采用FPGA协处理器优化汽车信息娱乐和信息通信系统(04-100)

　　可编程逻辑器件诞生20年以来，由最初低水平的胶合逻辑，快速发展到现在的低成本、高性能的可编程处理器件。两个关键因素促进了FPGA性能和成本的进步：FPGA体系结构的发展和FPGA半导体生产工艺的发展。FPGA体系结构已经发展到能够将可编程逻辑单元和可编程布线集成为阵列的形式。在早期的低密度FPGA中，仅将简单的处理单元进行连接。随着FPGA密度的增加，阵列结构实现了大量的并行处理功能。FPGA体系结构包括存储模块，DSP模块和遍及整个处理阵列的可编程I/O。现在的处理体系结构很容易满足汽车信息通信的性能要求。

　　另一个推动FPGA发展的关键因素是生产工艺技术，以及它对性能和成本的影响。FPGA利用最新的生产技术来增加密度，提高性能并降低成本。同时，FPGA也促进了工艺技术的发展。FPGA在半导体工艺技术的发展中，具有重要的作用，这是因为在其早期的生产中，采用普通结构，生产了大量的产品。FPGA采用普通结构可以对产品缺陷进行很好的统计测量，这对仔细调整生产工艺技术以获得高产非常重要。FPGA和生产工艺技术的相互促进发展大大增加了FPGA的密度，同时降低了元件价格。因此，现在的低成本FPGA，例如Altera的Cyclone系列器件，可以和专用ASIC和ASSP在价格上相竞争。

　　汽车娱乐系统正在快速发展，技术不断进步，成为区分汽车等级的标志。前沿的系统体系结构服务于主流汽车市场，附加ASSP和软件可以支持高端市场。FPGA提供了性能互补的和灵活的协处理平台，将许多协同ASSP加强到同一个可再编程平台上。FPGA协处理器，例如前面提到的Delphi体系结构，非常适合于主流的汽车娱乐系统。汽车生产公司采用FPGA协处理器作为高端汽车娱乐系统的一部分，可以通过软件编程提供许多高端视频和通信功能，而这仅由ASSP是无法实现的。在高端灵活的汽车娱乐系统中使用FPGA可以在汽车上市以及汽车的整个生命周期里，实现向上促销的销售新模式。在汽车上市和以后的使用中，具有娱乐系统的汽车可以提升其自身的销售价格。娱乐系统还是对以前出租过的汽车进行估价的重要衡量因素。■