利用FPGAs加速汽車應用
瞭解 FPGA 的靈活性和效能效率如何重塑汽車和運輸業的格局，推動未來的行動創新和基礎設施的進步。
汽車FPGA技術
隨著先進駕駛輔助系統 （ADAS） 和車內體驗 （IVE） 應用的標準和要求快速演變，在保持高效能功耗比的同時，對靈活性和更快開發週期的需求是系統設計人員的主要關注點。通過將可重新程式設計的FPGAs與不斷擴大的汽車級產品相結合，FPGAs使汽車工程師能夠滿足他們的設計要求，並在不斷發展的行業中保持領先地位。
FPGA在汽車中的優勢
高效的實時處理
FPGAs通過並行處理、低延遲和可自定義的設計來增強汽車應用，使其適合感測器融合。它們能夠實現高效的即時數據處理，通過動態重新配置降低能耗，並有效地平衡性能和效率，這對於ADAS和自動駕駛等系統至關重要。
安全與保護
FPGAs為汽車安全提供適應性強的硬體，具有低延遲處理、功能隔離和冗餘的特點。它們透過可自定義的加密和即時加密處理來增強安全性，使系統能夠抵禦威脅，同時確保符合 ISO 26262 和 ISO/SAE 21434 等標準，以獲得長期保護。
自訂和可擴充性
FPGAs通過並行處理、低延遲和可自定義的設計來增強汽車應用，使其適合感測器融合。它們能夠實現高效的即時數據處理，通過動態重新配置降低能耗，並有效地平衡性能和效率，這對於ADAS和自動駕駛等系統至關重要。
面向未來與創新
採用FPGA技術，通過支持不斷發展的標準和新興技術，使汽車和運輸解決方案面向未來。從 5G 連接到 AI 驅動的分析，FPGAs 實現車輛自動化、智慧出行和可持續交通計畫方面的持續創新，確保在動態市場中的競爭力和相關性。
人工智慧在汽車領域的未來
人工智慧正在通過啟用高級功能來改變駕駛體驗，使車輛更智慧、更安全、更高效、更可靠、更愉快且更易於操作。現場可程式化門陣列 （FPGAs） 和 FPGA型 SoC 提供高效的效能、適應性和能源效率，是加速這些 AI 驅動型任務的獨特選擇。Altera FPGAs在邏輯結構中嵌入了專門的 AI 功能，以加速 AI 工作負載。在傳統 FPGA DSP 區塊採用 AI Tensor 這項創舉，可在節省資源又省電的可擴充 FPGA 裝置，支援高效能向量與矩陣運算的 AI 應用。
感測器處理和融合
為了使車輛更安全、更易於操作，汽車行業正在看到攝像頭和其他類型的感測器急劇增加，例如車輛周圍和駕駛艙內的雷射雷達、雷達和運動感測器。Altera FPGAs和 SoC 具有專門的、支援 AI 的數位訊號處理器 （DSP），這些處理器嵌入在其邏輯結構中，可用於執行 AI 所需的苛刻矩陣乘法任務。這些支援 AI 的 DSP 允許非常快速有效地處理和融合感測器數據，以便汽車的中央大腦可以有效地使用這些數據，從而使車輛更智慧、更安全。
駕駛員和乘員監控以及語音控制
車輛車廂內的攝像系統和感測器可以使用人工智慧FPGAs來識別駕駛員和乘員，並監控駕駛員行為以及乘員安全和舒適性。人工智慧驅動的駕駛行為分析可用於提醒駕駛員潛在的危險駕駛行為，預測和預防潛在的事故，甚至允許車輛採取預防措施以避免碰撞。此外，人工智慧可用於實現非常快速和高度準確的基於人工智慧的語音辨識演算法，使駕駛員和乘客能夠安全輕鬆地與車輛互動。
預測性維護、診斷和電池管理
FPGAs促進本地化的人工智慧處理，允許持續監控車內的感測器、電氣和機械系統，以便在潛在故障發生之前預測它們，並提醒車主需要進行預防性維護或維修。他們還可以對電池的健康狀態和充電狀態進行當地語系化監控，對電池單元進行高級管理和負載平衡，以延長電池壽命並減少電池維護或更換的需要。FPGA中的人工智慧功能對於具有時效性的感應和診斷至關重要，在這些感測和診斷中，快速、準確的洞察可以提高車輛及其電池的可靠性並延長其使用壽命。
汽車應用
先進駕駛輔助系統
ADAS應用程式通過整合尖端感測器、實時數據處理和自動化來幫助駕駛員做出更明智的決策並降低事故風險，從而提高車輛安全性和駕駛便利性。FPGAs透過提供所需的計算能力、即時性能、靈活性和能源效率來實現ADAS，使其成為下一代汽車系統開發的關鍵元件。
軟體定義車輛（SDV）
轉型為 SDV 依靠軟體來控制、管理和增強車輛運營的幾乎每個方面，從而實現持續改進和適應新技術和使用者需求。FPGAs對於這個新架構至關重要，它提供了支持不斷發展、以軟體為中心的汽車平臺所需的可重新配置性、高速處理、能源效率和安全性。
電動車（EV）動力總成
作為下一代移動出行的先驅，EV 動力總成集成了先進技術，可高效轉換和管理電能，提供最佳性能、續航里程和可持續性，同時實現對電機運行和配電的精確控制。FPGAs提供即時控制、電源管理、可重新配置性、安全性和人工智慧整合，為電動汽車的未來打造更高效、可靠且適應性更強的系統。
快速直流充電器
隨著運輸車輛的電氣化，注意力從燃料消耗轉向電能消耗以及電源轉換器的效率和成本。直流快速充電 （DCFC） 技術用於 3 級電動汽車充電站，其中充電完全在車站內進行，它使用直流電源，允許使用者在短短 30 分鐘內為電動汽車充電。
FPGAs在非常高的頻率下實現自定義數位控制方面是獨一無二的。它們有利於減小無源元件的尺寸和成本，並最大限度地減少AC/DC電源轉換中的功率損失。
FPGAs也支持電池管理。與使用交流電源充電不同，直流快速充電有使電動汽車電池過載的風險，這可能導致其隨著時間的推移而衰減或失去續航里程。FPGAs透過提供必要的計算來支持電池和BMS，以在電池之間均勻分配負載，消除衰減的威脅並為電池提供更長的使用壽命。
瀏覽產品以開始使用
我們的汽車級器件具有從 -40°C 到 +125°C（或特定設備上更高的）的結溫支援。這些裝置符合或超越 ISO 9001：2001、AEC-Q100 標準和 ISO 26262。我們所有的汽車級器件均在完全IATF-16949註冊/認證的地點製造，採用可程式設計邏輯行業中最小、最高可靠性和主流半導體製造工藝。我們的汽車級產品群組涵蓋 CPLD 到 FPGAs，還包括 SoC 和電源管理 PowerSoC。
Cyclone® V FPGA
Cyclone® V SoC FPGAs
MAX® 10 FPGA
MAX® V FPGAs
開發工具組
常見問題集 (FAQ)
常見問題集
「軟體定義車輛」或 SDV 定義為使用軟體管理其營運、新增功能，以及透過軟體啟用新功能的車輛。Altera FPGAs和SoC非常適合軟體定義車輛，因為它們可以同時執行許多不同的任務，同時兼顧硬體的效率和確定性性能，但它們可以隨著時間的推移而更新，以便汽車製造商可以在不犧牲性能或效率的情況下添加功能並啟用新功能。換句話說，Altera FPGAs提供硬體般的效能和確定性，以及軟體般的靈活性和可程式設計性。
Altera FPGAs和SoC的AI功能可以通過多種方式使車輛更智慧，更安全，更高效，更可靠，更有趣且更易於操作。為了使車輛更安全、更易於操作，汽車行業正在看到攝像頭和其他類型的感測器急劇增加，例如車輛周圍和駕駛艙內的雷射雷達、雷達和運動感測器。Altera FPGAs 和 SoC 具有專門的、支援 AI 的數位訊號處理器 （DSP），這些處理器嵌入在其整個邏輯結構中，可用於執行 AI 所需的苛刻矩陣乘法任務。這些支援 AI 的 DSP 能夠非常快速、高效地處理和融合感測器數據，使其能夠高效處理，使車輛更智慧、更安全。車內的駕駛員和乘員監控系統（DMS和 OMS）也可以使用Altera FPGAs 和 SoC 的 AI 功能來監控駕駛行為，讓駕駛員和乘員更安全、更舒適。此外，人工智慧可用於語音辨識，使駕駛員和乘客能夠安全輕鬆地與車輛互動，人工智慧可用於監控車輛的電氣和機械系統，並預測維護或維修的需求。
Altera提供多種設備，從小型高效的CPLD到適合汽車用途的高性能FPGAs和SoC。Intel 的所有汽車級裝置均通過 AEC-Q100 認證，並有資格在 -40°C 至 +105°C 的環境溫度下運作（自動等級 2）。該系列適用於車輛必須在各種溫度條件下運行的大多數資訊娛樂和ADAS應用。此外，其中許多設備都通過了 ISO 26262 的 ASIL 認證。
是的，Altera提供根據ISO 26262獲得ASIL認證的設備和工具Altera遵循符合ASIL的開發流程，允許設備用於安全關鍵型汽車系統。此外，Altera還提供ASIL認證的開發工具和汽車功能安全數據包（AFSDP），以促進將Altera產品設計到安全關鍵系統中。
汽車級裝置手冊 （PDF） 包含所有可用的汽車級裝置清單。更多詳細資訊可在每種器件的數據表或手冊中找到
家庭。