FPGA车用需求增长，莱迪思首发Lattcie Drive赋能车载显示创新

FPGA，全称为现场可编程门阵列（Field-Programmable Gate Array），是一种集成电路芯片。因具有可编程性和能够灵活适应需求的特点，广泛应用于各个行业和领域。

随着当前汽车智能驾驶技术的不断演进，汽车芯片的设计发挥着越来越重要的作用。而FPGA作为汽车设计的关键组件，其可编程性使得芯片能够灵活适应各种技术的发展需求，因而，汽车领域对于FPGA的市场需求不断增长，其在汽车电子系统、汽车安全系统、车辆网络等领域的应用，推动着汽车FPGA市场的发展。

作为FPGA领域领先的供应商，莱迪思（Lattice）近年来的业务发展也呈现出这种趋势，48%的生意主要来自工业和汽车领域，并且近年来的增长主要是来自于汽车领域。

“Lattice拥有40多年的创新经验，从出货量来讲，我们是最大的FPGA供应商，在中国大多数新能源汽车上都有Lattice的芯片。并且汽车客户群体还在不断增加，如比亚迪、三菱、松下等，芯片已经有大规模量产。”莱迪思亚太区汽车市场开拓经理杨静雯女士表示。

近期，莱迪思推出了最新的Lattice Drive解决方案集合，旨在帮助客户加速开发先进、灵活的汽车系统设计和应用。

此前，莱迪思已经推出了多款面向不同市场应用的解决方案，包括：实现AI应用的Lattice sensAI™、实现嵌入式视觉的Lattice mVision™、实现工厂自动化的Lattice Automate™、实现平台固件保护恢复机制的Lattice Sentry™、推动5G ORAN部署的Lattice ORAN™。Lattice Drive作为莱迪思第六款软件解决方案集合，将提供先进的汽车应用功能，让客户更轻松地开发创新的车载体验。

Lattice Drive——莱迪思软件战略拓展到汽车领域

目前，汽车行业已明显出现了“新四化”趋势特点，即电动化、智能化、网联化、共享化，并推动全方位的产业变革，将使汽车由传统的机械产品转变为移动出行服务的智能终端。除了车辆的电子元器件相较以前不断增加，不同的车对设计的灵活性、客制化和可扩展性的需求也比以前要多。

“Lattice FPGA可以参与到很多应用中，我们的器件涵盖从1美元到100美元的不同级别的产品来支持客户不同的需求。”杨静雯表示。

莱迪思在“三电”应用方面，主要是做电控控制的协处理，很多Tier1供应商和车厂也由此慢慢熟悉了FPGA。ADAS领域，激光雷达、毫米波雷达是热门市场，莱迪思的产品可以实现传感器的桥接、图上绘制和数据处理等功能。在屏端，可以实现摄像头360°环视、显示屏的互联互通、摄像头和显示屏的分辨率匹配等。

此外，新的应用需求需要FPGA的支持，如人脸识别以及信息安全、系统安全方面的应用等，是FPGA的机会市场。

过去两年，莱迪思围绕CrossLink-NX、CertusPro-NX两款产品系列发布了多颗芯片产品，并且都经过ASICAEC-Q100汽车级的产品认证。小型器件最高的容量是100K，中端的FPGA最大已经能支持500K。杨静雯表示，今年下半年莱迪思还会有新的汽车级产品陆续发布。

为了赋予FPGA更多的功能和价值，莱迪思同时也启动软件解决方案——Lattice Drive，能提供关于汽车的整体的解决方案，加速客户的创新。

Lattice Drive将实现四大方面的相关的IP和方案，目前是面向信息娱乐显示屏桥接和处理方面，主要是与座舱娱乐、信息娱乐屏做桥接、互联互通和数据处理等与屏相关的IP和方案。在不久的将来，还会陆续推出ADAS传感器桥接和处理、低功耗驾驶员/驾驶舱/车辆监控、功能安全认证的设计软件三方面。

Lattice Drive解决方案集合（图源：莱迪思）

Lattice Drive解决方案集合涵盖从硬件、软件、工具到IP，到客制化服务多方面的内容。

硬件平台有基于CertusPro-NX的评估板，它有DP、eDP的适配器，在开发板上可以同时实现 DP、eDP和放大缩小scaling的功能。

IP核方面，有大屏显示需要的eDP接口，实现大吞吐量，还提供视频缩放功能。此外，Lattice Drive还提供与图像处理相关的现成的解决方案，如图像增强、旋转、视频合并、视频加强、帧率的加减等。

软件工具方面，CertusPro-NX是基于RADIANT和PROPEL，所有应用于Lattice汽车的器件上的软件工具都是经过ISO26262的认证，满足功能安全需求。

参考设计/演示方面，Lattice Drive还提供eDP、DP、scaling的参考设计以及与图像相关的IP。

定制化服务方面，包括带LED驱动器的局部调光（Local Dimming）、图像处理，后续汽车上会有一些与AI相关的应用，还有FPGA常用的汽车的桥接和互联。

驾驶舱里的Lattice Drive应用案例

现在汽车上的显示屏有了很大的发展，一些车副驾驶上会有屏，前面还会有一个隐藏的抬头显示屏，很多后驾座也有屏，屏在汽车上的应用很多，新的需求也越来越多。例如，汽车左后视镜加一个摄像头，把摄像头里的内容传输到左侧显示屏，就可以在夜间或者天气不好的情况下提高司机的可视度，提升汽车驾驶安全。

这些新的应用需要很高灵活度的器件来支持，这正是FPGA的优势所在。

“市场上可以找到一些现成的芯片和ASIC的方案。对于一些新兴的应用场景，在现阶段并没有非常好的芯片方案，在这种情况下，FPGA的灵活度就带来了机会。” 杨静雯表示，“莱迪思FPGA在低功耗、小尺寸、低延迟的角度上，能够帮助客户实现更加优秀的连接，还能作为辅助的运算去分担CPU的算力。”

Lattice Drive可拓展局部调光解决方案（图源：莱迪思）

首发版本的Lattice Drive主要关注车载信息娱乐显示屏互连和数据处理功能，可提供：

（1）先进的显示屏互连和处理

·支持多种分辨率的缩放，最高支持4K显示尺寸；

·最高支持HBR 3 DisplayPort，每通道 8.1 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。

（2）多个显示屏互连

可桥接多个显示器，提供比同类产品快1.5倍的DisplayPort接口。

（3）高效的数据处理

能够处理或协同处理数据以分担CPU的负载，功耗比同类竞品低75%。

Lattice Drive局部调光解决方案支持各类LED显示屏，接口支持LVDS的、eDP等，最高带宽支持到8.1Gbps（从eDP的角度），能够支持64G以上的视频流，因而可以支持更广泛的色域和4K分辨率。通过Local Dimming，可以使暗的地方更暗，亮的地方更亮，从而提高整体的对比度。缩放和视频处理等功能可以同时在同一颗FPGA里实现。

为更好服务本土客户，莱迪思在上海有一支研发团队，负责从芯片设计到FPGA工具的设计，到方案的开发和技术支持，主要是根据客户的需求来做定制化的产品。杨静雯表示，接下来Lattice Drive会关注通过FPGA来实现整个系统功能安全的应用，同时莱迪思AI团队也在关注AI如何赋能汽车，处理各种功能安全问题。