借助 FPGA 加速汽车应用
了解 FPGA 的灵活性和能效如何重塑汽车和交通市场，并驱动未来的移动创新和基础设施完善。
汽车领域的 FPGA 技术
高级驾驶辅助系统 (ADAS) 和车载体验 (IVE) 应用的标准和要求正在快速演变，系统设计人员关注的问题主要包括出色的灵活性和更快的开发周期，同时维持较高的功耗性能比。通过可重新编程的 FPGA 和不断增多的汽车级产品相结合，FPGA 支持汽车设计师满足设计要求，在不断变化的汽车行业中始终保持领先。
FPGA 在汽车领域的优势
高效实时处理
FPGA 通过并行处理、低延迟和可定制设计增强汽车应用，使其适合传感器融合。它们可实现高效的实时数据处理，通过动态重新配置降低能耗，并可有效平衡性能与效率，对于 ADAS 和自动驾驶这类系统来说至关重要。
安全性
FPGA 为汽车安全提供适应性强的硬件，具备低延迟处理、功能隔离和冗余等特性。它们通过可定制的加密和实时加密处理增强了安全性，使系统能够抵御威胁，同时确保符合 ISO 26262 和 ISO/SAE 21434 等标准，实现长期保护。
定制化和可扩展性
FPGA 通过并行处理、低延迟和可定制设计增强汽车应用，使其适合传感器融合。它们可实现高效的实时数据处理，通过动态重新配置降低能耗，并可有效平衡性能与效率，对于 ADAS 和自动驾驶这类系统来说至关重要。
满足未来需求，实现创新
采用 FPGA 技术，支持不断发展的标准和新兴技术，让汽车和交通解决方案不惧未来挑战。从 5G 连接到人工智能驱动的分析，FPGA 支持车辆自动化、智能移动和可持续交通计划的持续创新，确保在动态市场中保持竞争力和相关性。
人工智能在汽车领域的未来图景
支持先进功能的 AI 变革了驾驶体验，让车辆变得更加智能、安全、高效、可靠、舒适且操作更简单。现场可编程门阵列 (FPGA) 和基于 FPGA 的 SoC 非常适合用于加速此类 AI 驱动的任务，因为它们提供了高性能、适应性和能效。Altera FPGA 拥有专门的 AI 能力，内嵌至逻辑结构中，用于加速 AI 工作负载。在传统 FPGA DSP 模块中革命性的添加人工智能 Tensor，从而在可扩展、资源和高能效的 FPGA 设备上支持高性能向量和矩阵运算的 AI 应用程序。
传感器处理和融合
为使车辆更加安全、易操作，汽车市场大规模地使用摄像头和其他类型传感器如 LiDAR、RADAR 和运动传感器，运用在汽车车身和座舱中。Altera FPGA 和 SoC 具备专有的 AI 数字信号处理器 (DSP)，内嵌至整个逻辑结构中，可用于运行高需求的矩阵连乘 AI 任务。这些支持 AI 的数字信号处理器可以非常快速、高效地处理和融合传感器数据，从而使汽车的中枢大脑可以有效地利用这些数据，使汽车更加智能和安全。
驾驶员和乘客监测与语音控制
车厢内的摄像系统和传感器可使用支持 AI 的 FPGA 来识别驾驶员和乘客，并监控驾驶员的行为以及乘客的安全性和舒适性。AI 驱动的驾驶行为分析可用于提醒驾驶员注意潜在的危险驾驶行为，预测和预防可能发生的事故，甚至让车辆采取预防措施避免碰撞。此外，AI 还可用于实施非常快速、高度准确的基于 AI 的语音识别算法，使驾驶员和乘客能够安全、轻松地与车辆进行互动。
预测性维修、诊断和电池管理
FPGA 可促进本地化 AI 处理，实现对车内传感器、电气和机械系统的持续监控，在潜在故障发生前进行预测，并提醒车主需要进行预防性维护或维修。它们还能对电池的健康状况和充电状态进行局部监控，对电池单元进行高级管理和负载平衡，以延长电池寿命，减少维护或更换电池的需求。FPGA 的 AI 功能对于具有时间敏感性的传感和诊断至关重要，因为快速、准确的洞察力可提高可靠性，延长车辆及其电池的使用寿命。
汽车应用
高级驾驶辅助系统 (ADAS)
ADAS 应用通过整合尖端传感器、实时数据处理和自动化，提高了车辆安全性和驾驶便利性，从而帮助驾驶员做出更明智的决策，降低事故风险。FPGA 可提供所需的计算能力、实时性能、灵活性和能效，从而使 ADAS 成为开发下一代汽车系统的关键组件。
软件定义车辆 (SDV)
向 SDV 的转变依赖软件来控制、管理和增强车辆运行的几乎每个方面，从而持续改进并适应新技术和用户需求。FPGA 对于这种新架构而言至关重要，它提供了可重新配置性、高速处理能力、能效和安全性，以支持不断发展的、以软件为中心的汽车平台。
电车 (EV) 动力系
作为下一代移动技术的先驱，电动汽车动力总成集成了先进的技术，可有效转换和管理电能，提供最佳性能、续航里程和可持续性，同时实现对电机运行和功率分配的精确控制。FPGA 提供实时控制、电源管理、重新配置、安全性和 AI 集成，为未来的电车提供更高效、可靠、灵活的系统。
快速直流充电器
随着运输车辆电气化，关注的对象从燃油消耗转向电能消耗以及电源转换器的效率和成本。直流快速充电 (DCFC) 技术用于 3 级电动汽车充电站。充电完全在充电站内进行，使用直流电，用户可以在 30 分钟内为电动汽车充满电。
FPGA 的独特之处在于能以极高的频率实现定制化数字控制。其有利于减小被动元件的大小和成本，并最大限度地减少交流和直流电转换过程中的电能损耗。
FPGA 还支持电池管理。与交流电充电不同，直流快速充电存在电动汽车电池超载的风险，随着时间的推移，这可能会导致电池衰减或失去续航能力。FPGA 支持电池和 BMS，可提供必要的计算能力，以在电池组之间均匀分配负载、消除衰减威胁并延长电池寿命。
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我们的汽车级设备提供接和点温度支持，范围为 -40°C 至 +125°C（某些设备支持更高温度）。这些设备满足或超过了 ISO 9001:2001、AEC-Q100、ISO26262 标准。我们所有的汽车级器件都是在完全通过 IATF-16949 注册/认证的工厂制造的，采用的是可编程逻辑行业中一些最小、可靠性最高的主流半导体制造工艺。我们的汽车级产品组合涵盖 CPLD 和 FPGA，还包括 SoC 和电源管理 PowerSoC。
Cyclone® V FPGA
Cyclone® V SoC FPGA
MAX® 10 FPGA
MAX® V FPGAs
开发套件
常见问题解答
常见问题解答
“软件定义的车辆”，或 SDV，被定义为使用软件管理其运行、增加功能并通过软件实现新功能的车辆。Altera FPGA 和 SoC 非常适合“软件定义车辆”，因为它们可以同时执行许多不同的任务，具有硬件的效率和确定性能，而且可以随时间更新，这样汽车制造商就可以在不牺牲软件性能或效率的情况下增加功能和启用新特性。换句话说，Altera FPGA 提供了类似硬件的性能和确定性，以及类似软件的灵活性和可编程性，而不会牺牲软件的性能或效率。
Altera FPGA 和 SoC 的 AI 功能可通过多种方式使汽车更智能、更安全、更高效、更可靠、更舒适和更易于操作为使车辆更加安全、易操作，汽车市场大规模地使用摄像头和其他类型传感器如 LiDAR、RADAR 和运动传感器，运用在汽车车身和座舱中。Altera FPGA 和 SoC 具备专有的 AI 数字信号处理器 (DSP)，内嵌至整个逻辑结构中，可用于运行高需求的矩阵连乘 AI 任务。这些 AI DSP 可以非常快速、高效地处理和融合传感器数据，从而有效地处理这些数据，使车辆更智能、更安全。Altera FPGA 和 SoC 的 AI 功能还可用于车内的驾驶员和乘客监控系统（DMS 和 OMS），以监控驾驶行为，使驾驶员和乘客更安全、更舒适。此外，AI 还可用于语音识别，使驾驶员和乘客能够安全、轻松地与车辆交互，AI 还可用于监控车辆的电气和机械系统，并预测维护或维修需求。
Altera 提供多种设备，从小型、高效的 CPLD 到适合汽车使用的高性能 FPGA 和 SoC。所有的英特尔汽车级设备都经过 AEC-Q100 认证，可以在 -40°C 到+105°C 的温度范围内运行（汽车级别 2）。该范围适用于大多数信息娱乐和 ADAS 应用，这些情况下车辆必须能够在宽温度范围内运行。此外，许多这些设备都经过 ISO 26262 的 ASIL 认证。
是的，Altera 提供的设备和工具都通过了 ISO 26262 的 ASIL 认证，而且 Altera 遵循符合 ASIL 标准的开发流程，因此设备可用于安全关键型汽车系统。此外，Altera 还提供经 ASIL 认证的开发工具和汽车功能安全数据包 (AFSDP)，以促进 Altera 产品在安全关键型系统中的设计。
汽车级设备手册 (PDF) 包含所有可用的汽车级设备的列表。每个设备产品家族的数据表或手册还提供更多详细信息
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