高级驾驶员援助系统(ADAS)很快被整合到几乎所有新的汽车中。这些系统通常介绍汽车制造商和1级,具有独特的计算需求,标准CPU或GPU可能不太适合。
ADAS应用示例。图片由微芯片(PDF)
正如电子工程中许多其他领域的趋势一样,硬件加速是ADAS的一种被广泛接受的解决方案——用于特定任务的独特硬件。然而,不像其他行业,asic是首选解决方案,ADAS系统设计者倾向于选择fpga(PDF)。
fpga优于asic的案例
虽然ASICS可能看起来像硬件加速的适当解决方案,但有很多原因为什么fpga更适合ADAS。
首先,fpga提供了高度的可定制性和灵活性。每一辆智能汽车都有许多独特的ADAS功能——读取来自独特传感器的输入,对数据应用专有算法,并根据数据执行特定操作。
英特尔的FPGA是如何集成到单前相机ADA中的示例。图片由英特尔
因此,每个车辆开发人员集成了不同的传感器,优先化不同的应用,并以不同方式实现算法。使用情况,数据采集系统和要求太广泛且动态,并且FPGA允许设计人员能够在区分竞争中,专门为其需求定制其解决方案。
FPGA与Asics的高级,总体比较。图片由硬件蜜蜂
同样,fpga允许可伸缩性。随着同一辆车的新型号的开发具有更复杂的任务和设计限制,工程师可以很容易地构建从前几代FPGA设计,而不必经过旋转新的ASIC的麻烦。
最后,快速上市使fpga成为汽车制造商和一级供应商的理想解决方案,他们经常发布最新的、最好的东西。
汽车设计独有的限制
在关键任务的汽车设计中使用fpga设计不同于在其他环境中的设计,因为其复杂的约束和恶劣的环境。
可靠性是ADAS中fpga的首要考虑因素。历史上,fpga容易由于封装技术、装配技术、环境超应力或ESD而失效,所有这些都是在高温下催化的。当在ADAS中使用fpga时,这是一个重要的设计考虑因素,因为汽车往往会经历极端的工作温度。
因此,许多供应商创建了能够在极端条件下运行的FPGA架构。
汽车安全的层次。图片由恩智浦
此外,随着汽车变得更加智能,并通过物联网更加互联,安全一直是一个重要问题。汽车包含数百个通过CAN协议进行通信的嵌入式设备,这些设备并不总是为安全考虑而设计或优化。
之间的通信通过CAN总线在汽车中嵌入式设备可以使系统容易受到安全威胁的影响。可以利用FPGA来用于ADAS系统的安全性,以便在车内通信中使用加密或使用硬件信任的硬件进行系统认证。
FPGA对崛起的需求
作为对FPGA需求的增加和FPGA设计器的后续需求的证明,Lattice Semiconductor已经开放一个综合培训中心,意味着培训FPGA设计艺术的工程师。该程序的一个驱动力是汽车的电气化,并且对更多FPGA的相关性需要。
随着ADAS成为新型汽车的主要产品,专门生产汽车fpga的Xilinx增加了原始设备制造商的产量。图片由赛灵思公司
Gowen Semiconductor最近升到了满足这一需求的挑战生产释放fpga目的是用于车辆中的远程信息处理,信息娱乐和发动机。gowen指出这些设备是AEC-Q100合格这证明了它们具有良好的弹性,能够承受汽车的恶劣环境。
你有在ADAS应用中使用fpga的经验吗?如果有,你对其他有类似项目的设计师有什么建议?请在下面的评论中分享你的想法。