FPGA（現場可編程門陣列）是集成電路中的重要門類，與CPU、存儲器、DSP并稱為四大通用集成電路芯片。FPGA也因設計門檻極高而被公認為最難突破的產品之一。相比美國四大FPGA巨頭，本土FPGA廠商起步較晚，核心技術、專利和人才積累薄弱，生態(tài)建設仍處于初級階段。上一期，集微網探討了國產GPGA如何實現國產化替代，今天就FPGA人才發(fā)展問題展開探討。
我國FPGA人才數量僅為美國的1/10
目前，中國集成電路人才缺口仍非常大，8月16日，由CCID、CSIP、中國國際人才交流基金會聯合新思科技發(fā)布的《中國集成電路產業(yè)人才白皮書》顯示，我國現有集成電路行業(yè)人才存量40萬人，到2020年前后，需求約為72萬人，人才缺口將達到32萬人。
作為四大通用集成電路芯片之一的FPGA，又有著怎樣的人才發(fā)展現狀呢？眾所周知，全球FPGA市場主要被Xilinx、Altera、Microsemi、Lattice、Achronix等美國FPGA巨頭所占據，它們在核心技術、專利布局和人才儲備方面都是絕對的領先者。
在FPGA人才數量上，記者在采訪中獲知，Intel收購Altera之后，可編程事業(yè)部（PSG）達到3000多人，Xilinx目前從業(yè)人員3000-4000人，Lattice和Microsemi也有上千人。企業(yè)、高校與研究機構加起來，美國共計擁有近1萬名FPGA行業(yè)人才。
相比美國FPGA的人才數量，中國FPGA人才要少得多。目前，紫光同創(chuàng)FPGA團隊人數在250人左右，其次是高云半導體約100多人，安路科技約70-80人，加上西安智多晶、上海遨格芯等、京微齊力、復旦微電子、華微電子、中電科58所、航天772所等企業(yè)與研究機構，再算上高校人才，中國共計擁有不足1000名FPGA行業(yè)人才。
由上可見，全球FPGA人才主要集中在美國，中國人才數量僅僅是美國的1/10。更重要的是，中國高端人才技術水平遠低于美國。
紫光同創(chuàng)營銷總經理包朝偉分析稱，造成這些問題的根本原因有兩方面：
一是本土FPGA研發(fā)起步比美國晚至少20年，美國自20世紀80年代就開始進行FPGA的技術研發(fā)，并很快實現了量產，而中國FPGA在2000年左右才開始研發(fā)，量產更是推延到2010年之后；二是在美國FPGA發(fā)展過程中，UCLA、MIT、多倫多大學等北美知名高校，將大量的高新技術輸送給美國FPGA廠商，形成了FPGA廠商與知名高校聯合發(fā)展FPGA的局面，而中國企業(yè)在聯合高校人才輸出方面還較為欠缺。
據悉，目前，國內FPGA企業(yè)核心人才更多來自海外引進，如上海安路科技核心管理人才大多來自全球排名前五的FPGA公司和EDA公司；高云半導體核心高管來自Lattice和Cadence團隊；上海遨格芯微電子（AGM）由美國硅谷知名可編程邏輯芯片企業(yè)團隊和國內資深工程團隊創(chuàng)辦；京微齊力（前身為京微雅格）歷經了鳳凰涅槃之后，目前正以新的面貌出現在半導體屆，保留下來的核心團隊多有海外背景。
整體而言，國產FPGA人才儲備嚴重不足，因起步較晚，人才儲備僅是美國人才數量的1/10，且在高端人才方面極為缺乏。紫光同創(chuàng)包朝偉預計，未來中國FPGA研發(fā)人才需求將達到6000人，目前國產FPGA人才總數接近1000人，超過5000人的缺口短期內難以填充。
人才缺乏難以成就FPGA龍頭企業(yè)
全球FPGA市場被Xilinx、Altera、Microsemi、Lattice壟斷，這些企業(yè)較本土企業(yè)起步早20年以上，在人才培養(yǎng)和技術專利積累上非常深厚，加上FPGA行業(yè)的入門難度極高，本土企業(yè)難有后發(fā)優(yōu)勢。
與美國相比，本土FPGA企業(yè)人才培養(yǎng)的難度要大很多，無論是學校教育階段，還是進入企業(yè)工作階段，國內企業(yè)都面臨不少的問題，需要不斷學習和吸收國外經驗。
首先是教育階段，美國有從事全流程集成電路技術研究的知名高校和研究機構，技術成熟先進，且實踐環(huán)境好，中國雖然也有高校和科研機構從事可編程技術研究，但多存在“技術相對落后、實踐環(huán)境缺乏、研究人員偏少”等問題，中國學生難以在本土從教育階段獲取領先的FPGA技術教育與培養(yǎng)。
其次是企業(yè)工作階段，中國FPGA企業(yè)普遍處于萌芽階段，存在“技術水平落后、人才匱乏、核心專利技術欠缺、產業(yè)化水平偏低”等諸多問題，中國畢業(yè)生進入中國FPGA企業(yè)，難以跟隨企業(yè)從事先進技術的FPGA研究工作，難以通過工作歷練成長為優(yōu)秀的FPGA人才。
舉例來看，目前紫光同創(chuàng)已啟動28nm工藝7000萬門級高端FPGA新產品的研發(fā)工作，高云半導體也發(fā)布了28nm中高密度FPGA，而美國Xilinx已經在研制7nm工藝的幾億門級超高端FPGA新產品，國內FPGA新產品的技術差距約3代，企業(yè)環(huán)境對學生技術水平培養(yǎng)的差距依然很大。
據了解，目前，一個FPGA芯片研發(fā)工程師的培養(yǎng)周期至少為3年，FPGA軟件算法工程師的培養(yǎng)周期至少為5年。由畢業(yè)生轉變?yōu)楹细馞PGA工程師，需要經過“從FPGA基本知識的培訓學習，到跟隨企業(yè)導師承擔研發(fā)任務，再到獨自承擔研發(fā)任務”一系列FPGA研發(fā)任務的錘煉。3-5年的人才培養(yǎng)周期與缺乏核心技術錘煉，都是阻礙本土FPGA人才成長的難題。
談及未來國產FPGA人才發(fā)展目標，包朝偉認為，中國需要一家龍頭廠商，支撐中國國家安全、信息安全、產業(yè)供貨安全等需求，同時引領中國FPGA產業(yè)的高端技術和產品發(fā)展方向，預計該龍頭企業(yè)市場份額會占到國產FPGA市場總容量的50%左右，團隊規(guī)模預計會達到3000人左右。
除龍頭廠商外，中國還會有TOP2、TOP3的主力軍廠商涌現出來，這些廠商可能會在某些細分領域占據大部分市場份額，團隊規(guī)模共計可能達到2000人左右。除了FPGA廠商，預計還有約1000人在高校或研究機構從事FPGA新技術和產業(yè)化研究。
那么，現實離理想還有多遠呢？有分析人士指出，目前，中國FPGA企業(yè)團隊人數還遠未達到未來中國FPGA龍頭廠商的體量，上述已經分析過，本土FPGA企業(yè)人才數僅在100-300人，跟龍頭廠商的3000人相距甚遠。可見，中國FPGA產業(yè)發(fā)展和人才培養(yǎng)，仍有很長的路要走。
中國FPGA持續(xù)發(fā)力10年，人才成長環(huán)境方有大變化
目前，美國企業(yè)的人才培養(yǎng)模式有三種：通過基礎科學研究和先進產品研發(fā)等方式自主培養(yǎng)人才；與知名高校密切合作培養(yǎng)人才；與知名研究機構合作培養(yǎng)人才。國內企業(yè)雖然也在走這條路，但目前還沒有那么完善。
包朝偉認為，對內來看，中國FPGA人才的培養(yǎng)，重點要在FPGA基礎科學研究上多下功夫，包括體系架構、單元結構、芯片資源配比、高速接口、邏輯綜合算法、布局布線算法、測試技術等方面，同時加強與學校、科研機構合作培養(yǎng)人才。他強調，中國企業(yè)必須走“技術自主創(chuàng)新”的發(fā)展道路，“拿來主義”的路線無法在FPGA產業(yè)化道路上走長遠。
有分析人士指出，產業(yè)扶持也是本土FPGA做好“內生”發(fā)展的關鍵。芯片屬于技術積累型行業(yè)，核心技術的突破需要人才不斷在實踐中實現。因此，產業(yè)扶持不僅是資本對公司層面的支撐，更需要落實到每一個基層技術員工。
近一兩年，國產FPGA廠商相繼獲得融資，對FPGA人才培養(yǎng)帶來很大的裨益。包朝偉告訴集微網記者，目前多家國產FPGA廠商相繼獲得融資，在不同類型新產品和應用領域開始發(fā)力。而這些資本的注入，將刺激中國FPGA技術創(chuàng)新，同時創(chuàng)造良好的FPGA人才培養(yǎng)環(huán)境。
除了“對內”夯實基礎學科與加強產業(yè)扶持，也需要“對外”做好人才引進。有分析人士指出，在全球FPGA并購整合的趨勢下，要抓住海外人才、技術外溢的機遇，大力引進海外高層次人才，并結合細分市場需求，利用“本土化”設計服務的競爭優(yōu)勢，探索FPGA研發(fā)與應用的新方向。
“如果中國FPGA產業(yè)在新技術、新工藝、新產品上持續(xù)發(fā)力10年，中國FPGA人才成長環(huán)境將發(fā)生翻天覆地的變化，5年后中國與美國的FPGA人才數量和質量差距有望大幅度縮小，10年后還有望接近或趕超美國水平。”包朝偉強調說。
最后，在政策扶持方面，受訪者提出三點建議：首先，政府要持續(xù)加大對中國FPGA廠商包括項目資金投入、企業(yè)投資、國產自主可控的扶持力度，為本土FPGA廠商創(chuàng)造良好的產業(yè)環(huán)境；其次，政府要做好FPGA芯片廠商與FPGA系統廠商之間的“橋梁”，促進雙方深度合作，在實現國產自主可控的同時，實現信息安全保障，同時避免斷供風險；第三，政府要做好FPGA廠商與知名高校之間的“橋梁”，推動FPGA新技術的研究與產業(yè)化，加速FPGA人才培養(yǎng)進程。
整體而言，基于中美貿易戰(zhàn)與國家安全保障等方面的考量，作為核心元器件之一的FPGA在中國迎來了歷史性發(fā)展機遇。FPGA人才問題已大大暴露出國產FPGA快速發(fā)展的短板，在人才問題解決方法上，仍然需要貫徹“產學研”結合的模式，由政府牽頭，做好FPGA廠商與高校、研究機構及系統廠商之間的“橋梁”作用，共同建立本土FPGA生態(tài)，從而促進本土FPGA質的飛躍。