Lattcie Drive：让人车交互的数字化体验走入每一辆车

作为国民经济的重要支柱，汽车产业可以说是高端制造业的典型代表，所涉及的产业链众多，对实体经济和工业发展有着强劲的推动作用。近年来，中国的汽车产业规模加速增长，不仅产销量领跑全球，新能源、智能化的趋势更是成为创新翘楚，诸如物联网、AI、数字孪生、5G等数字化技术得到了广泛应用。随着智能网联汽车逐步深化演进，汽车芯片的设计也发挥了更重要的作用。其中，FPGA市场就呈现了高速发展态势。在莱迪思亚太区汽车市场开拓经理杨静雯看来，汽车企业的传统需求可以用现成的芯片和ASIC方案满足，而对于很多新兴的应用场景来说，FPGA的灵活性就会带来不少机会。

近几年，莱迪思在汽车领域的业务连续取得佳绩，其在中国市场服务着绝大多数的新能源车企，受益于网联化、智能化等“新四化”的浪潮，并且为不同车企提供了客制化、可扩展的灵活解决方案，满足汽车影像、辅助驾驶等场景需求。这一过程中，莱迪思所提供的从1美元到100美元的不同级别的器件可以为各类传感器、显示端给予支持。在三电系统方面，可以支持电控系统的协处理。同时，莱迪思还为激光雷达、毫米波雷达等ADAS模块做了桥接、图上绘制和数据处理等工作，并且在尝试人脸识别、司机检测、信息/系统安全等领域的应用。

面向汽车市场，莱迪思提供了丰富的硬件和软件解决方案，包括CrossLink-NX、CertusPro-NX等，所有小型、中型器件都经过AEC-Q100车规级认证，其中，小型器件的容量可以达到100K，中端器件则能支持500K，继Avant-E之后，莱迪思还会推出更多的硬件方案。软件方面，莱迪思拥有sensAI、mVision、Sentry、Automate、ORAN等解决方案，覆盖通信、安全、AI等领域，并在前不久发布了Lattice Drive解决方案集合，集合了莱迪思针对不同市场应用的软件解决方案，可以帮助客户开发车载信息娱乐显示屏互连和数据处理、ADAS传感器桥接和处理、低功耗区域桥接等应用，实现对驾驶员、座舱和车辆的监控。

在硬件平台上，莱迪思提供了基于CertusPro-NX的评估板、DisplayPort发送器/接收器开发板、嵌入式DisplayPort TX开发板，以及模块化FMC适配器、DP、eDP适配器，可以同时实现DP、eDP和放大缩小scaling的功能，满足大屏分辨率缩放的需求，支持PCIe相关接口，如CertusPro-NX PCIe桥接。在IP核上，支持DisplayPort RX、DisplayPort TX、视频缩放器，加入了图像增强、局部调光演示、LED驱动器等DisplayPort新特性，包括图像旋转、视频合并、视频加强、帧率加减等图像功能都有现成的方案支持。软件工具方面，CertusPro-NX基于RADIANT和PROPEL平台，这些软件都符合ISO26262认证，可以满足安全要求。其上，莱迪思提供了包括eDP、DP、scaling、Local Dimming，以及视频、图像等相关功能的各种参考设计。

此外，莱迪思还会满足客户的个性化需求，提供定制设计服务，包括带LED驱动器的局部调光、汽车桥接&网络互连，以及驾驶员/座舱/车辆监控等相关应用。杨静雯认为，副驾驶、抬头显示、后排座位、后视镜摄像头等多个位置的屏幕显示应用需要多个高度灵活的器件提供支持，为FPGA带来了更大的发展空间，像莱迪思的eDP最高可以支持到3.8G。同时，FPGA还能用于越来越多的摄像头控制，可以把大量的数据传输到后方的计算单元。基于FPGA实现的协处理可以分担CPU负载，适用于低延迟场景，帮助企业做到更优异的桥接能力。

过去，LCD屏会出现发光不均匀或黑色/深色不标准的情况，所以要提升对比度，使得图像质量显示更佳，对此，以MiniLED为背光的Local Dimming技术被推广开来，其可以在驾驶舱、座舱内提高LCD的显示亮度。Lattice Drive可拓展局部调光解决方案会根据LED上显示或前端传过来的视频环境下的屏幕分区进行解析，计算每个分区对应图像的亮度，来控制每个灯的亮度。以仪表盘（多数为深色或黑色）为例，莱迪思可以把其后面对应的LED灯关掉，同时把有图像内容、有亮度的元素变得更亮，以提升整个系统的对比度和屏幕最高亮度。

Lattice Drive可拓展局部调光解决方案

在多数的黑色背景情况下，MiniLED灯的熄灭可以大幅减少系统功耗。通过根据不同客户的需求调整Local Dimming的算法和显示效果，配合openLDI、eDP等接口，FPGA可以支持各类显示屏的应用。通过把Local Dimming、功能安全、图像处理和相关桥接整合到一个系统中，不仅可以带来更好的灵活性，还能降低平台维护和系统设计成本。“我们的定制化服务就是从Local Dimming开始的，很多时候会遇到多个摄像头的情况，需要把这些摄像头的图像汇聚起来，送到后方的主芯片处理，如果主芯片送出来的只有1路视频，但它后面可能有4到5个屏去驱动，我们就会把1路分成4到5路，去根据不同的分辨率、不同的路数、不同的尺寸去适配。”杨静雯说。

除了把Local Dimming图像增强、旋转、视频缩放等功能集成到同一颗FPGA中，还有客户希望把安全能力一同结合。为此，莱迪思做了与OSD叠加相关的设计，会在运行过程中检测前端视频输入是否正常，FPGA会在异常时控制屏幕显示，把车速、档位、警告等关键信息呈现给驾驶员，这种设计有效降低了系统复杂度，缩短了开发周期。更好的体验、更低的功耗、更高的带宽吞吐率，是莱迪思吸引汽车客户的重要原因。下一步，该公司还将推出与AI检测、监控、安全，以及ADAS的传感器、数据处理、图像处理等相关的解决方案。

杨静雯谈到：“我们有不同规模的客户，也有不同类型的客户，例如来自车厂的客户。如果客户有较强的软件团队可以开发自己的算法，我们可以提供硬件，如果有的客户需要全套的方案，那我们可以整体供应。我们拥有比较灵活的解决方案，可以满足不同客户的场景需求。”