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新思科技(Synopsys)车用電子DesignWare IP及HAPS FPGA系統

啟动配备先进驾驶辅助系统(础顿础厂)自驾车的关键钥匙

(台北訊) 隨著先進駕駛輔助系統 (Advanced Driver Assistance Systems;ADAS) 的突破性發展,自動駕駛的研發正經歷前所未有的成長,國際車廠Tesla、Toyota、晶片巨頭NVIDIA,以及IT公司蘋果,甚至是網路公司Google旗下的Waymo、百度,以及新創公司像是Lyft、Uber、Zoox等皆積極布局,搶進自駕車的開發。車輛不再只是運輸功能,它能夠「察覺」外界變化並加以因應,是人工智慧的延伸。

同時,為了符合消費者對安全的需求,以及各國政府為了改善行車安全所做的法規修訂,汽車製造商也開始要求半導體供應商研發新的技術,以強化先進駕駛輔助技術(ADAS),達到偵測路況、迴避道路障礙、偏離車道警示和自動校正系統、交通號誌辨識、環景偵測系統、駕駛人狀況監測等功能,希望汽車能夠像人一樣的敏銳與即時反應。新思科技(Synopsys)提供業界最完整的IP及HAPS FPGA设计套件,針對新時代智慧汽車的應用需求,從概念到系統單晶片(SoC)的種種嚴格验证,都可以提供最佳的解决方案。

圖一: 新思科技的DesignWare IP提供车用電子最佳解决方案

圖一:新思科技的DesignWare IP提供车用電子最佳解决方案

新思科技DesignWare IP解决方案,可有效應用於先進駕駛輔助系統(ADAS)、车用通訊娛樂系統(Infotainment)和微控制器(MCU),提供可靠的行車安全和高品質的车用通訊娛樂。DesignWare IP 也能夠協助SoC设计工程師研發嵌入式視覺(Embedded Vision)系統、感應器整合(Sensor Fusion)以及雲端連接用戶界面等應用。此外,新思科技還提供车用電子開發所需要的介面滨笔、處理器、嵌入式记忆体和邏輯資料庫等,以開發日趨複雜的SoC晶片,增進车用電子元件的可靠度(reliability)。

DesignWare IP為先進駕駛輔助系統 (ADAS) 帶來的效益

  • 新思科技提供業界最完整的介面滨笔解决方案,包括LPDDR4、Ethernet AVB 和TSN、MIPI、以及HDMI,這些系統皆為先進駕駛輔助系統 (ADAS) 提供可靠且優異的品質。
  • 視覺處理IP,支援業界領先的神經網路(Convolutional Neural Network; CNN)邏輯演算法,讓車輛「看清楚」前方路況,甚至「緊盯」外界變化。
  • 感應器和控制滨笔子系统,簡化了感應器融合功能,縮短研發時程。
  • 加密和加速通訊協議的Security IP,阻隔惡意程式入侵,提供作業平台萬無一失的安全保障。
圖二: 先進駕駛輔助系統(ADAS)應用日益普及

圖二:新思科技的DesignWare IP提供车用電子最佳解决方案

針對ISO 26262功能安全的IP解决方案

  • 新思科技針對安全相關的IP解决方案,在研發時均遵守安全政策、流程和安全管理(並榮獲半導體汽車功能專家(SC-AFSP) 認證)
  • 包含強化安全特性例如資料路徑保護、組態暫存器同等(configuration register parity)、和錯誤矯正碼(ECC)记忆体。
  • 通過ISO 26262功能性安全標準認證。
  • SGS-TUV Saar認證合格。
  • ASIL Ready IP 包括:Ethernet QoS、崁入式记忆体、崁入式測試和修復、ARC EM SEP、和其它開發中的IP等。
圖三: 可應用於先進駕駛輔助系統(ADAS) SoC的IP

圖三:可應用於先進駕駛輔助系統(ADAS) SoC的IP

DesignWare IP為车用通訊娛樂系統(Infotainment) 提供專屬解决方案
汽車製造商致力於提供乘客全新的行車體驗,同時因智慧型手機和雲端連結,更帶來內容爆炸性的成長。车用通訊娛樂系統(Infotainment)從车用導航、藍牙電話、手勢辨識到網際網路應用程式等,追求多樣彈性運用的解决方案。

  • 新思科技解决方案支援多媒體介面,包括經過效益验证的Ethernet QoS IP,其设计是用來支援即時的音頻視頻橋接(Audio Video Bridging)和正時感應網路(TSN)。
  • 高效能核心 (HPC) 设计套件具有崁入式记忆体和邏輯資料庫,能確保CPU和DSP的優異效能。
  • 針對HDCP 2.2 和DTCP-IP的安全IP增加對通訊內容的隱密性保護。
圖四: 多媒體訊息娛樂系統應用

图四:多媒体讯息娱乐系统应用

圖五: 用於訊息娛樂系統SoC的IP

圖五:可應用於先進駕駛輔助系統(ADAS) SoC的IP

新思科技DesignWare IP為微控制器單元(MCU)帶來的效益
每輛智慧型汽車都依靠超過100個微控制器單元MCU的精密操控,從引擎控制、車身和底盤控制、EV/HEV電池管理、儀表板模組、車載診斷等,不僅如此,隨著设计的革新,對汽車微控制器單元MCU的依賴更是與日俱增,包含監控引擎效能、穩定度和氣候監控的非光學和圖像感應器,不斷有更多功能整合到MCU之"中。

  • 新思科技提供業界最廣泛的介面滨笔組合、類比ADC和DAC、高效能資料路徑元素、崁入式记忆体和邏輯資料庫、以及32位元 ARC? 處理器和處理器建構的子系統。
  • DesignWare感應器,控制模組滨笔子系统,最佳化數位和類比感應器到卸載(offload)主機處理器,提供高節能效率的感應器數據。
  • ARC EM 以安全強化套件(SEP)提供符合ISO26262汽車设计安全規範。
  • ARC EM 及其SEP 包括錯誤矯正碼(ECC)、奇偶校驗、用戶可編程監測定時器、和雙核心操控介面包含ASIL D 安全認證的編譯器和廣泛的安全系統,讓ISO 26262的認證程序變得更加容易。
圖六: 應用於汽車MCU的IP

圖六:可應用於先進駕駛輔助系統(ADAS) SoC的IP

除了介面滨笔 子系統包括汽车用協定系統DDR、PCIe、USB、和Ethernet之"外,新思科技更提供DesignWare IP 的虛擬器開發套件 (IP VDK) ,讓工程師能夠在硬體设计完成的前幾個月,就可以提前開始進行軟體研發。IP VDK以一套廣泛用於汽車SoC處理器子系統的虛擬原型(virtual prototyping) ,提供一個DesignWare IP 可編程模型,以及Linux作業系統的軟體開發平台和驅動程式。

圖七: IP虛擬器開發套件

图七:滨笔虚拟器开发套件

HAPS FPGA系統 協助汽車设计事半功倍
新思科技的HAPS系列是以FPGA為基礎的原型设计解决方案,提供整合性且可擴充的硬體及軟體綜合解决方案,讓汽車SoC设计和验证工作團隊,能夠縮短设计時程、節省成本。DesignWare IP原型设计包括經過效益验证的參考设计,運用概念是將目標IP,預載到HAPS-DX 以FPGA為基礎的原型设计系統,和Linux作業系統的軟體開發平台。事先验证、修改IP組態,並針對各種汽車應用设计做調整。

圖八: HAPS以 FPGA為基礎的雛型设计解决方案

圖八:HAPS以 FPGA為基礎的雛型设计解决方案

為了展現更優異的效能應用,操控更廣泛的多媒體內容,和滿足更精準的視覺偵測,先進駕駛輔助系統 (Advanced Driver Assistance Systems;ADAS)、车用通訊娛樂系統(Infotainment)和微控制器單元(MCU) SoC的技術和製程難度與日倍增。新思科技 DesignWare IP嚴格遵循汽車设计規範,以及高標準的汽車處理能力指標(Cpk)規格验证實體IP 。此外,為了降低整合IP到SoC的作業成本,更提供DesignWare介面滨笔子系統,該子系統針對不同的SOC應用,事先验证相關數位邏輯部分,整合了相關的IP與提供軟件與韌體開發樣版。該解决方案經由整合實體IP和數位邏輯控制器,例如PHY和控制器之"間的共用紀錄器介面、除錯邏輯等功能,在針對SoC的應用上達到事半功倍的效果。新時代智慧汽車的發展目標,追求车用電子的創新和突破,新思科技提供優異的解决方案,是您不可或缺的研發夥伴。