Интегральные схемы являются краеугольным камнем информационного общества, однако Китай долгое время сталкивался с технологическими ограничениями, налагаемыми иностранными державами. Среди них чипы FPGA являются «жемчужиной» индустрии ИС. В Китае группа пионеров упорно посвятила себя продвижению отечественных FPGA, неустанно работая над разрушением иностранных монополий. Доктор Ван Хайли, основатель и генеральный директор Hercules Micro, является одним из них.

Геркулес Микро является одним из первых пионеров Китая в области независимых НИОКР, массового производства и крупномасштабных продаж универсальных ПЛИС и гетерогенных программируемых вычислительных чипов следующего поколения. Ее история началась с команды НИОКР в Научном парке Цинхуа. В 2017 году эта команда — с более чем десятилетним опытом НИОКР в области ПЛИС — начала заново, основав компанию, основанную на корпоративной культуре «Объединимся как единое целое». Основные члены ранее работали в Jing Microelectronics, раннем отечественном предприятии ПЛИС. Пройдя трудный путь создания первых в Китае чипов ПЛИС с нуля и пережив почти крах из-за нехватки финансирования, этот опыт укрепил решимость генерального директора Ван Хайли вести свою команду к цели «совершенствовать отечественные ПЛИС».

Ван Хайли, генеральный директор Hercules Micro

«Сначала выжить, а затем продолжить развитие» — этот прагматичный подход определил стратегию основания Hercules Micro. Команда Вана выбрала зрелую технологию 40 нм для запуска нескольких микросхем FPGA малой и средней емкости, нацеленных на потребительскую электронику, промышленный контроль и другие секторы. Эти микросхемы быстро получили рыночную валидацию и масштабное производство благодаря своей экономической эффективности и дифференцированным преимуществам, заложив коммерческую основу для будущих НИОКР.

Демонстрационный зал продукции Hercules Micro

«Пережив первую фазу, мы теперь сосредоточены на росте», — заявил Ван Хайли. В 2022 году, вслед за сериями Zihe (HME-R) и Shan (HME-M), Hercules Micro запустила несколько 22-нм ПЛИС, расширившись до серий Hercules (HME-H) и Pegasus (HME-P). Это поставило ее в один ряд с первыми в Китае массовыми производителями в этом узле.

Сегодня компания успешно выпускает чипы в массовом порядке по четырем поколениям процессов (65 нм/55 нм/40 нм/22 нм), совокупные поставки превышают десятки миллионов. Эти чипы обеспечивают стратегические отрасли, включая потребительскую электронику, интеллектуальное производство, промышленную энергетику, мониторинг безопасности и медицинские приборы.

Патент Hercules Micro (частичный) Стена витрины

В отличие от традиционных ПЛИС, Hercules Micro внедряет инновации с помощью своей фирменной архитектуры «Гетерогенная программируемая». Она объединяет структуру ПЛИС с ЦП, микроконтроллером, памятью, ASIC, ускорителями ИИ и другими гетерогенными блоками в один чип. Получающиеся продукты предлагают программируемость, самоперенастраиваемость, масштабируемость, широкую применимость, высокую интеграцию, надежность, мощные вычисления и долговечность. Его 22-нм серия H7 объединяет логические ресурсы ПЛИС, микроконтроллер ARM Cortex-M3 и большую емкость SRAM, что обеспечивает гибкое программирование и оптимизацию для конкретных сценариев. Превосходные в светодиодных дисплеях, потребительской электронике, промышленной автоматизации и медицинских приложениях, эти решения повышают конкурентоспособность конечного продукта и удовлетворяют потребности нишевого рынка.

*Многозонная подсветка Mini-LED для телевизоров (на базе HME-H7)*

На недавней выставке электроники Munich Shanghai Electronica Fair 2025 компания Hercules Micro представила свои серии FPGA HME-H1, HME-H7 и HME-P2. Ее полностью вращающееся светодиодное решение на базе HME-H7 привлекло значительное внимание. Нарушая традиционные ограничения дисплеев, эта инновация предлагает многоугловую гибкость и соединение нестандартных форм, открывая новые возможности для коммерческих дисплеев. Посетители на собственном опыте убедились, как технологии расширяют возможности визуализации бизнеса.

*Полностью поворотное решение для светодиодного дисплея (на базе серии HME-H7)*

На стенде д-р Ван привлек пользователей и коллег из отрасли демонстрациями продуктов и обсуждениями. Он провел углубленный обмен мнениями с г-ном Сун Шицяном, генеральным директором SLKOR Полупроводниковое, о тенденциях в отрасли в продуктах, технологиях и рынках. Опыт г-на Суна в расширении рынка вдохновил Вана, который подчеркнул необходимость сломать отраслевую разобщенность и укрепить межсекторальное сотрудничество для взаимной выгоды.

Сун Шицян (англ.SLKOR) и Ван Хайли (Hercules Micro)

Разработка FPGA требует не только проектирования оборудования, но и поддержки инструментальной цепочки EDA. Hercules Micro — одна из немногих китайских компаний, осваивающих шесть основных технологий: проектирование ядра FPGA, архитектура SoC, проектирование оборудования IC, разработка программного обеспечения EDA, проектирование приложений IP и разработка гетерогенных систем. Ее команда НИОКР — с членами из Университета Цинхуа, CAS и других элитных учреждений — имеет более 200 патентов. Компания признана «Специализированным, утонченным, уникальным и инновационным малым и средним предприятием», «Маленьким гигантом» и 6-м единорогом IC. Она завоевала множество наград, включая премию China IC Design Achievement Award, премию Best Processor Chip Award и ежегодную премию Innovative Product Award, укрепив свою репутацию в отрасли за силу и инновации в области НИОКР.

*Hercules Micro: 2022-2023 Китай IC Unicorn Enterprise*

Трофей премии «За достижения в области проектирования ИС в Китае» 2023 г.

Трофей за лучший процессорный чип 2023 года

Что касается отраслевых экосистем, Ван отметил, что по сравнению с десятилетием назад сектор FPGA в Китае сейчас процветает, и две компании котируются на рынке STAR. Хотя разрывы с иностранными гигантами сохраняются, внутренние игроки набрали обороты на рынках среднего и нижнего ценового диапазона и лидируют в определенных продуктах. Ван призвал китайские компании FPGA избегать избыточных усилий, коллективно использовать свои сильные стороны и конкурировать на глобальном уровне единым фронтом. Он подчеркнул, что Hercules Micro стремится не просто к импортозамещению, но и к продвижению программируемых технологий за счет качества и инноваций.

Стена почестей Hercules Micro

В настоящее время Hercules Micro планирует 10–12 чипов на 22 нм, включая флагман с ресурсами логики >1000K. Шесть из них уже находятся в массовом производстве, и отгружены миллионы. Ван подчеркнул, что такие универсальные чипы имеют длительный жизненный цикл; раскрытие их ценности требует постоянного изучения сценариев применения для формирования индивидуальных решений. Будущие усилия будут оптимизировать архитектуры чипов и нацеливаться на передовые технологические узлы. Расширение в области следующего поколения фотоэлектрических устройств, интеллектуальных устройств (AR/VR/MR), ИИ, робототехники, центров обработки данных и автомобильной электроники находится в процессе реализации.

Возможные сценарии применения ПЛИС Hercules Micro

От выживания к росту, двадцатилетний путь Hercules Micro — и его восьмилетняя перезагрузка — отражают уникальный путь в ландшафте FPGA Китая, движимый непоколебимой мечтой о совершенных внутренних чипах. Ван сравнивает гонку FPGA внутри страны с 42-километровым марафоном: «Мы преодолели только 10 км; оставшиеся 32 км требуют сотрудничества в рамках всего китайского сообщества FPGA, подкрепленного поддержкой правительства и рынка капитала. Только через единство мы можем добиться собственной победы».