芯片|Xilinx芯片太贵，我选择国产替代！聊聊国产FPGA芯片选型( 三 )

下图是基于复旦微FMQL45T900芯片的开发板，可替代Xilinx ZYNQ FPGA 7045 ，集成FPGA和四核ARM Cortex-A7 。

5.智多晶（西安）共分为3个系列：Seagull 1000 ， Seagull 2000和Seagull 5000系列。

Seagull 1000系列

64、128、256逻辑单元可选， 0.162um工艺，最大频率Fmax=322MHz

Seagull 2000系列

5K、12K、25K逻辑单元可选，低功耗55nm工艺，内置硬核DSP ，内置 Flash ， LVDS最高发送速率可达840Mbps ，接收速率可达875Mbps ，支持400Mbps DDR2 SDRAM接口，支持MIPI ，接口速率高达1.2Gbps ，支持常见的LVDS、LVCMOS、LVTTL等IO标准。

Seagull 5000系列

30K 至 325K 逻辑单元的器件，多达 500 个用户IO ， LUT6结构，先进 28nm 铜 CMOS 工艺，最大频率500MHz ，硬件乘法器， LVDS 接口高达 1.6 Gbps ，嵌入式硬核ARM、ADC、DDR2/3控制器。
6.京微齐力（北京）共分为：HME-R（河）、HME-M（华山）、HME-P（飞马）和HME-H（大力神）4个系列。目前已经全面实现65/55/40nm量产， 2022年开始22nm规模量产。

HME-R系列

低功耗、高性价比， 40nm工艺， LUT4结构，逻辑容量为1-3K ，主要面向低功耗应用领域，内嵌存储器，最小支持1.5mmx1.5mm封装。

HME-H系列

集成ARM Cortex-M3硬核控制器和高性能FPGA ， ARM核最大时钟300MHz ，逻辑性能最大200MHz ，硬核形式整合以太网、USB、CAN、DMA控制器以及DDR控制器等外设，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。

HME-P系列

TSMC 40nm CMOS工艺，全新的LUT6结构， 6.5Gbps Serdes高速I/O ， 1333M bps硬核DDR2/3控制和PHY ，高速AXI、PCIe、DDR2/3硬核IP ，面向需要高速率高性能大容量的FPGA市场。

HME-H系列

集成高性能FPGA、增强型MCU和MIPI接口的智能型视频桥接器件，增强型8051 MCU ，内嵌DSP单元，主要面向视频处理领域，可广泛应用于手机、平板、可穿戴、VR、AR、无人机和智能家居等市场。
FX-伏羲软件是京微齐力自主研发的一款EDA软件，可以进行FPGA和SoC应用设计，还可以支持其他常用的第三方设计工具进行协同设计。友好的图形化用户界面，丰富的IP ，支持命令行操作，支持远程下载编程，比特率加密，片上调试等等。
国内的FPGA厂商还处于发展期，市场占有率和营收规模还比较有限，但是可以说是国家的希望和未来。
国产替代需要考虑的因素对于国内这么大的FPGA市场，如果要进行FPGA国产化方案替代，以下几个因素是需要考虑的：
1.工艺制程、门级规模、SerDes速率这3个参数，也是衡量FPGA基本性能的重要指标，工艺制程直接影响芯片的功耗、性能和成本，如果功耗过大，那么在硬件设计时就需要考虑电源的功率和散热问题。制程同样也影响着门级规模，越高的制程工艺，那么在同样面积大小的晶圆上就可以做出更大规模的门级电路，当然也具有更大的设计空间。 SerDes的传输速率，则影响FPGA在进行高速数据传输、处理时的性能。
以市场占有率较高的Xilinx为例，最新的UltraSCALE+系列FPGA芯片的制程工艺已经达到了16nm ，而国产FPGA厂商的大多产品还是28nm工艺。

2.可靠性、稳定性和一致性FPGA通常应用在一些需要高速、实时处理的场景，可靠性、稳定性极为重要。芯片在不同温度、湿度、震动、盐雾等环境下的性能表现？芯片的寿命能使用多久？每颗芯片的性能参数是否在一定范围内保持一致？这些都是需要在进行国产化替代时，需要考虑的问题。