FPGA躋身汽車系統(tǒng)關(guān)鍵應(yīng)用領(lǐng)域

　　消費者迫切需求的輔助駕駛系統(tǒng)技術(shù)需要具有先進(jìn)精密功能且外形尺寸又非常小的高可靠性元件。由于這些系統(tǒng)尺寸很小，而且彼此非常靠近，因此還要求器件具有超低功耗和良好的耐久性?？臻g受限的系統(tǒng)在設(shè)計方面存在的熱可靠性問題可通過采用較少的元件及超低的功耗來解決。Actel公司以Flash為基礎(chǔ)的ProASIC3 FPGA具有固件錯誤免疫力、低功耗和小外形尺寸等優(yōu)勢，因而消除了FPGA（現(xiàn)場可編程門陣列）用于安全關(guān)鍵汽車應(yīng)用領(lǐng)域的障礙。

　　汽車工程師過去通常依賴于MCU(微控制器)和定制ASIC（專用集成電路）產(chǎn)品來控制汽車上的電子系統(tǒng)，實現(xiàn)新車型的功能擴(kuò)展。但隨著部件數(shù)目越來越多，開發(fā)周期要求越來越短，性能要求越來越高，工程師不得不尋找新的替代技術(shù)，比如成本低、功耗低及可靠性高的FPGA。在市場容量不斷增長的汽車電子領(lǐng)域，空間和功耗受限的安全設(shè)備、乘客坐姿檢測系統(tǒng)(PODS)、后視和側(cè)視相機(jī)、遠(yuǎn)程信息解決方案均可受益于Actel的低功耗FPGA。

　　與MCU相比，F(xiàn)PGA可讓汽車系統(tǒng)設(shè)計實現(xiàn)更好的性能及更多的功能(比如I/O，可編程邏輯等)。類似地，與ASIC產(chǎn)品相比，F(xiàn)PGA的成本更低、靈活性更高。與ASIC不同，一旦有了完善的資格認(rèn)證程序，F(xiàn)PGA還能面向多種項目應(yīng)用，因而有助于設(shè)計人員爭取時間和充分發(fā)揮資源潛力，應(yīng)對汽車產(chǎn)業(yè)中的各種資格認(rèn)證限制。

　　Actel公司低功耗ProASIC3 FPGA系列成功地為汽車制造商提供了可替代昂貴、復(fù)雜的ASIC技術(shù)的靈活、可靠的解決方案，其AEC-Q100 Grade 1 ProASIC3器件是業(yè)界首款達(dá)到這一質(zhì)量級別的FPGA產(chǎn)品。Actel還宣布支持生產(chǎn)件批準(zhǔn)程序(PPAP)，PPAP是汽車行業(yè)使用的控制程序，確保用于汽車供應(yīng)鏈中的所有部件均擁有詳細(xì)的文檔資料。

　　ProASIC3器件的使用范圍已進(jìn)入汽車系統(tǒng)的關(guān)鍵應(yīng)用如傳動系統(tǒng)、引擎控制模塊和安全系統(tǒng)等。ProASIC3器件非常適合于應(yīng)對這些系統(tǒng)關(guān)鍵應(yīng)用領(lǐng)域中變化多端和層出不窮的各種新興標(biāo)準(zhǔn)。此外，由于Actel的FPGA具有業(yè)界最低功耗，故能夠耐受最嚴(yán)苛的工作溫度及滿足空間受限應(yīng)用的要求，如通風(fēng)有限的備份相機(jī)和側(cè)視“盲點”安全系統(tǒng)。

　　在引擎蓋下的應(yīng)用，如引擎和傳輸控制模塊，均需要能夠耐受極端溫度和車輛震動的半導(dǎo)體解決方案，同時需要這些方案提供所需的低功耗特性以確保行駛中的可靠性和耐久性。AEC-Q100 Grade 1認(rèn)證確認(rèn)了低功耗ProASIC3器件在車輛壽命期間具有足夠的可靠性和性能，并能在更寬的結(jié)溫范圍(-40到+135℃)中工作。Actel的汽車級ProASIC3 FPGA在135℃時靜態(tài)功耗低至40mA，這就使器件能夠承受更長時間的極端溫度，無需顧慮熱可靠性或熱失控問題。

　　當(dāng)高溫環(huán)境造成半導(dǎo)體器件的電流消耗增大時，會發(fā)生熱失控現(xiàn)象，從而導(dǎo)致大量產(chǎn)熱，增加器件內(nèi)的功耗，通常最終會造成器件毀壞。而Actel ProASIC3系列的功耗較同類競爭產(chǎn)品約低兩個數(shù)量級。

　　ProASIC3系列是業(yè)界唯一利用片上Flash內(nèi)存來進(jìn)行FPGA開關(guān)控制的FPGA器件，這種獨一無二的特性讓Actel FPGA系列具有固件錯誤免疫力，即滿足業(yè)界推動零缺陷模式的強(qiáng)制性要求。