Acelere las aplicaciones automotrices con FPGAs
Descubra cómo la flexibilidad y la eficiencia en el rendimiento del FPGA están remodelando los paisajes de la automoción y el transporte, impulsando futuras innovaciones de movilidad y avances en infraestructura.
Tecnología FPGA en automoción
Con los estándares y requisitos en rápida evolución para los sistemas avanzados de asistencia al conductor (ADAS) y las aplicaciones de experiencia en el vehículo (IVE), la necesidad de flexibilidad y ciclos de desarrollo más rápidos mientras se mantiene un alto rendimiento por vatio es la principal preocupación de los diseñadores de sistemas. Al combinar FPGAs reprogramables con una gama cada vez mayor de productos de grado automotriz, FPGAs permiten a los ingenieros automotrices cumplir con sus requisitos de diseño y mantenerse a la vanguardia en una industria en evolución.
Beneficios de la FPGA en la industria automotriz
Procesamiento eficiente en tiempo real
FPGAs mejoran las aplicaciones automotrices a través del procesamiento paralelo, baja latencia y diseños personalizables, lo que las hace adecuadas para la fusión de sensores. Permiten un procesamiento eficiente de datos en tiempo real, reducen el consumo de energía a través de la reconfiguración dinámica y equilibran eficazmente el desempeño con la eficiencia, que son esenciales para sistemas como ADAS y la conducción autónoma.
Protección y seguridad
FPGAs ofrecen hardware adaptable para la seguridad automotriz, con procesamiento de baja latencia, aislamiento funcional y redundancia. Mejoran la seguridad con cifrado personalizable y procesamiento criptográfico en tiempo real, lo que hace que los sistemas sean resistentes contra las amenazas, al tiempo que garantizan el cumplimiento de normas como ISO 26262 e ISO/SAE 21434 para una protección a largo plazo.
Personalización y escalabilidad
FPGAs mejoran las aplicaciones automotrices a través del procesamiento paralelo, baja latencia y diseños personalizables, lo que las hace adecuadas para la fusión de sensores. Permiten un procesamiento eficiente de datos en tiempo real, reducen el consumo de energía a través de la reconfiguración dinámica y equilibran eficazmente el desempeño con la eficiencia, que son esenciales para sistemas como ADAS y la conducción autónoma.
Preparación para el futuro e innovación
Adoptar la tecnología FPGA prepara las soluciones automotrices y de transporte al respaldar los estándares en evolución y las tecnologías emergentes. Desde la conectividad 5G hasta los análisis impulsados por IA, FPGAs permiten una innovación continua en la automatización de vehículos, la movilidad inteligente y las iniciativas de transporte sostenible, lo que garantiza la competitividad y la relevancia en mercados dinámicos.
El futuro de la IA en la industria automotriz
La IA está transformando la experiencia de conducción al habilitar capacidades avanzadas que hacen que los vehículos sean más inteligentes, seguros, eficientes, confiables, agradables y fáciles de operar. Las matrices de puertas programables en campo (FPGAs) y los sistemas integrados en chip basados en FPGA son especialmente adecuados para acelerar estas tareas impulsadas por IA porque proporcionan un rendimiento eficiente, adaptabilidad y eficiencia energética. Altera FPGAs tienen capacidades especializadas de IA integradas en el tejido lógico para acelerar las cargas de trabajo de IA. La incorporación revolucionaria de tensores de IA al bloque de DSP tradicional de la FPGA permite el soporte de aplicaciones de IA con operaciones vectoriales y matriciales de alto desempeño en un dispositivo FPGA escalable y eficiente en cuanto a recursos y consumo de energía.
Procesamiento y fusión de sensores
Con el fin de hacer que los vehículos sean más seguros y fáciles de operar, la industria automotriz está viendo una proliferación dramática de cámaras y otros tipos de sensores, como LiDAR, RADAR y sensores de movimiento alrededor del vehículo y dentro de la cabina. Altera FPGAs y dispositivo de sistema integrado en chip tienen procesadores de señales digitales (DSP) especializados, habilitados para IA, integrados en todo su tejido lógico, que se pueden utilizar para realizar las exigentes tareas de multiplicación de matrices requeridas por la IA. Estos DSP habilitados para IA permiten un procesamiento y una fusión muy rápidos y eficientes de los datos del sensor para que puedan ser consumidos de manera eficiente por el cerebro central del automóvil, haciendo que el vehículo sea más inteligente y seguro.
Monitoreo de conductores y ocupantes y controles de voz
Los FPGAs habilitados para IA pueden ser utilizados por sistemas de cámaras y sensores dentro de la cabina del vehículo para identificar a los conductores y ocupantes y para monitorear el comportamiento del conductor, así como la seguridad y comodidad de los ocupantes. El análisis del comportamiento de conducción impulsado por IA se puede utilizar para alertar al conductor de un comportamiento de conducción potencialmente peligroso, predecir y prevenir posibles percances e incluso permitir que el vehículo tome medidas preventivas para evitar una colisión. Además, la IA se puede utilizar para implementar algoritmos de reconocimiento de voz basados en IA muy rápidos y altamente precisos para permitir a los conductores y pasajeros interactuar de forma segura y fácil con el vehículo.
Mantenimiento predictivo, diagnóstico y gestión de la batería
FPGAs facilitar el procesamiento localizado de IA, permitiendo el monitoreo continuo de sensores, sistemas eléctricos y mecánicos dentro del vehículo para predecir posibles fallas antes de que ocurran y alertar al propietario del vehículo de la necesidad de mantenimiento preventivo o reparaciones. También pueden realizar un monitoreo localizado del estado de salud y el estado de carga de la batería para realizar una administración avanzada y equilibrar la carga de las celdas de la batería para extender la vida útil de la batería y reducir la necesidad de mantenimiento o reemplazo de la batería. La capacidad de IA dentro del FPGA es esencial para la detección y los diagnósticos sensibles al tiempo, donde los conocimientos rápidos y precisos pueden conducir a una mayor confiabilidad y una vida útil prolongada del vehículo y su batería.
Aplicaciones automotrices
Sistema avanzado de asistencia al conductor (ADAS)
Las aplicaciones ADAS mejoran la seguridad del vehículo y la comodidad de conducción mediante la integración de sensores de vanguardia, procesamiento de datos en tiempo real y automatización para ayudar a los conductores a tomar decisiones más informadas y reducir el riesgo de accidentes. FPGAs habilitar ADAS al proporcionar la potencia computacional requerida, el desempeño en tiempo real, la flexibilidad y la eficiencia energética, lo que los convierte en un componente crucial en el desarrollo de sistemas automotrices de próxima generación.
Vehículo definido por software (SDV)
La transformación a un SDV se basa en el software para controlar, gestionar y mejorar casi todos los aspectos de la operación del vehículo, lo que permite una mejora continua y la adaptación a las nuevas tecnologías y demandas de los usuarios. FPGAs son fundamentales para esta nueva arquitectura, ya que proporcionan la capacidad de reconfiguración, el procesamiento de alta velocidad, la eficiencia energética y la seguridad necesarias para respaldar una plataforma automotriz centrada en software y en constante evolución.
Tren motriz para vehículos eléctricos (EV)
Pionero en la próxima generación de movilidad, el tren motriz EV integra tecnologías avanzadas para convertir y administrar de manera eficiente la energía eléctrica, brindando un rendimiento, rango y sostenibilidad óptimos, al tiempo que permite un control preciso de la operación del motor y la distribución de energía. FPGAs proporcionan control en tiempo real, administración de energía, reconfigurabilidad, seguridad e integración de IA, lo que lleva a sistemas más eficientes, confiables y adaptables para el futuro de los vehículos eléctricos.
Cargador de CC rápido
A medida que los vehículos de transporte están electrificados, la atención cambia del consumo de combustible al consumo de energía eléctrica y la eficiencia y el costo de los convertidores de potencia. La tecnología de carga rápida de CC (DCFC) se utiliza en estaciones de carga EV de nivel 3 donde la carga ocurre completamente dentro de la estación, y utiliza energía de CC, lo que permite a los usuarios cargar un EV en tan solo 30 minutos por completo.
FPGAs son únicos en permitir el control digital personalizado a frecuencias muy altas. Son beneficiosos para reducir el tamaño y el costo de los componentes pasivos y minimizar la pérdida de energía en la conversión de energía de CA / CC.
FPGAs también admiten la gestión de la batería. A diferencia de la carga con alimentación de CA, la carga rápida de CC corre el riesgo de sobrecargar las baterías de los vehículos eléctricos, lo que podría contribuir a su deterioro o pérdida de alcance con el tiempo. FPGAs admite baterías y BMS al proporcionar el cómputo necesario para distribuir uniformemente las cargas entre las celdas, eliminando la amenaza de deterioro y proporcionando una mayor longevidad a la batería.
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Explorar productos para comenzar
Nuestros dispositivos de grado automotriz cuentan con soporte de temperatura de unión de -40 °C a +125 °C (o más en dispositivos seleccionados). Estos dispositivos cumplen o superan los estándares ISO 9001: 2001, AEC-Q100 e ISO 26262. Todos nuestros dispositivos de grado automotriz se fabrican en sitios totalmente registrados/certificados por IATF-16949 utilizando algunos de los procesos de fabricación de semiconductores más pequeños, de mayor confiabilidad y principales de la industria de lógica programable. Nuestra cartera de grado automotriz abarca desde CPLD hasta FPGAs y también incluye SoC y PowerSoC de administración de energía.
FPGA Cyclone® V
FPGAs de sistema integrado en chip Cyclone® V
FPGAs MAX® 10
MAX® V FPGAs
Kits de desarrollo
Preguntas frecuentes
Preguntas frecuentes
Un "vehículo definido por software" o SDV se define como un vehículo que utiliza software para administrar sus operaciones, agregar funcionalidad y habilitar nuevas características a través del software. Altera FPGAs y dispositivo de sistema integrado en chip son ideales para vehículos definidos por software porque pueden ejecutar muchas tareas diferentes simultáneamente con la eficiencia y el rendimiento determinista del hardware, pero pueden actualizarse con el tiempo para que los fabricantes de automóviles puedan agregar funcionalidad y habilitar nuevas características sin sacrificar el rendimiento o la eficiencia. En otras palabras, Altera FPGAs ofrecer un desempeño y determinismo similares al de un hardware, junto con una flexibilidad y programabilidad similares a las del software.
Hay muchas maneras en que las capacidades de IA de Altera FPGAs y SoC se pueden utilizar para hacer que los vehículos sean más inteligentes, seguros, eficientes, confiables, agradables y fáciles de operar. Con el fin de hacer que los vehículos sean más seguros y fáciles de operar, la industria automotriz está viendo una proliferación dramática de cámaras y otros tipos de sensores, como LiDAR, RADAR y sensores de movimiento alrededor del vehículo y dentro de la cabina. Altera FPGAs y dispositivo de sistema integrado en chip tienen procesadores de señales digitales (DSP) especializados, habilitados para IA, integrados en todo su tejido lógico, que se pueden utilizar para realizar las exigentes tareas de multiplicación de matrices que requiere la IA. Estos DSP habilitados para IA permiten un procesamiento y una fusión de datos de sensores muy rápidos y eficientes para que puedan procesarse de manera eficiente, lo que hace que el vehículo sea más inteligente y seguro. Las capacidades de IA de Altera FPGAs y SoC también pueden ser utilizadas por los sistemas de monitoreo de conductores y ocupantes (DMS y OMS) dentro del vehículo para monitorear el comportamiento de conducción y mantener a los conductores y ocupantes más seguros y cómodos. Además, la IA se puede usar para el reconocimiento de voz para permitir que los conductores y pasajeros interactúen de manera segura y fácil con el vehículo y la IA se puede usar para monitorear los sistemas eléctricos y mecánicos del vehículo y predecir la necesidad de mantenimiento o reparaciones.
Altera ofrece numerosos dispositivos, desde CPLD pequeños y eficientes hasta FPGAs y SoC de alto rendimiento que son adecuados para uso automotriz. Todos los dispositivos de grado automotriz de Intel cuentan con la certificación AEC-Q100 y están calificados para operar a una temperatura ambiente de -40 °C a +105 °C (grado automático 2). Esta gama aborda la mayoría de las aplicaciones de infoentretenimiento y ADAS donde los vehículos deben operar en una amplia gama de condiciones de temperatura. Además, muchos de estos dispositivos están certificados por ASIL según la norma ISO 26262.
Sí, Altera ofrece dispositivos y herramientas que están certificados por ASIL de acuerdo con ISO 26262 y Altera sigue un proceso de desarrollo compatible con ASIL que permite que los dispositivos se utilicen en sistemas automotrices críticos para la seguridad. Además, Altera ofrece herramientas de desarrollo certificadas por ASIL y un paquete de datos de seguridad funcional automotriz (AFSDP) para facilitar el diseño de productos Altera en sistemas críticos para la seguridad.
El Manual de dispositivos de grado automotriz (PDF) contiene una lista de todos los dispositivos de grado automotriz disponibles. Puede encontrar más detalles en la hoja de datos o el manual para cada dispositivo.
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