大成若缺,其用不弊。世界上鲜有完美的东西,在数字芯片领域亦如此,所以才会发展出CPU、GPU、FPGA、ASIC等形形色色的芯片各司其职。
智能座舱是最近几年厂商发力的重点,但车厂逐渐发现,现有SoC扩展能力不足,面对多传感融合具备一定挑战,这种情况下,FPGA更具优势。日前,赛灵思便针对ADAS传感器应用和车载信息娱乐系统( IVI ),推出了 AMD 汽车车规级( XA )系列的最新成员:Artix™ UltraScale+™ XA AU7P。
最轻薄的16nm FPGA产品
在汽车传感器和数字座舱中,尺寸更小的芯片器件正越来越盛行。根据咨询机构 Yole Intelligence 的数据,高级驾驶辅助系统( ADAS )摄像头市场规模在 2023 年估计为 20 亿美元,预计到 2029 年将达到 27 亿美元。
为了满足这些市场需求,AMD 推出了 AMD 汽车车规级( XA )系列的最新成员:Artix™ UltraScale+™ XA AU7P。这款成本优化的 FPGA 符合车规标准,并针对 ADAS 传感器应用和车载信息娱乐系统( IVI )进行了优化。
新款 Artix UltraScale+ XA AU7P 采用 9x9 毫米封装,是 AMD 16 纳米 FPGA 或自适应 SoC 中最小的封装。这款轻薄的器件非常适合摄像头视觉或车载显示应用。它还采用芯片尺寸封装( chip-scale package ),旨在提升 I/O 的路由/信号密度、提高焊点可靠性以及增强电气性能。
Artix UltraScale+ 器件是安全且高度可扩展的 AMD 车规级 FPGA 和自适应 SoC 产品组合的最新系列,该产品组合还包括 AMD Spartan 7、Zynq 7000 和 Zynq UltraScale+ 产品系列。
AMD 汽车部门高级营销总监 Wayne Lyons 表示:“伴随汽车市场的扩大,优化尺寸规格、功率和媒体处理对于汽车 OEM 和一级供应商来说变得更加重要。随着这款新型小尺寸规格 Artix UltraScale+ 器件的推出,AMD 将持续致力于打造能够实现 ADAS 和 IVI 协同的器件。”
客户已将 Artix UltraScale+ AU7P FPGA 设计到其 ADAS 边缘设备中,例如热像仪和红外摄像头。汽车设计人员可以利用这些器件进行边缘传感器的数据采集和图像/视频处理。此外,这些器件还可以连接到车载显示器,以增强信息娱乐功能。
AMD Artix UltraScale+ XA AU7P FPGA 以 AMD 汽车产品组合中最小的尺寸规格提供了高信号计算密度和优化的 I/O。Artix UltraScale+ 器件能助力客户通过高 DSP 带宽最大限度提升系统性能,适用于成本敏感且低功耗的 ADAS 边缘应用,包括联网、视觉和视频处理以及实现安全连接的安全功能。
车载视觉显示需要灵活性
事实上,智能车的发展速度已经远超芯片本身的代际迭代。
首先,集成在车辆上的器件和接口数量在不断增长,包括不断增长的摄像头、激光雷达等传感数量以及MIPI、PCIe、以太网、CAN、CAN-FD 等接口。其次,随着大模型上车,智能座舱对于人工智能和机器学习的需求也随之增长。
目前,硬件芯片大致分为两类,一是GPU、CPU和通用的SoC这种非可重构的芯片,另一类则是具备比较强的硬件可编程能力的FPGA。FPGA相较GPU和CPU来讲,效率更有优势,性价比更高,同时面对新型网络支持也会更有优势。此外,芯片从流片到上市应用需要一个非常长期的开发过程,代际差距会很明显,而FPGA的硬件可编程可重构能力,能够快速适应新型AI网络的快速发展。
AMD最新推出的产品Artix™ UltraScale+™ XA AU7P,主要便是应对的是摄像头视觉或车载显示应用,在此领域使用FPGA业界很常见。
在车载视觉和显示应用中,存在几个问题:第一,普遍需要无缝的视觉体验,例如屏幕的及时反馈,汽车也需要这种体验,而FPGA低时延特性本身就能发挥更好的效果;第二,市场需要使用简单的解决方案应对日益复杂的系统架构,现在汽车正在逐渐复杂化,架构也在集中化,更简单的方案才能满足要求,这款FPGA产品就有着很好的优化;第三,每种类型的显示屏都需要定制ASIC,现如今屏幕除了TFT、OLED以外,还要接通到LED上,甚至可能需要用到电子光学屏,FPGA这种可编程的器件无疑能够应付各种场景;第四,现如今汽车智能座舱也对小型化和成本有了要求,毕竟车机内放的东西越来越多,加之车厂卷成本卷上游,所以这款全新的FPGA产品非常契合现有市场。
当然,FPGA也有自己的专长,而不是一个万能的通解。AMD提供的便并非只有FPGA,而是一整套的解决方案。随着汽车产业创新步伐不断加快,对高性能计算加速和图形技术的需求也在走强。凭借业界丰富的高性能 CPU、GPU、FPGA 和自适应 SoC 产品线,AMD 正处于这一转折点的最前沿。从车载信息娱乐系统到高级驾驶辅助系统、自动驾驶和车联网应用等功能安全关键型应用,AMD 能为汽车制造商提供芯片和软件解决方案一站式服务。