實(shí)現(xiàn)下一代車載信息娛樂系統(tǒng)

Posted 07/20/2023 by Mark Hoopes, Director of Automotive & Industrial Segment Marketing

(資料圖片)

“汽車行業(yè)正在迅速發(fā)展，在新技術(shù)的加持下，尤其是區(qū)域架構(gòu)的出現(xiàn)、ADAS傳感器的優(yōu)化以及在車輛中越來越多地使用高質(zhì)量顯示器，汽車也比以往任何時(shí)候都更加智能。制造商所急需能夠幫助他們創(chuàng)新，同時(shí)可以在未來靈活更新的解決方案。”

——TECHnalysis Research總裁兼首席分析師Bob O’Donnell

市場對功能先進(jìn)的電動(dòng)和混合動(dòng)力汽車的需求依然強(qiáng)勁，預(yù)計(jì)短時(shí)間內(nèi)不會(huì)放緩。根據(jù)麥肯錫公司的數(shù)據(jù)，到2030年，全球汽車軟件和電子市場預(yù)計(jì)將達(dá)到4620億美元，信息娛樂、互連、安全和連接服務(wù)應(yīng)用與整體軟件市場同步增長，將成為同期第二大軟件市場。

正如這些報(bào)告所述，信息娛樂系統(tǒng)正成為客戶在購買新車時(shí)考慮的最重要的功能之一。而且，根據(jù)車輛的不同，這些系統(tǒng)可以呈現(xiàn)出多種形式，從單個(gè)觸摸屏顯示器到用于中央娛樂中心、儀表盤、平視顯示器和后座顯示器的多個(gè)高分辨率顯示器，以及曲面、后視鏡顯示器、3D、增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)等更多選項(xiàng)。

這些系統(tǒng)需要處理的信息復(fù)雜度越來越高，信息量也越來越大，需要可擴(kuò)展且靈活的硬件和軟件解決方案。先進(jìn)的電子元件需要高速接口來支持多個(gè)顯示器的連接和同步，而低功耗、低延遲數(shù)據(jù)處理也變得至關(guān)重要。未能滿足這些要求會(huì)大大影響駕駛員和乘客的安全以及用戶體驗(yàn)。

傳感器、顯示器、攝像頭需要橋接能力

隨著信息娛樂和ADAS（高級駕駛輔助系統(tǒng)）系統(tǒng)的發(fā)展，顯示器和攝像頭的分辨率也在提高。同時(shí)連接和處理多個(gè)高分辨率顯示器、傳感器和攝像頭極具挑戰(zhàn)，許多現(xiàn)代汽車正在利用“區(qū)域架構(gòu)”來實(shí)現(xiàn)這一點(diǎn)。區(qū)域架構(gòu)提供了更好的可擴(kuò)展性，支持更簡單的軟件開發(fā)，具有更優(yōu)化的功能和可靠性，該架構(gòu)中傳感器、計(jì)算和互連元件組合到不同的“計(jì)算區(qū)域”中，然后這些區(qū)域的計(jì)算結(jié)果被發(fā)送到主SoC。

隨著顯示器、攝像頭和其他視覺傳感器數(shù)量的增加，以及設(shè)計(jì)用于管理更高數(shù)據(jù)速率的新接口超過了中央SoC的I/O功能，高效的橋接對于組合、多路復(fù)用或分離信號至關(guān)重要。FPGA就是非常合適的選擇，因?yàn)樗旧砭哂徐`活性、可執(zhí)行各種功能、而且尺寸較小。一輛車中用到多個(gè)FPGA，且每個(gè)FPGA都可以支持不同應(yīng)用的例子十分常見。

萊迪思擁有一系列面向各種車載應(yīng)用的汽車級解決方案，包括用于傳感器橋接和處理的ADAS；低功耗、靈活的區(qū)域橋接；以及駕駛員、駕駛室和車輛監(jiān)控等。

利用萊迪思Drive加速汽車應(yīng)用開發(fā)

我們最近推出的萊迪思Drive解決方案集合可幫助汽車制造商加速開發(fā)先進(jìn)、靈活的汽車系統(tǒng)設(shè)計(jì)和應(yīng)用，從而提供下一代車載體驗(yàn)。

萊迪思Drive的首發(fā)版本專注于實(shí)現(xiàn)先進(jìn)的顯示橋接和處理功能，以滿足不斷變化的信息娛樂系統(tǒng)需求，包括：

?先進(jìn)的顯示屏互連和處理

?支持多分辨率縮放，支持高達(dá) 4K 的顯示尺寸

?支持高達(dá) HBR 3 的顯示端口，每通道 8.1 Gbps

?通過可擴(kuò)展的全陣列局部調(diào)光解決方案提供圖像/視頻增強(qiáng)

?多個(gè)顯示屏互連

?可橋接多個(gè)顯示器，提供比同類競品器件快1.5倍的DisplayPort接口

?高效的數(shù)據(jù)處理

?能夠處理或協(xié)同處理數(shù)據(jù)以減輕CPU的負(fù)載，功耗比同類競品低75%

借助萊迪思Drive解決方案集合，汽車制造商設(shè)計(jì)的信息娛樂系統(tǒng)可擁有多個(gè)高分辨率、可跨車型系列進(jìn)行擴(kuò)展的顯示器，并以更快的接口速度和更低的功耗來分擔(dān)CPU的處理任務(wù)，從而實(shí)現(xiàn)無縫處理和連接。FPGA自身的靈活性可以快速調(diào)整設(shè)計(jì)以滿足各種不同的型號要求，更輕松地應(yīng)對供應(yīng)鏈波動(dòng)，并確保今后可以通過軟件進(jìn)行現(xiàn)場更新。

局部調(diào)光需要靈活性和可擴(kuò)展性

萊迪思Drive解決方案集合提供全面的針對特定應(yīng)用的解決方案，結(jié)合參考平臺(tái)和設(shè)計(jì)、演示、IP構(gòu)建模塊和FPGA設(shè)計(jì)工具，加快客戶應(yīng)用開發(fā)和上市時(shí)間。這包括了適用于汽車LCD面板的自適應(yīng)全陣列局部調(diào)光解決方案。

全陣列局部調(diào)光技術(shù)在LCD 面板后面使用了一組LED，每個(gè)LED或LED區(qū)域能夠單獨(dú)調(diào)光，僅照亮顯示器上所需的像素，從而動(dòng)態(tài)適應(yīng)顯示器的圖像內(nèi)容。汽車應(yīng)用中的局部調(diào)光是一個(gè)計(jì)算密集型功能，因?yàn)樗璧乃惴ㄏ鄬?fù)雜。除了考慮各個(gè)分區(qū)外，軟件還必須持續(xù)監(jiān)控照明條件，它會(huì)隨著汽車的行駛而不斷變化，如白天和黑暗、不同的天氣條件、通過隧道等。

同樣的局部調(diào)光技術(shù)可用于汽車的平視顯示器（HUD），這些顯示器通常用于將駕駛信息投射到擋風(fēng)玻璃上，例如汽車的速度，導(dǎo)航指令或警告。HUD的局部調(diào)光不僅增強(qiáng)了可視性，還能提供更加無縫的體驗(yàn)。

FPGA是在汽車LCD面板中實(shí)現(xiàn)局部調(diào)光的絕佳選擇，因?yàn)樗鼈兛梢蕴峁?shí)時(shí)處理能力、自定義和靈活性、高速接口、可靠性以及運(yùn)行AI和ML算法的能力。如需詳細(xì)了解在低功耗萊迪思FPGA上運(yùn)行的萊迪思Drive解決方案棧如何實(shí)現(xiàn)全陣列局部調(diào)光解決方案，請下載我們的白皮書。

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