FPGA，全稱為現(xiàn)場(chǎng)可編程門陣列（Field-Programmable Gate Array），是一種集成電路芯片。因具有可編程性和能夠靈活適應(yīng)需求的特點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于各個(gè)行業(yè)和領(lǐng)域。

隨著當(dāng)前汽車智能駕駛技術(shù)的不斷演進(jìn)，汽車芯片的設(shè)計(jì)發(fā)揮著越來(lái)越重要的作用。而FPGA作為汽車設(shè)計(jì)的關(guān)鍵組件，其可編程性使得芯片能夠靈活適應(yīng)各種技術(shù)的發(fā)展需求，因而，汽車領(lǐng)域?qū)τ贔PGA的市場(chǎng)需求不斷增長(zhǎng)，其在汽車電子系統(tǒng)、汽車安全系統(tǒng)、車輛網(wǎng)絡(luò)等領(lǐng)域的應(yīng)用，推動(dòng)著汽車FPGA市場(chǎng)的發(fā)展。

作為FPGA領(lǐng)域領(lǐng)先的供應(yīng)商，萊迪思（Lattice）近年來(lái)的業(yè)務(wù)發(fā)展也呈現(xiàn)出這種趨勢(shì)，48%的生意主要來(lái)自工業(yè)和汽車領(lǐng)域，并且近年來(lái)的增長(zhǎng)主要是來(lái)自于汽車領(lǐng)域。

“Lattice擁有40多年的創(chuàng)新經(jīng)驗(yàn)，從出貨量來(lái)講，我們是最大的FPGA供應(yīng)商，在中國(guó)大多數(shù)新能源汽車上都有Lattice的芯片。并且汽車客戶群體還在不斷增加，如比亞迪、三菱、松下等，芯片已經(jīng)有大規(guī)模量產(chǎn)?！比R迪思亞太區(qū)汽車市場(chǎng)開拓經(jīng)理?xiàng)铎o雯女士表示。

近期，萊迪思推出了最新的Lattice Drive解決方案集合，旨在幫助客戶加速開發(fā)先進(jìn)、靈活的汽車系統(tǒng)設(shè)計(jì)和應(yīng)用。

此前，萊迪思已經(jīng)推出了多款面向不同市場(chǎng)應(yīng)用的解決方案，包括：實(shí)現(xiàn)AI應(yīng)用的Lattice sensAI?、實(shí)現(xiàn)嵌入式視覺的Lattice mVision?、實(shí)現(xiàn)工廠自動(dòng)化的Lattice Automate?、實(shí)現(xiàn)平臺(tái)固件保護(hù)恢復(fù)機(jī)制的Lattice Sentry?、推動(dòng)5G ORAN部署的Lattice ORAN?。Lattice Drive作為萊迪思第六款軟件解決方案集合，將提供先進(jìn)的汽車應(yīng)用功能，讓客戶更輕松地開發(fā)創(chuàng)新的車載體驗(yàn)。

Lattice Drive——萊迪思軟件戰(zhàn)略拓展到汽車領(lǐng)域

目前，汽車行業(yè)已明顯出現(xiàn)了“新四化”趨勢(shì)特點(diǎn)，即電動(dòng)化、智能化、網(wǎng)聯(lián)化、共享化，并推動(dòng)全方位的產(chǎn)業(yè)變革，將使汽車由傳統(tǒng)的機(jī)械產(chǎn)品轉(zhuǎn)變?yōu)橐苿?dòng)出行服務(wù)的智能終端。除了車輛的電子元器件相較以前不斷增加，不同的車對(duì)設(shè)計(jì)的靈活性、客制化和可擴(kuò)展性的需求也比以前要多。

“Lattice FPGA可以參與到很多應(yīng)用中，我們的器件涵蓋從1美元到100美元的不同級(jí)別的產(chǎn)品來(lái)支持客戶不同的需求?！睏铎o雯表示。

萊迪思在“三電”應(yīng)用方面，主要是做電控控制的協(xié)處理，很多Tier1供應(yīng)商和車廠也由此慢慢熟悉了FPGA。ADAS領(lǐng)域，激光雷達(dá)、毫米波雷達(dá)是熱門市場(chǎng)，萊迪思的產(chǎn)品可以實(shí)現(xiàn)傳感器的橋接、圖上繪制和數(shù)據(jù)處理等功能。在屏端，可以實(shí)現(xiàn)攝像頭360°環(huán)視、顯示屏的互聯(lián)互通、攝像頭和顯示屏的分辨率匹配等。

此外，新的應(yīng)用需求需要FPGA的支持，如人臉識(shí)別以及信息安全、系統(tǒng)安全方面的應(yīng)用等，是FPGA的機(jī)會(huì)市場(chǎng)。

過(guò)去兩年，萊迪思圍繞CrossLink-NX、CertusPro-NX兩款產(chǎn)品系列發(fā)布了多顆芯片產(chǎn)品，并且都經(jīng)過(guò)ASICAEC-Q100汽車級(jí)的產(chǎn)品認(rèn)證。小型器件最高的容量是100K，中端的FPGA最大已經(jīng)能支持500K。楊靜雯表示，今年下半年萊迪思還會(huì)有新的汽車級(jí)產(chǎn)品陸續(xù)發(fā)布。

為了賦予FPGA更多的功能和價(jià)值，萊迪思同時(shí)也啟動(dòng)軟件解決方案——Lattice Drive，能提供關(guān)于汽車的整體的解決方案，加速客戶的創(chuàng)新。

Lattice Drive將實(shí)現(xiàn)四大方面的相關(guān)的IP和方案，目前是面向信息娛樂顯示屏橋接和處理方面，主要是與座艙娛樂、信息娛樂屏做橋接、互聯(lián)互通和數(shù)據(jù)處理等與屏相關(guān)的IP和方案。在不久的將來(lái)，還會(huì)陸續(xù)推出ADAS傳感器橋接和處理、低功耗駕駛員/駕駛艙/車輛監(jiān)控、功能安全認(rèn)證的設(shè)計(jì)軟件三方面。

Lattice Drive解決方案集合（圖源：萊迪思）

Lattice Drive解決方案集合涵蓋從硬件、軟件、工具到IP，到客制化服務(wù)多方面的內(nèi)容。

硬件平臺(tái)有基于CertusPro-NX的評(píng)估板，它有DP、eDP的適配器，在開發(fā)板上可以同時(shí)實(shí)現(xiàn) DP、eDP和放大縮小scaling的功能。

IP核方面，有大屏顯示需要的eDP接口，實(shí)現(xiàn)大吞吐量，還提供視頻縮放功能。此外，Lattice Drive還提供與圖像處理相關(guān)的現(xiàn)成的解決方案，如圖像增強(qiáng)、旋轉(zhuǎn)、視頻合并、視頻加強(qiáng)、幀率的加減等。

軟件工具方面，CertusPro-NX是基于RADIANT和PROPEL，所有應(yīng)用于Lattice汽車的器件上的軟件工具都是經(jīng)過(guò)ISO26262的認(rèn)證，滿足功能安全需求。

參考設(shè)計(jì)/演示方面，Lattice Drive還提供eDP、DP、scaling的參考設(shè)計(jì)以及與圖像相關(guān)的IP。

定制化服務(wù)方面，包括帶LED驅(qū)動(dòng)器的局部調(diào)光（Local Dimming）、圖像處理，后續(xù)汽車上會(huì)有一些與AI相關(guān)的應(yīng)用，還有FPGA常用的汽車的橋接和互聯(lián)。

駕駛艙里的Lattice Drive應(yīng)用案例

現(xiàn)在汽車上的顯示屏有了很大的發(fā)展，一些車副駕駛上會(huì)有屏，前面還會(huì)有一個(gè)隱藏的抬頭顯示屏，很多后駕座也有屏，屏在汽車上的應(yīng)用很多，新的需求也越來(lái)越多。例如，汽車左后視鏡加一個(gè)攝像頭，把攝像頭里的內(nèi)容傳輸?shù)阶髠?cè)顯示屏，就可以在夜間或者天氣不好的情況下提高司機(jī)的可視度，提升汽車駕駛安全。

這些新的應(yīng)用需要很高靈活度的器件來(lái)支持，這正是FPGA的優(yōu)勢(shì)所在。

“市場(chǎng)上可以找到一些現(xiàn)成的芯片和ASIC的方案。對(duì)于一些新興的應(yīng)用場(chǎng)景，在現(xiàn)階段并沒有非常好的芯片方案，在這種情況下，F(xiàn)PGA的靈活度就帶來(lái)了機(jī)會(huì)?！?楊靜雯表示，“萊迪思FPGA在低功耗、小尺寸、低延遲的角度上，能夠幫助客戶實(shí)現(xiàn)更加優(yōu)秀的連接，還能作為輔助的運(yùn)算去分擔(dān)CPU的算力?！?/p>

Lattice Drive可拓展局部調(diào)光解決方案（圖源：萊迪思）

首發(fā)版本的Lattice Drive主要關(guān)注車載信息娛樂顯示屏互連和數(shù)據(jù)處理功能，可提供：

（1）先進(jìn)的顯示屏互連和處理

·支持多種分辨率的縮放，最高支持4K顯示尺寸；

·最高支持HBR 3 DisplayPort，每通道 8.1 Gbps；

·通過(guò)可擴(kuò)展的全陣列局部調(diào)光解決方案提供圖像/視頻增強(qiáng)。

（2）多個(gè)顯示屏互連

可橋接多個(gè)顯示器，提供比同類產(chǎn)品快1.5倍的DisplayPort接口。

（3）高效的數(shù)據(jù)處理

能夠處理或協(xié)同處理數(shù)據(jù)以分擔(dān)CPU的負(fù)載，功耗比同類競(jìng)品低75%。

Lattice Drive局部調(diào)光解決方案支持各類LED顯示屏，接口支持LVDS的、eDP等，最高帶寬支持到8.1Gbps（從eDP的角度），能夠支持64G以上的視頻流，因而可以支持更廣泛的色域和4K分辨率。通過(guò)Local Dimming，可以使暗的地方更暗，亮的地方更亮，從而提高整體的對(duì)比度?？s放和視頻處理等功能可以同時(shí)在同一顆FPGA里實(shí)現(xiàn)。

 為更好服務(wù)本土客戶，萊迪思在上海有一支研發(fā)團(tuán)隊(duì)，負(fù)責(zé)從芯片設(shè)計(jì)到FPGA工具的設(shè)計(jì)，到方案的開發(fā)和技術(shù)支持，主要是根據(jù)客戶的需求來(lái)做定制化的產(chǎn)品。楊靜雯表示，接下來(lái)Lattice Drive會(huì)關(guān)注通過(guò)FPGA來(lái)實(shí)現(xiàn)整個(gè)系統(tǒng)功能安全的應(yīng)用，同時(shí)萊迪思AI團(tuán)隊(duì)也在關(guān)注AI如何賦能汽車，處理各種功能安全問(wèn)題。

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