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[经验] FPGA在汽车领域的新市场

2019-5-13 14:11:25  251 FPGA 电动汽车
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Actel公司为FPGA开辟汽车领域的新市场,包括进入混合动力、电动汽车或燃料电池汽车的控制系统,并期望借此与更强大的竞争对手抗衡。
据Gartner Dataquest预测,2007年全球汽车半导体市场规模将达到201亿美元,而这个数字到2010年更将增长到259亿美元。在这其中,FPGA目前占了约9,300万美元,且今后三年内有望增长到3.12亿美元。

目前,车用FPGA主要集中在信息娱乐/后装市场,以及无线通信/车身电子应用。赛灵思和altera等较大型的FPGA供应商们,已经将其战略重点放在了这些“引人注目的”应用领域。为了与他们竞争,Actel等小型FPGA供应商就必须另谋出路。

其中一条出路就是动力传动系统(powertrain),这一设计理念几十年未发生变化,而现在马上就将发生改变。随着混合动力汽车、电动汽车、燃料电池汽车、E85(编者注:指用85%的乙醇与15%的汽油混合后得到的燃料)燃料汽车,以及改进的柴油引擎的推出,汽车制造商们急于开发能够胜任新型动力传动控制任务的电子系统。

同时,汽车安全应用的市场也敞开了大门,例如防撞系统、盲点检测和告警系统,以及倒车摄像头等。除了快速的上市时间和满足后期设计变化所需的灵活性,动力传动和安全系统的设计师们还要求电子器件具有高度的可靠性、小功耗,并且能适应苛刻的汽车环境。

多数传统的电子元器件无法很好地适用于这些应用场合。ASIC的NRE和认证成本太高、设计周期过长、灵活性欠缺,且风险较大。微控制器虽然灵活,但功耗相对较大,且不能满足诸如高级柴油引擎中的控制单元等设备的特殊响应时间要求。(这些闭环控制单元必须能够在逐周期的基础上实时地进行监控和调整燃料喷射。)

CPLD在这些市场中曾得到了一些应用,但其只能提供中等的逻辑密度,通常制造工艺比较陈旧,而且性能和I/O功能也相对有限。相反,基于SRAM的FPGA虽然具有很高的密度和丰富的性能,但容易产生固件错误。另外,基于SRAM的FPGA功耗也相对较大,会导致自身发热,这就限制了更大规模的器件在最高温度达100℃左右环境中的使用。

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