FPGA跻身汽车系统关键应用领域

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        消费者迫切需求的辅助驾驶系统技术需要具有先进精密功能且外形尺寸又非常小的高可靠性元件。由于这些系统尺寸很小,而且彼此非常靠近,因此还要求器件具有超低功耗和良好的耐久性。空间受限的系统在设计方面存在的热可靠性问题可通过采用较少的元件及超低的功耗来解决。Actel公司以Flash为基础的ProASIC3 FPGA具有固件错误免疫力、低功耗和小外形尺寸等优势,因而消除了FPGA(现场可编程门阵列)用于安全关键汽车应用领域的障碍。

        汽车工程师过去通常依赖于MCU(微控制器)和定制ASIC(专用集成电路)产品来控制汽车上的电子系统,实现新车型的功能扩展。但随着部件数目越来越多,开发周期要求越来越短,性能要求越来越高,工程师不得不寻找新的替代技术,比如成本低、功耗低及可靠性高的FPGA。在市场容量不断增长的汽车电子领域,空间和功耗受限的安全设备、乘客坐姿检测系统(PODS)、后视和侧视相机、远程信息解决方案均可受益于Actel的低功耗FPGA。

        与MCU相比,FPGA可让汽车系统设计实现更好的性能及更多的功能(比如I/O,可编程逻辑等)。类似地,与ASIC产品相比,FPGA的成本更低、灵活性更高。与ASIC不同,一旦有了完善的资格认证程序,FPGA还能面向多种项目应用,因而有助于设计人员争取时间和充分发挥资源潜力,应对汽车产业中的各种资格认证限制。

        Actel公司低功耗ProASIC3 FPGA系列成功地为汽车制造商提供了可替代昂贵、复杂的ASIC技术的灵活、可靠的解决方案,其AEC-Q100 Grade 1 ProASIC3器件是业界首款达到这一质量级别的FPGA产品。Actel还宣布支持生产件批准程序(PPAP),PPAP是汽车行业使用的控制程序,确保用于汽车供应链中的所有部件均拥有详细的文档资料。

        ProASIC3器件的使用范围已进入汽车系统的关键应用如传动系统、引擎控制模块和安全系统等。ProASIC3器件非常适合于应对这些系统关键应用领域中变化多端和层出不穷的各种新兴标准。此外,由于Actel的FPGA具有业界最低功耗,故能够耐受最严苛的工作温度及满足空间受限应用的要求,如通风有限的备份相机和侧视“盲点”安全系统。

        在引擎盖下的应用,如引擎和传输控制模块,均需要能够耐受极端温度和车辆震动的半导体解决方案,同时需要这些方案提供所需的低功耗特性以确保行驶中的可靠性和耐久性。AEC-Q100 Grade 1认证确认了低功耗ProASIC3器件在车辆寿命期间具有足够的可靠性和性能,并能在更宽的结温范围(-40到+135℃)中工作。Actel的汽车级ProASIC3 FPGA在135℃时静态功耗低至40mA,这就使器件能够承受更长时间的极端温度,无需顾虑热可靠性或热失控问题。

        当高温环境造成半导体器件的电流消耗增大时,会发生热失控现象,从而导致大量产热,增加器件内的功耗,通常最终会造成器件毁坏。而Actel ProASIC3系列的功耗较同类竞争产品约低两个数量级。

        ProASIC3系列是业界唯一利用片上Flash内存来进行FPGA开关控制的FPGA器件,这种独一无二的特性让Actel FPGA系列具有固件错误免疫力,即满足业界推动零缺陷模式的强制性要求。

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