Les circuits intégrés constituent la pierre angulaire de la société de l'information, mais la Chine est depuis longtemps confrontée à des contraintes technologiques imposées par des puissances étrangères. Parmi celles-ci, les puces FPGA constituent le fleuron de l'industrie des circuits intégrés. En Chine, un groupe de pionniers s'est consacré sans relâche au développement des FPGA nationaux, travaillant sans relâche pour briser les monopoles étrangers. Le Dr Wang Haili, fondateur et PDG d'Hercules Micro, est l'un d'eux.

Hercules Micro est l'un des pionniers chinois de la R&D indépendante, de la production de masse et de la commercialisation à grande échelle de FPGA polyvalents et de puces informatiques programmables hétérogènes de nouvelle génération. Son histoire a débuté avec une équipe de R&D du parc scientifique de Tsinghua. En 2017, cette équipe, forte de plus de dix ans d'expérience en R&D sur les FPGA, a pris un nouveau départ en créant une entreprise ancrée dans la culture d'entreprise « Unite as One ». Les principaux membres travaillaient auparavant chez Jing Microelectronics, l'une des premières entreprises chinoises de FPGA. Après avoir surmonté le parcours ardu de la création des premières puces FPGA chinoises de toutes pièces et survécu à un quasi-effondrement dû à un manque de financement, ces expériences ont conforté la détermination du PDG Wang Haili à mener son équipe vers l'objectif de « perfectionner les FPGA nationaux ».

Wang Haili, PDG d'Hercules Micro

« Survivre d'abord, poursuivre le développement ensuite » : cette approche pragmatique a défini la stratégie fondatrice d'Hercules Micro. L'équipe de Wang a choisi une technologie de procédé 40 nm éprouvée pour lancer plusieurs puces FPGA de petite et moyenne capacité destinées à l'électronique grand public, au contrôle industriel et à d'autres secteurs. Ces puces ont rapidement été validées par le marché et leur production a été étendue grâce à leur rentabilité et à leurs avantages distinctifs, jetant ainsi les bases commerciales de la R&D future.

Salle d'exposition de micro-produits Hercules

« Après avoir surmonté la première phase, nous nous concentrons désormais sur la croissance », a déclaré Wang Haili. En 2022, après les séries Zihe (HME-R) et Shan (HME-M), Hercules Micro a lancé plusieurs FPGA 22 nm, élargissant ainsi sa gamme aux séries Hercules (HME-H) et Pegasus (HME-P). L'entreprise s'est ainsi positionnée parmi les premiers producteurs de masse chinois à ce niveau.

Aujourd'hui, l'entreprise a produit avec succès des puces en série selon quatre générations de procédés (65 nm, 55 nm, 40 nm et 22 nm), avec des expéditions cumulées dépassant des dizaines de millions de puces. Ces puces équipent des secteurs stratégiques tels que l'électronique grand public, la fabrication intelligente, l'énergie industrielle, la surveillance de la sécurité et les dispositifs médicaux.

Mur de présentation des brevets Hercules Micro (partiel)

Contrairement aux FPGA traditionnels, Hercules Micro innove grâce à son architecture propriétaire « programmable hétérogène ». Celle-ci intègre la structure FPGA avec le processeur, le microcontrôleur, la mémoire, l'ASIC, les accélérateurs d'IA et d'autres unités hétérogènes au sein d'une seule puce. Les produits ainsi obtenus offrent programmabilité, auto-reconfiguration, évolutivité, large applicabilité, haute intégration, fiabilité, puissance de calcul et longévité. Sa série H22 7 nm combine des ressources logiques FPGA, un microcontrôleur ARM Cortex-M3 et une mémoire SRAM de grande capacité, permettant une programmation flexible et des optimisations spécifiques à chaque scénario. Excellant dans les écrans LED, l'électronique grand public, l'automatisation industrielle et les applications médicales, ces solutions améliorent la compétitivité des produits finaux et répondent aux exigences des marchés de niche.

*Solution de rétroéclairage multizone Mini-LED pour téléviseurs (basée sur HME-H7)*

Lors du récent salon Electronica Munich-Shanghai 2025, Hercules Micro a présenté ses séries de FPGA HME-H1, HME-H7 et HME-P2. Sa solution d'affichage LED entièrement rotative basée sur le HME-H7 a suscité un vif intérêt. Brisant les limites traditionnelles de l'affichage, cette innovation offre une flexibilité multi-angles et un raccordement de formes irrégulières, ouvrant ainsi de nouvelles possibilités pour les affichages commerciaux. Les participants ont pu constater par eux-mêmes comment la technologie optimise la visualisation en entreprise.

*Solution d'affichage LED entièrement rotative (basée sur la série HME-H7)*

Sur son stand, le Dr Wang a rencontré des utilisateurs et des experts du secteur en leur proposant des démonstrations de produits et en discutant. Il a également eu un échange approfondi avec M. Song Shiqiang, directeur général de SLKOR Semi-conducteurs, sur les tendances de l'industrie en matière de produits, de technologies et de marchés. L'expertise de M. Song en matière d'expansion du marché a inspiré Wang, qui a souligné la nécessité de briser les cloisonnements industriels et de renforcer la collaboration intersectorielle pour un bénéfice mutuel.

Chanson Shiqiang (SLKOR) et Wang Haili (Hercules Micro)

Le développement de FPGA nécessite non seulement la conception matérielle, mais aussi la prise en charge de la chaîne d'outils EDA. Hercules Micro est l'une des rares entreprises chinoises à maîtriser six technologies clés : la conception de cœurs FPGA, l'architecture SoC, la conception matérielle de circuits intégrés, le développement logiciel EDA, la conception d'applications IP et le développement de systèmes hétérogènes. Son équipe de R&D, composée de membres de l'Université Tsinghua, de l'Académie des Sciences de Chine et d'autres institutions d'élite, détient plus de 200 brevets. L'entreprise est reconnue comme une PME spécialisée, raffinée, unique et innovante, une entreprise « petite géante » et la 6e licorne IC. Elle a remporté de nombreux prix, dont le China IC Design Achievement Award, le Best Processor Chip Award et le Annual Innovative Product Award, consolidant ainsi sa réputation dans le secteur pour sa force en R&D et son innovation.

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

Trophée du Prix de la réussite en matière de conception de circuits intégrés de Chine 2023

Trophée du meilleur processeur 2023

Concernant les écosystèmes industriels, Wang a noté que, par rapport à il y a dix ans, le secteur chinois des FPGA est désormais florissant, avec deux entreprises cotées sur le marché STAR. Si des écarts subsistent avec les géants étrangers, les acteurs nationaux ont gagné du terrain sur les marchés milieu et bas de gamme et sont leaders sur certains produits. Wang a exhorté les entreprises chinoises de FPGA à éviter les efforts redondants, à exploiter leurs atouts collectivement et à concourir ensemble à l'échelle mondiale. Il a souligné qu'Hercules Micro ne vise pas seulement à remplacer les importations, mais à faire progresser la technologie programmable par la qualité et l'innovation.

Mur d'honneur Hercules Micro

Hercules Micro prévoit actuellement de produire 10 à 12 puces en 22 nm, dont une puce phare de plus de 1000 XNUMX XNUMX ressources logiques. Six d'entre elles sont déjà produites en série, et des millions d'entre elles ont été expédiées. Wang a souligné que ces puces polyvalentes ont une longue durée de vie ; exploiter leur valeur nécessite une exploration continue de scénarios d'application pour concevoir des solutions sur mesure. Les efforts futurs optimiseront les architectures de puces et cibleront les nœuds de processus avancés. L'expansion vers le photovoltaïque de nouvelle génération, les appareils intelligents (AR/VR/MR), l'IA, la robotique, les centres de données et l'électronique automobile est en cours.

Scénarios d'application potentiels pour les FPGA Hercules Micro

De la survie à la croissance, les deux décennies d'aventure d'Hercules Micro, et son redémarrage qui a duré huit ans, témoignent d'un parcours unique dans le paysage FPGA chinois, porté par un rêve inébranlable de perfectionner les puces nationales. Wang compare la course FPGA nationale à un marathon de 42 km : « Nous n'avons parcouru que 10 km ; les 32 km restants exigent la collaboration de toute la communauté FPGA chinoise, soutenue par le gouvernement et les marchés financiers. Seule l'unité nous permettra de remporter notre propre victoire. »