Accélérez les applications automobiles grâce à FPGAs
Découvrez comment la flexibilité et l’efficacité des performances d’FPGA remodèlent les paysages de l’automobile et des transports, entraînant de futures innovations en matière de mobilité et d’avancées en matière d’infrastructure.
Technologie FPGA dans l’automobile
Avec l’évolution rapide des normes et des exigences relatives aux systèmes avancés d’aide à la conduite (ADAS) et à l’expérience embarquée (IVE), le besoin de flexibilité et de cycles de développement plus rapides tout en maintenant une performance par watt élevée est la principale préoccupation des concepteurs de systèmes. En combinant le FPGAs reprogrammable avec une gamme croissante de produits de qualité automobile, FPGAs permettre aux ingénieurs automobiles de répondre à leurs exigences de conception et de rester en tête dans une industrie en évolution.
Avantages de la FPGA dans l’automobile
Traitement efficace en temps réel
FPGAs améliorent les applications automobiles grâce à un traitement parallèle, une faible latence et des conceptions personnalisables, ce qui les rend adaptées à la fusion des capteurs. Ils permettent un traitement efficace des données en temps réel, réduisent la consommation d’énergie grâce à une reconfiguration dynamique et équilibrent efficacement les performances et l’efficacité, ce qui est essentiel pour des systèmes tels que les systèmes ADAS et la conduite autonome.
Sûreté et sécurité
FPGAs proposons un matériel adaptable pour la sûreté et la sécurité automobiles, avec un traitement à faible latence, une isolation fonctionnelle et une redondance. Ils améliorent la sécurité grâce à un chiffrement personnalisable et à un traitement cryptographique en temps réel, rendant les systèmes résilients face aux menaces tout en garantissant la conformité aux normes ISO 26262 et ISO/SAE 21434 pour une protection à long terme.
Personnalisation et évolutivité
FPGAs améliorent les applications automobiles grâce à un traitement parallèle, une faible latence et des conceptions personnalisables, ce qui les rend adaptées à la fusion des capteurs. Ils permettent un traitement efficace des données en temps réel, réduisent la consommation d’énergie grâce à une reconfiguration dynamique et équilibrent efficacement les performances et l’efficacité, ce qui est essentiel pour des systèmes tels que les systèmes ADAS et la conduite autonome.
Pérennité et innovation
L’adoption de la technologie FPGA garantit l’avenir des solutions automobiles et de transport en prenant en charge l’évolution des normes et des technologies émergentes. De la connectivité 5G à l’analyse basée sur l’IA, FPGAs permettent une innovation continue dans les domaines de l’automatisation des véhicules, de la mobilité intelligente et des initiatives de transport durable, garantissant ainsi leur compétitivité et leur pertinence sur des marchés dynamiques.
L’avenir de l’IA dans l’automobile
L’IA transforme l’expérience de conduite en mettant en place des capacités avancées qui rendent les véhicules plus intelligents, plus sûrs, plus efficaces, plus fiables, plus agréables et plus faciles à utiliser. Les Field Programmable Gate Arrays (FPGAs) et les SoC basés sur la FPGA sont particulièrement bien adaptés pour accélérer ces tâches pilotées par l’IA, car ils offrent des performances, une adaptabilité et une efficacité énergétique efficaces. Altera FPGAs avons intégré des capacités d’IA spécialisées dans la structure logique pour accélérer les charges de travail d’IA. L’ajout révolutionnaire des tenseurs IA au bloc DSP FPGA traditionnel permet la prise en charge des applications d’IA avec des opérations vectorielles et matricielles hautes performances dans un dispositif FPGA évolutif, économe en ressources et en énergie.
Traitement et fusion de capteurs
Afin de rendre les véhicules plus sûrs et plus faciles à utiliser, l’industrie automobile assiste à une prolifération spectaculaire de caméras et d’autres types de capteurs, tels que LiDAR, RADAR et capteurs de mouvement autour du véhicule et dans le cockpit. Altera FPGAs et SoC disposent de processeurs de signaux numériques (DSP) spécialisés dans l’IA, intégrés dans toute leur structure logique, qui peuvent être utilisés pour effectuer les tâches exigeantes de multiplication matricielle requises par l’IA. Ces DSP compatibles avec l’IA permettent un traitement et une fusion très rapides et efficaces des données des capteurs afin qu’elles puissent être consommées efficacement par le cerveau central de la voiture, ce qui rend le véhicule plus intelligent et plus sûr.
Surveillance du conducteur et des occupants et commandes vocales
Les FPGAs compatibles avec l’IA peuvent être utilisés par des systèmes de caméras et des capteurs dans l’habitacle du véhicule pour identifier les conducteurs et les occupants et surveiller le comportement du conducteur ainsi que la sécurité et le confort des occupants. L’analyse du comportement de conduite basée sur l’IA peut être utilisée pour alerter le conducteur d’un comportement de conduite potentiellement dangereux, prédire et prévenir les incidents potentiels, et même permettre au véhicule de prendre des mesures préventives pour éviter une collision. En outre, l’IA peut être utilisée pour mettre en œuvre des algorithmes de reconnaissance vocale basés sur l’IA très rapides et très précis afin de permettre aux conducteurs et aux passagers d’interagir facilement et en toute sécurité avec le véhicule.
Maintenance prédictive, diagnostics et gestion de la batterie
FPGAs facilitent le traitement localisé de l’IA, permettant une surveillance continue des capteurs, des systèmes électriques et mécaniques à l’intérieur du véhicule afin de prévoir les défaillances potentielles avant qu’elles ne se produisent et d’alerter le propriétaire du véhicule de la nécessité d’un entretien préventif ou de réparations. Ils peuvent également effectuer une surveillance localisée de l’état de santé et de la charge de la batterie afin d’effectuer une gestion avancée et un équilibrage de charge des cellules de batterie afin de prolonger l’autonomie de la batterie et de réduire le besoin d’entretien ou de remplacement de la batterie. La capacité d’IA au sein du FPGA est essentielle pour la détection et les diagnostics sensibles au temps, lorsque des informations rapides et précises peuvent conduire à une fiabilité accrue et à une durée de vie prolongée du véhicule et de sa batterie.
Applications automobiles
Système avancé d’aide à la conduite (ADAS)
Les applications ADAS améliorent la sécurité des véhicules et le confort de conduite en intégrant des capteurs de pointe, le traitement des données en temps réel et l’automatisation pour aider les conducteurs à prendre des décisions plus éclairées et à réduire le risque d’accidents. FPGAs activer les systèmes ADAS en fournissant la puissance de calcul, les performances en temps réel, la flexibilité et l’efficacité énergétique requises, ce qui en fait un élément crucial dans le développement de systèmes automobiles de nouvelle génération.
Véhicule défini par logiciel (SDV)
La transformation en SDV repose sur un logiciel pour contrôler, gérer et améliorer presque tous les aspects du fonctionnement du véhicule, permettant une amélioration continue et une adaptation aux nouvelles technologies et aux demandes des utilisateurs. FPGAs sont essentiels à cette nouvelle architecture, car ils offrent la reconfigurabilité, le traitement à grande vitesse, l’efficacité énergétique et la sécurité nécessaires pour prendre en charge une plateforme automobile centrée sur les logiciels en constante évolution.
Groupe motopropulseur de véhicules électriques (VE)
Pionnier de la prochaine génération de mobilité, le groupe motopropulseur EV intègre des technologies avancées pour convertir et gérer efficacement l’énergie électrique, offrant des performances, une autonomie et une durabilité optimales tout en permettant un contrôle précis du fonctionnement du moteur et de la distribution de l’énergie. FPGAs fournissons un contrôle en temps réel, une gestion de l’alimentation, une reconfigurabilité, une sécurité et une intégration de l’IA, conduisant à des systèmes plus efficaces, fiables et adaptables pour l’avenir des véhicules électriques.
Chargeur CC rapide
À mesure que les véhicules de transport sont électrifiés, l’attention passe de la consommation de carburant à la consommation d’énergie électrique et à l’efficacité et au coût des convertisseurs de puissance. La technologie DC Fast Charging (DCFC) est utilisée dans les stations de recharge de véhicules électriques de niveau 3 où la charge se fait complètement dans la station, et elle utilise l’alimentation CC, permettant aux utilisateurs de charger un véhicule électrique en aussi peu que 30 minutes complètement.
FPGAs sont uniques en ce qu’ils permettent un contrôle numérique personnalisé à très haute fréquence. Ils sont bénéfiques pour réduire la taille et le coût des composants passifs et minimiser la perte de puissance lors de la conversion d’alimentation CA/CC.
FPGAs également prendre en charge la gestion de la batterie. Contrairement à la charge avec alimentation secteur, la charge rapide CC risque de surcharger les batteries des véhicules électriques, ce qui pourrait contribuer à leur dégradation ou à leur perte d’autonomie au fil du temps. FPGAs prennent en charge les batteries et le BMS en fournissant le calcul nécessaire pour répartir uniformément les charges entre les cellules, éliminant ainsi le risque de pourriture et offrant une plus grande longévité à la batterie.
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Nos appareils destinés à l’industrie automobile supportent la température de jonction de -40 °C à +125 °C (ou plus sur certains appareils). Ces appareils respectent ou dépassent les normes ISO 9001:2001, AEC-Q100 et ISO 26262. Tous nos appareils destinés à l’industrie automobile sont fabriqués sur des sites entièrement enregistrés/certifiés IATF-16949 à l’aide de certains des procédés de fabrication de semi-conducteurs les plus petits, les plus fiables et les plus courants du secteur de la logique programmable. Notre portefeuille de qualité automobile s’étend des CPLD aux FPGAs et comprend également des SoC et des PowerSoC de gestion de l’alimentation.
FPGA Cyclone® V
Cyclone® V SoC FPGAs
FPGA MAX® 10
MAX® V FPGAs
Kits de développement
FAQ
Foire aux questions
Un « véhicule défini par logiciel » ou SDV est défini comme un véhicule qui utilise un logiciel pour gérer ses opérations, ajouter des fonctionnalités et activer de nouvelles fonctionnalités par le biais d’un logiciel. Altera FPGAs et SoC sont parfaitement adaptés aux véhicules définis par logiciel, car ils peuvent exécuter de nombreuses tâches différentes en même temps que l’efficacité et les performances déterministes du matériel, mais ils peuvent être mis à jour au fil du temps afin que les constructeurs automobiles puissent ajouter des fonctionnalités et activer de nouvelles fonctionnalités sans sacrifier les performances ou l’efficacité. En d’autres termes, Altera FPGAs offrir des performances et un déterminisme semblables à ceux du matériel, ainsi qu’une flexibilité et une programmabilité de type logiciel.
Il existe de nombreuses façons d’utiliser les capacités d’IA des FPGAs et SoC Altera pour rendre les véhicules plus intelligents, plus sûrs, plus efficaces, plus fiables, plus agréables et plus faciles à utiliser. Afin de rendre les véhicules plus sûrs et plus faciles à utiliser, l’industrie automobile assiste à une prolifération spectaculaire de caméras et d’autres types de capteurs, tels que LiDAR, RADAR et capteurs de mouvement autour du véhicule et dans le cockpit. Altera FPGAs et SoC disposent de processeurs de signaux numériques (DSP) spécialisés et compatibles avec l’IA, intégrés à l’ensemble de leur structure logique, qui peuvent être utilisés pour effectuer les tâches exigeantes de multiplication matricielle requises par l’IA. Ces DSP compatibles avec l’IA permettent un traitement et une fusion très rapides et efficaces des données des capteurs afin qu’elles puissent être traitées efficacement, ce qui rend le véhicule plus intelligent et plus sûr. Les capacités d’IA des Altera FPGAs et SoC peuvent également être utilisées par les systèmes de surveillance du conducteur et des occupants (DMS et OMS) à l’intérieur du véhicule pour surveiller le comportement de conduite et assurer la sécurité et le confort des conducteurs et des occupants. En outre, l’IA peut être utilisée pour la reconnaissance vocale afin de permettre aux conducteurs et aux passagers d’interagir facilement et en toute sécurité avec le véhicule et l’IA peut être utilisée pour surveiller les systèmes électriques et mécaniques du véhicule et prédire le besoin d’entretien ou de réparations.
Altera propose de nombreux appareils, des CPLD petits et efficaces aux FPGAs et SoC hautes performances adaptés à une utilisation automobile. Tous les appareils Intel destinés à l’industrie automobile sont certifiés AEC-Q100 et qualifiés pour fonctionner à une température ambiante de -40 °C à +105 °C (Auto Grade 2). Cette gamme couvre la majorité des applications d’infodivertissement et ADAS où les véhicules doivent fonctionner dans une large gamme de conditions de température. De plus, bon nombre de ces appareils sont certifiés ASIL selon la norme ISO 26262.
Oui, Altera propose à la fois des appareils et des outils certifiés ASIL selon la norme ISO 26262 et Altera suit un processus de développement conforme à l’ASIL qui permet d’utiliser les dispositifs dans des systèmes automobiles critiques pour la sécurité. En outre, Altera propose des outils de développement certifiés ASIL et un ensemble de données de sécurité fonctionnelle automobile (AFSDP) pour faciliter la conception de produits Altera en systèmes critiques pour la sécurité.
Le Manuel des appareils de catégorie automobile (PDF) contient une liste de tous les appareils de qualité automobile disponibles. Vous trouverez de plus amples détails dans la fiche technique ou le manuel de chaque appareil
Famille.