过去几年，激光雷达有个明显的趋势：性能越来越强，但价格却不断下降，越来越多的车型开始搭载。
更多消费者享受到新一代科技产品魅力的背后，是时代逼着激光雷达玩家在“芯片化”上突飞猛进，让这个新兴传感器迅速向相机和毫米波雷达看齐。
下图为禾赛科技的几款雷达，内部结构就是电路板+扫描机构，非常简约。
最近，禾赛补上了自己芯片化进程的最后一块拼图，推出了名为费米C500的激光雷达主控芯片（下图）。其内部同时集成了MCU、FPGA、ADC 和波形解码引擎 IPE，未来将是禾赛多款激光雷达的核心部件。
一、C500是什么芯片？
1、禾赛芯片家族最后一块拼图
激光雷达的核心“器件”有七个部分，总计8个关键芯片。
包括：激光发射器、激光驱动器、激光探测器（接收器）、TIA跨阻放大器、ADC模数转换器、数字信号处理器（FPGA+ASIC）、控制器（MCU）。
在C500之前，禾赛先后完成了前6个模块的芯片化（激光器、接收器标准叫法为器件，本文我们统称芯片）。总计有四代产品，累计出货1.85亿颗。
另外两个芯片，也就是“数字信号处理”这个部分的FPGA和MCU芯片，还是从供应商处采购。
举个例子，下图是老款禾赛ATX雷达的主板正面，中间的大芯片就是英飞凌的MCU TC367。
下图是主板的背面。中间两个最大的芯片中，左侧是易灵思的FPGA，型号是Ti60F255。拆解图来自公众号《雪岭飞花》。
这次推出的费米C500，就是把FPGA和MCU这两个芯片都用自研的C500替换掉了。
至此，激光雷达的七个核心部分，总计8个芯片都被禾赛实现自研了。正是因此，禾赛科技才说，费米C500推出后，禾赛是补上了自研芯片的最后一块拼图。
2、C500如何工作？
费米C500是一个大芯片，内部其实是集成了4颗芯片。分别是MCU、FPGA、IPE和ADC。
ADC的作用是把前端模拟信号转换成数字信号，然后让IPE进行计算，输出点云。
IPE是这个芯片的主要“算力”提供者。
从激光发射到接收，再到生成点云，主要的计算来自它。IPE是官方起的一个名字，实际上它就是禾赛基于对激光雷达算法和客户需求的理解，用硬件来加速的一个专用集成电路，也就是ASIC。通常来说，用来做数字信号处理的ASIC，是一个嵌入了算法、高度定制的DSP核心。
FPGA和IPE一样，也属于“数字信号处理”这部分。
毫米波雷达和激光雷达在早期，因为算法不固定，所以主计算芯片不是一个ASIC，而主要用可灵活编程的FPGA芯片。
时至今日，这些传感器的大部分算法都固定了，所以厂家就把核心算法“硬件化”成一个ASIC核心（IPE）来提供主要计算能力，FPGA只保留一部分作为灵活处理的算力部件。
换用ASIC的好处是成本低、功耗低，并且速度更快。所以几乎所有带计算模块的智能设备，前期都是FPGA用来快速量产，后期算法固定后，FPGA逐渐变成ASIC专用集成电路。
在 C500 中，依然保留了一部分 FPGA 电路。
原因很简单：虽然主力计算已经由 ASIC（IPE）承担，但车企在一些定制化需求上差异很大，例如点云输出格式、ROI 区域的重点加密处理、特殊扫描模式的控制等。这类需求既不统一、又会随着车型迭代频繁变化，因此无法完全固化为 ASIC。
FPGA 作为可重新配置逻辑的可编程硬件，正好用来承担这些“非标准化、车企各不相同”的灵活逻辑，让 C500 在保持高度集成的同时，也保留必要的可定制能力。
最后就是MCU。这是整个雷达的控制器，它负责监控各个模块和系统是否正常，并控制大家依次工作。
C500 这次有一个明显的变化：其 MCU 采用的是开源的 RISC-V 指令集，而不是更常见的商业化架构。
RISC-V 不受特定公司授权限制，可高度定制，生态正在快速成熟。在当前国际环境下，选择 RISC-V 也能在一定程度上减少被卡脖子的风险，提升核心部件的可控性。
二、自研芯片有啥好处？
既然禾赛把激光雷达的7个核心器件都实现自研后，那么对自己有啥好处呢？
1、降低成本
第一个好处就是能降低BOM成本，尽量维持毛利。
和其它汽车硬件类似，激光雷达作为一个标准化硬件，其供货价格每年都被车企摁着在下降。
供货价格下降，那么就倒逼企业想办法降低成本。
降低成本有两个路径，一是走集成化道路，零部件越少越好。二是量大后，核心部件自研，让供应商让出一些毛利。
2005年自动驾驶研发浪潮刚兴起的时候，大家都用机械式激光雷达，里面部件很多，还是手工生产，又大又笨重，价格能高达几十万人民币。
后面，激光雷达慢慢做成半固态，扫描部件从转镜、棱镜，变成芯片化的MEMS微振镜，又到了全固态。
同时呢，激光发射、激光驱动器、探测/接收器、TIA跨阻放大器、ADC模数转换器等部件都纷纷实现了芯片化，并且这些芯片还在进一步集成，采用类似SOC芯片一样的架构。
比如费米C500，就是一个高集成的大芯片，它内部同时集成了MCU+FPGA，还有ADC和IPE（就是那个数字信号处理的ASIC）。
相当于把原来4个芯片变成了1个。
1个芯片顶4个，那成本自然就低了，同时主板的设计要能简化，主板的面积变小，外围的辅助器件也会变少，整体自然就降低了。
这就是集约化的好处。
其实毫米波雷达过去几十年已经经过了这么一个发展过程。现在的毫米波雷达，核心部件就是两颗芯片——射频前端的MMIC芯片+后端数字信号处理芯片，并且还在进一步集成。
比如国产毫米波雷达芯片公司加特兰，非常暴力，直接用CMOS工艺把前端射频芯片和后端数字电路都搞在一颗SoC芯片里（下图为加特兰的毫米波雷达SoC），甚至还有片上集成了天线的AiP的芯片版本——毫米波雷达已经快成一个大芯片了。
正是因为高集成化，所以现在单芯片、常见的4发4收的普通毫米波雷达，供货价格应到100元出头了。
所以对激光雷达来说，未来的路径也是如此，核心器件先变成芯片，然后多个芯片变成少数几个大芯片，甚至1～2个超级集成芯片，这就是禾赛和速腾们现在在做的事情。
芯片化之外，激光雷达降本的第二个路径是自研。
比如某个部件采购自供应商，其供货价=BOM成本+研发成本分摊+利润。
如果是自研，其实就去掉了利润这一部分，理论上价格能低于采购价。
但是自研芯片毕竟也有研发费，包括研发团队的工资、购买的芯片IP核心、流片等费用。
所以自研的芯片出货量必须足够大，才能让均摊到每一个芯片上的研发成本足够低，最终才能把上面的账算的过来。
对于大型芯片巨头来说，他们针对的是全球市场，且是所有行业、所有公司，均摊的能力肯定更强。
所以一般来说，自研芯片，很难马上就实现成本上的优势。自研的意义更在于，有了跟供应商谈判的筹码，逼着对方降低一些利润。
举个最精简的例子（现实远比这个复杂）。
比如一个部件，采购价是10元。其中BOM是3元、研发费均摊后2元，另外5元是供应商的利润。
自研一个部件，BOM也是3元，但是因为量小，所以研发费均摊后是5元，利润是0元，总的供货价是8元。
那这个时候，双方就会博弈。供应商当然能算出来你自研的成本结构，然后它降到比企业自研略低的价格。这样一来，企业一般会选择用一部分自研，另外一部分依然外采。
但总的来说，因为自研这个动作，折腾一番后，还是把某个部件的供货价格打下来了。并且也防止了对方的突然涨价。
现实情况中，自研部件不只是靠销量降本，它还能通过技术创新，比如四个芯片集成到一起，来降低综合的BOM成本等等。
另外呢，国家现在非常重视芯片技术的突破。具备自研芯片能力的企业，也会受到国家的重视与支持，在二级市场，甚至在消费者眼中也会加分。
2、提升产品性能
自研芯片在产品研发层面也能带来好处。
因为核心部件都是自研，那么想要实现某个目标，就可以定制芯片的各种参数规格，用起来是最顺手的，进而能更好的实现研发指标。采购不是不能用，但是会麻烦和拖沓。
完美情况下，自研完成同样的指标成本更低，或者同样成本下，性能更好。
另外呢，如果核心部件都是采购的，那么在产品迭代的时候，就必须等核心部件有新品推出，你才能迭代。如果核心部件没更新，那么就研发不出来新一代的产品。
特斯拉自研FSD芯片，就是这么一个逻辑。当时Mobileye和英伟达的Xavier（20TOPS），完全不能满足需求。他们就自己做了FSD芯片，两颗级联144TOPS，率先做出了高速NOA、城市NOA等功能。
结语：激光雷达全面进入芯片化时代
从速腾聚创的M-Core，到禾赛科技的C500，激光雷达行业已经全面进入芯片化时代。激光雷达正从过去的“精密光学仪器”变成一种“标准化电子系统”。
这场演变将像当年的毫米波雷达一样，彻底重塑成本结构、性能上限与产品形态。未来的竞争不再是“谁能造出雷达”，而是谁能不断推进雷达芯片的演进，把激光雷达做的性能更强、价格更便宜、更适合大规模量产。