I circuiti integrati costituiscono il fondamento della società dell'informazione, eppure la Cina si è scontrata a lungo con i limiti tecnologici imposti dalle potenze straniere. Tra questi, i chip FPGA rappresentano il "fiore all'occhiello" dell'industria dei circuiti integrati. In Cina, un gruppo di pionieri si è dedicato con tenacia allo sviluppo degli FPGA nazionali, lavorando instancabilmente per abbattere i monopoli stranieri. Il Dott. Wang Haili, fondatore e CEO di Hercules Micro, è uno di loro.

Hercules Micro è tra i primi pionieri cinesi nella ricerca e sviluppo indipendente, nella produzione di massa e nella vendita su larga scala di FPGA generici e chip di elaborazione programmabili eterogenei di nuova generazione. La sua storia è iniziata con un team di ricerca e sviluppo nel Parco Scientifico di Tsinghua. Nel 2017, questo team, con oltre un decennio di esperienza nella ricerca e sviluppo di FPGA, ha ricominciato da capo, fondando un'azienda radicata nella cultura aziendale del motto "Uniti come Uno". I membri principali lavoravano in precedenza presso Jing Microelectronics, una delle prime aziende cinesi produttrici di FPGA. Dopo aver superato l'arduo percorso di creazione da zero dei primi chip FPGA cinesi e aver sfiorato il collasso a causa della carenza di finanziamenti, queste esperienze hanno consolidato la determinazione del CEO Wang Haili a guidare il suo team verso l'obiettivo di "perfezionare gli FPGA nazionali".

Wang Haili, CEO di Hercules Micro

"Prima la sopravvivenza, poi lo sviluppo": questo approccio pragmatico ha definito la strategia di Hercules Micro. Il team di Wang ha scelto una tecnologia di processo a 40 nm matura per lanciare diversi chip FPGA di piccola e media capacità destinati all'elettronica di consumo, al controllo industriale e ad altri settori. Questi chip hanno rapidamente ottenuto la convalida del mercato e la produzione su larga scala grazie al loro rapporto costo-efficacia e ai vantaggi distintivi, gettando le basi commerciali per la futura attività di ricerca e sviluppo.

Showroom di prodotti Hercules Micro

"Superata la prima fase, ora ci concentriamo sulla crescita", ha dichiarato Wang Haili. Nel 2022, dopo le serie Zihe (HME-R) e Shan (HME-M), Hercules Micro ha lanciato diversi FPGA a 22 nm, espandendosi nelle serie Hercules (HME-H) e Pegasus (HME-P). Questo l'ha posizionata tra i primi produttori di massa cinesi in questo settore.

Oggi, l'azienda ha prodotto con successo in serie chip basati su quattro generazioni di processo (65 nm/55 nm/40 nm/22 nm), con spedizioni cumulative che superano le decine di milioni. Questi chip alimentano settori strategici, tra cui l'elettronica di consumo, la produzione intelligente, l'alimentazione industriale, il monitoraggio della sicurezza e i dispositivi medicali.

Parete espositiva brevettuale Hercules Micro (parziale)

A differenza dei tradizionali FPGA, Hercules Micro innova con la sua architettura proprietaria "Heterogeneous Programmable". Questa integra la struttura FPGA con CPU, MCU, memoria, ASIC, acceleratori AI e altre unità eterogenee in un singolo chip. I prodotti risultanti offrono programmabilità, auto-riconfigurabilità, scalabilità, ampia applicabilità, elevata integrazione, affidabilità, potenza di calcolo e longevità. La serie H22 a 7 nm combina risorse logiche FPGA, un MCU ARM Cortex-M3 e SRAM ad alta capacità, consentendo una programmazione flessibile e ottimizzazioni specifiche per ogni scenario. Eccellendo nei display a LED, nell'elettronica di consumo, nell'automazione industriale e nelle applicazioni medicali, queste soluzioni migliorano la competitività del prodotto finale e soddisfano le esigenze di nicchie di mercato.

*Soluzione di retroilluminazione multizona Mini-LED per TV (basata su HME-H7)*

Alla recente fiera Electronica Shanghai di Monaco di Baviera del 2025, Hercules Micro ha presentato le sue serie di FPGA HME-H1, HME-H7 e HME-P2. La sua soluzione di display a LED completamente ruotabile basata su HME-H7 ha attirato notevole attenzione. Superando i limiti tradizionali dei display, questa innovazione offre flessibilità multi-angolo e giunzioni di forma irregolare, aprendo nuove possibilità per i display commerciali. I partecipanti hanno potuto sperimentare in prima persona come la tecnologia possa potenziare la visualizzazione aziendale.

*Soluzione di display LED completamente ruotabile (basata sulla serie HME-H7)*

Allo stand, il Dott. Wang ha coinvolto utenti e colleghi del settore con dimostrazioni di prodotto e discussioni. Ha avuto un approfondito scambio di opinioni con il Sig. Song Shiqiang, Direttore Generale di SLKOR Semiconduttore, sulle tendenze del settore in termini di prodotti, tecnologia e mercati. L'esperienza del signor Song nell'espansione del mercato ha ispirato Wang, che ha sottolineato la necessità di superare i compartimenti stagni e rafforzare la collaborazione intersettoriale per un reciproco vantaggio.

Canzone Shiqiang (SLKOR) e Wang Haili (Hercules Micro)

Lo sviluppo di FPGA richiede non solo la progettazione hardware, ma anche il supporto della toolchain EDA. Hercules Micro è una delle poche aziende cinesi a padroneggiare sei tecnologie chiave: progettazione di core FPGA, architettura SoC, progettazione hardware di circuiti integrati, sviluppo software EDA, progettazione di applicazioni IP e sviluppo di sistemi eterogenei. Il suo team di ricerca e sviluppo, composto da membri provenienti dall'Università di Tsinghua, dal CAS e da altre istituzioni d'élite, detiene oltre 200 brevetti. L'azienda è riconosciuta come "PMI specializzata, raffinata, unica e innovativa", "piccolo gigante" e sesto unicorno nel settore dei circuiti integrati. Ha vinto numerosi premi, tra cui il China IC Design Achievement Award, il Best Processor Chip Award e l'Annual Innovative Product Award, consolidando la sua reputazione nel settore per la forza e l'innovazione in ambito di ricerca e sviluppo.

*Hercules Micro: impresa unicorno cinese nel settore dei circuiti integrati 2022-2023*

Trofeo China IC Design Achievement Award 2023

Trofeo del premio per il miglior chip di processore 2023

Per quanto riguarda gli ecosistemi industriali, Wang ha osservato che, rispetto a dieci anni fa, il settore FPGA cinese è ora fiorente, con due aziende quotate sul mercato STAR. Sebbene permangano divari con i colossi stranieri, gli operatori nazionali hanno guadagnato terreno nei mercati di fascia medio-bassa e sono leader in alcuni prodotti. Wang ha esortato le aziende cinesi del settore FPGA a evitare sforzi ridondanti, a sfruttare i propri punti di forza collettivamente e a competere a livello globale come un fronte unito. Ha sottolineato che Hercules Micro non mira semplicemente alla sostituzione delle importazioni, ma a promuovere la tecnologia programmabile attraverso la qualità e l'innovazione.

Hercules Micro Honors Wall

Attualmente, Hercules Micro pianifica 10-12 chip a 22 nm, incluso un chip di punta con oltre 1000 risorse logiche. Sei di questi chip sono già in produzione di massa, con milioni di unità spedite. Wang ha sottolineato che chip così versatili hanno lunghi cicli di vita; per sfruttarne appieno il valore è necessaria un'esplorazione continua di scenari applicativi per sviluppare soluzioni su misura. Gli sforzi futuri saranno volti a ottimizzare le architetture dei chip e a puntare su nodi di processo avanzati. È in corso l'espansione verso il fotovoltaico di nuova generazione, i dispositivi intelligenti (AR/VR/MR), l'intelligenza artificiale (IA), la robotica, i data center e l'elettronica per l'automotive.

Possibili scenari applicativi per gli FPGA Hercules Micro

Dalla sopravvivenza alla crescita, il percorso ventennale di Hercules Micro – e il suo rilancio durato otto anni – riflette un percorso unico nel panorama FPGA cinese, guidato da un sogno incrollabile di perfezionare i chip nazionali. Wang paragona la corsa nazionale agli FPGA a una maratona di 42 km: "Abbiamo percorso solo 10 km; i restanti 32 km richiedono la collaborazione dell'intera comunità FPGA cinese, con il supporto del governo e del mercato dei capitali. Solo attraverso l'unità possiamo raggiungere la nostra vittoria".