(電子發(fā)燒友網(wǎng)報(bào)道 文/章鷹）作為與CPU、GPU并駕齊驅(qū)的關(guān)鍵集成電路，FPGA芯片的核心競(jìng)爭(zhēng)力在于顛覆性的“現(xiàn)場(chǎng)可編程”與“可重構(gòu)性”。FPGA的功能可以根據(jù)不同的“環(huán)境”（應(yīng)用需求）而實(shí)時(shí)改變，或是把它看作一塊“數(shù)字樂(lè)高”的“母板”，可隨心搭建出千變?nèi)f化的硬件邏輯。

9月10日，在Semi-e深圳國(guó)際半導(dǎo)體展的13號(hào)展館，國(guó)產(chǎn)FPGA的領(lǐng)軍企業(yè)紫光同創(chuàng)展出了多核異構(gòu)SoPC家族PG2K100、高性能FPGA家族PG2T160H等多款新產(chǎn)品。

圖：紫光同創(chuàng)四大系列FPGA芯片產(chǎn)品 電子發(fā)燒友拍攝

紫光同創(chuàng)FPGA的發(fā)展歷程如何？高性能FPGA新品和多核異構(gòu)系列新品有哪些可圈可點(diǎn)之處，本文進(jìn)行詳細(xì)介紹。

紫光同創(chuàng)發(fā)展歷程，28nm FPGA自主可控

紫光同創(chuàng)成立于2013年12月，注冊(cè)資本約5.17億元，聚焦可編程系統(tǒng)平臺(tái)芯片及其配套EDA開(kāi)發(fā)工具的研發(fā)與銷(xiāo)售。紫光同創(chuàng)是中國(guó)FPGA領(lǐng)域的領(lǐng)軍企業(yè)，2016 年推出首款千萬(wàn)門(mén)級(jí)自主產(chǎn)權(quán)高性能 FPGA 產(chǎn)品 PGT180H，基于 40nm 工藝，支持高速 Serdes 接口和 DDR3 存儲(chǔ)，打破國(guó)外壟斷，推動(dòng)國(guó)產(chǎn)化 FPGA 從特種裝備向民用市場(chǎng)拓展。

2020年，紫光同創(chuàng)量產(chǎn)國(guó)內(nèi)首款自主28nm 100K邏輯規(guī)模PG2L100H，2021年，紫光同創(chuàng)量產(chǎn)國(guó)內(nèi)首款自主28nm 400K邏輯規(guī)模PG2T390H，2022年，紫光同創(chuàng)啟動(dòng)自主高端FPGA研發(fā)，同年，紫光同創(chuàng)在中國(guó)FPGA市場(chǎng)的份額達(dá)到 23.4%，位居國(guó)產(chǎn)廠商第一。

2024 年推出基于 FinFET 工藝的 Titan-3 系列，支持 PCle Gen4、100GE 以太網(wǎng)等，性能對(duì)標(biāo)國(guó)際高端 FPGA，應(yīng)用于數(shù)據(jù)中心、人工智能加速等領(lǐng)域。

兩款主流FPGA產(chǎn)品，覆蓋汽車(chē)電子、工業(yè)控制和視頻處理

現(xiàn)場(chǎng)工作人員介紹，PG2K100 是一款基于 28nm CMOS 工藝 的多核異構(gòu) SoPC 芯片，集成了 ARM Cortex-A53 雙核處理器、FPGA 邏輯陣列與 DSP 單元，具備高集成度、低功耗、高性能等特點(diǎn)，主要面向汽車(chē)電子、工業(yè)控制、圖像視頻處理等應(yīng)用場(chǎng)景。單芯片集成CPU、FPGA、DSP，降低了系統(tǒng)復(fù)雜度和成本。

圖：高性能FPGA PG2T160H和PG2K100 電子發(fā)燒友拍攝

PG2K100器件集成了雙核64Bits A53@1.0GHz，包含豐富的片內(nèi)RAM及各種常用高低速外設(shè)接口。PG2K100支持多路硬核MIPI，支持車(chē)規(guī)（AEC-Q100 Grade2），具有靈活啟動(dòng)模式（單獨(dú)或者PU啟動(dòng)PA），配套完善EDA工具（PDS+EDK+Pango linx）且工具解耦，易用性好，支持AMP，具有豐富demo、測(cè)試用例、IP資源等，在工控、測(cè)試、圖像視頻、汽車(chē)等領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用前景。

圖：基于FPGA的開(kāi)發(fā)板展示 電子發(fā)燒友拍攝

紫光同創(chuàng) PG2T160H 屬于 Titan-2 系列高性能 FPGA，主打“高速接口 + 大容量邏輯 + 高可靠性”，已在國(guó)內(nèi)通信、圖像視頻、測(cè)試測(cè)量等場(chǎng)景批量落地。

相比 Titan-1 系列，SerDes 速率由 6.25 Gbps升級(jí)到13.125 Gbps，單通道帶寬提升 110%。12.6 Mbit 塊 RAM + 2.2 Mbit 分布 RAM，可在片內(nèi)完成4K視頻3幀緩存，無(wú)需外掛 DDR（低延時(shí)場(chǎng)景）。

PG2T160H 憑借“13G SerDes + PCIe Gen3 x8 + 大容量片上 RAM/DSP”的組合，填補(bǔ)了國(guó)產(chǎn) 100 k-200 k LE 檔高性能 FPGA 的空白，已在 5G 通信、4K/8K 視頻、工業(yè)采集、網(wǎng)絡(luò)加速等關(guān)鍵行業(yè)實(shí)現(xiàn)批量交付，是當(dāng)前國(guó)產(chǎn)替代 Xilinx Kintex-7/KU3P 系列最具性?xún)r(jià)比的方案之一。

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