汽车应用

自动驾驶和高级辅助驾驶系统 (ADAS)

自动驾驶和 ADAS 细分市场正在经历蜕变,对计算和传感功能提出了复杂的需求。为了在竞争激烈的环境中保持领先优势,汽车系统设计工程师必须设计出最合适的计算架构。FPGA 具有其它芯片解决方案无法比拟的独特优势,是满足自动驾驶行业不断变化的要求的最佳选择。 

支持自动汽车过程中面临的主要挑战

   
性能和效率 支持高级特性和不断增加的处理要求,同时保持低功耗
实时处理 支持实时数据处理和决策
安全性 抵御网络攻击,确保汽车功能安全

I/O 集线器和传感器摄入

随着驾驶自动化级别从 ADAS L1 演进至全自动 L5,所需的传感器数量和传感器数据处理需求将呈指数级增长。增加传感器数量,帮助对周围环境实现全面的 3D 感知,以达到安全和便利双重目的,此外,采用分辨率、像素深度和帧速率更高的图像传感器要求使用多个通信接口和较高的数据带宽。

英特尔® FPGA 可提供理想的解决方案,满足系统对灵活 IO 和高数据速率的要求。FPGA 可收集多个传感器(接口类型、数据速率等各不相同)的数据,并将它们转化成统一格式(例如 MIPI CSI-2)以输出至计算要素,并进一步传输至 AD 系统。 

 

激光雷达

对 AD 应用来说,激光雷达传感器单元无处不在。从边缘的激光雷达传感器中的基础信号处理,到融合和机器学习等高级特性,各种不同的架构都可在激光雷达单元中实施。英特尔® FPGA 可提供出色的灵活性和可扩展性,帮助实施信号处理、数据融合以及复杂的并行处理任务,从而满足这类应用的要求。 

安全网关

FPGA 可管理自动驾驶系统的安全数据处理策略,它们可进行重新配置以适应不断变化的要求。

如欲构建您自己的安全功能,可充分利用 FPGA 的最新特性,包括安全启动、安全密钥存储、加密加速、安全锁、唯一设备 ID、安全调试,以及物理篡改检测与防护。

车载体验 (IVE) 趋势

消费者希望他们与车载信息娱乐系统之间的交互,能够像与智能手机、平板电脑和游戏系统之间的交互一样便利。此外,全新驾驶辅助功能将继续集成至传统信息娱乐系统。开发新 ECU 需要功能日益强大的 SoC 和组件(例如 FPGA),以实施使汽车制造商能够跟上最新消费和安全趋势步伐的功能和特性。

我们发现信息娱乐系统所呈现的趋势包括:

  • 可视数据(更多显示屏、更高分辨率、独特的表面、基于投影的系统)
  • 独特功能,比如手势和语音识别、驾驶员状态监控系统、车道偏离警示系统和盲点监测系统

英特尔® FPGA 支持设计人员创造 IVE 新趋势,并支持设计具备独特功能的高级系统。随着车载体验的不断演进,卓越的驾驶体验才是王道!

信息娱乐系统通用连接和图形 IP

连接 IP 源
CAN BoschCASTIFI
LIN BoschCAST
DisplayPort 英特尔® FPGA IP
OpenLDI (LVDS) 英特尔® FPGA IP - ALTLVDS、SoftLVDS
PCI Express* (PCIe* ) 英特尔® FPGA IP 硬核 IP(选定设备)
USB 3.0 SLS Corp.
DisplayPort Bitec
图形 IP 源
视频和图像处理 (VIP) 套件
  • 缩放器
  • 去隔行器
  • 色彩空间转换器
  • 2D 有限脉冲响应 (FIR) 滤波器
  • 2D 中值滤波器
  • Alpha 混色器
英特尔(18 视频与图像处理 IP 套件)
2D/3D 图形、HMI、视频 I/O TES
视频和显卡 Imagem Technology
视频编解码器 CAST
H.264 CASTJointwave

功能安全

功能安全对我们而言一直是至关重要的,英特尔是工业市场上第一家实现 IEC 61508 功能安全认证的 FPGA 供应商。早期的承诺和投入使得我们在汽车应用领域执行 ISO 26262 功能安全计划上处于领先地位。

英特尔是 ISO 26262 工作组的积极成员,我们的功能安全经理担任 ISO 19451 PLD 小组的共同组长,帮助确保 ISO 26262 标准第二版满足 PLD 需求。

英特尔在功能安全方面的领先优势扩大到 ISO 26262

汽车行业增加了多种主动安全系统,降低伤害和受伤的风险。按照 IEC 61508 功能安全标准,ISO 26262 汽车电子系统安全标准帮助您避免系统性失效,而且还能够探测、控制或者减小随机硬件失效导致的系统故障。

为简化并加速您的认证过程,我们与独立的第三方评估机构 TÜV Rheinland 合作,获得了 ISO 26262 认证,该机构专业从事功能安全测试和认证。英特尔成为第一家在 FPGA 设备、诊断 IP、开发工具和 FPGA 设计流程方面通过了 IEC 61508 功能安全标准认证的 FPGA 供应商。在安全应用认证方面,我们的功能安全数据包 (FSDP) 通常可帮助客户节省 12-18 个月的人工。

安全套装开发时间线对比

采用了我们的汽车功能安全数据包 (AFSDP),英特尔的 Cyclone® V SoC 系列将率先通过 ISO 26262 认证。现在可以通过详细的安全手册和通用 FMEDA 应用笔记以及诊断IP套装,开始您的设计。此外,我们开发了详细的 FMEDA 计算器工具,支持必要的硬件架构指标计算。ISO 26262 审计和认证安排在 2015 年年中进行,面向 Cyclone® V SoC 家族的 AFSDP 于 2016 年 1 月发布。

英特尔的功能安全方法是一个完整的体系,在方法上提供指南,还有认证工具为其提供支持,提高了您工具的可信度,从而不需要使用冗余工具链。此外,我们还提供安全的诊断 IP 套件,以及专家技术支持和认证 PLD。功能安全文档、可靠性报告,以及我们的 TÜV 认证会帮助您实现系统认证。

安全优先!

汽车功能安全资源

如果需要了解详细信息,请参考下面列出的其它安全资源。

汽车级设备

英特尔® 汽车级设备满足或超出 ISO 9001:2001 和 AEC-Q100 标准。所有英特尔® 汽车级设备均采用可编程逻辑行业中体积最小、可靠性最高的主流半导体制造流程,在完全通过 TS-16949 注册/认证的工厂制造完成。我们的汽车级产品组合涵盖 FPGA、基于 ARM 的 SoC、CPLD 以及小型功率调节器 Power SoC。

电动汽车


最近发展起来的混合电动汽车 (HEV) 和电动汽车 (EV) 在电机控制、能源转换和电池管理系统等方面实现了创新,提高了效率。

汽车电源

汽车级英特尔® Enpirion® 电源管理产品非常适用于汽车级可编程逻辑设备和其它汽车子系统电路。这些高度集成的设备还具备效率高、占地面积小的优势,可最大限度提高功率密度和减少发热。平均故障间隔时间 (MTBF) 长达 45,000 年,英特尔® Enpirion® 电源解决方案专为满足汽车对稳定性的要求而造。

汽车级电源解决方案矩阵

EP53xx 电源解决方案

产品 IOUT (A) 电压输入范围 (V) 电压输出范围 (V) 封装 FSW (MHz) 尺寸 (mm2)
EP5358LUA 0.6 2.4 至 5.5 0.60 至(电压输入- 电压压差) QFN16 5.0 14
EP5358HUA 0.6 2.4 至 5.5 1.8 至 3.3 QFN16 5.0 14
EP53A8LQA 1.0 2.4 至 5.5 0.60 至(电压输入- 电压压差) QFN16 5.0 21
EP53A8HQA 1.0 2.4 至 5.5 1.8 至 3.3 QFN16 5.0 21

EN63xx 优化能效的电源解决方案

产品 IOUT (A) 电压输入范围 (V) 电压输出范围 (V) 封装 FSW (MHz) 尺寸 (mm2)
EN6310QA 1.0 2.7 至 5.5 0.6 至 3.3 QFN30 2.2 65
EN6337QA 3.0 2.5 至 6.6 0.75 至(电压输入- 电压压差) QFN38 1.9 75
EN6347QA 4.0 2.5 至 6.6 0.75 至(电压输入- 电压压差) QFN38 3.0 75
EN6360QA 8.0 2.5 至 6.6 0.60 至(电压输入- 电压压差) QFN60 1.2 190
EN63A0QA 12.0 2.5 至 6.6 0.60 至(电压输入- 电压压差) QFN76 1.2 225

注意:其它设备可能需要通过汽车验证。

Enpirion® 电源解决方案具有如下主要特性:

  • 通过 AEC-Q100 验证
  • 环境温度范围:-40°C 至 +105°C(接点温度为 125°C)
  • 支持 PPAP
  • MTBF 长达 45,000 年
  • 集成的 MOSFET、电感器和电容,占用空间极小
  • 高能效可减少功耗和发热
  • 组件极少,易于使用

Enpirion® 电源解决方案

概述

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汽车解决方案参考链接