Ein einziger Chip für virtuelle Dashboards, Fahrzeugnavigation und kamerabasierte Fahrerassistenz
Fujitsu Semiconductor Europe stellt ein neues Grafik-SoC (System-on-Chip) für die nächste Generation von High-end Grafik-Anwendungen im Automobil vor – das weltweit erste SoC mit integriertem APIX®2-Interface.
„Emerald-P“ wird nach den hohen Qualitätsstandards der Automobilindustrie (AEC-Q100) produziert und ist eine leistungsstarke Kombination aus dem ARM®Cortex?-A9-Prozessor-Core, der programmierbaren Shader-GPU (Graphics Processor Unit), dem Fujitsu Image-Prozessor und dem APIX®2-Interface mit der neuesten Technologie von Inova Semiconductor.
Mit den vier parallelen Video-Eingängen des „Emerald-P“ lassen sich die verschiedensten kamerabasierten Automotive-Applikationen realisieren. Diese neu entwickelte Technologie von Fujitsu ermöglicht standpunktabhängige 360º-Rundumsicht-Systeme durch Überlagerung von vier Kamerabildern zu einer 3D-Ansicht. Eine solche kamerabasierte Anwendung verbessert durch die Erfassung von toten Winkeln und verschiedenen Ansichten der direkten Fahrzeugumgebung die Übersicht des Fahrers und die Sicherheit des Fahrzeugs.
Dieser Baustein ist der Nachfolger des „Emerald-L“, einem weiteren Mitglied der „Emerald“-Familie, und wird Q3/2011 in Mustern verfügbar sein, mit höherer Leistung und Taktfrequenz (530 MHz statt 400 MHz), einem speziell für Automotive-Anwendungen erweiterten Temperaturbereich und weiteren Automotive-Funktionen einschließlich APIX®-Interface. Der Prozessor-Core ist der leistungsstarke ARMCortex-A9 mit integrierter ARM-Neon-SIMD-Engine.
„Emerald-P“ unterstützt bis zu 1 GB Arbeitsspeicher (DDR2-800 und DDR3-1066 SDRAM in x16- oder x32-Anordnung) sowie NAND, NOR und managed NAND (mNAND) Flash-Memory. Die 2D-Grafik-Engine erlaubt schnelle Rotation, Überblenden, Skalieren und wurde für die Darstellung von Cover-Flows, Text und Zeigernadeln entwickelt. Parallel hierzu unterstützt der Fujitsu-3D-Grafik-Core die auf der Shading-Language OpenGL ES 2.0 basierenden Operationen für die frei programmierbaren Vertex- und Fragment-Shader. Die konfigurierbare Architektur gewährleistet eine optimierte Leistung des 3D-Core und die 2D-Engine liefert parallel dazu automatisch 2D-Operationen.
„Emerald-P“ verfügt über drei unabhängige Display-Controller für unterschiedlichste Bildschirmauflösungen. Somit kann ein einziger „Emerald“-Baustein ohne Weiteres alle Anforderungen an moderne Dashboard-Displays erfüllen. Auch der hohe Datendurchsatz, den die schnellen Wiederholraten bei hoch auflösenden Displays erfordern, wird von der internen „Emerald“-Architektur unterstützt.
Einen weiteren Vorteil bietet das Multi-Layer-Konzept mit bis zu 8 grafischen Layern für jeden Display-Controller. Damit ist ein sehr flexibles Grafik-Rendering der Anzeigedaten beim Wechsel von einem Anzeigeszenario zum anderen möglich. Die in der Automotive-Branche üblichen Standards und die Kommunikations-Protokolle CAN, MediaLB (Media Local Bus®) sowie Ethernet sind ebenfalls in der Hardware der „Emerald“-Familie implementiert.
APIX® ist eine Standard-High-Speed-Verbindung für Video- und Steuersignale in verschiedenen Automotive-Applikationen, die GPU unterstützt OpenGL ES 2.0 und kann 2D- und 3D-Operationen parallel ausführen. Video-Stream-Eingangsdaten können im internen Image-Prozessor vorverarbeitet werden, um die Detailgenauigkeit von über- oder unterbelichteten Aufnahmen durch intelligente Kontrast- und Helligkeitskontrolle zu verbessern.
Analoge Zeigerinstrumente sind in ihrer Flexibilität sehr eingeschränkt und werden hauptsächlich für die Anzeige von Geschwindigkeit und Drehzahl verwendet. Die heutigen Hybrid-Dashboards kombinieren bereits klassische Zeigerinstrumente mit mehreren Farbdisplays. Der Trend in der Automobilindustrie geht allerdings zu modernen Anzeige- und Fahrerinformationssystemen, die ausschließlich auf digitalen Displays basieren und deren unbegrenzte Flexibilität die Darstellung aller Arten von Information erlaubt, wie sie bisher für Fahrer und Passagiere nicht denkbar waren.
Die Flexibilität solcher Systeme lässt sich noch weiter steigern, wenn das CID (Central Information Display) – heute hauptsächlich für Navigation und Multimedia-Funktionen genutzt – vollständig mit dem Dashboard gekoppelt wird.
Das digitale Display als Gesamtsystem stellt die Halbleiterindustrie vor neue Herausforderungen, da sie nun genau die hierfür passenden Eigenschaften, Leistungswerte und Schnittstellen in ihren Produkten zur Verfügung stellen muss.
In den Autos der Zukunft wird das voll-digitale Display das primäre Interface zum Fahrer sein und die herkömmlichen Zeigerinstrumente, Schalter und Taster ersetzen, vielleicht sogar den direkten Blick auf die Straße. Es werden sich völlig neue Applikationen im Fahrzeug etablieren, die nicht nur den Komfort, sondern auch die Sicherheit steigern.
Software-Unterstützung bietet CGI Studio, die Entwicklungsplattform von Fujitsu Semiconductor Embedded Solutions Austria (FEAT) für hybride 2D- und 3D-Grafik-Interfaces (HMI/GUI) in Automotive Dashboards und Infotainment-Systemen. Neben den „Candera“ 2D- und 3D-Engines verfügt CGI Studio über eine komplette Toolbox für die Entwicklung von hybriden 2D- und 3D-Grafik-Interfaces.
Ein Software Board Support Package (BSP) wird für Linux verfügbar sein, Treiber-Software für weitere Embedded-Betriebssysteme ist derzeit in Entwicklung.
APIX® ist ein eingetragenes Warenzeichen von Inova Semiconductors.
ARM® ist ein eingetragenes Warenzeichen und Cortex? ist ein Warenzeichen der ARM Corporation.
Alle anderen Namen und Warenzeichen in dieser Pressemitteilung werden als Eigentum ihrer jeweiligen Besitzer anerkannt.
Fujitsu Semiconductor Europe (FSEU)
ist ein führender Lieferant von Halbleiterprodukten. Das Unternehmen bietet fortschrittliche Systemlösungen für die Bereiche Networking, Mobile Kommunikation, Automotive, Digital-TV und Industriesegmente. Die enge Zusammenarbeit der Entwickler aus den FSEU Design Centern
– spezialisiert auf Mixed Signal, Kommunikation, Mikrocontroller, Graphics Controller, Multimedia ICs und ASIC Produkte – mit den Marketing- und Sales-Teams aus ganz Europa trägt dazu bei, den Kunden-Anforderungen bei der Entwicklung von Systemlösungen gerecht zu werden. Dies wird durch eine breite Palette von hochkomplexen Halbleitern, IP-Bausteinen und Software unterstützt.
Für weitere Information: http://emea.fujitsu.com/semiconductor
Fujitsu Semiconductor Europe GmbH
Rainer Reitz
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