）、高性能的Titan系列（信息来源于官网），满足了多样性和差异化的需求，产品的稳定性也得到了极大的提升。

我们这次教材配套讲解的就是Logos系列的第二代产品——Logos2，这个系列产品的等效逻辑规模从25K~200K，支持SERDES高速接口、PCIeGen2、DDR3等高性能模块和接口，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。

当然，这个系列的硬件水平已经超过了Xilinx Artix7 系列同等逻辑规模的产品，并且拥有更好的性价比，产品稳定性也经过了市场的充分验证，但是生态方面相较于已经发展了20多年的Xilinx来说，还是远远不够的。当然，整个国产FPGA都面临着同样的问题，这也是我们这次编写这本书的意义。

这本书总共分为八个章节，分别从FPGA市场发展、FPGA硬件架构及原理、PDS软件设计及使用方法，市场应用及案列四大方面进行阐述，并配套基于紫光同创Logos2的FPGA开发板（如下图：盘古676系列两款-盘古100pro+和盘古200pro+），同时支持100K和200K两个等级逻辑规模的器件，教材也涵盖了紫光同创FPGA开发的全流程。

这本书的编写也得到了紫光同创市场销售部门技术专家的大力支持，紫光同创市场销售副总裁包朝伟博士、AE技术主管彭祥吉、技术专家项圣文（都是FPGA通讯行业的资深前辈）等，更是深度参与了这本书的编写，书中的很多章节都是很多一线市场人员和工程师的经验分享。

比如：在第一章节中，我们依托证券公司及咨询公司的分析报告，并结合客户实际案例，总结了FPGA的市场分布和特点，从数据的结果分析FPGA未来的发展方向；又比如：在第八章节中，我们分享了客户在使用PCIE的过程中出现的断链问题，并且在复现频率很低、甚至几天才出现一次错误的情况下，工程师是怎么去复现问题，怎么去解决问题的，并且记录了整个问题的解决思路；不仅仅如此，我们还分享了在很多产品使用中FPGA的应用方法，并且给出了系统框图，阐述了该应用方法的特性，帮助大家更深入的去了解FPGA的广度，切实感受FPGA并行及灵活的特性。