在(zài)新冠疫情(qíng)期(qī)間(jiān)，我(wǒ)们(men)見(jiàn)證了(le)很多(duō)不(bù)同(tóng)尋常的(de)事(shì)，其中(zhōng)之一(yī)就(jiù)是(shì)供應(yìng)鍊(liàn)困局(jú)可(kě)能(néng)会(huì)給(gěi)很多(duō)人(rén)带(dài)来(lái)影響。
尤其是(shì)汽車行業的(de)供應(yìng)鍊(liàn)十(shí)分(fēn)複雜。現(xiàn)在(zài)即便是(shì)普通(tòng)消費者(zhě)也(yě)知道(dào)半導體(tǐ)芯片(piàn)对(duì)當今日(rì)益智能(néng)的(de)汽車有(yǒu)多(duō)重(zhòng)要(yào)，如(rú)果(guǒ)芯片(piàn)供不(bù)應(yìng)求，汽車就(jiù)无法生(shēng)産。
他(tā)们(men)可(kě)能(néng)不(bù)太了(le)解(jiě)的(de)是(shì)，FPGA在(zài)當今最(zuì)新的(de)汽車設計(jì)中(zhōng)發(fà)揮着至(zhì)關(guān)重(zhòng)要(yào)的(de)作用(yòng)。
事(shì)实上(shàng)，对(duì)于(yú)技術(shù)先(xiān)進(jìn)的(de)汽車来(lái)说(shuō)，采用(yòng)多(duō)达(dá)10-12片(piàn)FPGA的(de)情(qíng)況并不(bù)少(shǎo)見(jiàn)，它(tā)们(men)通(tòng)常是(shì)不(bù)同(tóng)類(lèi)型的(de)，并執行一(yī)系(xì)列重(zhòng)要(yào)功能(néng)。
從當今的(de)架構靈活过(guò)渡到(dào)新興的(de)區(qū)域性(xìng)架構
例如(rú)，汽車上(shàng)越来(lái)越多(duō)的(de)攝像头(tóu)和(hé)其他(tā)視覺傳感(gǎn)器就(jiù)是(shì)FPGA的(de)一(yī)个(gè)很具代(dài)表(biǎo)性(xìng)的(de)應(yìng)用(yòng)，
它(tā)们(men)可(kě)以(yǐ)控制来(lái)自(zì)車载攝像头(tóu)的(de)信(xìn)号(hào)并傳輸到(dào)車輛的(de)主(zhǔ)要(yào)計(jì)算單元(yuán)，通(tòng)常是(shì)某種(zhǒng)類(lèi)型的(de)SoC。
FPGA的(de)橋(qiáo)接功能(néng)允许多(duō)个(gè)高(gāo)分(fēn)辨率攝像头(tóu)在(zài)其所(suǒ)处位置附近(jìn)（例如(rú)前(qián)或(huò)後(hòu)保险杠）将信(xìn)号(hào)組合或(huò)多(duō)路(lù)複用(yòng)在(zài)一(yī)起，
然後(hòu)在(zài)信(xìn)号(hào)到(dào)达(dá)SoC时(shí)進(jìn)行分(fēn)離或(huò)解(jiě)複用(yòng)。
许多(duō)現(xiàn)代(dài)汽車開(kāi)始采用(yòng)这(zhè)些區(qū)域性(xìng)架構，其中(zhōng)傳感(gǎn)器、計(jì)算和(hé)互連(lián)元(yuán)件(jiàn)被(bèi)組合成(chéng)不(bù)同(tóng)的(de)計(jì)算“區(qū)域”，然後(hòu)将来(lái)自(zì)不(bù)同(tóng)區(qū)域的(de)結果(guǒ)發(fà)送到(dào)主(zhǔ)SoC。
这(zhè)些連(lián)接面(miàn)臨的(de)挑戰之一(yī)是(shì)不(bù)同(tóng)車輛之間(jiān)它(tā)们(men)各(gè)不(bù)相同(tóng)。虽然许多(duō)攝像头(tóu)和(hé)一(yī)些傳感(gǎn)器（如(rú)雷(léi)达(dá)和(hé)LiDAR）使用(yòng)MIPI标(biāo)準，
但其他(tā)車內(nèi)的(de)互連(lián)通(tòng)常使用(yòng)高(gāo)速SERDES（串行器/解(jiě)串器）来(lái)实現(xiàn)更(gèng)长距離的(de)連(lián)接。
最(zuì)重(zhòng)要(yào)的(de)是(shì)，有(yǒu)些系(xì)統還(huán)使用(yòng)較旧(jiù)的(de)汽車标(biāo)準，包(bāo)括LIN（本(běn)地(dì)互連(lián)网(wǎng)絡）總(zǒng)線(xiàn)、CAN（控制器局(jú)域网(wǎng)）總(zǒng)線(xiàn)，甚至(zhì)汽車以(yǐ)太网(wǎng)。
設計(jì)得當的(de)FPGA可(kě)以(yǐ)在(zài)所(suǒ)有(yǒu)这(zhè)些不(bù)同(tóng)的(de)連(lián)接類(lèi)型中(zhōng)使用(yòng)，甚至(zhì)可(kě)以(yǐ)作为(wèi)不(bù)同(tóng)标(biāo)準之間(jiān)互通(tòng)的(de)橋(qiáo)梁(liáng)。
实时(shí)网(wǎng)絡連(lián)接和(hé)马达(dá)控制
除了(le)互連(lián)功能(néng)外(wài)，FPGA的(de)另(lìng)一(yī)个(gè)主(zhǔ)要(yào)优點(diǎn)是(shì)它(tā)们(men)每次(cì)都能(néng)以(yǐ)低延遲和(hé)确定(dìng)的(de)速率執行信(xìn)号(hào)处理和(hé)分(fēn)析。
在(zài)实时(shí)應(yìng)用(yòng)中(zhōng)，例如(rú)輔助駕駛，或(huò)者(zhě)僅僅是(shì)操控車輛，这(zhè)種(zhǒng)一(yī)致(zhì)性(xìng)对(duì)于(yú)汽車的(de)性(xìng)能(néng)和(hé)功能(néng)都至(zhì)關(guān)重(zhòng)要(yào)。
例如(rú)，在(zài)電(diàn)動(dòng)/混合動(dòng)力汽車中(zhōng)，由(yóu)于(yú)FPGA支持(chí)高(gāo)性(xìng)能(néng)PWM（脈宽(kuān)調制），它(tā)们(men)可(kě)以(yǐ)用(yòng)于(yú)微調電(diàn)機(jī)控制、功率轉(zhuǎn)換和(hé)逆變(biàn)器，
所(suǒ)有(yǒu)这(zhè)些都有(yǒu)助于(yú)最(zuì)大限度(dù)地(dì)提(tí)高(gāo)功率和(hé)效率，延长車輛的(de)續航里(lǐ)程。
最(zuì)低功耗和(hé)最(zuì)小尺寸(cùn)
除了(le) FPGA功能(néng)方(fāng)面(miàn)的(de)优勢之外(wài)，某些 FPGA 還(huán)具有(yǒu)一(yī)些固有(yǒu)的(de)特(tè)性(xìng)，使其非(fēi)常适合汽車應(yìng)用(yòng)。
首先(xiān)，由(yóu)于(yú)電(diàn)動(dòng)汽車（EV）使用(yòng)電(diàn)池作为(wèi)動(dòng)力，低功耗是(shì)需要(yào)考慮的(de)重(zhòng)要(yào)因(yīn)素，因(yīn)此(cǐ)莱迪思(sī)半導體(tǐ)的(de)低功耗FPGA非(fēi)常适合这(zhè)項任务。
除了(le)專注于(yú)低功耗之外(wài)，莱迪思(sī)還(huán)提(tí)供廣泛的(de)FPGA産品組合，支持(chí)行業領先(xiān)的(de)小型封(fēng)裝(zhuāng)和(hé)廣泛的(de)处理能(néng)力，
包(bāo)括ECP系(xì)列、MachXO系(xì)列和(hé)基于(yú)莱迪思(sī)Nexus平台(tái)的(de)FPGA産品。
莱迪思(sī)還(huán)提(tí)供一(yī)些擁有(yǒu)最(zuì)高(gāo)密度(dù)I/O（輸入(rù)/輸出(chū)）的(de)器件(jiàn)，实現(xiàn)更(gèng)高(gāo)的(de)靈活性(xìng)和(hé)适應(yìng)性(xìng)，这(zhè)也(yě)是(shì)汽車市(shì)场的(de)另(lìng)一(yī)个(gè)重(zhòng)要(yào)指标(biāo)。
安(ān)全(quán)、動(dòng)态、实时(shí)的(de)解(jiě)決方(fāng)案(àn)带(dài)来(lái)网(wǎng)絡保護恢複機(jī)制
安(ān)全(quán)性(xìng)和(hé)可(kě)靠性(xìng)对(duì)于(yú)任何汽車應(yìng)用(yòng)都至(zhì)關(guān)重(zhòng)要(yào)。
事(shì)实上(shàng)，汽車行業有(yǒu)幾(jǐ)个(gè)嚴格的(de)标(biāo)準来(lái)滿足車輛安(ān)全(quán)稳定(dìng)運行的(de)要(yào)求。
例如(rú)，ISO 26262功能(néng)安(ān)全(quán)标(biāo)準要(yào)求組件(jiàn)不(bù)僅要(yào)符合汽車环(huán)境的(de)物(wù)理要(yào)求，
包(bāo)括在(zài)极(jí)端温(wēn)度(dù)範圍內(nèi)可(kě)靠運行——還(huán)要(yào)具有(yǒu)能(néng)够連(lián)續安(ān)全(quán)運行的(de)软(ruǎn)件(jiàn)。
莱迪思(sī)Diamond软(ruǎn)件(jiàn)用(yòng)于(yú)設計(jì)MachXO和(hé)ECP系(xì)列産品的(de)功能(néng)，已通(tòng)过(guò)ISO 26262認證。
除了(le)这(zhè)些認證外(wài)，莱迪思(sī)基于(yú)Nexus平台(tái)的(de)FPGA本(běn)身(shēn)還(huán)提(tí)供保護功能(néng)，防止软(ruǎn)失效（由(yóu)α粒(lì)子輻射等环(huán)境因(yīn)素引起），这(zhè)類(lèi)失效可(kě)能(néng)会(huì)導致(zhì)計(jì)算不(bù)準确。
基于(yú)Nexus的(de)産品采用(yòng)28納米(mǐ)FD-SOI工藝制造，與(yǔ)其他(tā)标(biāo)準的(de)FPGA相比，软(ruǎn)失效可(kě)降低100倍，可(kě)靠性(xìng)极(jí)高(gāo)。
數字(zì)安(ān)全(quán)也(yě)正(zhèng)成(chéng)为(wèi)汽車設計(jì)中(zhōng)越来(lái)越重(zhòng)要(yào)的(de)一(yī)部(bù)分(fēn)，特(tè)别是(shì)如(rú)今汽車已經(jīng)發(fà)展(zhǎn)为(wèi)“車轮上(shàng)的(de)計(jì)算機(jī)”，
數字(zì)設備上(shàng)出(chū)現(xiàn)的(de)黑(hēi)客攻擊同(tóng)樣(yàng)可(kě)能(néng)發(fà)生(shēng)在(zài)汽車上(shàng)。事(shì)实證明(míng)，FPGA已經(jīng)在(zài)服(fú)务器等應(yìng)用(yòng)中(zhōng)執行強(qiáng)大的(de)网(wǎng)絡保護恢複功能(néng)，同(tóng)樣(yàng)的(de)應(yìng)用(yòng)也(yě)正(zhèng)在(zài)進(jìn)入(rù)汽車世界。
随着汽車行業繼續向(xiàng)電(diàn)動(dòng)汽車过(guò)渡，ADAS/自(zì)動(dòng)駕駛功能(néng)的(de)升(shēng)級以(yǐ)及(jí)區(qū)域性(xìng)架構的(de)普及(jí)，FPGA提(tí)供了(le)一(yī)个(gè)理想(xiǎng)的(de)平台(tái)。
作为(wèi)汽車設計(jì)的(de)關(guān)鍵組件(jiàn)，FPGA固有(yǒu)的(de)可(kě)編程性(xìng)使它(tā)们(men)能(néng)够适應(yìng)各(gè)種(zhǒng)不(bù)斷變(biàn)化(huà)的(de)需求，为(wèi)現(xiàn)代(dài)車輛提(tí)供關(guān)鍵的(de)（通(tòng)常也(yě)是(shì)不(bù)可(kě)見(jiàn)的(de)）功能(néng)。
http://old.mdy-edu.com/xmucjie/2023/0201/1865.html
