بیست سال تلاش برای بهبود یک تراشه: تیمی متعهد به تعالی در تراشه‌های FPGA - مصاحبه‌ای با وانگ هایلی، مدیرعامل هرکولس میکرو

مدارهای مجتمع سنگ بنای جامعه اطلاعاتی را تشکیل می‌دهند، با این حال چین مدت‌هاست که با محدودیت‌های تکنولوژیکی اعمال شده توسط قدرت‌های خارجی روبرو بوده است. در میان این محدودیت‌ها، تراشه‌های FPGA به عنوان "جواهر تاج" صنعت IC شناخته می‌شوند. در چین، گروهی از پیشگامان پیوسته خود را وقف پیشرفت FPGA های داخلی کرده‌اند و خستگی‌ناپذیر برای شکستن انحصارهای خارجی تلاش می‌کنند. دکتر وانگ هایلی، بنیانگذار و مدیرعامل هرکولس میکرو، یکی از آنهاست.

هرکول میکرو در میان چین است'از اولین پیشگامان در تحقیق و توسعه مستقل، تولید انبوه و فروش گسترده FPGA های همه منظوره و تراشه های محاسباتی قابل برنامه ریزی ناهمگن نسل بعدی است. داستان آن با یک تیم تحقیق و توسعه در پارک علمی تسینگهوا آغاز شد. در سال ۲۰۱۷، این تیم-با بیش از یک دهه تجربه در تحقیق و توسعه FPGA-از نو شروع کرد و شرکتی را تأسیس کرد که ریشه در فرهنگ سازمانی «متحد به عنوان یک» دارد. اعضای اصلی پیش از این در جینگ میکروالکترونیک، یکی از اولین شرکت‌های داخلی FPGA، کار می‌کردند. پس از پشت سر گذاشتن سفر دشوار ایجاد چین'این تجربیات، وانگ هایلی، مدیرعامل شرکت، را از ابتدا تا انتهای مسیر، از ابتدا تا انتهای مسیر، از فروپاشی نجات داد.'عزم راسخ برای رهبری تیمش به سمت هدف «کامل کردن FPGAهای داخلی».

وانگ هایلی، مدیرعامل هرکولس میکرو

«اول زنده بمان، بعد دنبال توسعه برو»-این رویکرد عمل‌گرایانه، هرکول میکرو را تعریف کرد.'استراتژی بنیانگذاری. وانگ'تیم s فناوری پردازش بالغ ۴۰ نانومتری را برای عرضه چندین تراشه FPGA با ظرفیت کوچک تا متوسط ​​که لوازم الکترونیکی مصرفی، کنترل صنعتی و سایر بخش‌ها را هدف قرار می‌دهند، انتخاب کرد. این تراشه‌ها به لطف مقرون به صرفه بودن و مزایای متمایزشان، به سرعت اعتبار بازار را به دست آوردند و تولید انبوه را آغاز کردند و زمینه تجاری‌سازی را برای تحقیق و توسعه آینده فراهم کردند.

نمایشگاه محصولات میکرو هرکول

وانگ هایلی اظهار داشت: «پس از پشت سر گذاشتن مرحله اول، اکنون بر رشد تمرکز می‌کنیم.» در سال 2022، پس از سری‌های Zihe (HME-R) و Shan (HME-M)، شرکت Hercules Micro چندین FPGA 22 نانومتری را عرضه کرد و سری‌های Hercules (HME-H) و Pegasus (HME-P) را گسترش داد. این امر باعث شد که این شرکت در میان تولیدکنندگان چینی قرار گیرد.'اولین تولیدکنندگان انبوه در این گره.

امروزه، این شرکت با موفقیت تراشه‌ها را در چهار نسل فرآیند (۶۵ نانومتر/۵۵ نانومتر/۴۰ نانومتر/۲۲ نانومتر) به تولید انبوه رسانده است و مجموع محموله‌های آن از ده‌ها میلیون عدد فراتر رفته است. این تراشه‌ها صنایع استراتژیک از جمله لوازم الکترونیکی مصرفی، تولید هوشمند، برق صنعتی، نظارت امنیتی و دستگاه‌های پزشکی را تغذیه می‌کنند.

دیوار ویترین ثبت اختراع هرکول میکرو (جزئی)

برخلاف FPGAهای سنتی، هرکولس میکرو با معماری اختصاصی "قابل برنامه‌ریزی ناهمگن" خود نوآوری می‌کند. این معماری، FPGA را با CPU، MCU، حافظه، ASIC، شتاب‌دهنده‌های هوش مصنوعی و سایر واحدهای ناهمگن در یک تراشه واحد ادغام می‌کند. محصولات حاصل، قابلیت برنامه‌ریزی، قابلیت پیکربندی مجدد خودکار، مقیاس‌پذیری، کاربرد گسترده، ادغام بالا، قابلیت اطمینان، محاسبات قدرتمند و طول عمر بالا را ارائه می‌دهند. سری H22 7 نانومتری آن، منابع منطقی FPGA، یک ARM Cortex-M3 MCU و SRAM با ظرفیت بالا را ترکیب می‌کند و امکان برنامه‌ریزی انعطاف‌پذیر و بهینه‌سازی‌های خاص سناریو را فراهم می‌کند. این راه‌حل‌ها که در نمایشگرهای LED، لوازم الکترونیکی مصرفی، اتوماسیون صنعتی و کاربردهای پزشکی سرآمد هستند، رقابت‌پذیری محصول نهایی را افزایش داده و به نیازهای خاص بازار پاسخ می‌دهند.

*راهکار نور پس زمینه چند منطقه ای مینی ال ای دی برای تلویزیون ها (بر اساس HME-H7)*

در نمایشگاه اخیر الکترونیکا مونیخ شانگهای ۲۰۲۵، شرکت هرکولس میکرو (Hercules Micro) سری FPGA های HME-H2025، HME-H1 و HME-P7 خود را به نمایش گذاشت. راهکار نمایشگر LED کاملاً چرخان مبتنی بر HME-H2 این شرکت توجه زیادی را به خود جلب کرد. این نوآوری با شکستن محدودیت‌های نمایشگرهای سنتی، انعطاف‌پذیری چند زاویه‌ای و اتصال نامنظم را ارائه می‌دهد و امکانات جدیدی را برای نمایشگرهای تجاری فراهم می‌کند. شرکت‌کنندگان از نزدیک تجربه کردند که چگونه فناوری، تجسم کسب‌وکار را تقویت می‌کند.

*راهکار نمایشگر LED کاملاً چرخان (بر اساس سری HME-H7)*

دکتر وانگ در غرفه، با نمایش محصولات و بحث و گفتگو، کاربران و همتایان صنعتی را به خود جذب کرد. او گفتگوی مفصلی با آقای سونگ شی‌کیانگ، مدیر کل ...، داشت. نیمه هادی SLKOR، در مورد روندهای صنعت در محصولات، فناوری و بازارها. آقای سونگ'تخصص او در گسترش بازار، الهام‌بخش وانگ بود، کسی که بر لزوم شکستن انزوای صنعتی و تقویت همکاری بین‌بخشی برای سود متقابل تأکید کرد.

سونگ شیچیانگ (SLKOR) و وانگ هایلی (هرکولس میکرو)

توسعه FPGA نه تنها به طراحی سخت‌افزار، بلکه به پشتیبانی از زنجیره ابزار EDA نیز نیاز دارد. Hercules Micro یکی از شرکت‌های چینی است.'چند شرکت معدود بر شش فناوری اصلی تسلط دارند: طراحی هسته FPGA، معماری SoC، طراحی سخت‌افزار IC، توسعه نرم‌افزار EDA، طراحی برنامه‌های IP و توسعه سیستم‌های ناهمگن. تیم تحقیق و توسعه آن-با حضور اعضایی از دانشگاه چینهوا، آکادمی علوم چین و دیگر موسسات برجسته-دارای بیش از ۲۰۰ اختراع ثبت شده است. این شرکت به عنوان یک شرکت "SME تخصصی، اصلاح‌شده، منحصر به فرد و نوآور"، "غول کوچک" و ششمین یونیکورن IC شناخته می‌شود. این شرکت جوایز متعددی از جمله جایزه دستاورد طراحی IC چین، جایزه بهترین تراشه پردازنده و جایزه سالانه محصول نوآورانه را از آن خود کرده است و اعتبار صنعتی خود را برای قدرت تحقیق و توسعه و نوآوری تثبیت کرده است.

*هرکول میکرو: 2022-2023 شرکت یونیکورن آی‌سی چین*

تندیس جایزه دستاورد طراحی مدار مجتمع چین ۲۰۲۳

جایزه بهترین تراشه پردازنده ۲۰۲۳

وانگ در مورد اکوسیستم‌های صنعتی خاطرنشان کرد که در مقایسه با یک دهه پیش، چین'بخش FPGA چین اکنون با دو شرکت ثبت شده در بازار STAR، رونق گرفته است. در حالی که شکاف‌ها با غول‌های خارجی همچنان پابرجاست، بازیگران داخلی در بازارهای میان‌رده تا پایین‌رده، توجه‌ها را به خود جلب کرده‌اند و در برخی محصولات پیشرو هستند. وانگ از شرکت‌های FPGA چینی خواست تا از تلاش‌های زائد اجتناب کنند، از نقاط قوت خود به صورت جمعی بهره ببرند و به عنوان یک جبهه متحد در سطح جهانی رقابت کنند. او تأکید کرد که هرکولس میکرو صرفاً جایگزینی واردات را هدف قرار نمی‌دهد، بلکه پیشرفت فناوری قابل برنامه‌ریزی را از طریق کیفیت و نوآوری دنبال می‌کند.

دیوار افتخارات هرکول میکرو

در حال حاضر، هرکول میکرو 10 طرح دارد-۱۲ تراشه با فناوری ۲۲ نانومتری، از جمله یک پرچمدار با منابع منطقی >۱۰۰۰K. شش تراشه در حال حاضر در مرحله تولید انبوه هستند و میلیون‌ها عدد از آنها عرضه شده است. وانگ تأکید کرد که چنین تراشه‌های همه‌کاره‌ای چرخه عمر طولانی دارند؛ آزادسازی ارزش آنها مستلزم کاوش مداوم سناریوهای کاربردی برای ایجاد راه‌حل‌های متناسب است. تلاش‌های آینده، معماری تراشه‌ها را بهینه کرده و گره‌های فرآیند پیشرفته را هدف قرار خواهد داد. گسترش به فتوولتائیک‌های نسل بعدی، دستگاه‌های هوشمند (AR/VR/MR)، هوش مصنوعی، رباتیک، مراکز داده و الکترونیک خودرو در حال انجام است.

سناریوهای کاربردی بالقوه برای FPGA های Hercules Micro

از بقا تا رشد، هرکول میکرو'سفر دو دهه‌ای-و هشت سال راه‌اندازی مجدد آن-منعکس کننده مسیری منحصر به فرد در چین است'چشم‌انداز FPGA، که توسط یک رویای تزلزل‌ناپذیر برای تکمیل تراشه‌های داخلی هدایت می‌شود. وانگ مسابقه FPGA داخلی را به یک ماراتن ۴۲ کیلومتری تشبیه می‌کند: "ما'ما فقط ۱۰ کیلومتر را طی کرده‌ایم؛ ۳۲ کیلومتر باقی‌مانده نیاز به همکاری در سراسر چین دارد'جامعه FPGA، با حمایت دولت و بازار سرمایه. تنها از طریق اتحاد می‌توانیم به پیروزی خود دست یابیم.