基于國(guó)產(chǎn)元器件開展設(shè)計(jì)的思考

中國(guó)電子科技網(wǎng)絡(luò)信息安全有限公司 尹生

文章分析和闡述了國(guó)產(chǎn)集成電路產(chǎn)業(yè)的現(xiàn)狀和今后的發(fā)展趨勢(shì)，通過(guò)基于國(guó)產(chǎn)元器件開展設(shè)計(jì)過(guò)程中遇到的一些實(shí)際情況和案例，結(jié)合了國(guó)產(chǎn)元器件使用中的一些經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)，分享了開展國(guó)產(chǎn)化替代工作的經(jīng)驗(yàn)和促進(jìn)國(guó)產(chǎn)集成電路產(chǎn)業(yè)健康有序發(fā)展的一些思考。

近幾年，我國(guó)核心技術(shù)能力地快速提升引起了美國(guó)的強(qiáng)烈擔(dān)憂，他們企圖采取各種手段來(lái)遏制我國(guó)信息領(lǐng)域核心技術(shù)創(chuàng)新的發(fā)展。這讓我們認(rèn)識(shí)到自主可控關(guān)乎著國(guó)家的戰(zhàn)略與安全，也加強(qiáng)了我們掌握核心技術(shù)、加大自主創(chuàng)新的力度和決心。一些部門和領(lǐng)域作為黨和國(guó)家的“命脈”，自主可控具有更為特殊的意義和更為重要的地位。

雖然現(xiàn)在我們意識(shí)到了國(guó)產(chǎn)自主可控的重要性和必要性，實(shí)現(xiàn)了國(guó)產(chǎn)自主可控的突破。但是在一些關(guān)鍵領(lǐng)域的電子元器件國(guó)產(chǎn)化率還不高，上游核心技術(shù)還受制于人，國(guó)產(chǎn)化元器件的生態(tài)環(huán)境還不夠完善，中國(guó)集成電路供求不平衡，核心技術(shù)對(duì)外依存度高。中國(guó)集成電路產(chǎn)業(yè)2011年的進(jìn)出口逆差為1376.3億美元，進(jìn)出口差距明顯。隨著中國(guó)集成電路市場(chǎng)需求的不斷擴(kuò)展，中國(guó)國(guó)內(nèi)供應(yīng)水平不能滿足自身需求，中國(guó)集成電路產(chǎn)業(yè)的進(jìn)出口逆差逐漸拉大，達(dá)到2274.2億美元，進(jìn)出口逆差從2011年到2018年增長(zhǎng)幅度達(dá)到65.24%。從中國(guó)集成電路產(chǎn)業(yè)進(jìn)出口逆差來(lái)看，國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力水平仍處于較弱的地位，芯片自給問(wèn)題是中國(guó)集成電路產(chǎn)業(yè)的一大痛點(diǎn)?？v觀中國(guó)集成電路產(chǎn)業(yè)的供應(yīng)產(chǎn)品大多處于中低端水平，在高端領(lǐng)域不管是設(shè)計(jì)還是制造環(huán)節(jié)均依賴進(jìn)口[1]。

作者從事的行業(yè)與國(guó)產(chǎn)元器件自主可控緊密相關(guān)，也經(jīng)歷過(guò)一些國(guó)產(chǎn)化替代的工程和項(xiàng)目。如何快速開展國(guó)產(chǎn)元器件替代的項(xiàng)目？如何規(guī)避國(guó)產(chǎn)元器件設(shè)計(jì)中的遇到的問(wèn)題？如何建立良好的國(guó)產(chǎn)元器件生態(tài)環(huán)境？如何促進(jìn)的國(guó)產(chǎn)元器件產(chǎn)業(yè)的發(fā)展？結(jié)合作者從事這方面工作的一些經(jīng)驗(yàn)和思考，從以下幾個(gè)方面進(jìn)行闡述。

1 頂層設(shè)計(jì)，統(tǒng)籌實(shí)施

我國(guó)集成電路產(chǎn)業(yè)起步較晚，同國(guó)外相比，在設(shè)計(jì)、工藝、材料、應(yīng)用、市場(chǎng)、人才等方面均有一定的差距。盡管我國(guó)集成電路產(chǎn)業(yè)近幾年呈現(xiàn)總體增長(zhǎng)態(tài)勢(shì)，但產(chǎn)業(yè)發(fā)展仍然存在諸如企業(yè)多而不強(qiáng)、高價(jià)值量和高端市場(chǎng)份額的芯片公司較少、基礎(chǔ)環(huán)節(jié)受制于人的局面尚未得到根本性改變、部分領(lǐng)域“項(xiàng)目雷同”的重復(fù)建設(shè)的現(xiàn)象導(dǎo)致產(chǎn)業(yè)風(fēng)險(xiǎn)加劇等隱憂[2]。

因此需要國(guó)家加強(qiáng)宏觀規(guī)劃，制定相關(guān)政策來(lái)支持國(guó)產(chǎn)集成電路健康快速的發(fā)展。比如2014年國(guó)家發(fā)布《國(guó)家集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展推進(jìn)綱要》，并于2015年設(shè)立國(guó)家集成電路產(chǎn)業(yè)投資基金。2020年8月，國(guó)務(wù)院印發(fā)了《新時(shí)期促進(jìn)集成電路產(chǎn)業(yè)和軟件產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展的若干政策》，就是從國(guó)家層面對(duì)集成電路產(chǎn)業(yè)給予扶持，推進(jìn)集成電路產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。

有了國(guó)家層面的大力扶持，通過(guò)各方面的協(xié)作和努力，“十三五”期間，集成電路產(chǎn)業(yè)規(guī)模實(shí)現(xiàn)快速增長(zhǎng)，產(chǎn)業(yè)鏈結(jié)構(gòu)不斷趨向合理，自主設(shè)計(jì)和制造能力實(shí)現(xiàn)了較大地提升和突破，產(chǎn)業(yè)生態(tài)環(huán)境迎來(lái)了新的機(jī)遇，產(chǎn)融結(jié)合效果顯著[3]。

隨著國(guó)產(chǎn)元器件進(jìn)程的推進(jìn)，目前國(guó)內(nèi)很多領(lǐng)域也在進(jìn)行元器件國(guó)產(chǎn)化替代工作，這是個(gè)系統(tǒng)工程，涉及國(guó)產(chǎn)化元器件的方方面面，參與單位和人數(shù)眾多。只有通過(guò)頂層策劃和總體設(shè)計(jì)，才能融合國(guó)內(nèi)優(yōu)勢(shì)資源，制定出正確的發(fā)展路線；只有加強(qiáng)替代實(shí)施過(guò)程的統(tǒng)籌，依靠統(tǒng)一指揮、部署和協(xié)調(diào)，大家齊心協(xié)力，才能指導(dǎo)國(guó)產(chǎn)化替代工作的快速、有序的開展，完成既定目標(biāo)和任務(wù)。

2 企業(yè)重視，大力推進(jìn)

元器件國(guó)產(chǎn)化進(jìn)程是大趨勢(shì)，各個(gè)部門和企業(yè)是國(guó)產(chǎn)化發(fā)展進(jìn)程的重要參與者，而國(guó)產(chǎn)元器件產(chǎn)業(yè)的推進(jìn)也會(huì)對(duì)企業(yè)產(chǎn)生較大的影響。

比如作者所在企業(yè)，由于領(lǐng)導(dǎo)高度重視產(chǎn)品研制的自主可控，很早意識(shí)到國(guó)產(chǎn)化替代的重要性，十幾年前就開始部署國(guó)產(chǎn)化替代工作，并且成立專項(xiàng)課題組，調(diào)研國(guó)產(chǎn)化軟硬件現(xiàn)狀，規(guī)劃單位的自主可控路線，研究國(guó)產(chǎn)化的關(guān)鍵技術(shù)，并把課題成果應(yīng)用于多個(gè)重大項(xiàng)目工程中。

近幾年，為全面貫徹黨和國(guó)家自主可控戰(zhàn)略，落實(shí)推進(jìn)自主可控的總體思想和戰(zhàn)略部署，提升單位關(guān)鍵技術(shù)自主創(chuàng)新能力，切實(shí)做好國(guó)產(chǎn)化與自主可控的產(chǎn)業(yè)布局，成立了國(guó)產(chǎn)自主可控專項(xiàng)工作組，由企業(yè)領(lǐng)導(dǎo)親自掛帥，分設(shè)多個(gè)小組，采取多種手段及時(shí)共享自主可控相關(guān)成果。

隨著國(guó)產(chǎn)化進(jìn)程的推進(jìn)，企業(yè)和領(lǐng)導(dǎo)審時(shí)度勢(shì)，及時(shí)調(diào)整部門組織架構(gòu)，成立了自主可控相關(guān)部門，圍繞一些核心關(guān)鍵的國(guó)產(chǎn)元器件及國(guó)產(chǎn)操作系統(tǒng)，構(gòu)建企業(yè)國(guó)產(chǎn)自主產(chǎn)品體系，加強(qiáng)產(chǎn)品的國(guó)產(chǎn)化適配能力。

正因我們堅(jiān)持長(zhǎng)期、持續(xù)的對(duì)自主可控工作進(jìn)行了部署和研究，對(duì)產(chǎn)品研制中國(guó)產(chǎn)化替代的技術(shù)進(jìn)行了研究和儲(chǔ)備，當(dāng)國(guó)產(chǎn)化大潮涌來(lái)時(shí)，我們才能踏浪前行，取得了很大的收獲。

3 研用結(jié)合，共促發(fā)展

目前，用國(guó)產(chǎn)元器件開展產(chǎn)品設(shè)計(jì)時(shí)存在著芯片功能和性能達(dá)不到要求，芯片本身BUG較多，工作不穩(wěn)定，芯片技術(shù)資料不完備，使用中條件不明確，供貨周期較長(zhǎng)的問(wèn)題，這就會(huì)帶來(lái)產(chǎn)品設(shè)計(jì)上的不確定性，造成產(chǎn)品質(zhì)量問(wèn)題，影響產(chǎn)品研制和供貨進(jìn)度。

解決這些問(wèn)題，是一個(gè)長(zhǎng)期的過(guò)程，但是需要研用雙方緊密配合，共同努力。國(guó)產(chǎn)元器件廠家是芯片的研制方，使用國(guó)產(chǎn)元器件的各個(gè)企業(yè)和用戶是芯片的使用方。我們作為使用方應(yīng)該不斷提高自身的技術(shù)水平，持續(xù)關(guān)注國(guó)產(chǎn)化元器件的發(fā)展動(dòng)態(tài)，研究和儲(chǔ)備國(guó)產(chǎn)化芯片的技術(shù)，與研制方多溝通和交流，提出我們的設(shè)計(jì)需求，以便在產(chǎn)品設(shè)計(jì)中能夠快速進(jìn)行國(guó)產(chǎn)化選型替代，制定出產(chǎn)品設(shè)計(jì)方案。同時(shí)可以組建高水平專家隊(duì)伍，集中優(yōu)勢(shì)力量進(jìn)行技術(shù)攻關(guān)，減少國(guó)產(chǎn)元器件使用中的不確定性，加快產(chǎn)品研制進(jìn)度。研制方應(yīng)從產(chǎn)品性能、功能、使用環(huán)境、價(jià)格、周期等多方面深入調(diào)研和了解使用方的需求，提升自身設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、服務(wù)能力，緊跟芯片在產(chǎn)品中設(shè)計(jì)、使用和生產(chǎn)過(guò)程，最大程度提供芯片的技術(shù)支持。研用雙方建立了良好的合作關(guān)系，才能充分發(fā)揮各自優(yōu)勢(shì)，取長(zhǎng)補(bǔ)短，相互促進(jìn)，才能保證國(guó)產(chǎn)元器件生態(tài)環(huán)境健康成長(zhǎng)，實(shí)現(xiàn)國(guó)產(chǎn)元器件產(chǎn)業(yè)的長(zhǎng)足發(fā)展。

4 供方管理，風(fēng)險(xiǎn)防范

集成電路供應(yīng)鏈已經(jīng)延伸至全球范圍，集成電路供應(yīng)鏈從傳統(tǒng)的物流運(yùn)輸環(huán)節(jié)上升到集成電路的采購(gòu)、設(shè)計(jì)、研發(fā)、生產(chǎn)、存儲(chǔ)、運(yùn)輸、銷售、維護(hù)等全生命周期中的各個(gè)環(huán)節(jié)。集成電路供應(yīng)鏈的安全風(fēng)險(xiǎn)一般有三種來(lái)源，第一種是假冒偽劣；第二種是惡意更改；第三種是中斷供應(yīng)[4]。只有加強(qiáng)供方管理，保證供應(yīng)鏈的安全，才能避免我們?cè)谠O(shè)計(jì)中由于供應(yīng)鏈的問(wèn)題導(dǎo)致的設(shè)計(jì)方案更改、性能功能指標(biāo)不符預(yù)期、產(chǎn)品交期延遲等風(fēng)險(xiǎn)。

早些年前，國(guó)內(nèi)涌現(xiàn)出了很多FPGA設(shè)計(jì)公司，像京微雅格這類國(guó)內(nèi)FPGA設(shè)計(jì)公司已經(jīng)推出了高端系列的FPGA，而且用戶數(shù)量也很多，發(fā)展勢(shì)頭很好。當(dāng)時(shí)，我們的一些產(chǎn)品也采用了京微雅格的FPGA，雖然使用的時(shí)候也有不少問(wèn)題，但是經(jīng)過(guò)研發(fā)人員的努力，以及廠家提供的技術(shù)支持，問(wèn)題已經(jīng)逐一解決，而且產(chǎn)品整體性能和穩(wěn)定性也不錯(cuò)?？删驮诋a(chǎn)品完成樣機(jī)的研制即將進(jìn)入批量生產(chǎn)的時(shí)候，突然傳出京微雅格倒閉的消息，我們多方面進(jìn)行了確認(rèn)，也證實(shí)其FPGA芯片將無(wú)法正常供貨。這一切發(fā)生得太突然，很難想象，在國(guó)家大力扶持集成電路發(fā)展的形勢(shì)下，用戶數(shù)量也逐步增加的情況下，一家擁有國(guó)內(nèi)領(lǐng)先技術(shù)和產(chǎn)品、具有極大潛力和無(wú)限發(fā)展前景的國(guó)產(chǎn)芯片廠商，倒下得竟如此迅速。這讓我們陷入了極大被動(dòng)，不得不緊急啟動(dòng)尋找京微雅格FPGA的替換方案，重新選型FPGA，重新設(shè)計(jì)硬件電路，重新投板生產(chǎn)，重新開發(fā)FPGA代碼，已經(jīng)調(diào)試成熟的設(shè)計(jì)被迫推翻重來(lái)，嚴(yán)重影響了項(xiàng)目的進(jìn)度。之前積累的基于京微雅格FPGA的開發(fā)成果也全部付之東流。

類似的事情還有，2018年中興因受到美國(guó)制裁而停止對(duì)外供應(yīng)芯片產(chǎn)品，導(dǎo)致部分裝備中使用的中興接口芯片、電路交換芯片等面臨停產(chǎn)斷供，被迫重新選型設(shè)計(jì)，甚至不得不臨時(shí)恢復(fù)使用進(jìn)口芯片。

這些事件帶給我們來(lái)非常大的經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)。在進(jìn)行裝備國(guó)產(chǎn)化替代的過(guò)程中，器件的功能、性能、可靠性固然是需要首要重點(diǎn)測(cè)試考察的項(xiàng)目，但如何避免在技術(shù)、產(chǎn)品之外的一些不確定風(fēng)險(xiǎn)給裝備研制帶來(lái)?yè)p失，也是需要注意重點(diǎn)防范的。這就需要我們不僅從器件產(chǎn)品本身，還需要從廠商發(fā)展?fàn)顟B(tài)、技術(shù)支持、售后服務(wù)等多方面了解評(píng)估國(guó)產(chǎn)元器件供貨廠商。這需要物資供應(yīng)部門、研發(fā)部門、裝備生產(chǎn)部門等多方共同關(guān)注。對(duì)于那些在多年的合作中產(chǎn)品品質(zhì)可靠，長(zhǎng)期供貨穩(wěn)定，而且技術(shù)支持得力、售后服務(wù)到位的供貨廠家，我們應(yīng)當(dāng)加強(qiáng)與他們的合作，實(shí)現(xiàn)共贏。

在供方管理方面，我們建立物資供應(yīng)體系，加強(qiáng)合格供方管理，優(yōu)化供方評(píng)價(jià)要求，定期發(fā)布合格供方名錄。并且持續(xù)在細(xì)化各類供方管理要求、降低供方產(chǎn)品質(zhì)量風(fēng)險(xiǎn)、發(fā)展戰(zhàn)略合作供方、針對(duì)性開展供方審查等多方面開展工作，確保供貨渠道和產(chǎn)品質(zhì)量。

5 挖掘潛能，優(yōu)化設(shè)計(jì)

在我們剛開始進(jìn)行國(guó)產(chǎn)化替代時(shí)，國(guó)產(chǎn)軟硬件行業(yè)正處于這一輪大發(fā)展的早期階段，國(guó)產(chǎn)元器件的生態(tài)環(huán)境、技術(shù)水平、產(chǎn)業(yè)鏈、應(yīng)用條件等方面跟現(xiàn)在相比都相差甚遠(yuǎn)。

由于國(guó)產(chǎn)元器件種類較少，可供選擇的范圍很小，特別是一些高端器件，可能就那么一兩家能夠基本滿足要求，因此從性能方面和進(jìn)口的元器件相比降低了很多。比如前幾年我們一個(gè)產(chǎn)品需要進(jìn)行國(guó)產(chǎn)化替代，從高端CPU、高性能DSP、大容量FPGA等核心關(guān)鍵器件，到SRAM、交換芯片、電源芯片、時(shí)鐘芯片等其他芯片，只要當(dāng)時(shí)能夠找到國(guó)產(chǎn)芯片的都盡可能進(jìn)行替換。

從器件的技術(shù)指標(biāo)對(duì)比來(lái)看，國(guó)產(chǎn)元器件比進(jìn)口元器件的性能差了很多，如果直接進(jìn)行國(guó)產(chǎn)化替代，那么產(chǎn)品的性能肯定會(huì)下降不少。同時(shí)進(jìn)口器件的質(zhì)量和穩(wěn)定性已經(jīng)經(jīng)過(guò)大量產(chǎn)品驗(yàn)證過(guò)了，但國(guó)產(chǎn)元器件由于剛起步，很多方面可能存在著不足。比如：主頻1.2GHz的Intel酷睿2換成了主頻1.0GHz的龍芯3A，主頻600MHz的Broadcom BCM1125換成了主頻266MHz的龍芯1A；容量1500萬(wàn)門、集成高速串行接口、65nm工藝制程的Xilinx XC5VLX155T換成了容量600萬(wàn)門、沒(méi)有高速串行接口、0.12μm工藝制程的國(guó)產(chǎn)FPGA。

在這樣的條件下，進(jìn)行國(guó)產(chǎn)化替代前，必須要先對(duì)關(guān)鍵國(guó)產(chǎn)元器件的性能、功能、穩(wěn)定性和可靠性等方面進(jìn)行系統(tǒng)評(píng)估。

在進(jìn)行性能、功能評(píng)估時(shí)，需要組織技術(shù)專家對(duì)相關(guān)技術(shù)問(wèn)題進(jìn)行攻關(guān)。國(guó)產(chǎn)器件在參數(shù)指標(biāo)方面與進(jìn)口器件存在差距，我們首先尋找還有沒(méi)有性能更高的同類型元器件，實(shí)現(xiàn)以高代低，彌補(bǔ)性能不足。如果找不到性能更好的器件，我們可以通過(guò)修改總體方案，重新設(shè)計(jì)系統(tǒng)架構(gòu)，優(yōu)化系統(tǒng)設(shè)計(jì)流程等方法從系統(tǒng)層面來(lái)弱化單個(gè)元器件對(duì)產(chǎn)品性能的影響。在具體技術(shù)實(shí)現(xiàn)中，提升CPU性能，我們通過(guò)任務(wù)優(yōu)化、流程精簡(jiǎn)、在不影響用戶體驗(yàn)的情況下適當(dāng)降低設(shè)備峰值處理性能指標(biāo)等多種手段綜合解決；FPGA容量不夠大，我們通過(guò)以多帶少、任務(wù)拆分、多片協(xié)同的方式解決。國(guó)產(chǎn)器件的功能達(dá)不到要求，我們通過(guò)自己設(shè)計(jì)內(nèi)核來(lái)實(shí)現(xiàn)相關(guān)的功能。

在進(jìn)行穩(wěn)定性、可靠性評(píng)估時(shí)，我們開展了一系列的專題驗(yàn)證試驗(yàn)，通過(guò)元器件評(píng)估板和試驗(yàn)平臺(tái)，結(jié)合自制測(cè)試驗(yàn)證板卡、試驗(yàn)工裝，對(duì)關(guān)鍵國(guó)產(chǎn)軟硬件產(chǎn)品的實(shí)際運(yùn)行性能以及穩(wěn)定性和可靠性進(jìn)行全面的測(cè)試驗(yàn)證。

經(jīng)過(guò)以上多方面的評(píng)估工作，基本確認(rèn)了國(guó)產(chǎn)替代方案可行，國(guó)產(chǎn)替代后的產(chǎn)品在性能和功能上能夠滿足用戶的需求，技術(shù)風(fēng)險(xiǎn)可控。

6 冗余降額，確保穩(wěn)定

在產(chǎn)品研發(fā)設(shè)計(jì)中，經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)亞穩(wěn)態(tài)問(wèn)題。亞穩(wěn)態(tài)是指觸發(fā)器無(wú)法在某個(gè)規(guī)定的時(shí)間內(nèi)達(dá)到可以確認(rèn)的狀態(tài)。一旦觸發(fā)器進(jìn)入亞穩(wěn)態(tài)，則既無(wú)法預(yù)測(cè)觸發(fā)器的輸出電平，也無(wú)法預(yù)測(cè)什么時(shí)候穩(wěn)定在某個(gè)確認(rèn)的電平上。亞穩(wěn)態(tài)一般發(fā)生在跨時(shí)鐘傳輸、異步信號(hào)采集中以及復(fù)位電路中。

大量出現(xiàn)或經(jīng)常復(fù)現(xiàn)的問(wèn)題往往是很容易定位和解決的，而很多亞穩(wěn)態(tài)問(wèn)題可能在樣品數(shù)量較少的時(shí)候不會(huì)出現(xiàn)，但是在批量的生產(chǎn)中就會(huì)出現(xiàn)。由于不是所有的都有問(wèn)題，我們?nèi)菀装哑渥鳛槠骷€(gè)體差異而導(dǎo)致的問(wèn)題，將其放走。但是隨著樣品數(shù)量的增多、環(huán)境的變化后的因素，就會(huì)連續(xù)不斷的出現(xiàn)問(wèn)題，這樣產(chǎn)品就像背著個(gè)不定時(shí)炸彈隨時(shí)可能爆炸，在用戶那里會(huì)不定時(shí)、隨機(jī)的出現(xiàn)問(wèn)題。

我們?cè)谀硞€(gè)產(chǎn)品中使用了國(guó)產(chǎn)FPGA，F(xiàn)PGA采用的從串配置方式。樣機(jī)階段沒(méi)有發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，但是在生產(chǎn)數(shù)量加大后發(fā)現(xiàn)其中有幾臺(tái)設(shè)備啟動(dòng)時(shí)出現(xiàn)故障。

首先進(jìn)行故障定位，F(xiàn)PGA PS配置后CONFIG_DONE無(wú)法變高，器件未正常工作，指示燈都無(wú)法點(diǎn)亮。通過(guò)檢查各個(gè)模塊的工作狀態(tài)，發(fā)現(xiàn)FPGA的指示燈沒(méi)有點(diǎn)亮，說(shuō)明FPGA的程序沒(méi)有加載成功。接著分析FPGA程序無(wú)法加載的原因，檢查了FPGA周邊電路，逐步排除電源、復(fù)位、時(shí)鐘、存儲(chǔ)、配置等硬件電路問(wèn)題，用示波器測(cè)試CCLK、D0時(shí)鐘數(shù)據(jù)相位、電平及內(nèi)容都是正確的，但是配置完成后FPGA的CONFIG_DONE信號(hào)一直為低無(wú)法變高，用萬(wàn)用表測(cè)量CONFIG_DONE對(duì)阻值，也是正常無(wú)短路。接下來(lái)我們認(rèn)真閱讀國(guó)產(chǎn)FPGA手冊(cè)，沒(méi)有發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，然后我們又查找了其他相關(guān)資料文獻(xiàn)，在進(jìn)口FPGA的一份勘誤手冊(cè)中介紹了在FPGA配置完成后需繼續(xù)給一段時(shí)間的時(shí)鐘。于是我們更改了設(shè)計(jì)，在FPGA配置完成后延長(zhǎng)了一定時(shí)間的時(shí)鐘，問(wèn)題就得到了解決。后來(lái)我們又測(cè)試了其他系列和其他廠家的國(guó)產(chǎn)FPGA，都存在類似的問(wèn)題。

這個(gè)問(wèn)題雖然原因很簡(jiǎn)單，但是也可以看出目前國(guó)產(chǎn)元器件和進(jìn)口元器件存在的差距。進(jìn)口元器件經(jīng)長(zhǎng)期的發(fā)展，建立了良好的生態(tài)環(huán)境，積累了豐富的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，能夠有效指導(dǎo)器件使用人員進(jìn)行產(chǎn)品設(shè)計(jì)和開發(fā)。而國(guó)產(chǎn)元器件目前細(xì)節(jié)方面做得還不夠好，一些使用條件不明確，只能靠使用人員的經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行設(shè)計(jì)和開發(fā)，導(dǎo)致一些用戶不想用、不敢用。同時(shí)，由于設(shè)計(jì)文檔指導(dǎo)性不強(qiáng)，也容易導(dǎo)致在國(guó)產(chǎn)元器件的設(shè)計(jì)中出現(xiàn)亞穩(wěn)態(tài)的問(wèn)題，而這類問(wèn)題常常會(huì)誤認(rèn)為是器件個(gè)體差異被忽略。因此我們?cè)诨趪?guó)產(chǎn)元器件設(shè)計(jì)的過(guò)程中應(yīng)采取軟硬件的冗余設(shè)計(jì)或者降額設(shè)計(jì)的方法來(lái)規(guī)避和解決這類問(wèn)題，保證產(chǎn)品的可靠性和穩(wěn)定性。

7 結(jié)語(yǔ)

根據(jù)全球集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展格局“五要素鉆石模型”，中國(guó)集成電路產(chǎn)業(yè)要高質(zhì)量發(fā)展，需要本土市場(chǎng)大規(guī)模前沿需求、不斷進(jìn)化的創(chuàng)新生態(tài)系統(tǒng)、競(jìng)爭(zhēng)性市場(chǎng)環(huán)境、持續(xù)高強(qiáng)度投資的激勵(lì)機(jī)制以及豐富的高素質(zhì)人力資源[5]。

我們從國(guó)產(chǎn)集成電路浪潮剛來(lái)時(shí)就開展基于國(guó)產(chǎn)化元器件的設(shè)計(jì)，一路走來(lái)，遇到了太多的問(wèn)題。這樣的問(wèn)題在國(guó)產(chǎn)元器件發(fā)展過(guò)程中會(huì)不斷地出現(xiàn)，要解決這些問(wèn)題，沒(méi)有現(xiàn)成的經(jīng)驗(yàn)，需要國(guó)產(chǎn)元器件的廠家和用戶共同努力，組織優(yōu)勢(shì)力量進(jìn)行技術(shù)攻關(guān)，拿出拼搏奮進(jìn)，攻堅(jiān)克難的勇氣，刻苦鉆研，勤于實(shí)踐，提升自身技術(shù)水平，突破固有思維，勇于創(chuàng)新。每一個(gè)問(wèn)題的解決，都凝聚了研發(fā)人員大量的心血，每一次問(wèn)題的解決，都使我們感覺(jué)脫胎換骨，“功力”又進(jìn)了一層。正是依靠大家的拼搏、創(chuàng)新和共同努力，我們的國(guó)產(chǎn)化進(jìn)程才能不斷的前進(jìn)。

引用

[1]吳敏琳.中國(guó)集成電路產(chǎn)業(yè)國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力研究[D].北京:商務(wù)部國(guó)際貿(mào)易經(jīng)濟(jì)合作研究院,2019.

[2]朱晶.2020年中國(guó)集成電路產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀回顧和新時(shí)期發(fā)展展望[J].中國(guó)集成電路,2020(11):13-14.

[3]朱晶.“十三五”時(shí)期我國(guó)集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展情況分析及對(duì)“十四五”展望[J].全球科技經(jīng)濟(jì)瞭望,2021,36(4):28-30.

[4]肖廣娣,葉潤(rùn)國(guó).我國(guó)集成電路供應(yīng)鏈安全風(fēng)險(xiǎn)和對(duì)策研究[J].網(wǎng)絡(luò)空間安全,2019(8):42-43.

[5]李鵬飛.全球集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展格局演變的鉆石模型[J].財(cái)經(jīng)智庫(kù),2019(4):68-74.