随着智能化、电动化、网联化、共享化为代表的汽车“新四化”深入推进，汽车电子技术与架构正经历持续革新。被称为“万能芯片”的FPGA凭借其高度灵活性与可扩展性，能够以较低成本快速迭代算法，助力汽车在新场景中实现运算、控制与功能升级。在这一背景下，中科亿海微电子科技（苏州）有限公司高级工程师/销售总监夏金军在「OFweek 2023工程师系列在线大会——汽车电子技术在线会议」上，发表了《国产全正向强自主FPGA芯片与可重构系统》主题演讲，深入解析了国产FPGA企业如何推动汽车智能化升级。

一、汽车“新四化”带来的FPGA全新机遇

汽车“新四化”驱动了ADAS/AD、智能座舱、动力系统、联网系统等模块对高性能、可重构芯片的旺盛需求。FPGA因其高度灵活性和可扩展性，已成为车企实现算法快速迭代、降低成本的关键器件。众多车企正在积极引入FPGA平台，这为国产FPGA企业提供了重要战略窗口期。

二、中科亿海微：坚守全正向设计技术路线

中科亿海微是中国科学院“可编程芯片与系统”研究领域的科研与产业化团队，自2004年起启动可编程芯片项目，已深耕近二十年。公司始终坚守全正向设计技术路线，自主研发高可靠性的嵌入式可编程电路IP核、可编程逻辑芯片、EDA软件与可重构系统，并提供高性能、自适应计算的行业解决方案。产品荣获多项行业荣誉：

• “国产最具潜力IP设计奖”
• “最佳FPGA芯片奖”
• “最佳EDA产品奖”
• 已通过车规认证及特种领域专业等级鉴定检验
• 被收录于“车规级计算类芯片优质供应商”名录

产品具备极高的可靠性，可在严苛环境下长时间稳定运行，已成功部署于石油钻井等超高温场景，填补了国内该领域空白。所有产品均采用国产工艺、国内设计、国内流片、国内封装、国内测试，实现全链路国产化制造，安全可靠，供货稳定。

小提示： 选择FPGA供应商时，优先考虑具备全链路自主制造能力的企业，可显著降低供应链风险，尤其在汽车等高可靠性要求的领域。

三、三大核心产品详细解析

3.1 亿海神盾系列与亿海神针系列FPGA芯片

中科亿海微的在售产品包括成片、裸片、IP核，涵盖大规模到小规模，适应宽广温度范围，提供多种封装形式。重点产品包括：

• EQ6HL130
• EQ6HL45 / EQ6HL45 A2
• EQ6HL25
• EQ6HL16
• EQ6GL9

产品优势主要体现在以下四个方面：

• 产品特性：软硬件一体化正向设计，具备高性能、高性价比、小尺寸、低功耗优势；产品实现型谱化，提供多种封装形式，支持成片与裸Die。
• 安全可靠：全部在国内完成设计、流片、封装、测试，自主程度极高，供货稳定，用户拥有备选方案，有效降低器件选型风险。
• 技术支持：拥有成熟的FAE团队，高效快速响应用户需求，提供现场、远程、线上、线下等多种形式的专业技术支持。
• 应用灵活：提供多种温度范围可选，面对完善的国产生态环境具备强大的适配能力，已获得广泛应用。

3.2 可编程电路IP核详解

中科亿海微是国产嵌入式FPGA IP核技术的领先者，已成功为SoC用户提供成熟应用。IP核采用自主架构与自主控制，在保证稳定供货的同时满足系统级开发需求。已完成多次硅技术流片验证，功能、性能、稳定性均达到预期目标。基于嵌入式可编程电路IP核编译技术，完成了多款可编程逻辑芯片的设计，相关产品已获得市场广泛认可。公司为用户提供IP授权，并成功集成于SoC芯片中，获得用户一致好评。

3.3 亿灵思可编程逻辑芯片开发软件介绍

亿灵思软件具备国产自主知识产权，可支持千万门级以上可编程逻辑芯片的开发设计。主要功能包括：

• 支持工业标准开发流程：涵盖从RTL综合到配置码流生成下载的全流程操作
• 提供面向嵌入式可编程电路IP核定制开发的评估流程
• 协助SoC用户定制嵌入式可编程电路IP核资源的规模与排布
• 生成相应芯片数据库，为终端用户提供完整的EDA全流程服务

小提示： 使用亿灵思软件进行IP核定制评估，可在设计早期确定资源规模，避免后期因资源不足或冗余引发成本增加。

四、FPGA在智能汽车中的主要应用案例

从汽车功能模块来看，FPGA广泛应用于以下系统：

• ADAS/AD系统
• 动力系统
• 智能座舱系统
• 智能网联系统
• 安全系统

具体应用场景涵盖：

• 实现数据交换功能
• 实现GPIO端口扩展
• 车身预控制单元
• 激光投影、激光器控制、车灯控制
• 激光雷达 —— 当前智能汽车中FPGA的核心应用方向之一

激光雷达数据采集系统： 基于FPGA的激光雷达数据采集系统可完成机械旋转系统驱动、激光器驱动，并使用TDC（时间数字转换器）记录回波脉冲到达时间戳，通过计算得到TOF（飞行时间），再与上位机通信。

五、车企升级合作模式与国产化发展趋势

当前新能源汽车迭代速度加快，每一代汽车都有对应的配件设计方案。但IP芯片受限于成本问题，部分用户希望寻求更具性价比的方案。中科亿海微作为芯片设计企业，致力于协助用户完成产品升级：

• 评估芯片逻辑中哪些部分需要变更、哪些保持不变
• 协助用户进行升级调优
• 待量产稳定、功能可靠后，将逻辑固化形成专用芯片，大幅降低单芯片成本

夏金军表示：中科亿海微将全程深度参与，协助车企稳步升级，助力车企在市场竞争中保持领先优势。

过去几年中国汽车产业发展迅速，尤其在智能汽车领域。FPGA作为关键器件，迎来重要发展窗口期。尽管当前国内FPGA软硬件生态与国外巨头相比尚有差距，但国内厂商数量众多，汽车应用场景丰富多样。在大力推动芯片自主可控的浪潮下，国产FPGA有望助力新能源汽车产业实现“弯道超车”，逐步迈向世界舞台中心。

常见问题（FAQ）

Q1：FPGA与ASIC在汽车应用中有何区别？

FPGA（现场可编程门阵列）具备高度灵活性，可在产品开发阶段快速迭代算法，适用于小批量、多品种、需频繁升级的场景（如ADAS、激光雷达）。ASIC（专用集成电路）在量产规模较大且功能固定时成本更低、功耗更优，但设计周期长且不可更改。通常车企会先在FPGA上验证，待方案稳定后再固化到ASIC。

Q2：中科亿海微的FPGA产品在汽车上的可靠性如何？

中科亿海微产品通过了车规认证和特种领域专业等级鉴定检验，已收录在“车规级计算类芯片优质供应商”名录。产品能在极端恶劣环境下长期稳定工作，如石油钻井的超高温场景（发动机健康管理、地质导向等），可靠性得到充分验证。

Q3：亿灵思软件是否支持主流设计流程？

是的，亿灵思软件支持从RTL综合到配置码流生成下载的全流程操作，与工业标准开发流程一致。同时提供嵌入式可编程电路IP核定制评估功能，帮助用户优化资源分配。

Q4：中科亿海微如何帮助车企降低芯片成本？

在量产初期，使用FPGA实现功能验证；待算法稳定、需求明确后，通过与中科亿海微合作进行芯片逻辑评估，将其中不变的部分固化为专用芯片，大幅降低单颗芯片成本。中科亿海微全程提供技术支持，确保平稳过渡。

通过以上内容可见，中科亿海微凭借全正向设计、丰富的产品线和完善的软件生态，正为汽车“新四化”提供可靠高效的国产FPGA解决方案。未来，随着汽车智能化的不断深入，国产FPGA将扮演愈发关键的角色。