文章目录

前言
一、FPGA
- 1、国外主要品牌
- - 1.1、Xlinx(赛灵思)
  - 1.2、Altera （艾尔特拉）（已被intel收购）
  - 1.3、Lattice（莱迪斯）
  - 1.4、Actel
  - 1.5、Achronix
- 2、国内主要品牌
- - 2.1、深圳紫光同创
  - 2.2 上海安路科技
  - 2.3 广东高云
  - 2.4 西安智多晶
  - 2.5 京微齐力
  - 2.6 上海遨格芯
  - 2.7 成都华微科技
  - 2.8 上海复旦微电子
二、主要编程软件介绍
- Xlinx软件
- Atera软件
- Lattice软件
- 国产软件
- - 1 紫光同创 PDS
  - 2 智多晶
总结
- 1.主要引用文章
- 2.总结

前言

随着人工智能的普及，在落地过程中由于需要实时处理大批量的图片和视频数据，在硬件设计过程中，fpga都会作为硬件架构中的周转，所以近年来fpga工程师的需求越来越大，本文旨在归纳一下目前市场主流的fpga芯片和其主要属性。

一、FPGA

1、国外主要品牌

1.1、Xlinx(赛灵思)

官网地址：赛灵思官网
介绍：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。
开发工具：Vivado（读音可能是vivado），ISE(出了vivado之后，xilinx已经不考虑去升级ISE的版本了)

其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系列产品，其目的应该是作为低端Spartan和高端Kintex的过渡产品，尤其在通信接口方面，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Aritix系列。

3、Kintex和Virtex系列为Xilinx的高端产品，包含有28nm的Kintex7和Virtex7系列，还有16nm的Kintex7 Ultrascale+ 和Virtex7 Ultrascale+系列。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,可嵌入ARM Cortex系列CPU,逐渐成为目前SOPC热门应用。

1.2、Altera （艾尔特拉）（已被intel收购）

官网地址：https://www.intel.com/content/www/us/en/products/programmable.html

Altera公司的FPGA器件大致分三个系列：一是低端的Cyclone系列;二是高端的Stratix系列;三是介于二者之间可以方便ASIC化的Arriva系列。

1、MAXII系列：MAXII 系列为CPLD, Altera一度以其CPLD闻名，如果选用CPLD，毫不犹豫用Altera的，至于CPLD和FPGA的区别，在此就不多说了。后面文章会有介绍。

2、Cyclone系列：最新为Cyclone10，定位与消费类产品，和Spartan为竞争对手，逻辑资源和接口资源都相对少，特点为性价比高。

3、Stratix系列：最新为Stratix10，为高端应用，和Xilinx的Virtex系列竞争。

4、Arria系列：为SOC系列FPGA, 内置ARM Cotex A9的核。最新技术为20nm工艺。

5、Intel的arria 10 fpga 系列：支持DDR4存储器接口的FPGA。Altera的Arria 10 FPGA和SoC是业界先进的能够支持这一速率DDR4存储器的FPGA，存储器性能比前一代FPGA提高了43%，比竞争20 nm FPGA高出10%。硬件设计人员现在可以使用最新的Quartus II 软件，在Arria 10 FPGA和SoC设计中实现，666 Mbps DDR4存储器数据速率。

1.3、Lattice（莱迪斯）

介绍：著名的可编程逻辑解决方案供应商，仅次于Xilinx和Altera。
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、Actel

介绍：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。于2010年被安美森收购。

产品介绍：

1、基于FLASH的通用FPGA系列，包括有PolarFire、IGLOO2，IGLOO2三个高、中、低端系列。

2、特殊领域应用系列，如基于SOC的 ProASIC3和数模混合的Fusion。内置有ARM，AD等。

3、反熔丝FPGA，主要用于航天，有抗辐照功能，不可重复擦写，烧写一次有问题，片子就报废了。所以，充分的仿真是非常有必要的。

1.5、Achronix

介绍：Achronix是一家提供高性能，高密度FPGA方案的美国高科技公司。致力于最先进的22nm 3D FinFET 技术发展新一代FPGA器件。

产品介绍：
其Speedster22i为世界上最快的FPGA,拥有丰富接口，如100G Ethernet, 100G Interlaken, PCI Express 和 DDR3。
其特点是：规模大，功耗低和性价比高。
面向市场：通信，测量，CPU加速和军工等领域。

2、国内主要品牌

国内 FPGA 厂商主要有 8 家：紫光同创、国微电子、成都华微电子、安路科技、智多晶、高云半导体、上海复旦微电子和京微齐力。

2.1、深圳紫光同创

紫光同创、安路科技和高云半导体曾被台媒称为“国内FPGA三架马车”。

紫光同创是紫光集团旗下紫光国微的子公司，成立于2013年，有十余年可编程逻辑器件研发经历，布局覆盖高中低端FPGA产品。

早在2015年，紫光同创就成功推出国内第一款实现千万门级规模的全自主知识产权高性能FPGA芯片Titan系列，采用40nm工艺，可编程逻辑资源最高达18万个，已广泛应用于通信、信息安全等领域。

Titan系列高端FPGA产品PGT180H已向国内多家领先通信设备厂商批量供货，该型号产品去年全年销售额近1亿元。

今年3月，紫光同创推出Logos-2系列高性价比FPGA，采用28nm CMOS工艺，相较上一代40nm Logos系列FPGA性能提升50%，总功耗降低40%，可满足工业自动化、物联网、视频图像处理等应用需求，已量产发货。

紫光同创具备大规模FPGA全流程开发设计能力，产品市场覆盖航天航空、通信网络、信息安全、AI、数据中心、工业物联网等领域。

2.2 上海安路科技

2020年5月19日，在上海市科学技术奖励大会上，上海安路科技自主完成的“基于混合粒度逻辑结构的自主FPGA研发和产业化”项目荣获2019上海市科技进步奖三等奖。

安路科技成立于2011年，总部位于上海张江，2014年获中信资本投资，2015年获杭州士兰微和深圳创维集团联合投资，2017年获华大半导体和上海科技战略投资。

安路科技团队已从2019年初的120人扩张到逾200人，量产及在研产品覆盖高中低端，面向数据中心、AI、通信、工业控制、视频监控等领域。

此前安路科技量产的中等性能FPGA芯片成功进入LED显示屏控制卡市场和高清电视TCON控制卡市场，并计划与国内通信企业展开深度合作。

其FPGA从55/40nm进入主流28nm工艺平台，在器件性能和容量上也都有较大的提升，相应地对FPGA编译软件和IP也提高了要求，28nm器件预计在2020年批量供应。

在今年年初接受媒体采访时，安路科技总经理文余波提到公司在满足通信、工控需求外，少量芯片被放到消费电子市场，在报价等同于国际先进器件的情况下，客户也愿意优先使用安路的芯片，给出的原因是安路的器件性能好于国外竞品、质量更好。

另据公开报道，安路科技预计将在2020年实现一千万门级产品的量产，并将完成五千万门级产品的研发。

2.3 广东高云

广东高云半导体在国内FPGA的知名度相对较高。其CEO朱璟辉和SVP宋宁都曾在莱迪斯工作。朱璟辉从清华大学毕业后，曾于1996年-2011年在莱迪斯任职，历经七代FPGA产品的研发；宋宁在莱迪斯、Cadence均曾任职高级工程师。

目前其研发团队逾百人，在硅谷、上海、济南均建立了研发中心，核心技术人员平均从事核心FPGA软件、硬件技术开发超过15年以上；其产品已经渗透到十多个行业中，在通信、工控、消费等领域得到应用。

自2014年成立以来，高云半导体坚持正向设计，先后推出晨熙、小蜜蜂两个家族、4个系列的FPGA产品，涵盖了11个型号、50多种封装的芯片、自主知识产权EDA开发软件并持续改进。

2015年一季度，该公司量产出国内第一块产业化的55nm工艺400万门的中密度FPGA芯片，并开放开发软件下载；2016年第一季度又顺利推出国内首颗55nm嵌入式Flash SRAM的非易失性FPGA芯片；2018年，高云宣布研发成功国内首款28nm中高密度FPGA芯片GW3AT-100。

2019年，高云半导体迈出向新兴运算平台拓展的重要一步，实现异构SoC FPGA的产品化，推出各种支持Arm、RISC-V软/硬核的FPGA产品，在此基础上高云半导体研发了GoAI解决方案，性能较单独使用Cortex-M类微控制器提高了78倍以上。

2.4 西安智多晶

去年9月，小米旗下长江小米产业基金以227.7万人民币投资智多晶，持股9.26%，成为智多晶第四大股东。

智多晶的创始人贾红也是清华学子，1982年考入清华大学核物理专业，1992年赴美读书，到2012年与几位志同道合的朋友一拍即合，回到陕北家乡发展最快的西安高新区创业，成立智多晶，随后还在北京设有EDA软件研究中心。

智多晶曾于2013年10月正向研发出首款拥有自主知识产权的可编智能FPGA芯片，据说是全球除四家美国公司之外，第五个跨过技术门槛的团队。

目前智多晶已实现55nm、40nm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，2019年芯片销售额有望破1亿元。

智多晶现有产品Seagull 1000系列CPLD芯片、Sealion 2000系列FPGA芯片等已受到市场认可，2017年以来累计出货量逾一千万片。

2020年，智多晶28nm工艺高端FPGA产品取得突破性进展，智多晶Seal 5000系列FPGA产品，采用CMOS电路结构 28nm工艺制程，能够有效降低产品功耗、提升产品性能，并进一步完善公司的产品线。

其产品覆盖市场包括LED驱动、视频监控、图像处理、智能仪表、工业控制、4G/5G通信网络、数据中心等，已与富士通、诺瓦电子、海康威视等多家知名企业建立合作关系，并开始研发测试智能人脸识别芯片。

2.5 京微齐力

京微齐力成立于2017年6月，定位是中国最优秀的国产FPGA及新一代异构可编程计算芯片的供应商。

其创始人兼CEO王海力本科毕业于国防科技大学计算机科学专业，硕士和博士毕业于清华大学计算机系EDA专业。

2015年年底，还在清华大学读博士的王海力加入一家新成立的中外合资FPGA公司雅格罗技，这家公司在北京市引导资金的支持下于2010年更名为“京微雅格”。

2016年，前期开发产品市场推广受阻、项目资金迟迟未落实等多重原因，致使京微雅格运营陷入困境，上百名员工离职。后在包括王海力在内的公司仅剩8名坚守员工二次创业成立了京微齐力，并取得了数轮融资。

重整旗鼓的京微齐力，在获得京微雅格上百件专利和专有技术的授权及二次开发权后，不仅面向通信、工业、医疗等场景提供传统FPGA芯片，还瞄准云端服务器、消费类智能终端等新兴场景，研发新一代AI可编程芯片AiPGA、边缘异构芯片HPA、嵌入式可编程eFPGA三大系列产品。

截至2019年9月，公司已实现销售过千万元，超过上一年全年。除已量产的40nm FPGA芯片外，该公司也在发力中高端FPGA产品，开始研发新一代28nm/22nm FPGA产品。

2.6 上海遨格芯

上海遨格芯微电子（AGM）成立时间比京微齐力早两年，为一家中低端、低密度FPGA的芯片提供商。

该公司由来自美国硅谷知名可编程逻辑芯片企业的团队和国内资深工程团队创办，以开发自主产权的编译软件开始，兼容切入现有FPGA软件的生态链。

在看到智能手机风口后，AGM推出一款用于智能手机及物联网的FPGA芯片，并通过了三星公司严格的供应商测试认证，成为三星Galaxy手机除莱迪斯外唯一备选的FPGA器件，实现了国内FPGA公司出口零的突破。

经过近几年的产品迭代及市场扩展，AGM逐渐积累起较稳定的客户，并形成面向CPLD、FPGA、FPGA+CPU、SoC等方向的多个产品线，产品覆盖消费电子、工业、通信、AI计算等市场，成为国内FPGA领域表现亮眼的一匹“黑马”。

2.7 成都华微科技

成都华微科技是国家“909”工程集成电路设计公司和国家首批认证的集成电路设计企业，隶属于中国电子信息产业集团，于2000年3月注册。

该公司由华大集团、成都成电大学科技园、成都创新风投、成都华微员工团队四家股东共同投资创办，是位于成都的一家军民融合企业，专业涉及微电子、计算机、通信、电子信息、软件等相关领域。

成都华微科技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，连续承担国家“十一五”、“十二五”、“十三五”FPGA重大专项，可编程逻辑器件、高速高精度ADC/DAC领域居于国内领先地位。

目前成都华微科技是中国电子信息产业集团的异构可编程片上系统的设计技术创新中心。

2.8 上海复旦微电子

上海复旦微电子于1998年在复旦大学逸夫楼成立，曾于2000年在港交所上市，2019年拟于A股上市，今年3月更换辅导机构冲刺科创板。

该公司在FPGA领域有近20年的研究和发展，是国内为数不多自主研发FPGA的研究机构。

前期复旦微电子曾研制出的自主知识产权千万门级FPGA产品，突破了在传统集成电路设计基础上的高可靠性设计，经测试其高可靠性能处于国际领先地位。该系列产品已成功应用于我国卫星导航、载人航天等重大工程项目中。

在2018年5月第二届中国高校科技成果交易会上，复旦微电子发布新一代拥有自主知识产权的亿门级FPGA产品，填补了国内超大规模亿门级FPGA的空白，各类指标已达国际同类产品先进水平。

二、主要编程软件介绍

Xlinx软件

早期的软件：（目前已经放弃对ise的更新支持）
下载地址，可以从引用处下载
套餐1：
ISE_14.7 + ModelSim_SE_10.5(及以上版本) + Notepad++/UltraEdit
套餐2：
ISE_14.7 (win10特别版) + ModelSim_SE_10.5(及以上版本) + Notepad++/UltraEdit

现在主推的软件
套餐1：
Vivado_16.4 + ModelSim_SE_10.5(及以上版本) + Notepad++/UltraEdit

套餐2：
Vivado_18.1 + ModelSim_SE_10.5(及以上版本) + Notepad++/UltraEdit

套餐3：
Vivado_18.3 + ModelSim_SE_10.5(及以上版本) + Notepad++/UltraEdit

文本编译器：还有其他比较优秀的替代方案，如vscode，subline等。

Atera软件

套餐1：
QuartusII_13.0 + ModelSim_SE_10.5(及以上版本) + Notepad++/UltraEdit

套餐2：
Quartus_Prime_15.1+ ModelSim_SE_10.5(及以上版本) + Notepad++/UltraEdit

Lattice软件

Diamone(最新版) + ModelSim_SE_10.5(及以上版本) + Notepad++/UltraEdit

国产软件

1 紫光同创 PDS

PDS这个界面还真和ISE有点神似

2 智多晶

是使用的自主开发软件HqFPGA

总结

1.主要引用文章

1.1 FPGA软件下载地址和介绍
1.2 典型的FPGA芯片有哪些，看完这篇文章就知道了

2.总结

目前国外三家公司基本垄断全球市场的百分之九十。
国产FPGA起步较晚，加之国外企业在技术和专利方面的壁垒，国内在整个FPGA产业链上与国外差距依然非常大，包括在技术积累、专利数量、人才储备、制程工艺、逻辑规模、性能指标、生产和供应链能力、研发投入、生态和行业整合能力等多个方面。

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