Xilinx-FPGAs eignen sich optimal für ADAS/AD-Systeme, und das aus mehreren Gründen. Zum einen aufgrund der hohen Komplexität, zum anderen gibt es in diesen Anwendungen noch keine Standards, viele verschiedene Interfaces, kombiniert mit der Tatsache, dass sich viele dieser Anwendungen noch in der Innovationsphase befinden, also ein niedriges Volumen aufweisen. »All diese Anforderungen sind für typische Halbleiterhersteller ein Problem, nicht für Xilinx«, so Tu. Aber auch im Bereich von Robotaxis sieht Tu Chancen für Xilinx, denn auch hier fehlt noch jede Standardisierung, jeder Anbieter nutzt sein eigenes Setup für Sensoren, und damit kommen auch in diesem Bereich die Programmierbarkeit und Skalierbarkeit der FPGAs zum Tragen. Tu weiter: »Die Anpassung an verschiedene Schnittstellen lässt sich mit programmierbarer Logik einfach realisieren.« Beispielsweise steht bei Xilinx ein HSSL-IP-Core als FPGA-optimierte Implementierung des HSSL (High Speed Serial Link) von Infineon zur Verfügung. »Die Spezifikationen von MIPI ändern sich fast jedes Jahr, mit flexiblen Bausteinen können diese einfach übernommen werden«, fügt Tu hinzu. Tu ist außerdem überzeugt, dass Xilinx die NCAP-Roadmap bis 2025 in die Hände spielen wird. Denn wollen Hersteller ein hohes NCAP-Sicherheits-Ranking erreichen, müssen sie ihre Modelle mit immer mehr Sicherheitsfunktionen ausstatten. Dass nicht nur Xilinx von den Zukunftsaussichten des adaptierbaren Siliziums überzeugt ist, zeigt die Tatsache, dass Unternehmen wie Daimler oder ZF bereits auf Xilinx-Produkte zurückgreifen.
Zu guter Letzt weist Tu noch darauf hin, dass Xilinx der einzige Hersteller ist, der DFX (Dynamic Function eXchange) anbieten kann. DFX macht es möglich, Logikblöcke dynamisch zu modifizieren, während die verbleibende Logik ohne Unterbrechung weiterarbeitet. Damit können Designer die Funktionalität spontan ändern, sodass die Notwendigkeit einer vollständigen Neukonfiguration und Wiederherstellung von Verbindungen entfällt und die Flexibilität der FPGAs drastisch erhöht wird. »Wir können innerhalb von 100 ns die Funktionen wechseln, das spart auch viel Geld. Es gibt bereits zwei Tier Ones, die DFX nutzen, eine Technologie, die auch in der Luftfahrt eingesetzt wird«, erklärt Tu und fügt abschließend hinzu: »ADAS/AD-Funktionen entwickeln sich sehr schnell, ohne dass sich die Industrie auf einen gemeinsamen Ansatz geeinigt hätte; außerdem kommt im Fahrzeug verstärkt KI zum Einsatz, eine Technologie, die noch sehr raschen Veränderungen unterliegt, und in vielen Anwendungen ist eine flexible Daten-Pipeline notwendig, um kurze Latenzzeiten zu erreichen – das alles erhöht den Bedarf an adaptierbarem Silizium.«
Größtes FPGA
Xilinx hat im August 2019 seine 16-nm-Virtex-UltraScale+-Produktfamilie mit dem Virtex UltraScale+ VU19P erweitert, der laut eigener Angabe weltweit das größte FPGA ist. Mit insgesamt 35 Mrd. Transistoren und 9 Mio. System-Logikzellen bietet der VU19P die höchste Logikdichte und I/O-Zahl aller jemals gefertigten Einzelbausteine. Dazu kommen bis zu 1,5 Tbit/s an DDR4-Speicherbandbreite und bis 4,5 Tbit/s an Transceiver-Bandbreite, außerdem mehr als 2000 User-I/Os.