現場可編程閘陣列（FPGA）成車用電子系統差異化新利器。FPGA具備高度設計彈性與擴展性，可讓汽車電子設計人員根據應用需求自由配置關鍵處理單元，并整合各種類比電路、收發器、周邊及算法，從而開發出別具特色的新功能，創造不同于以往的駕駛感受。

現場可編程閘陣列（FPGA）成車用電子系統差異化新利器。FPGA具備高度設計彈性與擴展性，可讓汽車電子設計人員根據應用需求自由配置關鍵處理單元，并整合各種類比電路、收發器、周邊及算法，從而開發出別具特色的新功能，創造不同于以往的駕駛感受。

汽車將駛向何方呢？智慧型手機等多種裝置都是具有連結能力的消費性電子產品，并且這些裝置都可連接到云端，往后這類產品還會更多。與云端的連結可進一步增強資訊的獲取和傳輸，實現巨量資料（Big Data）分析和即時資訊運用，且資訊不是以“通用”回應的形式傳輸，而是具有個性化，這是今后的主要發展趨勢。

駕駛者能夠選擇不同的表現形式、自己的喜好，以及其他人機接口（HMI）變化來設置“他們”的接口，這是一種客制化體驗，駕駛者不但能夠設置希望展現的風格，同時汽車也越來越能適應環境，會根據以前的經驗和云端資料提供預測性的建議。前面提到的特性更多的是針對用戶體驗，而更高的安全性也是要優先考慮的。

實現多模組整合　FPGA增進系統布建彈性

復合式前向視覺和其他感測器資訊等預防性安全應用，為防止碰撞、車道維持以及緊急煞車系統提供了穩定且可靠的資訊。攝影機提供了四周視角資訊，警告駕駛者在交叉路口或者盲點范圍內可能出現的危險。這些增強功能不但提高了安全性，而且還可節省能源，例如消除后照鏡的風阻效應。汽車的基本功能仍然是讓人們從一個地方到另一個地方，但是往后人們的開車時光將會更輕松、愉快且具備更高效率，確保乘客得以安全到達目的地。

汽車中的電子零件越來越多，要滿足這些新出現的需求會遇到很多系統挑戰。以往是在系統層級，或者透過電子控制單元（ECU）來解決挑戰；未來系統整合以及透過網路共用資料將更為重要，這不僅僅是從智慧能力的角度出發，而且還須考量到成本甚至是重量等要求。

對于這些系統的設計人員而言，與建構模組化特定應用標準產品（ASSP）或者功能固定的特定應用積體電路（ASIC）相比，現場可編程閘陣列（FPGA）能夠提供非常獨特且靈活的解決方案。FPGA支援設計人員根據自己的特殊需求，可自由的在架構中畫分中央處理器（CPU）和硬體加速功能，以平行的方式在架構中放置關鍵處理單元，可以實現大傳輸量、低延時和確定性延時特性，非常適合對安全性、系統干預以及導航/自動駕駛判斷等有要求的關鍵系統。

系統能夠靈活的實現，可以直接在需要的地方建構功能安全（ISO 26262），而安全微控制器（MCU）只能監控資料在芯片上的輸入輸出。對于FPGA，則可以在需要的任何地方放置內置自測試（BIST）、診斷和檢查，甚至是備援功能。

整合也是實現更小、更輕、成本更低系統的關鍵因素。FPGA不僅僅是邏輯閘陣列，進一步的研究顯示，它實現了處理器、收發器、周邊（例如，CAN控制器），甚至是類比模組的整合。在邏輯閘陣列部分，不僅有簡單的邏輯閘，而且還包括了嵌入式記憶體和數位訊號處理器（DSP）模組。

上述整合具有兩方面的優點，首先提供共用模組可協助設計人員節省時間，最佳化硬體的實現；其次，電路板上不再需要其他元件來實現這些功能，因此可節省空間、成本以及功率消耗。

與整合相關的是可擴展性，FPGA一般具有“縱向移植”功能，通用硬體接腳布局可適應于小型、中型和大型邏輯密度的元件。如此一來，在基本、中階和高階汽車中可以使用一個共用平臺，一片共用印刷電路板（PCB），然后由適當容量的FPGA元件實現某款車型應用所需要的特性。在某些情況下，一旦有需求，縱向移植還支援收發器等更多的特性。

FPGA實現了系統的特殊功能，并使競爭優勢突出。如果所有的系統都是由特殊的ASSP所構成，系統的性能和特性將受到限制，所有系統彼此之間也會非常相似。采用FPGA，具備獨特的算法及其實現方法最為重要，也是系統性能的關鍵。因此，系統便能在競爭者之中脫穎而出，完成其他系統所不具備的功能。

FPGA同時解決軟/硬體更新

最后，讓我們想像一下設計的生命周期，以及當前需求的快速變化。人們購買汽車總是希望能夠使用五年，甚至是十年，因此，汽車電子設計要跟上趨勢所面臨的挑戰，在于如何保持系統處于最新狀態，并不斷更新實現最新安全功能和其他技術，包括那些由政府強制要求的功能。

更新軟體是一種方法，使用模組化設計，可以更換子系統模組。但軟體更新同時也具有限制，而更換硬體模組的成本會很高。利用FPGA的現場可程式化特性，可以同時實現軟體和硬體（邏輯）的更新。例如，可以透過云端服務，在“空中”實現這些更新，把系統更新到最新的狀態下，實現安全算法；或者增強功能，解鎖某些新特性，讓駕駛者享受更舒適的駕駛體驗。在汽車系統設計中，FPGA的遠端更新特性和靈活性擁有諸多優勢。

現代FPGA因擁有靈活性、可擴展性以及高度整合特性，非常適合廣泛應用在很多資訊娛樂和輔助駕駛系統中。其獨特的特性和功能將使最終系統具備特色，并可發揮現場更新的優勢。