FPGA，全稱為現場可編程門陣列（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需求的特點，廣泛應用于各個行業(yè)和領域。

隨著當前汽車智能駕駛技術的不斷演進，汽車芯片的設計發(fā)揮著越來越重要的作用。而FPGA作為汽車設計的關鍵組件，其可編程性使得芯片能夠靈活適應各種技術的發(fā)展需求，因而，汽車領域對于FPGA的市場需求不斷增長，其在汽車電子系統(tǒng)、汽車安全系統(tǒng)、車輛網絡等領域的應用，推動著汽車FPGA市場的發(fā)展。

作為FPGA領域領先的供應商，萊迪思（Lattice）近年來的業(yè)務發(fā)展也呈現出這種趨勢，48%的生意主要來自工業(yè)和汽車領域，并且近年來的增長主要是來自于汽車領域。

“Lattice擁有40多年的創(chuàng)新經驗，從出貨量來講，我們是最大的FPGA供應商，在中國大多數新能源汽車上都有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，芯片已經有大規(guī)模量產?！比R迪思亞太區(qū)汽車市場開拓經理楊靜雯女士表示。

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、靈活的汽車系統(tǒng)設計和應用。

此前，萊迪思已經推出了多款面向不同市場應用的解決方案，包括：實現AI應用的Lattice sensAI?、實現嵌入式視覺的Lattice mVision?、實現工廠自動化的Lattice Automate?、實現平臺固件保護恢復機制的Lattice Sentry?、推動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，將提供先進的汽車應用功能，讓客戶更輕松地開發(fā)創(chuàng)新的車載體驗。

Lattice Drive——萊迪思軟件戰(zhàn)略拓展到汽車領域

目前，汽車行業(yè)已明顯出現了“新四化”趨勢特點，即電動化、智能化、網聯化、共享化，并推動全方位的產業(yè)變革，將使汽車由傳統(tǒng)的機械產品轉變?yōu)橐苿映鲂蟹盏闹悄芙K端。除了車輛的電子元器件相較以前不斷增加，不同的車對設計的靈活性、客制化和可擴展性的需求也比以前要多。

“Lattice FPGA可以參與到很多應用中，我們的器件涵蓋從1美元到100美元的不同級別的產品來支持客戶不同的需求。”楊靜雯表示。

萊迪思在“三電”應用方面，主要是做電控控制的協處理，很多Tier1供應商和車廠也由此慢慢熟悉了FPGA。ADAS領域，激光雷達、毫米波雷達是熱門市場，萊迪思的產品可以實現傳感器的橋接、圖上繪制和數據處理等功能。在屏端，可以實現攝像頭360°環(huán)視、顯示屏的互聯互通、攝像頭和顯示屏的分辨率匹配等。

此外，新的應用需求需要FPGA的支持，如人臉識別以及信息安全、系統(tǒng)安全方面的應用等，是FPGA的機會市場。

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

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

Lattice Drive將實現四大方面的相關的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、互聯互通和數據處理等與屏相關的IP和方案。在不久的將來，還會陸續(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、功能安全認證的設計軟件三方面。

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，到客制化服務多方面的內容。

硬件平臺有基于CertusPro-NX的評估板，它有DP、eDP的適配器，在開發(fā)板上可以同時實現 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，實現大吞吐量，還提供視頻縮放功能。此外，Lattice Drive還提供與圖像處理相關的現成的解決方案，如圖像增強、旋轉、視頻合并、視頻加強、幀率的加減等。

軟件工具方面，CertusPro-NX是基于RADIANT和PROPEL，所有應用于Lattice汽車的器件上的軟件工具都是經過ISO26262的認證，滿足功能安全需求。

參考設計/演示方面，Lattice Drive還提供eDP、DP、scaling的參考設計以及與圖像相關的IP。

定制化服務方面，包括帶LED驅動器的局部調光（Local Dimming）、圖像處理，后續(xù)汽車上會有一些與AI相關的應用，還有FPGA常用的汽車的橋接和互聯。

駕駛艙里的Lattice Drive應用案例

現在汽車上的顯示屏有了很大的發(fā)展，一些車副駕駛上會有屏，前面還會有一個隱藏的抬頭顯示屏，很多后駕座也有屏，屏在汽車上的應用很多，新的需求也越來越多。例如，汽車左后視鏡加一個攝像頭，把攝像頭里的內容傳輸到左側顯示屏，就可以在夜間或者天氣不好的情況下提高司機的可視度，提升汽車駕駛安全。

這些新的應用需要很高靈活度的器件來支持，這正是FPGA的優(yōu)勢所在。

“市場上可以找到一些現成的芯片和ASIC的方案。對于一些新興的應用場景，在現階段并沒有非常好的芯片方案，在這種情況下，FPGA的靈活度就帶來了機會?！?楊靜雯表示，“萊迪思FPGA在低功耗、小尺寸、低延遲的角度上，能夠幫助客戶實現更加優(yōu)秀的連接，還能作為輔助的運算去分擔CPU的算力?！?/p>

Lattice Drive可拓展局部調光解決方案（圖源：萊迪思）

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

（1）先進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；

·通過可擴展的全陣列局部調光解決方案提供圖像/視頻增強。

（2）多個顯示屏互連

可橋接多個顯示器，提供比同類產品快1.5倍的DisplayPort接口。

（3）高效的數據處理

能夠處理或協同處理數據以分擔CPU的負載，功耗比同類競品低75%。

Lattice Drive局部調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，從而提高整體的對比度?？s放和視頻處理等功能可以同時在同一顆FPGA里實現。

 為更好服務本土客戶，萊迪思在上海有一支研發(fā)團隊，負責從芯片設計到FPGA工具的設計，到方案的開發(fā)和技術支持，主要是根據客戶的需求來做定制化的產品。楊靜雯表示，接下來Lattice Drive會關注通過FPGA來實現整個系統(tǒng)功能安全的應用，同時萊迪思AI團隊也在關注AI如何賦能汽車，處理各種功能安全問題。

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