芯耀
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前不久，一則關(guān)乎 Skyworks 對美高森美提出收購協(xié)議的消息引起一陣騷動，這不得讓人們開始重新審視 FPGA 的地位。去年英特爾宣布收購 Altera，曾經(jīng)一度傳出高通欲收購 Xilinx 的消息。全球 FPGA 前四大廠商紛紛表示日子不好混了，淪為了時代發(fā)展洪流的一道“配菜”。然而國產(chǎn) FPGA 廠商發(fā)展現(xiàn)在又是如何呢？今天與非網(wǎng)小編將會從 FPGA 來個刨根看到底，看看這場收購風(fēng)云下藏著怎樣的水月洞天。
FPGA 的誕生
深究 FPGA 的歷史，恐怕得從一個晶體管的誕生說起。筆者在此把幾個關(guān)鍵的時間點拉出來，1947 年 12 月 23 日第一個晶體管誕生。1950 年雙極型晶體管的器件誕生。1958 年德州儀器公司便成功地將 5 個元件的移相振蕩器制作在同一片半導(dǎo)體上，這可算得上是第一片集成電路了。1962 年 MOSFET 誕生，直到 1970 年第一個可編程只讀存儲器 PROM 誕生，開啟了可編程器件的大門。
在 1975 年，基于與門陣列、或門陣列都可編程的 PLA 開始投入使用。在 20 世紀(jì) 70 年代末，一種可編程陣列邏輯 PAL 的器件誕生，速度要比 PLA 要高的多。20 世紀(jì) 80 年代早期，更為復(fù)雜的 PLD 器件出現(xiàn)了。質(zhì)變在 1984 年，Altera 公司發(fā)明了基于 CMOS 和 EPROM 組合的 CPLD，CPLD 本質(zhì)上是基于某一 SPLD 的一個陣列。
1985 年，Xilinx 公司推出的全球第一款 FPGA 產(chǎn)品 XC2064，采用 2μm 工藝，包含 64 個邏輯模塊和 85000 個晶體管，門數(shù)量不超過 1000 個。1991 年 Xilinx 公司推出其第三代 FPGA 產(chǎn)品。16 年后的 2007 年，F(xiàn)PGA 業(yè)界雙雄 Xilinx 和 Altera 公司紛紛推出了采用最新 65nm 工藝的 FPGA 產(chǎn)品。期間 2001 年采用 150nm 工藝、2002 年采用 130nm 工藝，2003 年采用 90nm 工藝，2006 年采用 65nm 工藝。
目前在全球市場中，Xilinx、Altera 兩大公司對 FPGA 的技術(shù)與市場仍然占據(jù)絕對壟斷地位。兩家公司占有將近 90%市場份額，專利達(dá) 6000 余項之多；剩余市場份額主要被 Lattice 和 Microsemi 所占有，這兩家的專利也達(dá) 3000 多項。2014 年 Xilinx、Altera 兩大公司營收分別為 23.8 億美元和 19.3 億美元；而 2014 年 Lattice 和 Microsemi（僅 FPGA 部分）兩公司營收為 3.66 億美元和 2.75 億美元。這前四大 FPGA 市場領(lǐng)先者幾乎壟斷了 FPGA 的市場份額。賽靈思和阿爾特拉著力于拼技術(shù)、拼工藝，其 FPGA 產(chǎn)品往往采用最先進(jìn)的工藝，并 且將工藝的潛力挖得很透——賽靈思和阿爾特拉的 FPGA 已經(jīng)開始著手采用最先進(jìn)的 1X nm 工藝，相比之下，國內(nèi) FPGA 廠商依舊在使用 40nm/55nm 工藝。
下面將會從全球四大 FPGA 公司的生存現(xiàn)狀與一系列動作來分析 FPGA 發(fā)展趨勢。
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Xilinx
賽靈思（Xilinx）成立于 1984 年，總部設(shè)在加利福尼亞圣何塞市（SanJose），是全球最大的 FPGA 廠商，其產(chǎn)品在通信市場占據(jù)近 50%的市場份額，是無線市場半導(dǎo)體器件和有線市場里的霸主。賽靈思的成名之舉則是發(fā)明了現(xiàn)場可編程邏輯門陣列。賽靈思還是第一個無晶圓廠半導(dǎo)體公司。28nm 時代，賽靈思提出 All Programmable 的概念，從單一的 FPGA 企業(yè)戰(zhàn)略轉(zhuǎn)型為 All Programmable FPGA（Field-programmable gate array）、SoC（System-on-Chip）和 3D IC 的全球領(lǐng)先提供商。
不僅如此， Xilinx 曾在多個領(lǐng)域開創(chuàng)第一，它是全球第一大 FPGA 產(chǎn)品供應(yīng)商，業(yè)界第一家全可編程器件供應(yīng)商，技術(shù)門檻最高、員工收入最高的半導(dǎo)體公司之一，第一家發(fā)布 7nm 工藝的 FPGA 公司，無工廠代工模式（Fabless）的發(fā)明者 ，業(yè)界首顆 28nm 的 FPGA，并與 TSMC 深層技術(shù)合作，開發(fā)了 HPL（高性能低功耗工藝）。
在 2014 年賽靈思宣布首款 Virtex UltraScale 元件“VU095”投產(chǎn)，為 20 納米制程技術(shù)的 Virtex UltraScale 系列擁有 ASIC 級架構(gòu)，采用臺積電制程技術(shù)。同年宣布量產(chǎn) 20 納米制程的 Kintex UltraScale KU040 FPGA 元件，該產(chǎn)品以 ASIC 級架構(gòu)為設(shè)計基礎(chǔ)，且針對各種應(yīng)用提供高性價比與功耗效能比。
然而在 2015 年 6 月，Xilinx 的最大競爭對手 Altera 被英特爾以 167 億美元收購。英特爾也揚(yáng)言要讓 Altera 的 FPGA 采用更先進(jìn)的制程以對抗勁敵組合“臺積電（制程）+Xilinx”。并且曾經(jīng)外界一度猜測高通會拿下 Xilinx 的流言在高通收購 NXP 之后不攻自破，不過 Xilinx 依舊是被收購對象里面的香饃饃。
今年九月份 Xilinx 宣布收購 Auviz Systems，Auviz Systems 專注于數(shù)據(jù)中心和嵌入式系統(tǒng)的加速應(yīng)用，在卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)方向有著一定的技術(shù)積累。其技術(shù)專長是 FPGA 實現(xiàn)、機(jī)器學(xué)習(xí)、視覺算法等，為行業(yè)提供基于 FPGA 的中間件 IP，以減少應(yīng)用程序的功耗。這次收購或?qū)⒏淖兤渑c Altera 之間長期以來一直保持的敵對關(guān)系。不過 Xilinx 的命運(yùn)會和其他 FPGA 的大佬們一樣已被收購收場嗎？這得看哪位財大氣粗的公司“沖動”一把了。
Altera
Altera 公司（NASDAQ：ALTR）是位于美國硅谷的一家可編程邏輯器件、以及可反復(fù)配置的復(fù)雜數(shù)字電路的制造企業(yè)。該公司于 1984 年推出了其首款可編程邏輯設(shè)備。Altera 的主要產(chǎn)品為現(xiàn)場可編程邏輯門陣列（分屬 Stratix、Arria 和 Cyclone 三大系列）、復(fù)雜可編程邏輯設(shè)備（MAX 系列）和專用集成電路（HardCopy 系列）。此外，公司還推出了名為 Quartus II 的電子設(shè)計自動化工具軟件。
2015 年，英特爾宣布以每股 54 美元的價格收購 Altera，交易總價達(dá)到 167 億美元，創(chuàng)造了英特爾并購歷史上金額最大的紀(jì)錄。在數(shù)據(jù)中心市場占有 95%左右市場的英特爾收購 Altera 意欲何為？這么說吧，完美實現(xiàn)芯片的定制化，F(xiàn)PGA 必不可少或者說是最佳的搭檔。從這個意義上看，英特爾并購 Altera 在強(qiáng)化自身在數(shù)據(jù)中心優(yōu)勢的同時，也是為了順應(yīng)市場變化，滿足客戶需求。那么當(dāng)英特爾并購 Altera，大大加強(qiáng)其定制化芯片能力之后，ARM 陣營的廠商誰還有能力來挑戰(zhàn)英特爾呢？
引用了 Intel 公司 CEO Brian Krzanich 的一段話：“Intel 計劃在產(chǎn)品和技術(shù)上加大投入，從而提高收益，而 FPGA 是我們能夠成功的關(guān)鍵因素?！边@一良性循環(huán)體現(xiàn)在多個應(yīng)用領(lǐng)域，如 5G 無線網(wǎng)絡(luò)、光網(wǎng)絡(luò)、物聯(lián)網(wǎng)以及云計算和數(shù)據(jù)中心。不僅如此，未來的也將是一個數(shù)據(jù)通信大戶。
這么說來，F(xiàn)PGA 將會成為未來主流應(yīng)用的一道配菜？小編并不這么覺得，無人駕駛、5G、物聯(lián)網(wǎng)、醫(yī)療電子這些新興領(lǐng)域，原有的處理器要實現(xiàn)多元化完美功能確實是少不了 FPGA 的幫助，“CPU+FPGA”、“MCU+FPGA”模式將會盛行，畢竟 FPGA 會提供更多的計算能力。
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萊迪思
萊迪思半導(dǎo)體公司（Lattice Semiconductor Corporation）創(chuàng)立于 1983 年，總部位于美國俄勒岡州 Hillsboro，是一家從事可編程邏輯產(chǎn)品及相關(guān)軟件設(shè)計、開發(fā)及銷售的公司。萊迪思以全球現(xiàn)場可程式門陣列（Field-programmable gate array，F(xiàn)PGA）排行第三，市占雖次于賽靈思（Xilinx）與英特爾收購的 Altera，然前兩者瓜分了全球 60%以上市場，F(xiàn)PGA 為可重復(fù)程式設(shè)計芯片，有利于需不斷變更設(shè)計的產(chǎn)品開發(fā)應(yīng)用。萊迪思產(chǎn)品主要集中在消費(fèi)性電子、通訊與工業(yè)等范疇，推出包含 USB Type C、智能手機(jī)與平板等各式裝置互連解決方案、影像傳輸解決方案、電源控制、無線通訊傳輸芯片等產(chǎn)品。
去年萊迪斯半導(dǎo)體宣布收購有線及無線連接方案供應(yīng)商 Silicon Image，這也使得半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)第一次出現(xiàn)了一家公司既提供 FPGA 又提供高度集成、對功能和成本優(yōu)化的專用標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品（ASSP）。Lattice 總裁兼首席執(zhí)行官 Drain G.Billerbeck 當(dāng)時采訪時說道：“ 今天是 Lattice 值得銘記的一天，我們完成了收購 Silicon Image 的交易。收購 Silicon Image 大大增強(qiáng)了我們的能力，Silicon Image 還擁有移動終端高清影音接口（Mobile High defintion Link， 簡稱 MHL）和高清多媒體接口（High Definition Multimedia Interface，簡稱 HDMI）與 60GHz 通信等 IP，這將擴(kuò)大我們的業(yè)務(wù)前景，改善我們的財務(wù)狀況，并豐富了我們的客戶來源。我們將奮力向前，利用兩家合并帶來的規(guī)模效應(yīng)以實現(xiàn)更出色的營收。我們的團(tuán)隊已經(jīng)提供了一個經(jīng)過深入探討，全面穩(wěn)固的計劃來進(jìn)行有效整合并實現(xiàn)成本協(xié)同效應(yīng)。我們計劃未來幾年不斷努力，利用自由現(xiàn)金流以迅速降低負(fù)債，并獲得良好的收益以回報我們的消費(fèi)者、股東和雇員?！?/p>
然而在今年二月，Lattice Semiconductor 對路透社透露，已經(jīng)委托投資銀行摩根斯坦利去評估其潛在買家和自身估值，當(dāng)中的還有一個中國買家。對此外界紛紛猜測擁有 Lattice 半導(dǎo)體公開市場上 8.65%的股份紫光好這口，紫光卻表示只是單純的投資。
在今年 11 月 3 日，萊迪思半導(dǎo)體與傳聞中有中資背景的基金 Canyon Bridge 共同宣布，雙方簽署收購協(xié)議，Canyon Bridge 將以 13 億美元的價格溢價 30%收購萊迪思半導(dǎo)體。在交易完成以后，Lattice 將會繼續(xù)以一間獨(dú)立的子公司的身份繼續(xù)運(yùn)營。Canyon Bridge 新近成立的全球私募并購資金，初始資金募集自幾名中國合伙人，使得其中增添了幾分中資色彩。
此舉收購，Canyon Bridge 看好 FPGA 在深度學(xué)習(xí)方面的發(fā)展前景。CPU+FPGA 依舊有應(yīng)用于深度學(xué)習(xí)的潛力，如果 CPU+FPGA 異構(gòu)計算技術(shù)如果在機(jī)器學(xué)習(xí)上成為主流，那么 FPGA 的市場規(guī)模將會進(jìn)一步擴(kuò)大。
有意思的是今年推出的 iPhone 7 Plus 的主板集成了一顆非常小的 FPGA，尺寸為 2mmx2mm。這顆芯片正是 Lattice 公司在幾年前推出的 iCE40 的低密度低功耗小封裝 FPGA，型號為 iCE5LP4K，密度為 3.5K LUT-4 等效邏輯資源。
Microsemi
美高森美 (Microsemi) 是一家多元化的半導(dǎo)體供應(yīng)商，公司成立于 1960 年，總部在加州的亞里索維耶荷，前身為 Microsemiconductor Corporation ， 1983 年 3 月更為現(xiàn)名。從事設(shè)計、制造、銷售類比與混合訊號半導(dǎo)體解決方案，經(jīng)營范圍包括美國、歐洲及亞洲。產(chǎn)品包括 RF 與電源元件、類比與 RF IC 、 SoC 解決方案、 FPGA 、 ASIC 、電源管理產(chǎn)品、時序與同步裝置及精確時鐘解決方案、芯片型原子鐘、語音處理裝置、分離式元件、安全技術(shù)、可擴(kuò)充反破壞產(chǎn)品。公司也提供子系統(tǒng)與模組，包括特殊應(yīng)用電源模組、以太網(wǎng)絡(luò)供電及中跨型。產(chǎn)品用于包括無線與有線區(qū)域網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)、植入式起搏器與去顫器、飛彈系統(tǒng)、軍事與商業(yè)衛(wèi)星與飛機(jī)、油田設(shè)備及機(jī)場安全系統(tǒng)，應(yīng)用在航太、通訊、國防、安全及工業(yè)市場。其中，航空航天與國防占公司總營收的 30%，通信占 36%，數(shù)據(jù)中心占 19%，工業(yè) 15%。
在收購方面則有一點趣味性，去年十二月，美高森美成功擊敗思佳訊 (Skyworks Solutions ， Inc.) 贏得 PMC(PMC-Sierra) 收購案，并且簽訂最終協(xié)議。協(xié)議規(guī)定美高森美將以近 25 億美元收購這家通訊公司。前不久卻傳出了 Skyworks 并購 Microsemi 的消息。正所謂君子報仇，一年不晚。
Skyworks 又是什么來頭？其實只是眾多做射頻有源器件的美國公司之一，很多年過去，有的公司收購合并，有的公司被收購合并，唯獨(dú) Skyworks 一直沒有什么太大動靜，卻也做成了全球數(shù)一數(shù)二的手機(jī) front-end 供應(yīng)商。在“正規(guī)軍”市場上，Sky 在 2012 年后也顯然是打了翻身仗的，入圍蘋果供應(yīng)商成功傍大款，從此不缺訂單；而另一方面 Sky 也拿出了自己的新東西：SkyOne。然而 Sky 春風(fēng)得意之下，有一點卻一直是其痛點：沒有完整的無源器件產(chǎn)品線。
如果這次 Skyworks 若能順利并購 Microsemi，將幫助其擺脫對手機(jī)市場的依賴，進(jìn)一步拓展業(yè)務(wù)領(lǐng)域，實現(xiàn)產(chǎn)品的多元化。
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百家爭鳴的國產(chǎn) FPGA 現(xiàn)狀
前不久有關(guān)于京微雅格倒閉消息，著實讓業(yè)內(nèi)震驚了一把，京微雅格就此發(fā)出了官方回應(yīng)，稱公司只是經(jīng)營遇到了困難，公司骨干團(tuán)隊還在努力尋找破局之路，并沒有倒閉。這家發(fā)源自美國，扎根中國，號稱國內(nèi)最具 FPGA 實力的企業(yè)為啥遇到了如此窘境，不得不讓人開始審視中國 FPGA 的環(huán)境與現(xiàn)狀。大家的焦點也集中到了為啥拿了國家那么多錢，卻擠不出一個水花來的話題上。下面就簡單梳理一下國產(chǎn) FPGA 幾大公司的生存現(xiàn)狀。
京微雅格
第一段先把官網(wǎng)上的介紹扒拉過來，如下：京微雅格（北京）科技有限公司是可配置應(yīng)用（CAPoC, Configurable Application Platform on Chip）技術(shù)的首創(chuàng)者和領(lǐng)導(dǎo)者，致力于為系統(tǒng)制造商提供高集成度、高靈活性、高性價比的可編程邏輯器件、可重構(gòu)微處理器及相關(guān)軟件設(shè)計工具。
從公開的資料上不難看出，京微雅格從 2012 年開始，布局期“山”、“河”、“云”、“星”產(chǎn)品鏈路，其中“山”、“河”系列產(chǎn)品量產(chǎn)較早，陸續(xù)都有出貨。光看產(chǎn)品線，雷聲大雨點小的國產(chǎn)自主產(chǎn)品相比，至少京微雅格是在實實在在的做技術(shù)，推產(chǎn)品。他們的芯片也能夠直接通過正規(guī)渠道購買到。京微雅格在發(fā)展之初，其采用的是 SoC FPGA 的戰(zhàn)略，片上整合了 DSP、Memory、MCU 等單元，試圖通過整合的優(yōu)勢打破 FPGA 市場的鐵板一塊。
京微雅格 FPGA 產(chǎn)品展示牌
一路看似順風(fēng)順?biāo)木┪⒀鸥駷樯蹲呱狭私裉爝@番田地？據(jù)相關(guān)人士爆料，國內(nèi)客戶開發(fā)速度和公司內(nèi)斗原因?qū)е?，具體詳情，請點擊《揭秘京微雅格幕后的故事，一場與技術(shù)經(jīng)費(fèi)關(guān)系不大的斗爭》。如此燒錢的玩意，京微雅格還能回過神來嗎？
同創(chuàng)國芯
同方國芯成立于 2001 年，并于 2005 年在深交所中小板上市，2010 年同方股份有限公司收購公司 25%股權(quán)成為公司第一大股東。之后公司先是注入了北京同方微電子有限公司，然后在全國范圍內(nèi)并購了深圳市國微電子有限公司及成都國微科技有限公司。同方國芯近幾年的快速發(fā)展，主要是通過并購實現(xiàn)的。而之所以能夠走這條路，與同方國芯的大股東背景離不開。
去年 11 月 6 日，同方國芯突然拋出了一個定增再融資預(yù)案，金額足以讓人目瞪口呆，達(dá)到 800 億。當(dāng)時同方國芯的總市值才 200 億左右。800 億中的 600 億投向存儲器芯片工廠、37.9 億用于收購中國臺灣力成 25%的股權(quán)，剩余的 162.1 億用于芯片產(chǎn)業(yè)鏈上下游公司收購。這背后是燒錢還是趕潮流做實事這也只能等時間來說話了。
不過據(jù)一些業(yè)內(nèi)人士說，同方國芯的研發(fā)實力和國企的企業(yè)文化是有些讓人揪心的。
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上海安路
慣例先讓安路來個“自我介紹”，如下，安路公司致力于為客戶提供高集成度、高性價比的可編程邏輯芯片、可編程系統(tǒng)級芯片、定制化可編程芯片、及相關(guān)軟件設(shè)計工具和創(chuàng)新系統(tǒng)解決方案。公司目前已形成“ELF 系列 CPLD、Eagle 系列低成本 FPGA、Phoenix 系列高性能 FPGA、集成 SDRAM SIP FPGA、千萬門級 FPPGA IP”等三個系列十余款芯片產(chǎn)品，成功量產(chǎn)，并進(jìn)入了視頻顯示、通信接入、工業(yè)控制、金融機(jī)具等多個行業(yè)上百家客戶應(yīng)用。
前幾天，安路科技發(fā)布了一款面向顯示驅(qū)動、工業(yè)控制等大批量應(yīng)用而定義的低功耗、低成本的 FPGA 器件——EAGLE 系列。然而據(jù)悉，安路科技的產(chǎn)品還屬于中低端類別，安路科技口中的打破國外巨頭在 FPGA 市場長期壟斷的局面恐怕也是從低端這條路開始走起。
高云
據(jù)官網(wǎng)稱，高云半導(dǎo)體于 2014 年 1 月成立，公司以國產(chǎn)現(xiàn)場可編程邏輯器件（FPGA）研發(fā)與產(chǎn)業(yè)化為核心，旨在推出具有核心自主知識產(chǎn)權(quán)的民族品牌 FPGA 芯片，提供集設(shè)計軟件、IP 核、參照設(shè)計、開發(fā)板、定制服務(wù)等一體化完整解決方案的民營高科技公司，打造高端集成電路領(lǐng)域的民族品牌，發(fā)展成為中國集成電路行業(yè)的骨干企業(yè)之一。已經(jīng)推出了中密度 FPGA 產(chǎn)品晨熙家族和非易失性產(chǎn)品小蜜蜂家族的多款 FPGA 產(chǎn)品。
據(jù)業(yè)內(nèi)人士說，目前高云 FPGA 還處于燒錢階段，有著不錯的 IC 團(tuán)隊，但公司的定位比較模糊，一個市場后入者的身份，靠啥能讓自己生存？這恐怕還是得從順應(yīng)自己優(yōu)勢的細(xì)分市場入手。
上海遨格芯微 AGM
AGM 成立已有三年多時間，在這家公司成立的前兩年基本不為人所知，和其他的芯片設(shè)計公司不太一樣的是，在這研發(fā)的兩年時間里，沒有任何背景的他們沒有拿任何的政府資助，擠在上海張江集電港的一個共創(chuàng)空間里，默默地改進(jìn)設(shè)計、流片、給用戶試用，同時也在打磨團(tuán)隊。與所有的國內(nèi) FPGA 公司最大的不同是，AGM 是以開發(fā)自主產(chǎn)權(quán)的編譯軟件開始，兼容切入現(xiàn)有 FPGA 軟件的生態(tài)鏈。歷經(jīng)三年多的艱難發(fā)展，AGM 悄悄地積累了 5 個不同的產(chǎn)品線，分別針對 CPLD、LoT、FPGA、FPGA+CPU、SoC 市場，并且針對云計算數(shù)據(jù)中心服務(wù)器市場的主力產(chǎn)品也將于近期下線。
AGM 商務(wù)趙總表示，做 FPGA 的選擇是挑了一條最難走的路，AGM 一誕生伊始就要和美國的巨頭公司比拼，但是一旦走過最艱難的階段，在行業(yè)里站穩(wěn)腳跟，AGM 就有可能屹立于世界半導(dǎo)體行業(yè)。與一些 FPGA 公司不同的是，沒有政府背景的 AGM 能否在這條燒錢路完成屌絲逆襲？還是很值得期待的。
從全球來看，半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)確實在走向平穩(wěn)期，未來會否進(jìn)入滯漲期不得而知，而中國市場機(jī)會最大。FPGA 的應(yīng)用領(lǐng)域很廣，我國七大戰(zhàn)略新興產(chǎn)業(yè)，包括節(jié)能環(huán)保、新能源、新一代信息技術(shù)、新能源汽車等對于 FPGA 的應(yīng)用都存在諸多機(jī)會，對本土 FPGA 企業(yè)是一個很大的商機(jī)。加之國外 FPGA 的巨頭輪流被收購，中國廠商是否就真正迎來國產(chǎn) FPGA 的真正機(jī)會呢？恐怕這句話還是值得深究的。中低端產(chǎn)品完成打破壟斷的使命，下面就順勢躺在政府資本下睡大覺嗎？一條艱難的路需要瘋狂的創(chuàng)新血液。
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