FPGA到ASIC的整合为车用微控制器带来灵活性

在FPGA内实现MCU  

因汽车MCU系统的复杂性比单纯图形控制器要高得多，所以在大多情况下FPGA一般用于原型逻辑生成。由于FPGA具有全面验证、固件开发及现场测试的能力，所以选用FPGA进行原型生成将极大降低开发风险。另外，通过用FPGA进行原型生成，设计师能以“在系统内”的方式运行该FPGA，以便利用真实环境进行验证，从而可能检测出在仿真时没被发现的设计缺陷。  

软件开发已占整个开发周期的大头。由于软件开发要花更长时间、需更多资源，因此可以利用原型系统缩短整个开发周期并发现设计缺陷、兼容性问题，并通过新的硬件功能来支持无法用软件正确处理或实现的功能。  

用实际系统进行现场测试有助于发现在实验室无法发现的系统或器件缺陷。在许多情况下，销售人员为说服客户提前下单，演示系统必不可少。  

还可能需要在原始规范中没有的新特性和新功能。无论是为了发现新的缺陷还是增加新的功能，都可以快速修改FPGA原型，而无需花费巨额的一次性工程成本或忍受漫长的制造周期。  

灵活MCU概念中的最后步骤是ASIC开发。一旦建造并测试完原型系统，则可着手将设计转换为结构化ASIC。例如，若采用Altera器件，则设计立即被转换为HardCopy?结构化ASIC器件。与其它结构化ASIC不同，采用这种设计流程无需重新进行设计综合或花费额外的验证周期，因为这些器件采用与其FPGA器件相同的构建模块。  

采用这种结构化ASIC流程提供的快速周转时间能让设计师快速确认FPGA逻辑，从而实现快速、低成本的转换。  

灵活MCU小结  

下一代汽车电子系统需要高度专用、成本优化的器件以满足市场需求。考虑到先进工艺技术开发成本的急剧增长，传统MCU的特殊化工作不再具有商业意义。  

功能丰富且面向广泛应用市场的器件常常因太过昂贵而没有出路。取而代之的是灵活MCU概念，通过实现FPGA原型，它能为特定应用开发正确合适的MCU。验证、软件开发和现场测试可以在设计完成后立即进行，甚至可以并行进行。  

为进行批量生产，FPGA设计可以被直接映射为一个结构化ASIC，无需重新综合或额外验证。采用上述方法创建针对应用优化了的汽车MCU与目前使用固定功能MCU的方法相比，所需时间要短得多，成本也低得多。  



图1：这种汽车信息娱乐平台具有多个子系统以及可扩展的接口与功能。  


图2：FPGA到ASIC整合之路使MCU的性能和特性得以显著提升(下方X轴)。