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实现下一代车载信息娱乐系统

来源：电子工程世界　2023-08-31 12:43:50

Posted 07/20/2023 by Mark Hoopes, Director of Automotive & Industrial Segment Marketing

【资料图】

“汽车行业正在迅速发展，在新技术的加持下，尤其是区域架构的出现、ADAS传感器的优化以及在车辆中越来越多地使用高质量显示器，汽车也比以往任何时候都更加智能。制造商所急需能够帮助他们创新，同时可以在未来灵活更新的解决方案。”

——TECHnalysis Research总裁兼首席分析师Bob O’Donnell

市场对功能先进的电动和混合动力汽车的需求依然强劲，预计短时间内不会放缓。根据麦肯锡公司的数据，到2030年，全球汽车软件和电子市场预计将达到4620亿美元，信息娱乐、互连、安全和连接服务应用与整体软件市场同步增长，将成为同期第二大软件市场。

正如这些报告所述，信息娱乐系统正成为客户在购买新车时考虑的最重要的功能之一。而且，根据车辆的不同，这些系统可以呈现出多种形式，从单个触摸屏显示器到用于中央娱乐中心、仪表盘、平视显示器和后座显示器的多个高分辨率显示器，以及曲面、后视镜显示器、3D、增强现实等更多选项。

这些系统需要处理的信息复杂度越来越高，信息量也越来越大，需要可扩展且灵活的硬件和软件解决方案。先进的电子元件需要高速接口来支持多个显示器的连接和同步，而低功耗、低延迟数据处理也变得至关重要。未能满足这些要求会大大影响驾驶员和乘客的安全以及用户体验。

传感器、显示器、摄像头需要桥接能力

随着信息娱乐和ADAS（高级驾驶辅助系统）系统的发展，显示器和摄像头的分辨率也在提高。同时连接和处理多个高分辨率显示器、传感器和摄像头极具挑战，许多现代汽车正在利用“区域架构”来实现这一点。区域架构提供了更好的可扩展性，支持更简单的软件开发，具有更优化的功能和可靠性，该架构中传感器、计算和互连元件组合到不同的“计算区域”中，然后这些区域的计算结果被发送到主SoC。

随着显示器、摄像头和其他视觉传感器数量的增加，以及设计用于管理更高数据速率的新接口超过了中央SoC的I/O功能，高效的桥接对于组合、多路复用或分离信号至关重要。FPGA就是非常合适的选择，因为它本身具有灵活性、可执行各种功能、而且尺寸较小。一辆车中用到多个FPGA，且每个FPGA都可以支持不同应用的例子十分常见。

莱迪思拥有一系列面向各种车载应用的汽车级解决方案，包括用于传感器桥接和处理的ADAS；低功耗、灵活的区域桥接；以及驾驶员、驾驶室和车辆监控等。

利用莱迪思Drive加速汽车应用开发

我们最近推出的莱迪思Drive解决方案集合可帮助汽车制造商加速开发先进、灵活的汽车系统设计和应用，从而提供下一代车载体验。

莱迪思Drive的首发版本专注于实现先进的显示桥接和处理功能，以满足不断变化的信息娱乐系统需求， 包括：

• 先进的显示屏互连和处理

• 支持多分辨率缩放，支持高达 4K 的显示尺寸

• 支持高达 HBR 3 的显示端口，每通道 Gbps

• 通过可扩展的全阵列局部调光解决方案提供图像/视频增强

• 多个显示屏互连

• 可桥接多个显示器，提供比同类竞品器件快倍的DisplayPort接口

• 高效的数据处理

• 能够处理或协同处理数据以减轻CPU的负载，功耗比同类竞品低75%

借助莱迪思Drive解决方案集合，汽车制造商设计的信息娱乐系统可拥有多个高分辨率、可跨车型系列进行扩展的显示器，并以更快的接口速度和更低的功耗来分担CPU的处理任务，从而实现无缝处理和连接。FPGA自身的灵活性可以快速调整设计以满足各种不同的型号要求，更轻松地应对供应链波动，并确保今后可以通过软件进行现场更新。

局部调光需要灵活性和可扩展性

莱迪思Drive解决方案集合提供全面的针对特定应用的解决方案，结合参考平台和设计、演示、IP构建模块和FPGA设计工具，加快客户应用开发和上市时间。这包括了适用于汽车LCD面板的自适应全阵列局部调光解决方案。

全阵列局部调光技术在LCD 面板后面使用了一组LED，每个LED或LED区域能够单独调光，仅照亮显示器上所需的像素，从而动态适应显示器的图像内容。汽车应用中的局部调光是一个计算密集型功能，因为所需的算法相对复杂。除了考虑各个分区外，软件还必须持续监控照明条件，它会随着汽车的行驶而不断变化，如白天和黑暗、不同的天气条件、通过隧道等。

同样的局部调光技术可用于汽车的平视显示器（HUD），这些显示器通常用于将驾驶信息投射到挡风玻璃上，例如汽车的速度，导航指令或警告。HUD的局部调光不仅增强了可视性，还能提供更加无缝的体验。

FPGA是在汽车LCD面板中实现局部调光的绝佳选择，因为它们可以提供实时处理能力、自定义和灵活性、高速接口、可靠性以及运行AI和ML算法的能力。如需详细了解在低功耗莱迪思FPGA上运行的莱迪思Drive解决方案栈如何实现全阵列局部调光解决方案，请下载我们的白皮书。

如需了解莱迪思Drive解决方案集合如何帮助您应对汽车应用设计的关键趋势并缩短上市时间，请联系莱迪思团队。

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