Ein für auto­mobile Embedded-Vision-Anwen­dungen opti­miertes FPGA

Die neuen CrossLink-NX-FPGAs setzen Bestmarken für geringen Strom­ver­brauch, kompakte Abmes­sungen, Hoch­leistungs-I/O-Schnitt­stellen und Zuver­läs­sig­keit für Embedded-Vision-Anwen­dungen in High-Tech-Auto­mobilen. CrossLink-NX-FPGAs von Lattice sind der­zeit die einzigen FPGAs in dieser Klasse, die Embedded-MIPI-D-PHY-Schnitt­stellen mit Geschwin­dig­keiten bis 10 Gbit/s unter­stützen. Die Automobilindustrie setzt immer mehr neue Technologien ein, um die Funk­tio­nali­tät ihrer Fahr­zeuge zu erwei­tern. Allein für den ADAS-Sensormarkt wird ein Wachstum auf bis zu 40,8 Milliarden US-Dollar im Jahr 2030 prognostiziert; zwischen 2020 und 2030 wird eine durchschnittliche jährliche Wachs­tumsrate (CAGR) von 11,7 Prozent erwartet.[1] Viele dieser Radar-, LiDAR- und Kamerasensoren verwen­den die MIPI-Schnittstelle, um die Skaleneffekte zu nutzen, die MIPI-Bausteine aufgrund ihres Einsatzes in Milliarden von mobilen Geräten im Laufe der Jahre bieten. "Mit zunehmender Leistungsfähigkeit und Komplexität der automobilen Systeme steigt auch die Anzahl der integrierten Sensoren und Anzeigen. Dies stellt eine Herausforderung für System­entwickler im Automobilbereich dar, die schnell und zuverlässig Bilddaten verarbeiten müssen, um eine Echtzeit-Performance zu liefern, die ein überzeugendes – und sicherheitsorientiertes – Benutzererlebnis ermöglicht", sagt Jay Aggarwal, Director of Silicon Product Marketing bei Lattice. "Dank ihres weiten, auf Auto­mobilanwen­dungen zuge­schnit­tenen Betriebs­tem­peratur­bereichs, klassenbesten dedizierten Hochleistungs-MIPI-Schnittstellen, niedrigem Strom­verbrauch und hoher Zuverlässigkeit sind diese neuen CrossLink-NX-FPGAs eine ideale Plattform für Embedded-Vision-Systeme im Auto­mobil." "Um die Anforderungen an Leistungs­fähig­keit und Datenbandbreite immer komplexerer ADAS-Systeme zu erfüllen, benötigen Produktmanager eine energie­effiziente Hardware-Plattform, die Signalsplitting, Duplizierung und Aggregation von Bildsensorausgängen durchführt sowie den Haupt-ADAS-Prozessor durch AI-Verarbeitung am Netz­werk­rand entlastet", sagt K. Ganesh Rao, Practice Head - FPGA Solutions, Tata Elxsi. "Lattice CrossLink-NX-FPGAs sind eine überzeugende Hardware-Option für diese Anwendungen, und wir begrüßen die Entscheidung von Lattice, automobiltaugliche Versionen dieser flexiblen Embedded-Vision-Plattform heraus­zubringen." Hier die wichtigsten Eigen­schaften von CrossLink-NX-FPGAs für Auto­mobilanwen­dungen:

• Automotive-Zertifizierung und hohe Zuverlässigkeit – AEC-Q100-Qualifizierung bis Grade 2 (TA = 105°C) und eine bis zu 100-mal niedrigere Soft Error Rate (SER) als vergleichbare FPGAs anderer Herstel­ler machen CrossLink-NX-FPGAs zu einer über­zeugenden Wahl für kritische Anwendungen, die in anspruchsvollen Umgebungen sicher und zuverlässig funkti­on­ie­ren müssen.
• Niedriger Stromverbrauch – CrossLink-NX-FPGAs basie­ren auf der Lattice Nexus™-FPGA-Plattform, die durch einen FD-SOI-Fertigungsprozess und eine inno­vative FPGA-Architektur eine höhere Energieeffizienz aufweist, und haben dadurch einen bis zu 75 Prozent niedrigeren Stromverbrauch als vergleich­bare FPGAs anderer Herstel­ler. Der geringe Strom­ver­brauch bietet zusätzliche thermische Reserven für ADAS- und IVI-Anwendungen bei höheren Umge­bungs­tempe­raturen
• Über­legene Leistungs­fähig­keit – Die CrossLink-NX-FPGAs verdanken ihre über­legene Leistungs­fähig­keit drei Schlüsselfaktoren: Unterstützung für schnelle I/O-Schnitt­stellen – CrossLink-NX-FPGAs unter­stützen diverse schnelle I/O-Schnitt­stellen, darunter MIPI, PCIe (5 Gbit/s Gen 2) und DDR3-Speicher; das prädestiniert sie für Embedded-Vision-Anwen­dungen.
• Sofort betriebsbereit – nach dem Anlegen der Betriebs­spannung sind CrossLink-NX FPGAs sofort funktionsfähig. Sie eignen sich dadurch ideal für Anzeigen im Auto­mobil und ähnliche Anwen­dungen, in denen lange Systemstartzeiten inakzeptabel sind. Darüber hinaus ermög­lichen sie eine ultra-schnelle I/O-Konfi­gu­ra­tion in nur 3 ms und eine Konfi­gu­ra­tion des gesamten Bausteins in weniger als 15 ms.
• Hohes Speicher-zu-Logik-Verhältnis – CrossLink-NX-FPGAs verarbeiten Bilddaten effizient mit 170 bit Speicher pro Logikzelle, dem höchsten Speicher-zu-Logik-Verhältnis in dieser Klasse.
• Kompakte Abmes­sungen – CrossLink-NX-FPGAs sind bis zu 10-mal kleiner als vergleichbare FPGAs anderer Herstel­ler, dadurch eignen sie sich ideal für platzbeschränkte Automotive-Systeme, die möglichst kleine ICs erfor­dern.
• Einfache Anwen­dung – Die CrossLink-NX-Automotive-FPGAs unter­stützen die neuesten Versionen der Soft­ware-Tools Lattice Radiant® (Version 2.2.1) und Lattice Propel™ (Version 1.1), das ver­ein­facht und beschleunigt das Design von FPGA-basierten Embedded-Vision-Systemen. CrossLink-NX-FPGAs werden außer­dem von den Lattice mVision™- und sensAI™-Lösungs­stacks unter­stützt, sodass Ent­wick­ler deren modu­lare Hard­ware­plattformen, Referenz­designs, Neural-Network-IP-Cores und kunden­spezi­fische Design-Services nutzen können, um die Ent­wick­lung von Vision Systemen für Auto­mobile weiter zu beschleunigen.

Weitere Infor­ma­ti­onen über die neuen CrossLink-NX-FPGAs sowie die anderen oben erwähnten Lattice Produkte und Tech­no­logien finden Sie unter:

• www.latticesemi.com/CrossLink-NX
• www.latticesemi.com/LatticeNexus
• www.latticesemi.com/LatticeRadiant
• www.latticesemi.com/Propel
• www.latticesemi.com/mVision
• www.latticesemi.com/sensAI

Weitere Infor­ma­ti­onen über sonstige Lattice Lösungen für auto­mobile Systeme finden Sie unter www.latticesemi.com/en/Solutions/SolutionCategories/Automotive.