作者:电子创新网编辑部
在智能汽车的感知系统中,没有哪一个模块像“电子后视镜(CMS)”这样既低调、却又决定生死。
它关系到驾驶安全,关系到用户体验,更关系到 OEM 在智能化时代的第一印象。而在 CMS 的核心链路中,FPGA 正悄悄成为新的技术主导者:从摄像头输入,到 MIPI/SerDes 链路,再到 ISP 与显示控制——几乎每一步,FPGA 都能带来关键价值。
为什么是现在?为什么是 FPGA?
因为 CMS 进入了一个更高难度的时代:
更高分辨率:1080p → 4K
更高帧率:60fps → 120fps
更低延时:< 50ms → < 20ms
更高安全性:ASIL-B、ASIL-D
更高带宽:MIPI D-PHY 从 1Gbps → 6Gbps/12Gbps
更强的国产化诉求
这些需求正在把 MCU、ISP 芯片完全推不动的部分,重新推回给 FPGA。
一、为什么 FPGA 会成为电子后视镜的新核心?
1. 毫秒级延时是生命线
CMS 的延时不能“差不多”,它必须全链路极低延时。
特别是换道、倒车、高速并线时,几十毫秒的画面拖延就可能酿成事故。
FPGA 拥有:
可并行化硬件 ISP
可定制化 MIPI–SerDes 管线
全硬件流水线
这意味着:1 ms 的图像预处理 + 20ms 的整体延迟是能做到的。
传统 SoC 做不到这一点。
2. 摄像头接口爆炸式增长,FPGA 是最灵活的桥接器
当 OEM 在车辆两侧、后方甚至 A 柱布置多个摄像头时,系统要处理:
MIPI D-PHY 的版本不一致
不同厂家的 sensor 时序不一致
显示屏 LVDS/DSI/HDMI 不一致
FPGA 具备天然的 桥接能力,且能适配所有车厂自定义接口。
3. 国产替代的战略窗口打开
车厂越来越担心供应链风险。摄像头作为“安全器件”,一旦供应不稳,整车停产。
FPGA 是可以快速国产化的重要器件之一。
因此,我们看到:
Gowin(高云)等国产 FPGA 进入 OEM 视频链路方案
视频规格与车规认证能力加速完善
这是一个被国产厂商抓住的时代级机会。
二、全球 FPGA 厂商在电子后视镜的战场地图
下面逐家分析,从技术能力、应用匹配度、创新度三个角度评星(满分五星)。
1. AMD / Xilinx:旗舰方案,强到没有对手(⭐⭐⭐⭐⭐)
代表产品:Zynq UltraScale+ MPSoC XA 系列
为什么强?
ARM + FPGA 的完美组合
成熟的车规版本(AEC-Q100)
大量成熟 ISP 与 ADAS 视频加速 IP
支持 4K 超高清视频与多路并行处理
足够强的 DSP → 可上 AI 板块
适用场景:
高端 CMS(豪华品牌)
多摄拼接
高帧率、高清晰度
AI 增强型电子后视镜
创新度:⭐⭐⭐⭐⭐
理由:已形成“软件生态壁垒”,后来的 FPGA 难以完全替代。
短板:
成本高
国产化受限
供应周期长
2. Altera:带宽怪兽但车规选型有限(⭐⭐⭐⭐)
代表产品:Agilex / Arria / Cyclone 系列
优势:
极强的片内带宽
高速 SerDes(10–58Gbps)
支持 4K 视频处理
成熟的 PCIe/网络接口
非常适合:
高带宽 CMS
4K 视频传输
低延时算法链路
创新度:⭐⭐⭐⭐
高端接口能力强,对多路高速摄像头友好。
短板:
车规版本选择有限
国产化适配度低
成本略高
3. Lattice:低功耗桥接之王(⭐⭐⭐⭐)
代表产品:CrossLink / CrossLink-NX
核心定位:摄像头接口专家
Lattice 在电子后视镜里的出镜率极高,因为它几乎是:
MIPI → LVDS
MIPI → DSI
MIPI → HDMI
低功耗桥接芯片的首选。
优势:
功耗低
封装小
视频接口性能优异(4K 支持)
市场验证量巨大(多家车厂应用)
创新度:⭐⭐⭐⭐
在小型 FPGA 中几乎没有对手。
短板:
DSP/逻辑资源太少
不适合承担复杂 ISP
不适合做“全链路 CMS”
适合“只做接口转换”的 OEM 和 Tier1。
4. Microchip:安全稳定的“耐力型”玩家(⭐⭐⭐)
代表产品:PolarFire / PolarFire SoC
优势:
极低功耗(比 UltraScale+ 低 30–50%)
稳定可靠(适合 24h 常开摄像头)
强安全机制
适合:
中端 CMS
车规要求严苛但算力中等的场景
创新度:⭐⭐⭐
稳定性强,但产品方向不以视频为主,更多偏安全与低功耗。
5. Gowin(高云科技):国产“黑马”正在靠拢主战场(⭐⭐⭐⭐)
代表产品:Arora V / GW5AT 系列
其中 GW5AT-138 已成为国产视频桥接与 ISP 项目中频繁出现的型号。
为什么值得关注?
① 视频友好型架构
MIPI D-PHY RX/TX(硬核)
270Mbps → 12.5Gbps SerDes
大量 DSP/BRAM(适合轻量 ISP)
延时做到 1ms 级图像处理
这对国产 FPGA 来说是重大突破。
② 国产化供应链优势
在主机厂、Tier1 供应商都在寻求替代时,Gowin 抓住了窗口期:
国内供应可控
已推进 ISO26262、AEC-Q100
EDA 流程已过功能安全认证
③ 成本优势明显
非常适合:
国产化 CMS
中端 → 高端的低延时视频链路
需要独立 ISP + 接口桥接的 Tier1 模组
创新度:⭐⭐⭐⭐
在国产 FPGA 中创新力最强,尤其在:
视频链路
MIPI 硬核
车规认证
延时优化
方面实现突破,并且项目落地速度快。
短板:
高端算法 IP 生态弱于 AMD
长期车规验证经验仍在积累
顶级 4K/AI 功能仍有差距
三、FPGA 在 CMS 的三大趋势:产业方向已非常清晰
趋势 1:视频链路完全硬件化(硬件 ISP + 全硬件 MIPI 管线)
未来 CMS 不允许“软件 ISP”的不确定性。
车厂越来越倾向于:
✔ 全部 ISP 硬件化
✔ 全链路硬件流水线
✔ 固定延时,不依赖 CPU
这正是 FPGA 的强项,也是 Gowin、Lattice 与 Xilinx 三家竞争最激烈的部分。
趋势 2:CMS 不再是“镜子”,而是“传感器融合的一部分”
CMS 正从“单纯显示”转向:
与 ADAS 信息叠加
与盲区检测融合
与车身稳定系统协同
AI 识别行人/车辆危险
因此,FPGA 需要:
可扩展 DSP
可插 AI pipeline
更多 MIPI/LVDS 通道
更大带宽
这使得 AMD/Xilinx 的高端方案仍长期占据高端市场。
趋势 3:国产化 FPGA 将在中高端 CMS 迎来爆发
OEM 已经将“后视镜摄像头”列为必须可国产化的清单。
而 Gowin 的视频链路产品线刚刚好切中要害:
MIPI/ISP 专用硬核
车规推进成熟
成本更低
工具链已拿到 ISO 认证
这是国产 FPGA 能在 CMS 建立大规模市场的第一次真正机会。
四、FPGA 厂商在 CMS 的综合竞争力排名
排名 | 厂商 | 综合竞争力 | 为什么 |
① | AMD/Xilinx | ⭐⭐⭐⭐⭐ | 全栈生态 + 功能安全 + ISP/IP 最强 |
② | Altera | ⭐⭐⭐⭐ | 带宽王者 + 性能强但车规覆盖略弱 |
③ | Gowin(国产) | ⭐⭐⭐⭐ | 视频链路能力强,是最具成长性的国产方案 |
④ | Lattice | ⭐⭐⭐⭐ | MIPI 桥接王者,小型 CMS 的最佳选择 |
⑤ | Microchip | ⭐⭐⭐ | 低功耗耐久型,但视频链路非主战方向 |
五、结语:电子后视镜正进入“毫秒级竞争”时代,FPGA 战火正旺
CMS 不再只是“把摄像头画面搬上屏幕”,它正变成:
一个需要实时性
视频带宽
硬件确定性
国产化供应链
功能安全
AI 协同
多重因素交织的“智能安全设备”。
而 FPGA 恰恰是唯一能在成本、灵活度、可定制化、响应速度之间找到黄金平衡的器件类型。
胜负关键是什么?
谁更快做到 ≥4K、≤20ms
谁能更好支持国产化和车规认证
谁能在视频链路硬件化上走得更深
谁具备更丰富的 ISP/视频处理 IP
谁能撑得起未来的 AI 电子后视镜
这场竞速,才刚刚开始。
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