為什么FPGA成為設(shè)計(jì)ADAS的首選？

定制和靈活性是設(shè)計(jì)ADAS的關(guān)鍵。這就是為什么FPGA成為首選的原因-例如，與ASIC相反。

高級(jí)駕駛員輔助系統(tǒng)（ADAS）迅速集成到幾乎所有新汽車中。這些系統(tǒng)經(jīng)常向汽車制造商和一級(jí)制造商提出獨(dú)特的計(jì)算需求，而標(biāo)準(zhǔn)CPU或GPU可能無(wú)法很好地滿足這些需求。

正如電氣工程領(lǐng)域其他許多領(lǐng)域的趨勢(shì)一樣，ADAS的一種公認(rèn)的解決方案是硬件加速，這是用于特定任務(wù)的唯一硬件。但是，與其他將ASIC作為首選解決方案的行業(yè)不同，ADAS系統(tǒng)設(shè)計(jì)人員傾向于選擇FPGA。

FPGA超越ASIC的案例

盡管ASIC似乎是硬件加速的合適解決方案，但是有許多原因使FPGA更適合于ADAS。

首先，F(xiàn)PGA提供高度的可定制性和靈活性。每輛智能汽車都有許多獨(dú)特的ADAS功能-讀取來(lái)自獨(dú)特傳感器的輸入，對(duì)數(shù)據(jù)應(yīng)用專有算法，并根據(jù)數(shù)據(jù)執(zhí)行特定操作。

英特爾FPGA之一如何集成到單前攝像頭ADAS中的示例。圖片由英特爾提供

這樣，每個(gè)車輛開(kāi)發(fā)人員都集成了不同的傳感器，確定了不同的應(yīng)用優(yōu)先級(jí)，并以不同的方式實(shí)現(xiàn)了算法。用例，數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)和需求太寬泛，太動(dòng)態(tài)了，F(xiàn)PGA使設(shè)計(jì)人員能夠根據(jù)自己的需求定制解決方案，同時(shí)又能與眾不同。

同樣，F(xiàn)PGA還具有可擴(kuò)展性。隨著同一汽車的新模型的開(kāi)發(fā)具有更加復(fù)雜的任務(wù)和設(shè)計(jì)約束，工程師可以輕松地基于前幾代的FPGA設(shè)計(jì)，而不必經(jīng)歷旋轉(zhuǎn)新ASIC的麻煩。

最后，快速上市使FPGA成為汽車制造商和經(jīng)常發(fā)布最新，最好產(chǎn)品的一級(jí)制造商的理想解決方案。

汽車設(shè)計(jì)特有的約束

在關(guān)鍵任務(wù)汽車設(shè)計(jì)中使用FPGA進(jìn)行設(shè)計(jì)與其他環(huán)境中的設(shè)計(jì)不同，因?yàn)樗哂袕?fù)雜的約束和惡劣的環(huán)境。

可靠性是ADAS中FPGA的頭等大事。從歷史上看，由于封裝技術(shù)，組裝技術(shù)，環(huán)境壓力過(guò)大或ESD等原因，F(xiàn)PGA容易出現(xiàn)故障，所有這些因素均受到高溫的催化。在ADAS中使用FPGA時(shí)，這是一個(gè)重要的設(shè)計(jì)考慮因素，因?yàn)槠囃鶗?huì)遇到極端的工作溫度。

結(jié)果，許多供應(yīng)商創(chuàng)建了能夠在極端條件下運(yùn)行的FPGA架構(gòu)。

此外，隨著汽車變得越來(lái)越智能，并通過(guò)物聯(lián)網(wǎng)實(shí)現(xiàn)更多連接，安全性始終是一個(gè)重要的問(wèn)題。汽車包含數(shù)百個(gè)通過(guò)CAN協(xié)議進(jìn)行通信的嵌入式設(shè)備，這些設(shè)備并非總是出于安全考慮而設(shè)計(jì)或優(yōu)化的。

汽車中的嵌入式設(shè)備之間通過(guò)CAN總線進(jìn)行的通信會(huì)使系統(tǒng)容易受到安全威脅的攻擊。在ADAS系統(tǒng)中，可以利用FPGA來(lái)提高安全性，以將加密用于車內(nèi)通信或通過(guò)硬件信任根執(zhí)行系統(tǒng)身份驗(yàn)證。

FPGA需求不斷增長(zhǎng)

為了滿足對(duì)FPGA不斷增長(zhǎng)的需求以及隨后對(duì)FPGA設(shè)計(jì)人員的需求，萊迪思半導(dǎo)體（Lattice Semiconductor）開(kāi)設(shè)了一個(gè)綜合培訓(xùn)中心，旨在培訓(xùn)工程師FPGA設(shè)計(jì)領(lǐng)域的技術(shù)。該程序的推動(dòng)力之一是汽車的電氣化以及對(duì)更多FPGA的相關(guān)需求。

Gowen Semiconductor最近通過(guò)發(fā)布專用于車載遠(yuǎn)程信息處理，信息娛樂(lè)和動(dòng)力總成的汽車級(jí)FPGA迎接了滿足這一需求的挑戰(zhàn)。Gowen指出，這些設(shè)備均通過(guò)AEC-Q100認(rèn)證，證明它們具有彈性并能夠承受惡劣的汽車條件。

原文標(biāo)題：為什么業(yè)界對(duì)高級(jí)駕駛員輔助系統(tǒng)（ADAS）有FPGA的需求

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