FPGA（现场可编程门阵列）因其高度灵活的特性又被称之为“万能芯片”。但对于汽车而言，虽然FPGA在性能和功耗方面能够取得有效平衡，但成本限制了其后续的大规模量产搭载。

放眼全球来看，FPGA的市场份额非常集中。赛灵思（2022年被AMD收购）和阿尔特拉（2015年被英特尔收购，现重新独立）牢牢占据前二，莱迪思和美高森美（2018年被微芯收购）位居其后。

莱迪思产品特色为低功耗、小尺寸，非常契合汽车领域应用。在上海车展期间，NE时代有幸与莱迪思半导体亚太区总裁徐宏来先生，莱迪思亚太区汽车市场高级总监杨静雯女士，莱迪思亚太区系统方案部高级总监吕晓军先生展开对话，共同交流FPGA在汽车领域的应用前景。

01. 创新功能的拓荒者

此前，莱迪思FPGA产品应用在电驱逆变器产品中。莱迪思在谈及汽车应用时表示。

由于早期功率器件产品非常昂贵，因此就需要通过CPLD芯片进行电压和电流检测，一旦出现异常，在极短的时间内触发安全模式，切断通路，达到保护功率器件的目的。

但随着后续新能源汽车规模的不断提升，CPLD芯片功能便被集成在驱动芯片内，FPGA的需求也随之下降，当前仅有部分欧系厂商在使用。

逆变器应用的变迁侧面说明了FPGA芯片在汽车领域应用时所面临的困境。FPGA成本高，在后续大规模应用时极易被取代。

但莱迪思并未止步于此。

对于FPGA的应用突破口，莱迪思总结道，FPGA因其可编程的特性非常适合新技术快速落地，因此一旦发现新的技术方向，莱迪思就会快速跟进。再者，在新技术落地的过程中，伴随着一些性能之外的痛点，如功能安全、信息安全、冗余设计等，莱迪思也会进行配合开发。

针对汽车，莱迪思推出Lattice Drive™解决方案。该方案中，底层硬件平台为模块化的FMC适配器和CertusPro-NX评估板、嵌入式DisplayPort TX开发板、DisplayPort接收器和发送器开发板以及CertusPro-NX PCIe桥接开发板。在此之上是一系列IP核(DisplayPort RX/TX、视频缩放器、局部调光演示+LED驱动器等)、软件工具(RADIANT、Propel)、参考设计与演示和定制设计服务，共同构成了完整的Drive方案。

本次莱迪思Lattice Drive™解决方案重点面向的是车载信息娱乐显示屏互连和传感器数据传输功能。主要集中在以下几个应用。

一是显示安全IP方案。可以针对汽车显示错误，提供检测和备份方案，满足ISO26262功能安全要求。

二是激光雷达数据传输，用于处理辅助驾驶过程中大量的数据吞吐。

三是仪表和抬头显示器（HUD）的图像显示与功能安全。该方案最大的亮点是用于LCD面板的自适应全阵列局部调光解决方案，以增加屏幕明暗对比度，提升用户体验。莱迪思提供了由FPGA实现的完整局部调光算法和解决方案，能够在分区数、视频分辨率、视频接口、客制化性能支持等方面提供足够的灵活性、低延迟和12位内部处理精度。

此外，如流媒体后视镜中也可采用FPGA芯片用于图像处理。

02. FPGA也可以做功能安全

总结来看，莱迪思FPGA产品目前在汽车领域的应用主要集中在两个领域，智能座舱和辅助驾驶，满足其功能安全和数据传输需要。

在智能座舱中，除了上文提到的自适应全阵列局部调光解决方案外，FPGA的另外一个重要作用是满足屏幕内图像传输和功能安全要求。

在功能安全需求中，FPGA作为独立的芯片存在，确保图像信息在SOC芯片和屏幕之间的正常传输。这点对仪表尤为重要，莱迪思目前可以支持客户通过ASIL-B的认证要求。

在功能安全要求下，FPGA芯片本身也需要满足相应的功能安全认证要求。

由于FPGA芯片可编程的特性，因此在实际情况中是没有明确的基础功能去做功能安全认证的，无形中增加了功能安全认证的难度。

本次上海车展期间，莱迪思成功获得SGS颁发的2018功能安全ASIL B Ready证书，意味着莱迪思FPGA产品严格按照ISO 26262的开发流程，遵守安全规范，确保硬件设计在随机失效场景下仍能达到安全目标。

莱迪思补充道，本次获得的功能安全认证是一个特定功能的技术认证，覆盖一些基本的功能。但为FPGA芯片功能安全打开了一个新思路，未来莱迪思会覆盖更多的基础功能，并且针对多个领域，以确保满足客户的功能安全需求。

03. FPGA的不可替代性

由于逆变器领域的前车之鉴，在座舱和辅助驾驶领域，FPGA未来是否能够可持续也存在一定的不确定性。

莱迪思强调，相比于逆变器，座舱和辅助驾驶领域的替代周期会更久。

一方面是集成的功能较多。逆变器仅有CPLD一个功能，很容易被集成。而在仪表（包括HUD）部分，包括显示优化、功能备份等多个功能，短期内无法被取代。

另一方面是方案的多样性。虽然大规模量产后，ASIC芯片在成本上占据明显优势。但ASIC芯片并不能满足所有的应用场景需求，往往需要与FPGA芯片共同合作。典型的便是I/O口的数量，当I/O口数量需求较高，且方案较为小众时，便需通过FPGA芯片予以配合。

总结来看，FPGA作为高度灵活且可编程的解决方案，在汽车领域仍展现出不可替代的独特价值。但同样需要注意的是，由于FPGA自身的局限性，注定其必须具备持续的创新性以快速响应新的需求变化。作为汽车领域FPGA重要的供应商，莱迪思在功能创新之外，同时兼顾功能安全要求，赋予了FPGA更高的应用价值。