當今汽車應用中的電子應用越來越多，可說是無處不在；最明顯的是儀表板式和車載信息通信系統或信息娛樂系統，以及諸如GPS導航和面向后排乘客配備的DVD電影設備等。而且，由于技術的進步、強制性的排放限制和安全標準，加上駕駛者對安全性和方便性的要求提高，使得電子設備在汽車核心系統中的比例正持續增加，而半導體器件在汽車中的應用數量也一樣在增加。

?隨著當今的汽車核心系統越來越復雜，因此將會繼續走向電子領域。這些系統包括引擎控制模塊、動力傳動系統、變速系統、診斷和監視系統、車體控制(如電動座椅、電動車窗，電控門鎖)，以及安全系統 (如防抱死剎車系統、防碰撞系統、自適應巡航控制、應急響應控制、安全氣囊、后方和側面檢測雷達、胎壓監視和車道偏離預警系統)。這些功能會給駕駛者帶來額外的安全保障和舒適性，但問題是成本如何？

對所有汽車產品來說，質量、可靠性和成本非常重要，尤其是那些應用在安全和系統關鍵子系統的半導體而言。而且，汽車設計人員還要承受龐大的壓力，以應對不斷變化的技術標準、協議和法規；并迎合汽車行業對產品壽命和新型號開發周期的需要；同時還得滿足低成本和高產量的嚴格要求。這些因素再加上汽車中的部件數不斷增加、開發時間越來越短及性能要求越來越高，使許多汽車設計人員都開始在核心汽車系統應用領域中，轉向非易失性現場可編程門陣列 (FPGA) 技術來替代傳統所依賴的定制特定用途集成電路 (ASIC)、微控制器或特定用途標準產品 (ASSP)。

比較ASIC和ASSP，FPGA能為設計人員提供一個靈活的平臺，更易于應對新協議和新標準，以及更重要的是新的市場需求。利用FPGA，設計人員可以在最后階段進行修改。事實上，即使已經投入使用的產品都可以進行升級，且很少會導致產品資格認證問題及成本增加。在產品開發周期壓力越來越大、系統成本管理越來越重要的環境下，廠家都極不愿意冒風險；對他們來說，ASIC技術存在的燒制返工既費錢又耗時，而且其非經常性工程成本不斷增加。如采用FPGA，只需要進行相對簡單的軟件修改和下載新的硬件配置，就可實現最終的設計修改。

產品過時也是汽車設計中的一個問題。FPGA的生命周期，尤其是對產品壽命而言，一般都比低產量的ASIC器件長；有些FPGA供應商直到現在才對其在上世紀80年代推出的產品宣布壽命終結。

?然而，也許人們最看重的還是FPGA在應對昂貴且耗時的汽車資格認證手續上所表現出來的優勢。與ASIC不同，一旦對FPGA完成了繁復的資格認證手續，就可以用于多個項目/工程中，因此有助于設計人員大幅節省耗費在資格認證手續上的時間和資源。

可靠性和質量

?可靠性數據對保證當今汽車中各個系統的正確運作非常重要。例如，在設計核心系統 (如引擎控制模塊和防抱死剎車系統) 時，失效是絕對不允許的。

?中子誘發的固件錯誤對許多電子設備的可靠性會帶來重大的風險。中子轟擊造成的單事件翻轉 (SEU) 會發生在許多集成電路的存儲單元中。例如，對采用以易失性 SRAM 為基礎 FPGA 的設計人員而言，可靠性可能會受到嚴重的威脅；因為這種器件采用內存來保存 FPGA 的配置狀態，如果 SRAM FPGA 的某個配置位被翻轉并改變了狀態，該器件的功能將被改變，導致嚴重的數據破壞或向系統中其它電路發送虛假信號。在極端情況下，一個小小的錯誤就可破壞整個器件。

?而且，中子誘發的固件錯誤會顯著影響整個系統的故障率 (FIT) 指標。這些擾亂會導致FIT指標超標，大大超出業界可接受的規范范圍。這種固件錯誤非常難以診斷和檢測，因此會給維護和維修造成難題。

由于汽車產業如此重視“零瑕疵”(zero defect) 質量，人們遲早會認識到：與微控制器程序內存中的壞數位一樣，以SRAM為基礎的FPGA中存在中子誘發的固件錯誤是個嚴重的質量問題。不過，與微控制器應用不同 (這在當今的汽車應用中一般已有糾錯電路 (ECC))，SRAM FPGA目前還沒有簡單或具成本效益的方法能檢測和緩解由中子誘發的固件錯誤。

顯然，對于采用以SRAM為基礎FPGA實現的任務關鍵汽車電子應用來說，中子誘發的固件錯誤存在著嚴重的隱患。由于現有的檢測技術是通過定期讀回FPGA配置來實現，因此有可能讓已經破壞的數據進入汽車電子系統。隨著這種易受攻擊的FPGA技術的廣泛使用，有可能需要新的質量評估系統以檢測汽車電子系統對中子誘發的固件錯誤的免疫能力。用于檢測損壞配置數據的回讀電路本身就容易遭受SEU故障或損壞。此外，檢測和糾正FPGA固件錯誤的方案會增加系統設計的復雜性，且會大幅增加板卡尺寸和材料成本。

幸運的是，輻射測試數據表明，以反熔絲和Flash為基礎的非易失性FPGA不會發生由中子誘發SEU事件而造成配置數據丟失，因而能更好地滿足“零瑕疵”的要求。換言之，這種FPGA非常獨特，適合所有重視可靠性或安全性的應用采用。

對安全和車體控制功能不斷增長的需求會繼續增加汽車電子的復雜性。設計人員必須能夠快速響應不斷變化的客戶需求。對于半導體供應商來說，要滿足汽車電子設計人員的需求，同時又不迫使他們在質量、可靠性、靈活性、成本和開發時間之間作出取舍，從未變得如此重要。在這個不斷變化的市場中，采用Actel的非揮發性FPGA來實現那些系統關鍵應用正是成功的關鍵。
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