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Uso de FPGAs en aplicaciones automotrices

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Martin Kellermann, director de Marketing FPGA en Microchip Technology nos explica que las aplicaciones automotrices para sistemas electrónicos abarcan una amplia variedad de tareas, desde controlar motores eléctricos para trenes motrices, capturar y analizar datos de sensores hasta presentar información al conductor y a los pasajeros.

Las soluciones con Puertas Programables en Campo o FPGA son ideales para estas tareas. Muchas FPGA se pueden reprogramar para implementar diferentes funciones lógicas, haciéndolas tan flexibles como el software de un ordenador.

El aspecto reprogramable significa que pueden modificar su programación en el campo, a menudo por el aire. Debido a que usan computación paralela, tienen baja latencia y, por lo tanto, son más rápidos que otras alternativas como los microcontroladores.

Al compararlos con los Circuitos Integrados Específicos de la Aplicación (ASIC), el enfoque de la implementación del hardware paralelo puede parecer similar; sin embargo, las FPGA permiten las actualizaciones de campo como las mencionadas donde los ASIC están fijos.

Una consideración importante es la inmunidad a las alteraciones de un solo evento, o SEU. Esta es la capacidad de una FPGA para resistir los efectos de partículas como los neutrones. Estos eventos pueden alterar la programación establecida en la FPGA y afectar el funcionamiento del dispositivo. Esto puede ser particularmente problemático en aplicaciones críticas para la seguridad, como la prevención de colisiones o el mantenimiento de carril para vehículos autónomos. Las FPGA integradas en la memoria Flash son inmunes a los SEU de configuración donde los basados ​​en memorias SRAM requieren claros esquemas de mitigación.

Elimina los espejos y ahorra combustible

Una de las posibilidades de los FPGA es controlar cámaras en lugar de espejos. La eliminación de los espejos en los vehículos comerciales grandes puede mejorar la eficiencia aerodinámica en aproximadamente un 6 %. Dado que la resistencia del aire representa aproximadamente el 54% del consumo de combustible, podría valer la pena reemplazar los espejos con un conjunto de cámaras.

Martin Kellermann, director de Marketing FPGA en Microchip Technology
Martin Kellermann, director de Marketing FPGA en Microchip Technology

Por ejemplo, el consumo de combustible de un camión suele rondar los 30 litros cada 100 km, y un camión típico recorrerá unos 130.000 km al año. Con una mejora del 6% en la resistencia del aire, una empresa podría ahorrar 1.200 litros de diésel al año, lo que equivale a 1.560 €.

Una FPGA necesitaría interactuar con el sensor y una red de vehículos y manipular los datos sin procesar de la cámara, debido al creciente uso de luces LED en los vehículos modernos. Estas luces LED provocarían un efecto de parpadeo que distraería al conductor. Estos efectos de parpadeo deben eliminarse.

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