FPGA给汽车电子带来新机遇

晶专题报道　Ｆ　ＰＧＡ给汽车电子带来新机遇　口Ａｃｔｅｌ公司半导体产品市务总监Ｍａｒｔｉｎ　Ｍａｓｏｎ　根据主要从事半导体及电子　能：法规要求一一法例规定在点　多、产品快速推出市场的压力越　市行业市场调研的机构Ｄａｔａｂｅａｎｓ　火器和引擎控制系统中使用的电　来越大．以及对性能的要求越来　调查．电气和电子元件占一般汽　子器件必须有助于减少排放；安　越高．迫使工程师需要找寻另外　车总成本约２０％。该公司估计一　全性一一安全功能如气囊、ＡＢＳ　的技术．如低成本、少功耗及高可　辆２００４年生产的低价位汽车上有　系统及应急呼叫系统等现已成为　靠性的ＦＰＧＡ。　１５０到１８０个电子元件．而现在生　开拓市场的工具。　与ＭＣＵ相比．ＦＰＧＡ为汽车　产的高价位汽车上则最少包含　设计人员提供更高的性能和更多　４００个电子元件。　技术选择　的功能（如Ｉ／Ｏ、可编程逻辑等）。　此外，Ｄａｔａｂｅａｎｓ还估计全球　类似地．与Ａ　Ｓ　Ｉ　Ｃ产品相比．　汽车半导体市场的规模目前已达　汽车工程师传统以来一直依　ＦＰＧＡ提供更低的成本和更高的　１５５亿美元．预测２００６年将出现　赖于微控制器（ＭＣＵ）和定制ＡＳＩＣ　灵活性。与ＡＳＩＣ不同．一旦完成　更多增长．市场规模接近１７４￣２，美　产品来实现和控制汽车上的电子　了详细的资格认证程序．ＦＰＧＡ　元。该公司并预计在预测期间的　系统．以及扩展每一代汽车电子　还能用于多种程序或项目中．协　市场增长率平均为每年９％。　的功能。但随着部件数目越来越　助设计人员争取与汽车资格认证　今天．汽车电子领域在好几　个方面呈现出持续增长的势头：　其中包括汽车新款的推陈出新、　车型的平均寿命逐渐缩短，以及　换车的原因并非出于性能下降．　而是因为消费者的喜好。　其它加促了汽车电子发展的　原因．还有：技术——随着半导体　技术进步．元件的成本得以下降；　市场竞争——汽车制造商越来越　多地将电子器件作为其竞争的优　势或武器：性能——电子产品可　用来优化汽油消耗和提高引擎性　图１　全球汽车半导体市场规模预测　２４　Ａｕｇｕｓｔ　２００６　同毒手南协　纂础电子　ｗＷＷ．ＣｈｉｎａＥＭ．ｃｏｒｎ．ｃｎ　维普资讯 http://www.cqvip.com

相关最多的时间和资源运用。　ＳＲＡＭ为基础的ＦＰＧＡ有两大根　关访问控制和用户身份认证的系　Ｇａｒｔｎｅｒ　Ｄａｔａｑｕｅｓｔ市场研究公司　本性的质量优势。前者的功耗非　统一旦在签权功能上失效，将成　的分析专家认为ＦＰＧＡ将是汽车　常低，有助于减少以ＳＲＡＭ为基　为昂贵的卫星网络或其它成本不　电子产业中增长最快的半导体环　础ＦＰＧＡ器件的电子漂移和热散　菲的无线通信基础设施的一个巨　节，到２００７年的年复合增长率超　引起的可靠性问题。ｔｔｔ，￣ｂ，ＳＲＡＭ　大漏洞。这是高智能黑客攻击低　过７０％。　ＦＰＧＡ器件的功耗和热散大，会　价器件而导致通信网络签权失守　设计人员已意识到采用指定　大幅缩短亚微米级半导体器件的　的情况。更重要的是，那些以付费　的ＦＰＧＡ比ＡＳＩＣ享有更正面的优　寿命。　服务作为收入来源的系统将彻底　势。例如，使用ＦＰＧＡ的设计人员　可以在设计完成后进行更改。事　实上，已经投入使用的产品也可　以进行升级，并且不会导致严重　的资格认证问题。在产品开发周　期压力越来越大的市场环境下，　厂家都不愿意冒风险，因Ｉ￣ＩｓＦＰＧＡ　是很理想的解决方案。　ＦＰＧＡ为汽车市场带来优势　汽车市场一直都很注重电子　器件的可靠性　成本及知识产权　（ＩＰ）安全性。Ａｃｔｅｌ在这些领域具　有市场领先的优势，并且一直与　主要的汽车系统设计公司合作，　充分发挥这方面的优势。　可靠性　市场对高可靠性部件的需求　是确保当今汽车系统各个功能都　操作正常的关键。尽管该领域已　有显著的进步，但仍然存在许多　工程上的权衡问题未有深入了　解，这些都应列入先进数字电路　的选择考虑中。在选择ＦＰＧＡ时．　对其根基技术作出评估非常重　要．因为器件的技术根基对于汽　车应用中ＦＰＧＡ的可靠性和适应　性影响重大。　例如，以Ｆｌａｓｈ和反熔丝为　基础的非挥发性ＦＰＧＡ就比以　ＷＷＷ．ＣｈｉｎａＥＭ．ｔｏｍ．ｃｒｌ　非挥发性ＦＰＧＡ也不会出现　失效，导致收入损失，甚至最终企　因中子和阿尔法离子诱发的　业倒闭。　ＳＲＡＭ扰乱问题，即固件错误。　这些扰乱会导致ＦＩＴ故障率（１０９　结论　小时内出现的失效次数），而这个　量级的故障率已超出业界的规范　技术的进步　法规的制定和　标准。　消费电子产品需求的增加不断推　动汽车电子市场发展。面向汽车　安全性　半导体的高增长应用领域包括汽　随着汽车电子越来越复杂，　车安全系统（如安全气囊　定速巡　以及ＦＰＧＡ的使用越来越广泛，　航控制、防碰撞和防死锁刹车系　ＦＰＧＡ的设计价值也越来越高。盗　统）和驾驶台电子设备（如娱乐系　取知识产权（ＩＰ）和篡改ＦＰＧＡ设　统　信息通讯系统、仪表和付费服　计已对汽车产业构成了重大的威　务系统）。由于汽车市场一向都很　胁。正当ＳＲＡＭ　ＦＰＧＡ一般被认　注重电子器件的可靠性、成本和　为很容易被篡改，所需的专业技　安全性问题，因此目前已开始认　术和设备要求也很低时，非挥发　识到非挥发性ＦＰＧＡ技术所带来　性ＦＰＧＡ却甚至比它们想要取代　的优势。　的ＡＳＩＣ技术更加安全、抵御力更　Ａｃｔｅｌ公司总裁兼首席执行官　强。设计篡改可能包括更改引擎　Ｊｏｈｎ　Ｅａｓｔ指出：”驾驶者对汽车安　控制设置，这会对汽车的安全性　全性和便利性的日益关注，已逐　及保修构成严重的后果。因此，设　渐增加电子器件在汽车上使用的　计人员在选择ＦＰＧＡ时应考虑器　比重，使每部汽车采用的半导体　件对整体系统成本的影响，同时　数量也相应增多。对所有汽车产　又能提供更高的整体设计安全性。　品来说，质量、可靠性和成本是最　与此同时，如果车载信息通　重要的因素，这包括了汽车应用　信系统要被用作面向某种付费服　中的半导体器件。我们对汽车电　务（如卫星无线电和定位服务）的　子市场所出现新的机遇感到非常　经授权装置，那么这个系统也极　兴奋，因为Ａ　Ｃ　ｔ　ｅ　ｌ的非挥发性　可能受到攻击，而这也是系统设　ＦＰＧＡ正处于有利的位置，全面满　计人员特别担心的问题。管理网　足这个市场的需要和需求。　呷同蕾子商１毛　纂　电子Ａｕｇｕｓｔ　２００６　２５