Lattice Semiconductor
Lösungspaket für Automotive-Anwendungen
Lattice Semiconductor hat seinen »Lattice Drive Solution Stack« vorgestellt, mit dem das Unternehmen explizit Automotive-Entwicklungen adressiert.
Mit Lattice Drive erweitert Lattice Semiconductor sein Portfolio an anwendungsspezifischen Lösungs-Stacks auf die mittlerweile sechste Variante. Die verschiedenen Lösungspakete umfassen immer sowohl Bausteine, Hardware-Plattformen und IP-Cores, als auch Software-Tools und Referenz-Designs und sogar Design-Services. Die neueste Variante »Lattice Drive« ist auf Automotive-Anwendungen zugeschnitten.
Bob O’Donnell, President und Chefanalyst bei TECHnalysis Research, kommentiert: »Die Automobilindustrie entwickelt sich rasant weiter, und die Autos werden durch neue technologische Fortschritte intelligenter denn je, insbesondere durch zonale Architekturen, verbesserte Sensoren für ADAS und der verstärke Einsatz von Displays in verschiedenen Fahrzeugmodellen. Hersteller benötigen heute mehr denn je Lösungen, die es ihnen ermöglichen, innovativ zu sein und gleichzeitig die Flexibilität für zukünftige Updates zu bewahren. Die Software-Pakete von Lattice bieten ihren Kunden einen erheblichen Vorteil, denn damit ist es leichter, die stromsparenden, kleinen und skalierbaren FPGAs von Lattice in eine Vielzahl von Anwendungen zu integrieren, zu denen jetzt auch fortschrittliche Applikationen in der Automobilindustrie gehören.«
Der Zeitpunkt für Lattice Drive ist günstig, denn laut McKinsey & Company wird der weltweite Markt für Automobilsoftware und -elektronik bis zum Jahr 2030 voraussichtlich 462 Mrd. Dollar erreichen, wobei Anwendungen für Infotainment, Konnektivität, Sicherheit und vernetzte Dienste im gleichen Zeitraum wie der gesamte Software-Markt wachsen und damit zum zweitgrößten Softwaremarkt werden.
Mark Hoopes, Director of Automotive & Industrial Segment Marketing bei Lattice Semiconductor, weist außerdem darauf hin, dass Infotainment-Systeme immer mehr zum entscheidenden Differenzierungsmerkmal für den OEM werden, und dass diese Systeme in vielen verschiedenen Formen auftreten, vom einzelnen Touchscreen bis hin zu mehreren hochauflösenden Displays für das zentrale Entertainment-Hub, Instrumenten-Cluster, Head-up-Displays und Displays für die Insassen auf dem Rücksitz. Hoopes weiter: »Die Komplexität dieser Systeme und die damit verbundenen Datenmengen steigen ununterbrochen und es ist eine skalierbare und flexible Hardware und Software notwendig, um mit diesen Entwicklungen Schritt halten zu können.« Es seien hohe Schnittstellengeschwindigkeiten notwendig, um die Konnektivität und Synchronisierung mehrerer Displays zu unterstützen »und eine Datenverarbeitung mit geringer Latenz und niedrigem Stromverbrauch wird immer wichtiger«, so Hoopes. Die Erfüllung bzw. Nichterfüllung dieser Anforderungen wirke sich sowohl auf die Sicherheit von Fahrern und Passagieren als auch auf das Benutzererlebnis aus.
Sensoren, Displays, Kameras benötigen Überbrückungsmöglichkeiten
Mit der Weiterentwicklung von Infotainment- und ADAS-Systemen nimmt nicht nur die Anzahl der Displays, Kameras oder anderer visueller Sensoren zu, sondern auch die Auflösung und es kommen neue Schnittstellen hinzu, die für die erhöhten Datenraten entwickelt wurden. Dementsprechend wächst der Bedarf an Überbrückungsmöglichkeiten (Bridging), um die Signale zu kombinieren, zu multiplexen oder zu trennen. Hoopes: »FPGAs sind dank ihrer inhärenten Flexibilität, ihrer Fähigkeit, eine Vielzahl von Funktionen auszuführen, und ihrer geringen Größe ideal für diese Aufgabe geeignet.« Und Lattice hat ein umfassendes Portfolio Automotive-tauglicher FPGAs in seinem Produktspektrum.
Lattice Drive beschleunigt die Entwicklung
»Mit Lattice Drive lässt sich die Entwicklung von flexiblen Automotive-Systemen beschleunigen und damit das Time-to-Market deutlich verkürzen«, erklärt Hoopes weiter. Und: »Unsere Design-Software ist nach den Vorgaben der ISO26262 zertifiziert.«
Mit der ersten Version von Lattice Drive konzentriert sich Lattice Semiconductor auf Display-Bridging- und Verarbeitungsaufgaben, und zeichnet sich durch folgende Eigenschaften aus:
- ein Skalieren von mehreren Auflösungen und die Unterstützung von Displaygrößen bis zu 4K;
- DisplayPort bis zu HBR 3 bei 8,1 Gbps pro Lane;
- Bild-/Videoverbesserung mit einer skalierbaren »Full Array Local Dimming«-Lösung;
- die Überbrückung von mehreren Displays und eine DisplayPort-Schnittstelle, die 1,5 mal schneller als konkurrierende Bausteine in einer vergleichbaren Klasse sind;
- die Verarbeitung oder Vorverarbeitung von Daten, und damit eine Entlastung der CPU - das Ganze laut Hoopes mit dem Vorteil, dass im Vergleich zu konkurrierenden Varianten bis zu 75 Prozent weniger Leistung aufgenommen wird.
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Lattice Drive
Das Lattice Drive Lösungspaket umfasst derzeit auf der Seite der Hardware-Plattformen eine modulare FMC-Adapter-Karte und das CertusPro-NX Eval-Board. Dazu kommen noch ein DisplayPort Transmitter-Board, ein DisplayPort Receiver-Board und ein Embedded Display Port TX-Board. An IP-Cores stehen Display-Port RX, Display-Port TX und ein Video-Scaler zur Verfügung. Auf der Software-Seite stehen die bekannten Entwicklungs-Tools Radiant (FPGA-Design-Software) und Propel (Software-Entwicklungsumgebung) zur Verfügung. Außerdem können Entwickler auf applikationsspezifische Referenz-Designs (DisplayPort + Video Scaler) und diverse Demos zurückgreifen. Dazu gehört auch die bereits erwähnte Full Array Local Dimming Technologie, die es ermöglicht, dass einzelne LEDs oder LED-Gruppen in der Hintergrundbeleuchtung von Displays individuell gedimmt werden können, so dass der Kontrast deutlich besser wird. »Das ist sehr rechenintensiv. FPGAs eignen für dieser Aufgabe hervorragend, denn sie sind echtzeitfähig, kundenspezifisch anpassbar, weisen High-Speed-Schnittstellen auf und können KI- und ML-Algorithmen verarbeiten«, so Hoopes.
Im nächsten Schritt will Lattice seinen Drive Solution Stack beispielsweise mit CertusPro-NX PCIe-Bridge als weitere Hardware-Plattform erweitern, aber es sind auch IP-Cores zur Bildverbesserung oder Custom-Design-Services für Automotive-Networking-Anwendungen oder -Bridging-Anwendungen angedacht.
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