Şirket Blog About Xilinx XA7S50-1FGGA484I Yüksek Performanslı Otomotiv Spartan-7 XA FPGA

XilinxXA7S50-1FGGA484IYüksek Performanslı Otomobil Spartan-7 XA FPGA

Shenzhen Mingjiada Electronics Co., Ltd.Xilinx'i tedarik ediyor ve geri dönüştürüyor.XA7S50-1FGGA484I, yüksek performanslı otomobil sınıfı Spartan-7 XA FPGA çipi.

I. Otomobil Konumu ve Uyum KuruluşuXA7S50-1FGGA484I

XA7S50-1FGGA484I, zorlu otomotiv elektronik uygulamaları için tasarlanmış olan Spartan-7 XA serisinin amiral gemisi FPGA'dır.,ADAS (Advanced Driver Assistance Systems), araç içi geçitler ve infotainment sistemleri, düşük maliyetli, düşük güç tüketimini dengeleyen otomotiv düzeyinde programlanabilir bir mantık çözümü sunar.Yüksek performans ve yüksek güvenilirlik.

BuXA7S50-1FGGA484IAEC-Q100 Sınıf 1 otomotiv standardına (iş sıcaklık aralığı: -40°C'den +125°C'ye), ISO 26262 ASIL-B işlevsel güvenlik sertifikasını elde etmiştir.ve uzun vadeli tedarikle sıfır kusurlu bir otomotiv tedarik zincirini destekler (15+ yıl)Titreme direnci, elektromanyetik müdahale, yüksek sıcaklık ve nem ve uzun süreli istikrarlı çalışma ile ilgili otomotiv elektroniği için temel gereksinimleri tamamen karşılar.Endüstriyel ve tüketici sınıfı FPGA'lardan farklı, otomotiv elektronik sistemlerinde donanım programlanabilirliği ve esnek işlevsel tekrarlamayı elde etmek için temel platform olarak hizmet eder.

II.XA7S50-1FGGA484ITemel donanım özellikleri ve performans parametreleri

1Temel ambalaj ve elektrik parametreleri

Tam Model Adı:XA7S50-1FGGA484I

Paket Türü: FGGA484 (Fine-Pitch Ball Grid Array), 484 pin, 0,8 mm top mesafesi, paket boyutları 19 × 19 mm, otomotiv PCB'lerinde yüksek yoğunluklu düzen için uygundur

Hız derecesi: -1 (Başlangıç yüksek performans derecesi, dengeleme güç tüketimi ve zamanlama)

Sıcaklık Sınıfı: I. Sınıf (Endüstriyel/Otomobil Sınıfı 1, -40°C'den +125°C'ye kadar), motor bölmesi ve şasi gibi yüksek sıcaklıklı otomobil ortamları için uygundur

Güçlendirme Voltajı: Core VCCINT 1.0V; I/O Bank 3.3V/2.5V/1.8V/1.5V/1.2V uyarlanabilir, geniş voltajlı otomotiv çevre cihazlarına doğrudan bağlantıyı destekler

Tipik Güç Tüketimi: Bekleme durumunda < 10mW, Dinamik < 1.5W, karşılaştırılabilir performanslı otomobil sınıfı SoC'lerden önemli ölçüde daha düşük,düşük güç otomobil tasarımları için uygun (12V/24V otomobil güç sistemleri)

2. Mantıksal Kaynaklar ve Bellek Yapılandırması (Spartan-7 XA Çekirdek Mimarlığı)

BuXA7S50-1FGGA484IXilinx'in 28nm düşük güçli işlemine dayanıyor ve tam bir programlanabilir mantık dizisini entegre ediyor, kaynak konfigürasyonları orta ve yüksek son otomotiv kontrol gereksinimlerine tam olarak uyarlanmış:

Yapılandırılabilir Mantık Blokları (CLB): 33,650, 134.600 mantık hücresinden (LC) oluşan, kombinasyon mantığı, sıralı mantık ve durum makineleri gibi karmaşık otomotiv kontrol algoritmalarının donanımsal uygulanmasını destekler

Arama Tabloları (LUT'lar): Yüksek hızlı sinyal işleme izin vermek için dağıtılmış mantığı ve dağıtılmış RAM'i destekleyen 67.300 6 girişli LUT

Flip-flop (FF): 134,600 D tipi flip-flop, senkron/asinkron zamanlama kontrolünü destekler, otomotiv uygulamalarında yüksek frekanslı sinyal edinimi ve gerçek zamanlı kontrol için uygundur

Blok RAM (BRAM): 1,920 Kb (240 × 8 Kb), çift portlu BRAM, otomobil video ve veri iletim gereksinimlerini karşılamak için veri önbelleği, FIFO ve çerçeve tamponlamasını destekler

Dijital Sinyal İşleme (DSP) dilimleri: her biri 18×18 çarpan + 48 bitlik bir akülatör içeren 120 dilim, sabit nokta ve hareketli nokta işlemlerini destekler,ADAS sensör verilerinin ön işlenmesini donanım hızlandırmasını sağlayan, motor vektör kontrolü ve filtreleme algoritmaları

Faz kilitli döngüler (PLLs): 4, saat çarpımını, bölünmesini ve faz değişimini destekler; maksimum çıkış saat frekansı 450 MHz,Yüksek hızlı otomobil arayüzlerinin zamanlama gereksinimlerini karşılayan (CAN FD), LIN, Ethernet, LVDS)

Küresel saat ağı: 16 küresel saat hattı, düşük sapıklıklı saat dağıtımı, tüm yonga üzerinde senkronize çalışma sağlamak

3I/O arayüzleri ve araç içi iletişim yetenekleri (otomotiv uyarlanması için temel avantajlar)

Otomobil sınıfı bir FPGA olarak,XA7S50-1FGGA484Iaraç içi iletişim ve kontrol arayüzlerine tam olarak uyarlanmış I/O kaynakları, birden fazla protokolün donanım tabanlı uygulanmasını destekler:

Toplam kullanıcı I/O pinleri: 250, 3.3V LVCMOS, 2.5V LVCMOS, 1.8V LVCMOS, 1.5V HSTL ve 1.2V SSTL gibi standartları destekler

Yüksek hızlı diferansiyel I/O: 120 çift, LVDS, RSDS ve mini-LVDS'yi destekler, maksimum veri hızı 1.25 Gbps'dir, otomotiv kameralarında, radarlarında ve ekranlarında yüksek hızlı veri aktarımı için uygundur

Özel iletişim arayüzü desteği: CAN 2 de dahil olmak üzere araç içi otobüs protokolleri için yerel destek.0, CAN FD, LIN, SENT ve PSI5; Araç içi Ethernet (100Mbps/1Gbps) ve FlexRay, IP çekirdekleri üzerinden uygulanabilir, bu da harici özel protokol yongalarına olan ihtiyacı ortadan kaldırır

Sürüş yetenekleri: 4mA'dan 24mA'ya kadar ayarlanabilir I/O sürücü akımı, röleler, solenoid valfleri ve LED'ler gibi otomotiv çevre cihazlarının doğrudan sürüşünü destekler.Bu sayede dış sürücü devrelerine olan ihtiyacı azaltır.

III. Çeviri:XA7S50-1FGGA484IOtomotiv sınıfı çekirdek

1Fonksiyonel Güvenlik ve Güvenilirlik (Otomobil Elektronikleri için Temel Gereksinimler)

ISO 26262 ASIL-B işlevsel güvenlik standardına uygun. Özellikleri dahili donanım öz test (BIST), ECC hata düzeltmesi (blok RAM / yapılandırma belleği),Saat izleme ve voltaj izleme. Hata tespitini ve otomotiv elektronikleri için işlevsel güvenlik gereksinimlerini karşılayan güvenli durum geçişini destekler

Müdahaleye dayanıklı tasarım: Optimize edilmiş 28nm süreci, yerleşik EMI/EMC koruma devreleri, otomobil elektronik elektromanyetik uyumluluk testini geçiyor,ve karmaşık araç içi elektromanyetik ortamlara adapte olur

Sıfır Kusurlu Üretim: Xilinx otomobil sınıfı tedarik zinciri, %100 fabrika testi, PPAP (Üretim Parçası Onaylama Süreci) desteği,ve otomotiv Tier 1 tedarikçilerinin ve orijinal ekipman üreticilerinin kalite kontrol gereksinimlerini karşılar

2Düşük güç tüketimi ve yüksek entegrasyon (araç içi güç kaynaklarına ve alan kısıtlamalarına uyarlanmış)

28nm HKMG (High-k Metal Gate) düşük güçli işlem; statik güç tüketimi endüstriyel sınıf FPGAs'ın sadece üçte biri;Dinamik güç tüketimi, aynı serinin önceki nesline kıyasla %40 azaldı.; araç içi 12V/24V düşük voltajlı güç kaynaklarına uyarlanmıştır, termal tasarım gereksinimlerini azaltır

Mantık, bellek, DSP, yüksek hızlı I / O ve saat yönetiminin tek yonga entegrasyonu geleneksel MCU + özel ASIC + arayüz yonga kombinasyonunu değiştirir.PCB ayak izini %30~50% azaltmak ve BOM maliyetlerini düşürmek, otomotiv ECU'larının minyatürleştirme gereksinimlerini karşılarken

3Donanım Programlanabilirliği ve Esnek Iterasyon (Sozutma Açıklanmış Otomotiv Elektroniklerine Eğilim)

Xilinx Vivado geliştirme ortamını destekler, otomobil sınıfı IP çekirdeklerinin (CAN FD, otomobil Ethernet, motor kontrolü, video işleme, ADAS önceden işleme) tam bir paketi sağlar,ve C/C++ ve Verilog/VHDL geliştirmesini destekler, böylece araç içi ECU'lar için geliştirme döngüsünü kısaltır

Devre içi yeniden yapılandırmayı (ICAP) destekler; araç içi sistemler özellik tekrarlarını etkinleştirmek için CAN veya Ethernet üzerinden FPGA mantığını uzaktan güncelleyebilir.Donanım değişikliğine gerek kalmadan algoritma yükseltmeleri ve kusur düzeltmeleriOtomotiv OTA güncellemelerine yönelik eğilimle uyumlu

Spartan-7 IP'nin tüm yelpazesiyle uyumludur, gelişmiş araç içi çözümlerin hızlı bir şekilde portlanmasını sağlar ve geliştirme risklerini azaltır

IV. Araç İçin Temel Uygulama SenaryolarıXA7S50-1FGGA484I

ADAS (Advanced Driver Assistance Systems): Millimetre dalga radar, LiDAR ve kamera verilerinin önceden işlenmesini sağlar (filtreleme, nesne algılama, koordinat dönüşümü),Alan denetleyicilerine (MCU/SoC) hesaplama yükünü azaltmada yardımcı olmak, ve şerit tutma, çarpışma uyarısı ve kör nokta izleme gibi destek fonksiyonları

Powertrain Alan Kontrolü: Motor denetleyicileri (MCU), pil yönetim sistemleri (BMS) ve DC-DC dönüştürücüler için kullanılır; PWM kontrolü, akım / voltaj algılama,vektör kontrolü ve hata korumasıYeni enerji araçları için elektrikli tahrik sistemlerini destekler

Beden Kontrol Modülü (BCM): Çok kanallı I/O ve otobüs arayüzlerine sahip, far kontrolü, pencere/kapı kilit kontrolü, ön cam silgi kontrolü ve koltuk kontrolü entegre eder.Geleneksel ayrık kontrol yongalarını değiştirmek

Araç içi ağ geçidi ve iletişim: CAN FD, LIN ve aracın içindeki Ethernet protokolü dönüşümünü ve veri yönlendirmesini sağlar.Araç alanları arasındaki iletişimi kolaylaştırmak ve araç içi ağların yüksek hızlı bağlantısını desteklemek

Araç içi bilgi eğlencesi (IVI): Araç içi merkezi kontrol ekranları, enstrüman kümeleri ile uyumlu, ekran sürücüsü, video çözme ve ses işleme için kullanılır.ve arka koltuk eğlence sistemleri

V. ÖzetXA7S50-1FGGA484I

BuXA7S50-1FGGA484IXilinx Spartan-7 XA serisinin düşük maliyetli, yüksek güvenilir, düşük güçlü otomotiv sınıfı FPGA'sı, orta ve yüksek sınıf otomotiv uygulamaları için tasarlanmıştır.AEC-Q100 Sınıf 1, ISO 26262 ASIL-B ve geniş bir mantık, DSP ve yüksek hızlı I / O kaynaklarını entegre eder.düşük güç tüketimi ve esnek programlanabilirlik, otomotiv ADAS, güç sistemi, vücut kontrolü ve araç içi geçit uygulamaları için ideal bir donanım platformu haline getiriyor.Otomobil elektroniklerinin “software-defined” yönündeki teknolojik yükseltilmesini destekliyor., donanım hızlandırılmış çözümler.