国产化征程提速，高云半导体以全栈实力拓宽 FPGA 应用边界

在全球半导体产业重构与国产化替代加速的浪潮中，FPGA作为集成电路领域的“万能芯片”，凭借灵活可编程、高并行处理的特性，成为通信、汽车、工业、AI等关键领域的核心支撑，更是我国突破“卡脖子”技术的战略要地。在这片竞争激烈的赛道上，广东高云半导体科技股份有限公司（以下简称“高云半导体”）以近十年深耕之力，构建起从核心IP到全场景产品的自主创新体系，用技术突破打破国际垄断，以架构创新拓展应用边界，成为国产FPGA产业的标杆性力量。

国产替代浪潮下，FPGA迎来“破局时刻”

FPGA技术正经历从“灵活可编程器件”向“智能计算核心”的深刻演进。其发展围绕三大主线：在架构上，通过集成多核CPU、AI专用引擎与高速片上网络，FPGA进化为异构计算平台，成为处理控制、数据流与智能计算的统一载体；在角色上，凭借并行与高能效优势，FPGA在数据中心成为缓解I/O瓶颈的“数据调度员”，在边缘侧则成为实现实时AI推理的关键组件；在开发范式上，工具链智能化和生态开源化趋势显著，AI辅助设计、高层次抽象语言与开源硬件生态正在大幅降低开发门槛，推动FPGA从硬件专家领域走向更广泛的软件开发者。这一演进正重新定义FPGA在智能时代的核心价值。

随着全球主流制程已迈入22nm时代并向7nm推进，异构架构与场景化定制成为竞争核心。依托政策支持、本土需求与高研发投入，中国FPGA产业加速崛起，不断缩小与行业先进的差距。

当前，国内FPGA市场主流需求大多集中在制程为28nm-90nm、逻辑单元数在500K以内的成熟产品。国产FPGA由早期的55nm/40nm工艺，转向28nm/22nm生产、12nm/7nm研发时代；全球FPGA的制程正在向更先进的16nm/7nm工艺演进。数据显示，2028年，预计90nm工艺以上产品市场占比将降至10%，20-90nm工艺产品占比降至46%，而16nm及以下工艺产品占比将上升至44%。

FPGA市场长期被AMD（Xilinx）、Intel（Altera）等国际巨头主导，全球市场份额占比超七成，国内厂商曾长期徘徊在中低端领域。集微咨询数据显示，2024年，全球FPGA市场规模约达80亿美元，预计到2030年有望突破150亿美元，其间年复合增长率预估在10%左右；2024年中国FPGA市场规模达171亿元，同比增长12.3%，增速高于全球平均水平，预计2030年将增至340亿元，CAGR 11.8%，成为全球增长核心。与此同时，国内市场国产替代趋势显著，2024年国内市场国产化渗透率达15%，预计2027年渗透率将提升至35%。

政策支持为产业发展注入强心剂。国务院《新时期促进集成电路产业和软件产业高质量发展若干政策》、工信部《电子信息制造业2023-2024增长行动方案》等政策密集出台，从研发扶持、市场应用到产业链协同等多维度为国产FPGA企业保驾护航。与此同时，通信、数据中心& AI、国防&航空航天、汽车等下游需求驱动，让FPGA市场迎来“黄金增长期”，其中通信领域增速最为迅猛，成为拉动行业增长的核心引擎。

这一变化背后，正是以包括高云半导体在内的国内众多FPGA企业，通过持续研发投入与架构创新，逐步从中低密度市场向中高端甚至超高密度、异构集成方向迈进。

成立于2014年的高云半导体，自诞生之初便锚定“自主创新”战略，专注于FPGA芯片研发与销售。经过十年发展，公司已构建起广州、上海、济南三大研发中心，核心研发团队均拥有国际知名企业从业经验，历经90nm至22nm等多工艺节点的产品开发与量产考验，研发人员占比超70%，累计获得国内外授权发明专利200项+，软件著作权70项+，集成电路布图登记20项+，实现产品100%自主产权。

从55nm eFlash非易失性FPGA到22nm SRAM高性能产品，从消费级到车规级全系列覆盖，高云半导体逐步完成了从“兼容替代”到“创新引领”的跨越。如今，其产品已广泛应用于汽车电子、泛工业、消费电子、医疗、AI等多个领域，市场从中国逐步拓展至美国、英国、韩国、日本等多个国家和地区，成为国产FPGA走向全球的重要代表。

MIPI CPHY自主研发，引领高速接口革命

在高速数据传输成为刚需的今天，接口技术成为制约芯片性能的关键瓶颈。MIPI（移动行业处理器接口）作为全球主流的高速接口标准，分为DPHY（差分物理层）和CPHY（连续相位物理层）两种技术路径。相较于已普及的DPHY，CPHY采用三通道差分传输，具备更高的信号编码效率、带宽利用率和抗干扰能力，在车载影像、高清视频、工业视觉等带宽敏感场景中优势显著，正逐步成为新一代高速接口的主流选择。

然而，MIPI CPHY技术长期被国外厂商垄断，国内企业面临“卡脖子”困境。高云半导体迎难而上，投入核心研发力量攻关，最终在国内率先实现MIPI CPHY接口及IP的自主研发与量产，填补了国产FPGA在该领域的空白。

其旗舰产品晨熙V（Arora-V）系列FPGA，集成了自主研发的2.5Gsps MIPI CPHY硬核，单通道速率可达2.5Gsps（相当于5.7Gbps），总带宽高达17.1Gbps，支持RX/TX灵活配置，完美满足高带宽传输需求。同时，该系列产品还集成了MIPI DPHY硬核，单通道速率可达2.5Gbps，具备接收均衡器EQ、SoT（Start of Transmission）同步、Word/Lane对齐等先进功能，可灵活适配不同应用场景。

在技术创新上，高云半导体还实现了GPIO（通用输入输出接口）对MIPI C/D PHY软核的支持。通过优化的逻辑架构设计，普通GPIO可实现1.1Gsps的MIPI CPHY软核收发和2Gbps的MIPI DPHY软核收发，无需依赖专用SerDes资源，显著降低了系统设计成本。这一创新方案已在多个场景中得到验证，为客户提供了更灵活的接口解决方案。

凭借MIPI CPHY技术的突破，高云半导体FPGA产品在高清视频处理领域表现亮眼。产品一经发布，就在VR/AR眼镜、无人机、运动相机等高清视频处理市场获得广泛青睐。

小规模FPGA集成高速SerDes，颠覆传统设计理念

在FPGA行业，高速SerDes（串并转换接口）一直被视为中高密度、高端产品的“专属配置”。传统设计理念认为，小规模FPGA受限于封装尺寸和功耗预算，无法集成高速SerDes接口，导致其在高速信号传输场景中应用受限。

高云半导体打破了这一行业固有认知，通过自研架构与高性能SerDes IP的深度集成，成功在小规模FPGA中实现高速SerDes集成，开创了“小尺寸、高带宽”的产品新形态。这一创新不仅颠覆了传统FPGA设计理念，更重新定义了国产FPGA在高速互联时代的应用边界。

高云半导体自主研发的SerDes接口，最高速率可达12.5Gbps，频率在270Mbps至12.5Gbps之间连续可调，支持DP、eDP、SDI、HDMI、SLVS-EC、USB3.0、SGMII等多种高速传输协议，适配通信、视频处理、边缘计算、工业控制等多领域需求。其SerDes PHY采用模块化设计，PMA（物理介质适配层）和PCS（物理编码子层）均可灵活配置，多Quad结构支持基于单Quad或Quad内通道的独立配置，满足不同场景的差异化需求。

在实际应用中，这一创新架构展现出强大的竞争力。在边缘AI节点中，能够满足实时数据交互需求，提升AI推理效率；在工业视频采集场景中，可支持多路高清摄像头的高带宽同步数据传输，保障工业检测的实时性与准确性。

以高云GW5AT-LV60产品为例，该产品逻辑密度仅60K LUTs，却集成了4路高速SerDes、1个PCIE 3.0硬核、1个MIPI CPHY硬核和1个MIPI DPHY硬核，同时搭载2个ADC模块（1个8通道10bits 2Msps，1个16通道13bits 10Msps），在小封装内实现了丰富的功能集成。这一突破让高云半导体FPGA在小封装产品中具备了差异化竞争力，实现了性能与能效的“双跃升”。客户无需为了高速接口而选择成本更高、功耗更大的中高密度FPGA，有效降低了系统设计成本和功耗预算，为新兴应用场景的拓展提供了可能。

布局智能汽车赛道，打造高可靠车规级FPGA

随着汽车“电动化+智能化”趋势加速，车规级芯片成为半导体产业最具潜力的增长赛道。FPGA作为可编程、高可靠的核心器件，在智能座舱、自动驾驶、动力控制等领域的需求持续爆发。高云半导体凭借前瞻性战略眼光，成为国内最早介入车规级FPGA领域的企业之一，如今已构建起完善的车规级产品矩阵，成为国产车规FPGA的领军者。

自2019年布局汽车市场以来，高云半导体已深耕车规领域超过6年。公司构建了覆盖中低密度到高密度的车规级FPGA产品体系，包括小蜜蜂家族、晨熙家族、晨熙V家族三大系列，共计10余款车规型号，逻辑密度从1K LUTs到138K LUTs，全面覆盖座舱、辅助驾驶、动力、车身等多场景应用。

在产品可靠性上，高云车规级FPGA通过了严格的AEC-Q100认证（汽车电子组件可靠性标准），其中多款产品达到Grade 1级别（最高等级），可在-40℃至125℃的宽温度范围内稳定工作。同时，产品还通过了ISO 26262 ASIL-D功能安全认证，这是汽车电子领域的最高功能安全等级，标志着高云半导体车规产品的可靠性达到国际先进水平。

截至2025年7月底，高云半导体车规级FPGA累计出货量已超过600万颗，失效率控制在个位数PPM（百万分率），处于行业领先水平。产品已进入多家主流新能源整车厂和合资厂商供应链，应用于智能座舱的多屏异显、Localdimming、AR-HUD/PHUD，自动驾驶的激光雷达、360环视、CMS电子后视镜，以及电机控制、智能尾灯等核心场景，获得了市场的广泛认可。

2024年，高云半导体基于22nm先进工艺平台打造的车规级FPGA产品GW5AT-LV60UG225A0成功通过AEC-Q100 Grade 1认证，进一步丰富了其车规产品矩阵。该产品集成了丰富的视频接口，具备低功耗、高可靠性等优势，可广泛应用于智能座舱相关的视频显示、激光雷达、AR-HUD、智驾域控协处理等核心领域，为智能汽车的创新应用提供了有力支撑。

在生态建设上，高云半导体积极与多家主机厂、Tier1方案商及IC厂商开展深度协作，共同探索车规级FPGA的创新应用场景，构建开放、可持续的车载FPGA应用生态体系。随着智能汽车行业的快速发展，高云半导体正以领先的产品矩阵与验证体系，稳步构建国产FPGA在汽车领域的核心竞争壁垒。

云源软件认证落地，构建“硬件+软件”协同生态

目前高云半导体产品目前已覆盖消费电子、工业控制、通信设备、汽车电子、AI边缘计算等多个领域。其产品线包括：小蜜蜂家族：主打低功耗、小封装，适用于消费电子、物联网、可穿戴设备；晨熙家族：中密度FPGA，支持多种视频接口与工业协议；Arora-V系列：22nm高性能FPGA，集成自研高速SerDes与MIPI CPHY/DPHY；SoC FPGA：集成ARM Cortex-M/RISC-V硬核与软核，适用于嵌入式智能系统。

与此同时，FPGA的性能发挥离不开配套EDA（电子设计自动化）软件的支持，自主可控的EDA工具链是FPGA企业核心竞争力的重要组成部分。高云半导体自成立之初便同步布局EDA软件研发，构建了从器件模型建立、综合算法、布局布线算法到时序收敛分析的全流程自主开发工具链，实现了软件与硬件的深度协同。

2024年12月，高云半导体EDA开发工具——云源软件V1.9.12成功通过第三方检测认证机构德国莱茵TÜV的严格评估，获得ISO 26262（道路车辆功能安全）与IEC 61508（电气/电子/可编程电子安全相关系统的功能安全）两项重要国际功能安全标准认证，认证等级达到ASIL D / SIL 3（最高完整性等级）。这标志着高云半导体在服务高可靠性应用领域的能力迈上了新的台阶。

云源软件V1.9.12版本具备完整的开发流程，涵盖架构设计、综合、布局布线、静态时序分析、位流生成和验证等全环节，所有部件均符合功能安全标准要求。其最显著的升级在于新增了对高云半导体22nm先进工艺全系列FPGA产品的全面支持，同时兼容55nm eFlash工艺和55nm SRAM工艺产品，实现了全工艺平台的统一工具链覆盖。

对于客户而言，云源软件的认证落地具有重要意义。一方面，提供了一站式安全开发平台，客户无需整合多个第三方工具，即可完成从设计到验证的全流程开发，显著提升开发效率；另一方面，预认证的工具链可大幅简化客户产品的最终功能安全认证流程，降低认证风险与成本。目前，该软件已广泛应用于汽车电子、工业控制、轨道交通及能源管理等对安全性有严苛要求的关键系统。

除了EDA软件，高云半导体还构建了丰富的IP资源库，涵盖USB3.0、HDMI、MIPI、PCIE、LVDS等多种高速接口IP，以及视频编解码、图像处理、工业总线等应用IP，可满足不同行业客户的差异化需求。同时，公司推出了多款开发套件和参考设计，为客户提供从芯片选型、方案设计到板级调试的全流程技术支持，加速产品上市周期。

自主创新引领，共筑国产FPGA新生态

展望未来，国产FPGA的征途已从解决“有无问题”进入攻克“好用难题”、从“单点替代”迈向“系统引领”的新阶段。其成功关键在于持续的自主创新与开放的生态共建。一方面，企业需坚定不移加大研发，在先进工艺、高性能IP和智能EDA工具上实现迭代。另一方面，必须与下游重点行业客户、方案商深度协同，针对AI数据中心、智能汽车、高端工业等核心场景，共同定义产品、完善解决方案、构建标准。

十年磨一剑，高云半导体从行业追随者成长为国产FPGA的领航者，用自主创新打破了国际垄断，用技术突破拓展了应用边界，用可靠产品赢得了市场认可。在全球半导体产业重构的关键时期，高云半导体的发展历程不仅是一家企业的成长故事，更是国产集成电路产业自主可控的生动缩影。

随着AI计算、汽车智能化、工业互联等领域的快速发展，FPGA市场需求将持续扩大，技术竞争也将日趋激烈。高云半导体将继续坚持“自主创新、开放合作”的战略，加大在高性能、高带宽FPGA方向的研发投入，推动12nm/7nm先进工艺产品的研发进程，强化IP积累与架构创新，进一步缩小与国际巨头的差距。

在市场布局上，高云半导体将持续深化国内市场渗透，同时加快国际化步伐，拓展海外市场份额，打造全球知名的FPGA品牌。在生态建设上，公司将与产业链上下游企业加强协作，共建开放、高效的国产FPGA应用生态，助力中国半导体产业实现自主可控与持续创新。

从“勤练内功”到“走出去”，高云半导体的国际化征途已经开启。在自主创新的道路上，高云半导体正以坚定的信念、务实的行动，书写国产FPGA的新篇章，为中国半导体产业的崛起贡献核心力量。我们有理由相信，随着以高云半导体为代表的国产FPGA企业的不断成长，中国集成电路产业必将在全球市场占据更重要的地位，迎来属于自己的“黄金时代”。