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为什么智能汽车用到的FPGA越来越多 [复制链接]

 

 

以智能化、电动化、网联化、共享化为代表的汽车“新四化”时代,正在加速推进汽车行业技术和架构的快速演进。例如,传统的分布式方案将被集成式方案取代,包括ECU、传感器在内的硬件会得到高度整合;汽车OEM会更关注客户在接口软件层面上的创新,以及为终端客户提供差异化产品的能力。

 

同时,电动汽车、自动驾驶、高级驾驶辅助系统(ADAS)和车载信息娱乐系统等市场需求的猛增,也大大增加了OEM厂商对汽车系统电子组件的依赖。根据德勤(Deloitte)的预计,到2030年,电子系统将占据新车成本的45%左右。

 

但可能有一些不太被了解的事实是,FPGA在当今最新的汽车设计中发挥着至关重要的作用。对于技术先进的汽车来说,采用多达10-12片FPGA的情况并不少见,它们通常是不同类型的,并执行一系列重要功能。

 

例如在智能座舱领域,仪表板、信息娱乐系统和屏幕显示正趋向高度集成,屏幕上需要展示的内容不仅日趋丰富,消费者还希望获得更高色域、更高对比度的显示质量。同时,车载视觉系统和人工智能技术也被大量应用于驾驶员状态监测系统(DMS)、手势识别、语音控制和车舱内监控系统(IMS)应用中。于是,很多车厂目前都在利用低功耗FPGA具备的可编程、并行处理能力强、功耗低、散热少的特点,加速引入相关FPGA平台。

 

而在高级驾驶辅助系统应用中,最新数据显示,一辆L3级别的自动驾驶车辆将至少配置16个以上的各型传感器,由于主处理器需要连接不同的传感器接口进行数据处理,而且汽车接口也尚未实现真正标准化,所以利用FPGA的可编程特性对不同传感器进行聚合/桥接,或是实现I/O接口扩展,也是新趋势之一。同时,考虑到汽车平台的开发可能需要5-10年的时间,方案是否具备可拓展性也左右着用户的选型决心。 

 

另一个值得关注的领域来自电动汽车,尤其是伴随着碳化硅等宽禁带半导体的广泛使用,传统DSP甚至多核DSP控制的精度越来越难以满足汽车行业对驱动控制的时效和正确度要求的提升,而FPGA作为替代方案正在被大量使用。

 

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5G时代,FPGA 面临价提量升。 前提:FPGA 主要用在收发器的基带中,5G 时代由于通道数的增加,计算复杂度增加,所用 FPGA 的规模将增加,由于 FPGA 的定价与片上资源正相关,未来通信领域 FPGA 单颗成本也将上升,目前基站收发器中的 FPGA 单价通常在几百元人民币的范围,未来有望进一步提高。收发器的主要成本和功耗由基带部分贡献,未来技术复杂度将再次推升收发器成本,进而传导到基站 AAU 价格上升。 量增:5G 带来的出货量提高来源于两方面,1. 通信基站数量提高带动 FPGA 零部件用量提高。5G 初期基站铺设数量环比提高,另一方面由于 5G 信号衰减较快,小基站需求量巨大,未来十年有望超 1000 万座,同比 4G 时期增长明显。2. 单基站 FPGA 用量提高带动 FPGA 通信市场用量整体提高。由于 5G Massive MIMO的高并发处理需求,单基站 FPGA 用量有望从 4G 时期 2-3 块提高到 5G 时期 4-5块,将带动 FPGA 整体用量。   详情 回复 发表于 2022-11-7 14:43
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一粒金砂(高级)

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由于FPGA支持高性能PWM(脉宽调制),它们可以用于微调电机控制、功率转换和逆变器,所有这些都有助于最大限度地提高功率和效率,延长车辆的续航里程。

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由于结构不同,FPGA的处理速度还是快

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一粒金砂(中级)

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5G时代,FPGA 面临价提量升。

前提:FPGA 主要用在收发器的基带中,5G 时代由于通道数的增加,计算复杂度增加,所用 FPGA 的规模将增加,由于 FPGA 的定价与片上资源正相关,未来通信领域 FPGA 单颗成本也将上升,目前基站收发器中的 FPGA 单价通常在几百元人民币的范围,未来有望进一步提高。收发器的主要成本和功耗由基带部分贡献,未来技术复杂度将再次推升收发器成本,进而传导到基站 AAU 价格上升。

量增:5G 带来的出货量提高来源于两方面,1. 通信基站数量提高带动 FPGA 零部件用量提高。5G 初期基站铺设数量环比提高,另一方面由于 5G 信号衰减较快,小基站需求量巨大,未来十年有望超 1000 万座,同比 4G 时期增长明显。2. 单基站 FPGA 用量提高带动 FPGA 通信市场用量整体提高。由于 5G Massive MIMO的高并发处理需求,单基站 FPGA 用量有望从 4G 时期 2-3 块提高到 5G 时期 4-5块,将带动 FPGA 整体用量。

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