Az FPGA-k átveszik az irányítást a járműtervezésben

Az autóipar hatalmas fejlődésen ment keresztül az elmúlt években – az elektromos autók terjedésétől az önvezető járművek megszületéséig. Ennek az innovációnak egy része a félvezetők használatának tudható be mind az elektromos, mind a hibrid modellekben, valamint az intelligens technológiával, például érzékelőkkel, érintő képernyőkkel és kamerákkal felszerelt járművekben.

Az egyik félvezető, amely nagy sikert aratott az autóiparban, a Field Programmable Gate Arrays (FPGA). A műszakilag fejlettebb autókban akár 12 FPGA is lehet, amelyek mindegyike különböző funkciókat lát el. Az interaktív műszerfalaktól a vezetéstámogató rendszerekig az FPGA-kat minden járműtervezési fázisban alkalmazzák, és minden eddiginél okosabbá teszik az autókat.

Az FPGA-k ereje

Az FPGA-k háromféleképpen járulnak hozzá az innováció és az intelligencia előmozdításához az autóiparban: a zónás architektúrákon átívelő munkaképességük, az alacsony késleltetésű jelfeldolgozási és elemzési teljesítményük, valamint a biztonság és a rugalmasság növelése.

Ahogy egyre több technológia kerül a járművekbe, az autóipari tervezések a zónás architektúrák felé tolódnak el. Tekintsd ezeket különböző számítási „zónáknak” egy autóban, amelyek egy fő számítási komponenshez, általában egy chipen lévő rendszerhez (SoC) kapcsolódnak vissza. Az FPGA-k képesek ezeken a különböző zónákon keresztül dolgozni, hogy a különböző kameráktól vagy érzékelőktől érkező jeleket visszairányítsák az feldolgozó egységhez. A jelek multiplexelésével, majd szétválasztásával vagy demultiplexelésével az FPGA-k hídként szolgálnak, amely lehetővé teszi sokkal bonyolultabb tervek végrehajtását.

Másodszor, az FPGA-k intelligensebbé teszik az autókat alacsony késleltetésű jelfeldolgozásukkal és rendkívül egyenletes ütemű analitikai teljesítményükkel. Ez a megbízhatóság kritikus fontosságú az autó működése szempontjából, különösen az olyan valós idejű alkalmazásoknál, mint az ADAS. Példaként a hibrid vagy elektromos járműveket használva az FPGA-k támogatják a nagy teljesítményű impulzusokat modulációval (PWM), amely lehetővé teszi a PWM használatát a motor finomhangolására és teljesítményátalakítására. Ez végső soron a teljesítmény és a hatékonyság maximalizálásával segíti a járművek kínálatának bővítését.

Végül, az FPGA-k nagyobb biztonságot és rugalmasságot biztosítanak a járművek számára. Ahogy a technológia egyre fejlettebb, a fogyasztókat biztosítani kell arról, hogy az IoT-hez csatlakoztatott járműveiket nem lehet manipulálni. A biztonsági szintű FPGA-k a megbízhatóság hardveres gyökereként szolgálnak az autóipari alkalmazások biztonságos vezérléséhez, ami azt jelenti, hogy az FPGA-k önhitelesíthetik a firmware-t és a vele együtt működő egyéb eszközöket.

Ezen túlmenően, az autóipar ezen fellendülése miatt az ipar több szabályozói biztonsági szabványt követel meg a járművekben. Például az ISO 26262 megköveteli a járművektől, hogy megfeleljenek az út fizikai követelményeinek, mint például a szélsőséges hőmérsékleteknek, és rendelkezzenek olyan szoftverrel, amely folyamatosan és biztonságosan működik. Az FPGA-k futtathatják az ISO 26262 szabványt, és megfelelnek a szükséges szabványoknak.

Jövő az FPGA-kkal

Az autóipar napról napra előrehaladtával az FPGA-k kulcsfontosságú eszközök, amelyek nemcsak intelligensebbé és biztonságosabbá teszik autóját, hanem minden eddiginél több képességet tesznek lehetővé. A mai piac talán legrugalmasabb és legmegbízhatóbb alkatrésze, az FPGA jelenti az autóipar jövőjét, és nagy szerepet fog játszani az intelligens autók fellendülésében.