打破垄断 FPGA市场冲出本土黑马

全球FPGA市场近年来一直都处于非常稳定的竞争态势，不过这种状态可能很快就要被一家叫做Agate Logic的中国公司打破了。有鉴于中国市场的快速发展、FPGA本身在半导体产业链中的独特作用、中国政府的大力支持，并凭借完全自主自主知识产权的APGA (Adaptable Programmable Gate Array，灵活可编程门阵列) 以及由此带来的CSoC技术，这家企业相信，他们将会在FPGA市场上大有作为。

中国第一家

中国半导体消费市场近年来一直都保持着较高的增长速度，虽然在金融危机的打压下，这种增长在2008年稍显疲态，然而与整个大环境不太一致的是，FPGA 市场依然生机勃勃。“中国FPGA市场规模已经达到25亿元，‘十一五’期间该市场仍将保持年均30%以上的增长。中国尤其是位于北京的许多重要研究部门急需也长期需要FPGA用于国家安全和重点应用，比如航天航空，信息安全，知识产品保护等。”Agate Logic公司高级营销经理蒋伟斌表示。

正是在上述这样的外界条件下，Agate Logic应运而生。据介绍，这家总部位于清华科技创业园的初创公司成立于2005年7月，主要依托于清华大学科技园孵化器和创投资本。虽然成立只有短短三年时间，但是却已经在北京、上海和美国硅谷等地都设立了研发和销售中心，员工总数达到80余人，其中研发与技术人员占到75%以上。 “我们是中国第一家FPGA供应商。也是全球唯一家提供全套自主知识产权FPGA和EDA工具的可编程逻辑产品供应商。”蒋伟斌表示。

内嵌硬核的FPGA

简单地说，Agate Logic所谓的APGA就是一种融合了两种技术的可编程逻辑产品——它将FPGA和MPGA(掩模可编程逻辑器件)/ASIC技术结合在一起，从而令工程师在利用到可编程特性的同时还能获得可重构上的优势。

“许多客户目前都有将8051等MCU内核同FPGA集成在一起的需求。”来自Agate Logic的FAE经理王岳解释，“不过由于各种原因，大部分客户仍然采用FPGA+MCU两颗芯片的方式来满足这种需求。今天，借助APGA技术我们终于能够在单颗芯片上实现这一点——在Agate Logic的芯片中集成了高性能8051内核和FPGA逻辑，并通过灵活的互连资源将两者的优势结合在一起。”

王岳称，Agate Logic的产品主要有三个卖点：首先，无论是FPGA还是MPGA，目前在售的产品大都是出自美国供应商，其他国家可商用的该类产品几乎没有。“以 Xilinx和Altera为首的四大美国FPGA厂商占据了全球份额的99%，但是在需要的时候，许多中小客户却不能及时得到他们的支持。”他说，“作为一家本土厂商，我们能够给予客户这样的贴身关怀。”其次，与有市场上FPGA厂商只专注于芯片本身，而应用厂商则潜心于应用，与此不同的是，Agate Logic的定位比较模糊。“可以说我们是介于两者之间。而且在应用上我们还有清华大学”最后，一般的FPGA只有高端产品才会集成MCU内核，中低端产品用户并不能享受到这一技术带来的便利。“我们不仅能够帮助他们在单芯片上集成包括FPGA、MPGA、MCU、DSP以及其他IP在内的各种内核，除了减少PCB板尺寸外，还将省去电磁兼容等问题，而后者对于军工应用来说至关重要。”

王岳表示，可以将APGA看成一个包含了嵌入式软/硬核的FPGA。事实上，这正是其CSoC(Configurable System on Chip)技术的基础。顾名思义，CSoC就是由处理器、存储器以及I/O接口组成的可重构片上系统。蒋伟斌称，借助APGA芯片以及Agate Logic提供的Primace开发工具，客户可以利用第三方IP和工具来实现其自己的CSoC方案。

正如蒋伟斌所言：“我们的目标不仅仅是盯住目前的FPGA/CPLD 市场，还会紧盯DSP、MCU，依靠APGA技术帮助客户实现SoC。”

更低成本、更快速度

采用Agate Logic的产品能够为客户带来哪些好处？蒋伟斌表示：“和竞争对手比，我们可以以较低的成本、快速帮助客户拥有自己的ASIC芯片。”

“Agate Logic的APGA芯片可以帮助用户有效克服IC产业发展面临的困难。”蒋伟斌说，首先，客户能够拥有极低的NRE (开发初始费)，而且无最小订货量限制。其次，传统的ASI或者ASSP需要1年或以上的开发周期，而采用APGA可以在几周内可拥有自己的ASIC或 ASSP芯片，从而大大加快产品的上市时间。最后，如果客户端订货量增加, APGA的MP产品也能够帮助客户大幅降低成本、功耗，提高性能和可靠性。“总之，系统设计者能获得一个满足各种应用的需求，且和ASIC/ASSP价格相当、性能满足要求的可配置逻辑方案。”

以中低端为基础，向高端进军

Agate Logic三年的耕耘已经结出硕果。除了有多个产品推出外，目前也已经有客户推出基于AFPGA的终端产品。此外，在产品路景图上Agate Logic也有了长远的打算。

蒋伟斌介绍，Agate Logic目前已经推出AG1F4、AG1F4N、AG1F1系列、FP+MP系列等多个产品。其中前两者拥有4096个4-input FPGA 逻辑单元、内嵌4Mb Flash、带有72Kb (8x9Kb)可配置DPRAM和2个PLL，核电压1.2V，可编程I/O电压支持LVCMOS/LVTTL 3.3V，支持2 mA/4 mA/8 mA/12 mA/16 mA驱动电流。而AG1F1则拥有1024个4-input FPGA 逻辑单元、内嵌8位高性能工业级MCU和1Mbit OTP、带有18Kb (2X9Kb) 可配置DPRAM和1个PLL，核电压1.2V，可编程I/O电压支持LVCMOS/LVTTL 3.3V/2.5V/1.8V，并提供5V 输入电压 tolerance，支持2 mA/4 mA/8 mA/12 mA/16 mA驱动电流。而FP+MP系列则同时提供16k FPGA和16K MPGA 逻辑单元，是一款高灵活性和低成本的理想解决方案，除了内嵌高性能8051、提供多协议可配置的IO以及4个独立的PLL外，还提供576bits快速双端口DPRAM+56KBytes 内嵌式RAM。

已经有不少客户采用了Agate Logic的产品用于产品升级或换型。在蒋伟斌出具的应用案例中，原先采用的Altera、Xilinx、Lattice、Actel等厂商的FPGA都被Agate Logic的产品所替代。而其中的应用也囊括了步进电机控制、LCD驱动控制、数据传输、LED控制卡、微型打印机以及其他工业应用。

可以看出，Agate Logic目前所针对的市场还主要是中低端应用。不过该公司已经在积极的向高端市场进军。2009年7月，该公司并购了美国CSwitch公司，蒋伟斌称，这将会帮助他们进入光通信等高端FPGA应用领域。