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AMD Artix UltraScale+ XA AU7P FPGA 助力打造车载夜视摄像头

从四个方面为夜视摄像头赋能助力:实时图像处理;适配多种专有传感器接口的灵活逻辑;广泛兼容 MIPI 数据流;基于高速收发器实现整车无缝数据传输。

AMD Artix UltraScale+ XA AU7P FPGA 体积紧凑、能效出众且经过成本优化,是助力打造 ADAS 和自动驾驶汽车夜视摄像头的出色解决方案。依托创新架构和先进外设,这款器件可实现卓越的性能功耗比,出色支持长波红外( LWIR )摄像头,因此对增强自动紧急制动( AEB )和行人检测功能起到了至关重要的作用。

即使在低能见度条件下,LWIR 摄像头仍能有效检测行人、动物及物体释放的热信号。2024 年美国交通部规定,到 2029 年,所有新车型均必须安装具备夜视功能的 AEB 系统,这推动了先进传感技术的广泛采用。在 2030 年代,L4 级自动驾驶汽车和自动驾驶出租车预计将迎来飞速发展,车载 LWIR 摄像头的需求也将随之进一步攀升。

Artix UltraScale+ XA AU7P FPGA 采用 9x9 毫米的车规级封装,并具备 AEC-Q00 认证和 ISO 26262 ASIL-B 认证,能够充分满足车载 LWIR 摄像头的严苛要求。XA AU7P FPGA 采用 AMD LUT6 架构,具备出色的热阻性能和出众能效,是打造高级夜视摄像头的上佳之选。

主要优势

  • 计算性能、成本与功耗全方位优化

性能功耗比经过优化,以经济高效的封装实现出色的计算密度。

  • 高度灵活

可与多种传感器接口、ISP 流水线及 ADAS 数据无缝集成。

  • 出色的功能安全保障

已通过 ISO 26262 ASIL-B 标准认证,可确保关键的汽车系统保持可靠运行。

  • 卓越的安全性

具备多级防护功能,包括 RSA-2048 身份验证、经 NIST 认证的 AES-GCM 解密以及防篡改功能。此外还支持其他功能,包括 CNSA 1.0 PQC 和经认证的安全启动。

亮点

具备出色的 DSP 计算能力,可加快图像传感器数据处理

  • 具有 216 个 DSP slice,支持对 LWIR 传感器数据进行实时像素校正与图像增强处理。
  • 针对定点和浮点计算进行了优化。

高 I/O 带宽与计算能力,出色支持整车通信

  • AMD Artix UltraScale+ FPGA 采用高性能 FPGA 架构,可助力实现高速实时图像处理。
  • MIPI 性能高达 2.5 Gb/s,能够支持最新的传感器技术。
  • 线速率高达 16 Gb/s,可实现从 LWIR 传感器到 ADAS 系统的高速数据传输,并出色保障信号完整性。

车规级芯片级封装,适用于空间受限的摄像头

  • 超紧凑的 9x9 毫米外形规格,非常适合空间受限的摄像头外壳。
  • 采用芯片级封装,提高了边缘传感器的信号密度、可靠性及电气性能。

以低功耗实现精准热传感

  • AMD UltraScale+ 器件总功耗低,非常适合热敏感型应用。
  • AMD 封装具有优异的结至环境散热性能,有助于简化 LWIR 摄像头外壳内的热管理设计。
  • AMD Artix UltraScale+ 低电压、低速度等级器件能够有效降低静态功耗与动态功耗。

原理图

Image
原理图

功能特性

AMD ARTIX ULTRASCALE+ XA FPGA 主要特性

经过优化的

增强型

可编程逻辑架构

  • 通过电压调节,在同一器件上实现功耗与性能优化
  • 依托增强的 CLB/LUT、布线及 ASIC 级时钟,提升资源利用率

高性能收发器

  • 收发器线速率最低为 12 Gb/s,最高可达 16 Gb/s
  • 相较于 Artix 7 FPGA,采用功耗优化型架构
  • 互连结构与 SerDes 采用单一振荡器,无需额外的时钟组件

卓越的 DSP 计算能力

  • AMD 成本优化型 FPGA 带来超高性能
  • 最大器件的运算性能最高可达 1860 GOP/s 和 620 GFLOPs( FP32 )

安全保障与多级安全防护功能

  • 通过 RSA-4096 身份验证,以验证设计来源的真实性
  • 采用通过 NIST 认证的 AES-GCM 解密功能,加快配置过程
  • 通过永久性篡改惩罚机制,防止攻击者非法访问安全功能
  • 依托安全监控 IP,在整个产品生命周期内灵活应对各类安全威胁

出色的 MIPI 和 LVDS 性能

  • MIPI 与 LVDS 性能最高可达 2500 Mb/s
  • 支持高级视觉传感器( MIPI、SLVS-EC )

模拟混合信号监测模块

  • 通过电压、电流及温度跟踪功能,确保器件安全、可靠、稳定运行
     
  • 满足多项主流标准的要求:FIPS 140-2、IEC 61508 和 ISO26262
  • 支持集成低振幅传感器
     

阵容庞大的汽车 IP 组合

  • SEM-IP
  • 视频处理 IP:分频器、帧捕获器、颜色空间转换器、ISP 等
  • CAN/CAN-FD
     
  • MIPI 控制器
  • 以太网 IP
     
  • DSP IP:FFT 及配套功能模块

后续步骤

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