FPGAs로 자동차 애플리케이션 가속화
FPGA의 유연성과 성능 효율성이 어떻게 자동차 및 운송 환경을 재편하고 미래의 모빌리티 혁신과 인프라 발전을 주도하는지 알아보십시오.
자동차의 FPGA 기술
첨단 운전자 보조 시스템(ADAS) 및 차량 내 경험(IVE) 애플리케이션에 대한 표준 및 요구 사항이 빠르게 발전함에 따라 높은 와트당 성능을 유지하면서 유연성과 더 빠른 개발 주기에 대한 필요성이 시스템 설계자의 주요 관심사입니다. FPGAs 자동차 엔지니어는 재프로그래밍 가능한 FPGAs 확장된 범위의 자동차 등급 제품과 결합하여 설계 요구 사항을 충족하고 진화하는 산업에서 앞서 나갈 수 있습니다.
자동차 분야 FPGA의 이점
효율적인 실시간 처리
FPGAs 병렬 처리, 짧은 대기 시간 및 맞춤형 설계를 통해 자동차 애플리케이션을 향상시켜 센서 융합에 적합하게 만듭니다. 효율적인 실시간 데이터 처리를 가능하게 하고, 동적 재구성을 통해 에너지 소비를 줄이며, 성능과 효율성의 효과적인 균형을 유지하며, 이는 ADAS 및 자율 주행과 같은 시스템에 필수적입니다.
안전 및 보안
FPGAs 자동차 안전 및 보안을 위한 적응형 하드웨어를 제공하며, 짧은 대기 시간 처리, 기능 격리 및 이중화를 특징으로 합니다. 맞춤형 암호화 및 실시간 암호화 처리로 보안을 강화하여 시스템이 위협에 대한 복원력을 높이는 동시에 장기 보호를 위해 ISO 26262 및 ISO/SAE 21434와 같은 표준을 준수하도록 합니다.
사용자 지정 및 확장성
FPGAs 병렬 처리, 짧은 대기 시간 및 맞춤형 설계를 통해 자동차 애플리케이션을 향상시켜 센서 융합에 적합하게 만듭니다. 효율적인 실시간 데이터 처리를 가능하게 하고, 동적 재구성을 통해 에너지 소비를 줄이며, 성능과 효율성의 효과적인 균형을 유지하며, 이는 ADAS 및 자율 주행과 같은 시스템에 필수적입니다.
미래 지향적 혁신
FPGA 기술을 수용하여 진화하는 표준과 새로운 기술을 지원하여 자동차 및 운송 솔루션의 미래 경쟁력을 확보합니다. 5G 연결에서 AI 기반 분석에 이르기까지 FPGAs는 차량 자동화, 스마트 모빌리티 및 지속 가능한 운송 이니셔티브의 지속적인 혁신을 지원하여 역동적인 시장에서 경쟁력과 관련성을 보장합니다.
자동차 분야 AI의 미래
AI는 차량을 더 스마트하고, 안전하고, 효율적이고, 신뢰할 수 있고, 즐겁고, 작동하기 쉽게 만드는 고급 기능을 가능하게 하여 운전 경험을 변화시키고 있습니다. FPGAs(Field Programmable Gate Array) 및 FPGA 기반 SoC는 효율적인 성능, 적응성 및 에너지 효율성을 제공하므로 이러한 AI 기반 작업을 가속화하는 데 특히 적합합니다. Altera FPGAs에는 AI 워크로드를 가속화하기 위해 로직 패브릭에 특화된 AI 기능이 내장되어 있습니다. 기존 FPGA DSP 블록에 AI 텐서를 혁신적으로 추가하여 확장 가능하고 리소스 및 전력 효율적인 FPGA 장치에서 고성능 벡터 및 매트릭스 연산으로 AI 애플리케이션을 지원할 수 있습니다.
센서 처리 및 융합
차량을 보다 안전하고 쉽게 작동하기 위해 자동차 산업은 차량 주변과 조종석 내에서 카메라 및 LiDAR, RADAR 및 모션 센서와 같은 기타 유형의 센서가 급격히 확산되는 것을 목격하고 있습니다. Altera FPGAs 및 SoC에는 로직 패브릭 전체에 특수한 AI 지원 디지털 신호 프로세서(DSP)가 내장되어 있어 AI에 필요한 까다로운 행렬 곱셈 작업을 수행하는 데 사용할 수 있습니다. 이러한 AI 지원 DSP는 센서 데이터를 매우 빠르고 효율적으로 처리하고 융합하여 자동차의 중앙 두뇌에서 효율적으로 소비할 수 있도록 하여 차량을 더 스마트하고 안전하게 만듭니다.
운전자 및 탑승자 모니터링 및 음성 제어
AI 지원 FPGAs는 차량 캐빈 내의 카메라 시스템과 센서에서 운전자와 탑승자를 식별하고 운전자의 행동은 물론 탑승자의 안전과 편안함을 모니터링하는 데 사용할 수 있습니다. AI 기반 운전 행동 분석은 운전자에게 잠재적으로 위험한 운전 행동을 경고하고, 잠재적인 사고를 예측 및 예방하며, 차량이 충돌을 피하기 위한 예방 조치를 취할 수 있도록 하는 데 사용할 수 있습니다. 또한 AI를 사용하여 매우 빠르고 정확한 AI 기반 음성 인식 알고리즘을 구현하여 운전자와 승객이 안전하고 쉽게 차량과 상호 작용할 수 있습니다.
예측 유지 보수, 진단 및 배터리 관리
FPGAs 현지화된 AI 처리를 용이하게 하여 차량 내 센서, 전기 및 기계 시스템을 지속적으로 모니터링하여 잠재적인 고장이 발생하기 전에 예측하고 차량 소유자에게 예방적 유지보수 또는 수리의 필요성을 경고할 수 있습니다. 또한 배터리 상태 및 충전 상태에 대한 현지화된 모니터링을 수행하여 배터리 셀의 고급 관리 및 로드 밸런싱을 수행하여 배터리 수명을 연장하고 배터리 유지 관리 또는 교체의 필요성을 줄일 수 있습니다. FPGA 내 AI 기능은 빠르고 정확한 통찰력으로 차량과 배터리의 안정성을 높이고 수명을 연장할 수 있는 시간에 민감한 감지 및 진단에 필수적입니다.
자동차용 애플리케이션
첨단 운전자 보조 시스템(ADAS)
ADAS 애플리케이션은 운전자가 정보에 입각한 결정을 내리고 사고 위험을 줄이는 데 도움이 되는 최첨단 센서, 실시간 데이터 처리 및 자동화를 통합하여 차량 안전과 운전 편의성을 향상시킵니다. FPGAs 필요한 계산 능력, 실시간 성능, 유연성 및 에너지 효율성을 제공하여 ADAS를 차세대 자동차 시스템 개발에 중요한 구성 요소로 만듭니다.
소프트웨어 정의 차량(SDV)
SDV로의 전환은 차량 작동의 거의 모든 측면을 제어, 관리 및 향상시키는 소프트웨어에 의존하여 새로운 기술과 사용자 요구에 대한 지속적인 개선과 적응을 가능하게 합니다. FPGAs는 끊임없이 진화하는 소프트웨어 중심 자동차 플랫폼을 지원하는 데 필요한 재구성 가능성, 고속 처리, 에너지 효율성 및 보안을 제공하는 이 새로운 아키텍처에 매우 중요합니다.
전기차(EV) 파워트레인
차세대 모빌리티를 개척하는 EV 파워트레인은 첨단 기술을 통합하여 전기 에너지를 효율적으로 변환 및 관리하여 최적의 성능, 범위 및 지속 가능성을 제공하는 동시에 모터 작동 및 배전을 정밀하게 제어할 수 있습니다. FPGAs는 실시간 제어, 전력 관리, 재구성 가능성, 안전 및 AI 통합을 제공하여 EV의 미래를 위한 보다 효율적이고 안정적이며 적응 가능한 시스템을 제공합니다.
고속 DC 충전기
운송 차량이 전기화됨에 따라 연료 소비에서 전기 에너지 소비, 전력 변환기의 효율성 및 비용으로 관심이 전환됩니다. DC 고속 충전(DCFC) 기술은 충전이 스테이션 내에서 완전히 이루어지는 레벨 3 EV 충전소에서 사용되며 DC 전원을 사용하여 사용자가 30분 만에 EV를 완전히 충전할 수 있습니다.
FPGAs은 매우 높은 주파수에서 맞춤형 디지털 제어를 가능하게 하는 고유한 기능을 제공합니다. 수동 부품의 크기와 비용을 줄이고 AC/DC 전력 변환 시 손실되는 전력을 최소화하는 데 유용합니다.
FPGAs 배터리 관리도 지원합니다. AC 전원으로 충전하는 것과 달리 DC 고속 충전은 EV 배터리에 과부하가 걸릴 위험이 있으며, 이는 시간이 지남에 따라 배터리의 부패 또는 범위 손실에 기여할 수 있습니다. FPGAs 셀 전체에 부하를 균등하게 분산하는 데 필요한 컴퓨팅을 제공하여 배터리와 BMS를 지원하여 부식 위협을 제거하고 배터리 수명을 연장합니다.
시작하기 위해 제품 찾아보기
TI의 자동차 등급 장치는 -40°C에서 +125°C(또는 일부 장치에서는 그 이상)의 접합 온도를 지원합니다. 이 장치는 ISO 9001:2001, AEC-Q100 표준 및 ISO 26262를 충족하거나 초과합니다. 당사의 모든 자동차 등급 장치는 IATF-16949 등록/인증 사이트에서 프로그래밍 가능한 로직 업계에서 가장 작고 신뢰성이 높은 주류 반도체 제조 공정을 사용하여 제조됩니다. TI의 자동차 등급 포트폴리오는 CPLD부터 FPGAs까지 아우르며 SoC 및 전력 관리 PowerSoC도 포함합니다.
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개발 키트
FAQ
자주 묻는 질문
"소프트웨어 정의 차량" 또는 SDV는 소프트웨어를 사용하여 운영을 관리하고, 기능을 추가하고, 소프트웨어를 통해 새로운 기능을 활성화하는 차량으로 정의됩니다. Altera FPGAs 및 SoC는 하드웨어의 효율성 및 결정론적 성능과 함께 다양한 작업을 동시에 실행할 수 있기 때문에 소프트웨어 정의 차량에 매우 적합하지만, 시간이 지남에 따라 업데이트되므로 자동차 제조업체가 성능이나 효율성을 저하시키지 않고도 기능을 추가하고 새로운 기능을 활성화할 수 있습니다. 즉, Altera FPGAs 소프트웨어와 같은 유연성과 프로그래밍 가능성과 함께 하드웨어와 같은 성능 및 결정성을 제공합니다.
Altera FPGAs 및 SoC의 AI 기능을 사용하여 차량을 더 스마트하고, 안전하고, 효율적이고, 신뢰할 수 있고, 즐겁고, 작동하기 쉽게 만드는 방법에는 여러 가지가 있습니다. 차량을 보다 안전하고 쉽게 작동하기 위해 자동차 산업은 차량 주변과 조종석 내에서 카메라 및 LiDAR, RADAR 및 모션 센서와 같은 기타 유형의 센서가 급격히 확산되는 것을 목격하고 있습니다. Altera FPGAs 및 SoC에는 로직 패브릭 전체에 내장된 특수 AI 지원 디지털 신호 프로세서(DSP)가 있으며, 이는 AI에 필요한 까다로운 행렬 곱셈 작업을 수행하는 데 사용할 수 있습니다. 이러한 AI 지원 DSP는 센서 데이터를 매우 빠르고 효율적으로 처리하고 융합하여 효율적으로 처리할 수 있도록 하여 차량을 더 스마트하고 안전하게 만듭니다. Altera FPGAs 및 SoC의 AI 기능은 차량 내 운전자 및 탑승자 모니터링 시스템(DMS 및 OMS)에서도 사용 가능하여 운전 행동을 모니터링하고 운전자와 탑승자를 보다 안전하고 편안하게 유지할 수 있습니다. 또한 음성 인식에 AI를 사용하여 운전자와 승객이 안전하고 쉽게 차량과 상호 작용할 수 있으며 AI를 사용하여 차량의 전기 및 기계 시스템을 모니터링하고 유지 보수 또는 수리의 필요성을 예측할 수 있습니다.
Altera는 작고 효율적인 CPLD에서 자동차용으로 적합한 고성능 FPGAs 및 SoC에 이르기까지 다양한 장치를 제공합니다. 인텔의 모든 자동차 등급 장치는 AEC-Q100 인증을 받았으며 -40°C에서 +105°C의 주변 온도(자동 등급 2)에서 작동할 수 있습니다. 이 범위는 차량이 광범위한 온도 조건에서 작동해야 하는 대부분의 인포테인먼트 및 ADAS 애플리케이션을 다룹니다. 또한 이러한 장치 중 다수는 ISO 26262에 따라 ASIL 인증을 받았습니다.
예, Altera는 ISO 26262에 따라 ASIL 인증을 받았으며 ASIL 준수 개발 프로세스를 따르Altera 안전이 중요한 자동차 시스템에서 장치를 사용할 수 있는 장치와 도구를 모두 제공합니다. 또한 Altera는 ASIL 인증 개발 도구와 자동차 기능 안전 데이터 패키지(AFSDP)를 제공하여 Altera 제품을 안전이 중요한 시스템에 쉽게 설계할 수 있도록 지원합니다.
자동차 등급 장치 핸드북(PDF)에는 사용 가능한 모든 자동차 등급 장치 목록이 포함되어 있습니다. 자세한 내용은 각 장치의 데이터 시트 또는 핸드북에서 확인할 수 있습니다
가족.