定制和靈活性是設(shè)計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制造商提出獨特的計算需求，而標準CPU或GPU可能無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)域的趨勢一樣，ADAS的一種公認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特的ADAS功能-讀取來自獨特傳感器的輸入，對數(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，每個車輛開發(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，并以不同的方式實現(xiàn)了算法。用例，數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)和需求太寬泛，太動態(tài)了，F(xiàn)PGA使設(shè)計人員能夠根據(jù)自己的需求定制解決方案，同時又能與眾不同。

同樣，F(xiàn)PGA還具有可擴展性。隨著同一汽車的新模型的開發(fā)具有更加復(fù)雜的任務(wù)和設(shè)計約束，工程師可以輕松地基于前幾代的FPGA設(shè)計，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)品的一級制造商的理想解決方案。

汽車設(shè)計特有的約束

在關(guān)鍵任務(wù)汽車設(shè)計中使用FPGA進行設(shè)計與其他環(huán)境中的設(shè)計不同，因為它具有復(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，這是一個重要的設(shè)計考慮因素，因為汽車往往會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行的FPGA架構(gòu)。

此外，隨著汽車變得越來越智能，并通過物聯(lián)網(wǎng)實現(xiàn)更多連接，安全性始終是一個重要的問題。汽車包含數(shù)百個通過CAN協(xié)議進行通信的嵌入式設(shè)備，這些設(shè)備并非總是出于安全考慮而設(shè)計或優(yōu)化的。

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

FPGA需求不斷增長

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

Gowen Semiconductor最近通過發(fā)布專用于車載遠程信息處理，信息娛樂和動力總成的汽車級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AEC-Q100認證，證明它們具有彈性并能夠承受惡劣的汽車條件。

原文標題：為什么業(yè)界對高級駕駛員輔助系統(tǒng)（ADAS）有FPGA的需求

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