實現下一代車載信息娛樂系統

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

(資料圖片)

“汽車行業正在迅速發展，在新技術的加持下，尤其是區域架構的出現、ADAS傳感器的優化以及在車輛中越來越多地使用高質量顯示器，汽車也比以往任何時候都更加智能。制造商所急需能夠幫助他們創新，同時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

市場對功能先進的電動和混合動力汽車的需求依然強勁，預計短時間內不會放緩。根據麥肯錫公司的數據，到2030年，全球汽車軟件和電子市場預計將達到4620億美元，信息娛樂、互連、安全和連接服務應用與整體軟件市場同步增長，將成為同期第二大軟件市場。

正如這些報告所述，信息娛樂系統正成為客戶在購買新車時考慮的最重要的功能之一。而且，根據車輛的不同，這些系統可以呈現出多種形式，從單個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高分辨率顯示器，以及曲面、后視鏡顯示器、3D、增強現實等更多選項。

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

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）系統的發展，顯示器和攝像頭的分辨率也在提高。同時連接和處理多個高分辨率顯示器、傳感器和攝像頭極具挑戰，許多現代汽車正在利用“區域架構”來實現這一點。區域架構提供了更好的可擴展性，支持更簡單的軟件開發，具有更優化的功能和可靠性，該架構中傳感器、計算和互連元件組合到不同的“計算區域”中，然后這些區域的計算結果被發送到主SoC。

隨著顯示器、攝像頭和其他視覺傳感器數量的增加，以及設計用于管理更高數據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、多路復用或分離信號至關重要。FPGA就是非常合適的選擇，因為它本身具有靈活性、可執行各種功能、而且尺寸較小。一輛車中用到多個FPGA，且每個FPGA都可以支持不同應用的例子十分常見。

萊迪思擁有一系列面向各種車載應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、靈活的區域橋接；以及駕駛員、駕駛室和車輛監控等。

利用萊迪思Drive加速汽車應用開發

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先進、靈活的汽車系統設計和應用，從而提供下一代車載體驗。

萊迪思Drive的首發版本專注于實現先進的顯示橋接和處理功能，以滿足不斷變化的信息娛樂系統需求，包括：

?先進的顯示屏互連和處理

?支持多分辨率縮放，支持高達 4K 的顯示尺寸

?支持高達 HBR 3 的顯示端口，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

?多個顯示屏互連

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

?高效的數據處理

?能夠處理或協同處理數據以減輕CPU的負載，功耗比同類競品低75%

借助萊迪思Drive解決方案集合，汽車制造商設計的信息娛樂系統可擁有多個高分辨率、可跨車型系列進行擴展的顯示器，并以更快的接口速度和更低的功耗來分擔CPU的處理任務，從而實現無縫處理和連接。FPGA自身的靈活性可以快速調整設計以滿足各種不同的型號要求，更輕松地應對供應鏈波動，并確保今后可以通過軟件進行現場更新。

局部調光需要靈活性和可擴展性

萊迪思Drive解決方案集合提供全面的針對特定應用的解決方案，結合參考平臺和設計、演示、IP構建模塊和FPGA設計工具，加快客戶應用開發和上市時間。這包括了適用于汽車LCD面板的自適應全陣列局部調光解決方案。

全陣列局部調光技術在LCD 面板后面使用了一組LED，每個LED或LED區域能夠單獨調光，僅照亮顯示器上所需的像素，從而動態適應顯示器的圖像內容。汽車應用中的局部調光是一個計算密集型功能，因為所需的算法相對復雜。除了考慮各個分區外，軟件還必須持續監控照明條件，它會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。

同樣的局部調光技術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玻璃上，例如汽車的速度，導航指令或警告。HUD的局部調光不僅增強了可視性，還能提供更加無縫的體驗。

FPGA是在汽車LCD面板中實現局部調光的絕佳選擇，因為它們可以提供實時處理能力、自定義和靈活性、高速接口、可靠性以及運行AI和ML算法的能力。如需詳細了解在低功耗萊迪思FPGA上運行的萊迪思Drive解決方案棧如何實現全陣列局部調光解決方案，請下載我們的白皮書。

如需了解萊迪思Drive解決方案集合如何幫助您應對汽車應用設計的關鍵趨勢并縮短上市時間，請聯系萊迪思團隊。

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