Acelere aplicações automotivas com FPGAs
Descubra como a flexibilidade e a eficiência de desempenho da FPGA estão remodelando cenários automotivos e de transporte, impulsionando as inovações de mobilidade futuras e os avanços da infraestrutura.
FPGA tecnologia no setor automotivo
Com a rápida evolução dos padrões e requisitos para os aplicativos Advanced Driver-Assist Systems (ADAS) e In-Vehicle Experience (IVE), a necessidade de flexibilidade e ciclos de desenvolvimento mais rápidos e, ao mesmo tempo, manter um alto desempenho por watt é a principal preocupação dos designers de sistemas. Ao combinar FPGAs reprogramáveis com uma ampla gama de produtos de grau automotivo, FPGAs permitir que os engenheiros automotivos atendam aos seus requisitos de projeto e permaneçam à frente em uma indústria em evolução.
Benefícios da FPGA no setor automotivo
Processamento eficiente em tempo real
FPGAs aprimorar aplicações automotivas por meio de processamento paralelo, baixa latência e projetos personalizáveis, tornando-os adequados para fusão de sensores. Elas permitem um processamento de dados em tempo real eficiente, reduzem o consumo de energia por meio da reconfiguração dinâmica e equilibram efetivamente o desempenho com eficiência, que são essenciais para sistemas como a ADAS e a condução autônoma.
Segurança e proteção
FPGAs oferecem hardware adaptável para segurança e segurança automotiva, com processamento de baixa latência, isolamento funcional e redundância. Eles aprimoram a segurança com criptografia personalizável e processamento criptográfico em tempo real, tornando os sistemas resilientes contra ameaças enquanto garantem a conformidade com padrões como ISO 26262 e ISO/SAE 21434 para proteção de longo prazo.
Personalização e escalabilidade
FPGAs aprimorar aplicações automotivas por meio de processamento paralelo, baixa latência e projetos personalizáveis, tornando-os adequados para fusão de sensores. Elas permitem um processamento de dados em tempo real eficiente, reduzem o consumo de energia por meio da reconfiguração dinâmica e equilibram efetivamente o desempenho com eficiência, que são essenciais para sistemas como a ADAS e a condução autônoma.
Inovação e prova do futuro
Abraçar a tecnologia FPGA soluções automotivas e de transporte para o futuro, apoiando padrões em evolução e tecnologias emergentes. Da conectividade 5G à análise orientada por IA, FPGAs permitir inovação contínua em automação de veículos, mobilidade inteligente e iniciativas de transporte sustentável, garantindo competitividade e relevância nos mercados dinâmicos.
O futuro da IA no setor automotivo
A IA está transformando a experiência de condução ao habilitar recursos avançados que tornam os veículos mais inteligentes, seguros, eficientes, confiáveis, prazerosos e fáceis de operar. Os Field Programmable Gate Arrays (FPGAs) e SoCs baseados em FPGA são exclusivamente adequados para acelerar essas tarefas orientadas por IA porque fornecem desempenho, adaptabilidade e eficiência energética eficientes. Altera FPGAs ter recursos de IA especializados incorporados na malha lógica para acelerar as cargas de trabalho de IA. A adição revolucionária de tensores de IA ao bloco DSP de FPGA tradicional permite o suporte para aplicativos de IA com operações vetoriais e matriciais de alto desempenho em um dispositivo FPGA escalável, com recursos e consumo de energia eficientes.
Processamento e fusão de sensores
Para tornar os veículos mais seguros e fáceis de operar, a indústria automotiva está vendo uma proliferação dramática de câmeras e outros tipos de sensores, como LiDAR, RADAR e sensores de movimento ao redor do veículo e dentro do cockpit. Altera FPGAs e SoCs possuem processadores de sinal digital (DSPs) especializados e habilitados para IA, embarcados em toda a sua malha lógica, que podem ser usados para executar as exigentes tarefas de multiplicação de matriz exigidas por IA. Esses DSPs habilitados para IA permitem o processamento e a fusão muito rápidos e eficientes dos dados do sensor para que possam ser consumidos de forma eficiente pelo cérebro central do carro, tornando o veículo mais inteligente e seguro.
Monitoramento de driver e ocupante e controles de voz
Os FPGAs habilitados para IA podem ser usados por sistemas de câmera e sensores dentro da cabine do veículo para identificar motoristas e ocupantes e monitorar o comportamento do motorista, bem como segurança e conforto dos ocupantes. A análise orientada por IA sobre o comportamento de condução pode ser usada para alertar o motorista sobre comportamentos de condução potencialmente perigosos, prever e prevenir possíveis asteroides, e até mesmo permitir que o veículo tome ações preventivas para evitar uma colisão. Além disso, a IA pode ser usada para implementar algoritmos de reconhecimento de voz baseados em IA muito rápidos e altamente precisos para permitir que motoristas e passageiros interagem com segurança e facilidade com o veículo.
Manutenção preditiva, diagnósticos e gerenciamento da bateria
FPGAs facilitar o processamento localizado de IA, permitindo monitoramento contínuo de sensores, sistemas elétricos e mecânicos no veículo para prever possíveis falhas antes de ocorrerem e alertar o proprietário do veículo sobre a necessidade de manutenção ou reparos preventivos. Eles também podem fazer o monitoramento localizado do estado de integridade da bateria e do estado de carga para realizar o gerenciamento avançado e o balanceamento de carga das células da bateria para ampliar a autonomia da bateria e reduzir a necessidade de manutenção ou substituição da bateria. A capacidade de IA dentro da FPGA é essencial para detecção e diagnósticos sensíveis ao tempo, onde percepções rápidas e precisas podem levar a uma maior confiabilidade e maior vida útil do veículo e de sua bateria.
Aplicações automotivas
Sistema de Assistência ao Motorista Avançado (ADAS)
Os aplicativos da ADAS aprimoram a segurança de veículos e a condução de conveniência integrando sensores de ponta, processamento de dados em tempo real e automação para auxiliar os motoristas na tomada de decisões mais informadas e na redução do risco de acidentes. FPGAs habilitar o ADAS fornecendo a potência computacional necessária, desempenho em tempo real, flexibilidade e eficiência energética, tornando-os um componente crucial no desenvolvimento de sistemas automotivos de última geração.
Veículo definido por software (SDV)
A transformação para um SDV depende de software para controlar, gerenciar e melhorar quase todos os aspectos da operação do veículo, permitindo melhoria e adaptação contínuas a novas tecnologias e demandas dos usuários. FPGAs são cruciais para esta nova arquitetura, fornecendo a reconfigurabilidade, processamento de alta velocidade, eficiência energética e segurança necessários para suportar uma plataforma automotiva em constante evolução e centrada em software.
Trem sobre veículos elétricos (EV)
Pioneiro na próxima geração de mobilidade, o powertrain EV integra tecnologias avançadas para converter e gerenciar energia elétrica de forma eficiente, oferecendo desempenho ideal, faixa e sustentabilidade, permitindo um controle preciso da operação do motor e da distribuição de energia. FPGAs oferecem controle em tempo real, gerenciamento de energia, reconfigurabilidade, segurança e integração de IA, levando a sistemas mais eficientes, confiáveis e adaptáveis para o futuro dos EVs.
Carregador DC rápido
À medida que os veículos de transporte são eletrificados, as atenções vão desde o consumo de combustível até o consumo de energia elétrica e a eficiência e o custo dos conversores de energia. A tecnologia DC Fast Charging (DCFC) é usada em estações de carregamento EV de nível 3 onde o carregamento acontece totalmente dentro da estação, e usa energia CC, permitindo que os usuários carreguem um EV em apenas 30 minutos completamente.
FPGAs são únicas em permitir o controle digital personalizado em frequências muito altas. Elas são benéficas para reduzir o tamanho e o custo dos componentes passivos e minimizar a perda de energia na conversão de energia ca/CC.
FPGAs também suportam o gerenciamento de bateria. Ao contrário do carregamento com energia CA, a CC corre o risco de sobrecarga de baterias EV, que pode contribuir para sua decadente ou perda de alcance ao longo do tempo. FPGAs suportar baterias e BMS fornecendo a computação necessária para distribuir de forma uniforme as cargas entre as células, eliminando a ameaça de queda e proporcionando maior longevidade à bateria.
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Nossos dispositivos de nível automotivo possuem suporte de temperatura de junção de -40 °C a +125 °C (ou superior em dispositivos selecionados). Esses dispositivos atendem ou excedem os padrões ISO 9001:2001, AEC-Q100 e ISO 26262. Todos os nossos dispositivos de nível automotivo são fabricados em locais totalmente certificados/registrados pela IATF-16949 usando alguns dos menores, de mais alta confiabilidade e processos de fabricação de semicondutores convencionais do setor de lógica programável. Nosso portfólio de nível automotivo abrange CPLDs a FPGAs e também inclui SoCs e PowerSoCs de gerenciamento de energia.
FPGAs Cyclone® V
Cyclone® V SoC FPGAs
FPGAs MAX® 10
MAX® V FPGAs
Kits de desenvolvimento
Perguntas frequentes
Perguntas frequentes
Um "Veículo definido por software" ou SDV é definido como um veículo que usa software para gerenciar suas operações, adicionar funcionalidade e habilitar novos recursos por meio do software. Altera FPGAs e SoCs são ideais para veículos definidos por software porque podem executar muitas tarefas diferentes simultaneamente com a eficiência e o desempenho determinístico do hardware, mas podem ser atualizados ao longo do tempo para que as montadoras possam adicionar funcionalidade e habilitar novos recursos sem sacrificar o desempenho ou a eficiência. Em outras palavras, Altera FPGAs oferecer desempenho e determinismo semelhantes aos de hardware, juntamente com flexibilidade e programabilidade semelhantes às de software.
Há muitas maneiras pelas quais as capacidades de IA da Altera FPGAs e dos SoCs podem ser usadas para tornar os veículos mais inteligentes, seguros, eficientes, confiáveis, fáceis de operar e fáceis de operar. Para tornar os veículos mais seguros e fáceis de operar, a indústria automotiva está vendo uma proliferação dramática de câmeras e outros tipos de sensores, como LiDAR, RADAR e sensores de movimento ao redor do veículo e dentro do cockpit. Altera FPGAs e SoCs possuem processadores de sinal digital (DSPs) especializados e habilitados para IA, embarcados em toda a sua malha lógica, que podem ser usados para executar as exigentes tarefas de multiplicação de matriz que a IA precisa. Esses DSPs habilitados para IA permitem o processamento e a fusão muito rápidos e eficientes dos dados do sensor para que possam processar de forma eficiente, tornando o veículo mais inteligente e seguro. As capacidades de IA dos Altera FPGAs e SoCs também podem ser usadas por Sistemas de monitoramento de drivers e ocupantes (DMS e OMS) dentro do veículo para monitorar o comportamento de condução e manter os motoristas e ocupantes mais seguros e confortáveis. Além disso, a IA pode ser utilizada para reconhecimento de voz para permitir que motoristas e passageiros interagem com segurança e facilidade com o veículo e a IA possam ser utilizados para monitorar sistemas elétricos e mecânicos do veículo e prever a necessidade de manutenção ou reparos.
Altera oferece diversos dispositivos, desde CPLDs pequenos e eficientes até FPGAs e SoCs de alto desempenho que são adequados para uso automotivo. Todos os dispositivos de nível automotivo da Intel são certificados e qualificados para operar a temperatura ambiente de -40 °C a +105 °C (Auto Grade 2). Essa faixa aborda a maioria das aplicações de infotenimento e ADAS, onde os veículos devem operar em uma ampla faixa de condições de temperatura. Além disso, muitos desses dispositivos são certificados pela ASIL de acordo com a ISO 26262.
Sim, a Altera oferece dispositivos e ferramentas certificados pela ASIL de acordo com a ISO 26262 e Altera segue um processo de desenvolvimento compatível com ASIL que permite que os dispositivos sejam usados em sistemas automotivos críticos para segurança. Além disso, a Altera oferece ferramentas de desenvolvimento certificadas para ASIL e um pacote de dados de segurança funcional automotiva (AFSDP) para facilitar o projeto de Altera produtos em sistemas essenciais para a segurança.
O manual do dispositivo de nível automotivo (PDF) contém uma lista de todos os dispositivos de nível automotivo disponíveis. Mais detalhes podem ser encontrados na ficha técnica ou manual de cada dispositivo
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