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车用FPGA为可编程领域带来机遇

马卓辉?? 2008年09月16日 ?? 收藏0

  随着整个半导体产业不断变化,现有市场的增长越来越迟缓,因此可编程逻辑供应商正在寻求新的发展机会。到目前为止,汽车领域是FPGA和CPLD供应商窥视已久的颇有前途的市场之一。

  在过去几年里,车载电子产品的迅猛发展已经是显而易见的了。如今任何一款新车型的仪表板都包含非常全面的功能显示。以前的AM/FM收音机和CD播放器也已经演变为先进的信息娱乐中心,加入了MP3音频、DVD回放、GPS导航、免提电话甚至无线互联网冲浪等功能。????

  众多新功能的加入激发了对快速IC重编程能力的开发,当然,这不仅能用于信息娱乐,还适用于发动机控制、辅助驾驶及其他任务。由于汽车性能和功能的变化速度,远远超过了典型的汽车设计周期,因此设计师们正在设法使用更易于重构的FPGA或CPLD来代替ASIC和ASSP。????

  更高质量标准????

  目前,领先的FPGA/CPLD供应商都已经在积极地调整其产品线,以期充分利用这一发展机遇。在今年2月份,Altera公司发布了新的汽车级FPGA、CPLD和结构化ASIC产品。所有这些新器件都符合汽车产业严格的质量标准(包括ISO/TS16949一致性认证)、根据AEC-Q100规范进行测试,同时它们还支持汽车行业的生产件批准程序(PPAP),并且工作结温范围在-40℃到+125℃之间。Altera同时还确保其制造合作伙伴都通过了晶圆生产、封装和测试的TS16949认证和注册。????

  不久前,赛灵思公司也发布了新款车用Spartan-3ADSPFPGA产品,从而进一步扩展了该公司的汽车产品线。这些器件的设计理念是:提供更高层的I/O、更高带宽的DSP能力,同时还要降低功耗。例如,新的混合式仪器组件就需要更多的I/O管脚来支持模拟测量和LED照明,它们还要求更先进的I/O功能对显示器进行智能控制。为了满足这些要求,赛灵思的新款车用(XA)Spartan-3A器件,最多能够提供502个I/O管脚和130万个系统门。这些器件还符合CAN、MOST和FlexRay等联网标准。????

  越来越多的汽车制造商采用雷达、照相机和激光雷达传感技术来实现夜视和车道脱离警告系统等应用,因此,他们需要更为强大的DSP能力。赛灵思公司所提供的新款XASpartan-3ADSP器件就能满足这样的要求,它拥有超过30GMACS和2,200Gbps存储器带宽。????

  莱迪思半导体公司也不甘落后。这家PLD、FPGA和CPLD供应商在向汽车市场供货一段时间后,于今年年初发布了其PowerManagerII可编程混合信号器件的汽车级版本。其中,ispPAC-POWR1014和ispPAC-POWR1014A两款器件整合了最优化的可编程数字和模拟功能集,旨在为PCB提供完整的电源管理解决方案。这两款器件经过认证,可以满足汽车电子协会的AEC-Q100标准,并且支持PPAP。

  Actel公司则是另外一家看好汽车市场的FPGA供应商。它在去年便发布了满足AEC-Q100、Grade1标准,并且支持PPAP的低功率ProASIC产品线。?????

  汽车电子并不是唯一拥有新发展机遇的领域。那些曾经被认为机会极其有限的市场,比如军事和航空领域,如今也发展得越来越好了。比如在空间应用方面,赛灵思去年发布了一款新的抗幅射Virtex-4QV系列FPGA产品。该系列包括4种高性能器件,它们在单芯片中集成了多达20万个逻辑单元、10Mb的RAM/FIFO、2个带辅助处理单元控制器的PowerPC处理器模块、512个DSP片,以及4个以太网MAC模块。另外,赛灵思还发布了可用于军事和航空领域的新款军用等级FPGA系列产品。

  专注于功率?????

  与此同时,可编程逻辑器件供应商还专注于新兴的低功耗应用。去年,Altera公司所发布的CycloneIII系列产品,据称其功耗比一些竞争性FPGA最多可低7%。?????

  CycloneIII系列采用台积电(TSMC)的65nm工艺制造,可最多配置119,088个逻辑单元、3.9Mb内存和288个乘法器用于DSP应用,在静态模式下的功耗小于0.5W。这些器件瞄准手机和其他对功耗敏感的市场,与前代90nmCycloneII器件相比,其密度提高了1倍,


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