高云半导体正式发布全自研 USB 3.0/3.1 完整解决方案，实现 PHY+ 控制器片内集成，单芯片支持 5Gbps/10Gbps 双速率高速传输。该方案核心器件 GW5AT-60 已通过 USB-IF 国际合规认证（TID：16068），成为国内少数拥有完整自研、官方认证、一站式交付能力的国产 FPGA 高速 USB 方案，全面打破传统多芯片架构壁垒，赋能工业视觉、医疗影像、测试测量等高带宽国产化场景落地。
01 单芯片全集成架构，重塑高速USB硬件设计标准
当前行业主流高速 USB 方案普遍采用 FPGA 外挂独立 USB 芯片的多芯片架构，存在物料成本高、PCB 布线复杂、集成度低、跨厂商联调周期长等痛点。高云 USB 3.0/3.1 方案实现根本性突破：将 USB 3.0/3.1 PHY 物理层与 Device 控制器全部内嵌至 GW5AT FPGA 芯片内部，无需任何外部高速接口芯片，真正实现单芯片一体化设计。
1. 成本大幅优化：省去外置 USB 芯片，整机 BOM 成本大幅降低；高速走线大幅精简，PCB 面积缩小20%以上，适配微型化、便携式设备开发。
2. 信号与 EMI 性能升级：USB 收发通道全部在片内完成，规避板级高速信号衰减、反射、串扰等问题，信号传输稳定性显著提升，电磁干扰管控难度大幅降低。
3. 简化供应链：FPGA 芯片、USB PHY、控制器 IP 全部为高云全国产自研，不存在海外 IP 授权、芯片断供风险，适配国产化替代项目批量落地。
02 双速率自适应设计，一套IP覆盖 5G/10G 全带宽需求
高云 USB 3.1 一体化 IP 支持 USB 3.1 Gen1（5Gbps）、Gen2（10Gbps）双模式软件切换，是国内少有的单内核兼容双速率的 FPGA USB 解决方案，为客户产品迭代提供极致灵活度：
传输编码自适应：5Gbps 采用 8B/10B 编码，10Gbps 采用128b/132b编码，标准PIPE总线接口，16对 IN/OUT 端点满足多路并发数据流；
研发资源完全复用：同一套RTL代码、同一款 FPGA 硬件，无需重新开发硬件逻辑；客户可先推出 5Gbps 标准版产品快速抢占市场，后期通过固件升级解锁 10Gbps 超高带宽，分阶段完成产品迭代；
实测带宽表现优异：基于 DK-60K 开发板实测，USB3.1 Gen2 Bulk 写带宽达 7.5Gbps、读带宽 6.8Gbps；USB3.0 可持续稳定 3.5Gbps 读写，充分满足工业采集、高清视频传输带宽需求。
03 全套自研 IP 一站式交付，开发周期缩短30%以上
区别于行业碎片化 IP 采购模式，高云提供 PHY +控制器+软件工具+多套参考设计完整交付体系，大幅降低高速 USB 开发门槛：
1. 100%全栈自研 IP：USB 物理层与设备控制器均为高云自主研发，内核深度协同优化，无第三方 IP 兼容调试问题；
2. EDA 软件深度适配：无缝集成高云云源 Gowin EDA 设计软件，图形化可视化 IP 配置，零基础工程师可快速上手；
3. 7套成熟的参考设计：覆盖 CDC 批量传输设计、带宽测试设计、UVC 视频批量(Bulk)/同步传输(ISO），同时兼容 USB 3.0 5G与 USB 3.1 10G两大速率，适配相机、采集卡、高速音频设备主流开发；
4.开发周期大幅压缩：传统多芯片方案需经历 USB 芯片选型、驱动开发、跨厂商联调、系统验证全流程，周期 3-6个月；高云方案仅需 IP 调用、参数配置、参考设计适配、功能验证四步，整体研发周期大幅缩短。
04 低功耗、资源可控，通过 USB-IF 权威合规认证
1. 低功耗稳定运行，适配便携嵌入式设备
低功耗稳定运行，适配便携嵌入式设备整机方案功耗表现优异，高速数据流传输场景依旧保持较低功耗水平。
同时官方提供清晰的 FPGA 资源占用参考，便于客户前期器件选型规划：USB3.2 完整 IP 方案资源开销可控，可预留充足逻辑资源用于 MIPI 图像接收、ISP 图像处理、实时信号预处理等客户业务扩展功能。
2. 国际权威认证加持，全域设备兼容互通
2026 年 7 月 20 日，高云 GW5AT-60（产品型号 GW5A-60）在 USB-IF 授权实验室 Granite River Labs 完成全套合规测试，获官方认证（TID编号16068），满足 Type-C R2.4、USB PD3.2 V1.1 国际标准，设备可原生兼容 Windows、macOS、Linux 全平台，UVC 视频设备免驱即插即用，解决跨系统互通难题，大幅降低产品认证、市场准入门槛。
05 五大行业落地，四大典型场景完整解决方案
高云 USB 3.0/3.1 方案面向国产化高速数据传输赛道，全面覆盖工业视觉、视频采集、测试测量、专业音频、医疗影像五大核心行业：
1. 工业视觉（U3V 工业相机）：单芯片集成 MIPI DPHY/CPHY 图像接收、ISP 图像处理、USB 3.1 高速输出，完整 MIPI 转 USB UVC 链路，支持 8K 高清工业检测、3D 扫描设备；
2. 高速数据采集系统：多通道 ADC 原始数据在 FPGA 内预处理后通过 USB 高速上传，10Gbps 带宽可实现 800MB/s+ 持续数据流，适配示波器、逻辑分析仪、多通道采集卡；
3. 4K/8K 视频采集编码：支持 MIPI/LVDS/DP 多路视频输入、实时图像处理，同步音视频传输，用于直播采集盒、高清摄录设备；
4. 超高带宽专业 USB 音频：支撑超高采样率无损音频传输，面向专业录音、广播级音频设备；
5. 医疗影像设备：适配超声、内窥镜、医学影像采集终端，满足医疗行业高稳定、高可靠、国产化要求。
06 行业价值与展望
当前国内高速 USB 接口长期依赖海外专用桥接芯片，供应链安全、成本、自主可控均存在短板。高云 Arora V 系列 USB 3.0/3.1 完整方案以单芯片全集成、全国产自研、双速率兼容、官方合规认证四大核心优势，填补国产 FPGA 原生高速 USB 一体化方案空白。
高云半导体表示，后续将持续迭代 USB IP 内核，同步更新更多行业定制化参考设计，面向工业、医疗、测试等国产化刚需领域提供完整可编程接口解决方案，助力国内高速数据传输产业链自主可控升级。
您可点击以下链接获得高云 USB 3.0/3.1 详细资料：
或发邮件到以下邮箱获得更多支持：sales@gowinsemi.com。
