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隨著(zhù)《變形金剛4》的熱映，機器人、汽車(chē)題材再次火爆�？犰爬L(fēng)的“大黃蜂”在一定程度上體現了人們對于未來(lái)汽車(chē)的一種想象與憧憬，導演邁克爾•貝更是將大黃蜂稱(chēng)為《變形金剛4》中最后的“寶石”。同樣曾以“寶石”命名的富士通半導體公司一系列車(chē)用圖形顯示控制器（GDC）則在為汽車(chē)插上現實(shí)的“智慧的翅膀”，其最新一代Triton車(chē)載SoC系列在360° 3D全景顯示和全數字虛擬儀表等高性能應用中閃耀出寶石般的耀人光輝，開(kāi)創(chuàng )了更大的應用創(chuàng )新想象空間。 從GDC到SoC，汽車(chē)圖形顯示控制領(lǐng)域十年心路歷程 在圖像顯示處理領(lǐng)域，富士通半導體是當之無(wú)愧的領(lǐng)先技術(shù)廠(chǎng)商，這可從其廣受好評的Milbeaut圖像處理器（ISP）窺見(jiàn)一斑。而與之有著(zhù)相同圖形顯示技術(shù)基因的汽車(chē)GDC則是全球汽車(chē)圖形顯示控制器領(lǐng)域的領(lǐng)導者，其產(chǎn)品廣泛用于中央信息顯示、全景環(huán)視系統、多媒體娛樂(lè )影音系統、導航、虛擬儀表等領(lǐng)域。 
圖1. 汽車(chē)圖形顯示控制器的主要應用領(lǐng)域。 “從十幾年前的汽車(chē)圖像導航中2D/3D地圖的生成，車(chē)載DVD導航相關(guān)屏的驅動(dòng)開(kāi)始，富士通半導體在汽車(chē)圖像顯示控制領(lǐng)域深耕多年，從最早期的單獨GDC+主控芯片方案發(fā)展到現在的第三代Triton車(chē)載SoC芯片方案，富士通半導體在汽車(chē)圖像顯示控制領(lǐng)域積累了大量寶貴的技術(shù)經(jīng)驗�！备皇客ò雽w（上海）有限公司市場(chǎng)部高級經(jīng)理周浩洋表示。 為應對汽車(chē)電子對于高性能和低成本的不斷需求，富士通半導體將CPU、GPU及汽車(chē)總線(xiàn)等集成進(jìn)一顆IC，于5年前推出了第一款車(chē)載圖形顯示SoC——Jade系列——不僅降低了系統成本，還進(jìn)一步簡(jiǎn)化了系統工程師的開(kāi)發(fā)難度。 “Jade系列在全液晶的數字儀表方案中獲得了廣泛的成功，在5年前，這些方案就成功應用在了捷豹，路虎等高端汽車(chē)中。而由于早期的高端汽車(chē)在中國還比較少，所以直到去年，Jade方案才在中國剛剛上市的福特蒙迪歐所配備的全數字液晶儀表板上嶄露頭角�！敝芎蒲笾赋�。 由于Jade系列的成功應用，富士通半導體繼而推出了第二代圖形處理SoC——Emerald系列，其采用Cortex A9 CPU，可以支持360°全景百萬(wàn)像素的3D成像系統，同時(shí)可以應用于更高分辨率的液晶儀表板。2013年，Emerald系列應用于北美和歐洲的車(chē)廠(chǎng)，例如寶馬和沃爾沃，這些車(chē)預計將在今年量產(chǎn)。 Triton系列——引領(lǐng)車(chē)用圖形顯示控制創(chuàng )新潮流 由于汽車(chē)行業(yè)的特殊性，芯片——方案——車(chē)廠(chǎng)——量產(chǎn)的周期跨度非常久，所以一項新的技術(shù)要真正應用于汽車(chē)上的周期會(huì )相當的長(cháng)。雖然一顆芯片要成功應用于汽車(chē)需要很長(cháng)的時(shí)間進(jìn)行技術(shù)的驗證，但是富士通半導體并沒(méi)有停下技術(shù)研發(fā)的腳步，從第一代Jade系列車(chē)載圖形SoC開(kāi)始到現在的第三代Triton系列，富士通半導體始終引領(lǐng)技術(shù)的潮流，走在技術(shù)發(fā)展創(chuàng )新的前沿。 富士通半導體第3代高性能汽車(chē)應用圖形SoC－MB86R20系列（Triton）可滿(mǎn)足汽車(chē)等領(lǐng)域所要求的高可靠性。內置高性能雙核CPU/GPU，具有6路視頻輸入和3路顯示輸出。圖2為 MB86R20系列功能框圖。
圖2. MB86R20系列功能框圖。 MB86R20系列產(chǎn)品具有增強的CPU和GPU處理能力。其CPU采用了2個(gè)ARM Cortex-A9，3D圖形引擎采用POWERVRTM SGX543，與第二代車(chē)載SoC芯片MB86R10系列（Emerald）相比，CPU、GPU的性能分別提高2倍和5倍。此外，該系列還內置了富士通半導體自行開(kāi)發(fā)的二維圖形引擎，可實(shí)現圖像的自適應卷繞（Warping on-the-fly）等功能，由于采取各部分獨立工作的模式，因此可獲得更高的性能表現。 針對多個(gè)視頻輸入，MB86R20系列具有增強多顯示屏輸出功能，對應全高清影像的6路輸入和3路輸出，可將來(lái)自攝像頭的高清影像和本地高清內容輸出到多個(gè)高清顯示屏。 此外，MB86R20系列所具有的超高性能的繪圖功能還特別值得一提，其二維圖形處理引擎、三維圖形處理引擎和視頻捕捉器可同時(shí)獨立工作，并根據不同的應用和顯示內容在8個(gè)不同的描繪層上進(jìn)行最佳的圖像處理。例如，儀表顯示屏上的指針和車(chē)身描繪在不同層分別進(jìn)行二維/三維處理，可實(shí)現超越規定性能指標的高度繪圖功能。
圖3. MB86R20系列具有超高性能的繪圖功能。 “MB86R24（MB86R20系列）預計將在今年10月份量產(chǎn)，Triton的推廣相比其前兩代Jade和Emerald有所不同，Jade和Emerald主要是在北美和歐洲推廣，兩者都沒(méi)有最早在中國推廣，而Triton的樣片一出來(lái)就同步在全球推廣，同一時(shí)間給在中國的車(chē)廠(chǎng)和供應商試用。這是富士通半導體對于中國市場(chǎng)的承諾�！敝芎蒲筇貏e強調。 MB86R24——用它可以創(chuàng )建一個(gè)360°全景百萬(wàn)像素3D成像系統（可以通知駕駛員靠近車(chē)輛的物體），及集成的HMI系統（從汽車(chē)內部和外部連接人和數據）。 多屏(Integrated HMI)全液晶儀表系統——新一代車(chē)聯(lián)網(wǎng)入口平臺 作為新一代車(chē)聯(lián)網(wǎng)入口平臺，“多屏(Integrated HMI)全液晶儀表系統”是連結駕駛者、汽車(chē)和周?chē)h(huán)境的信息之窗。在日前于上海舉辦的“2014第二屆汽車(chē)儀表盤(pán)論壇”上，富士通半導體展示了其基于Triton的多屏(Integrated HMI)全液晶儀表系統，如下圖4所示。
圖4. 富士通半導體3D全虛擬儀表方案。 TFT圖形顯示儀表采用高分辨率顯示屏替代傳統的機械儀表指針，具有富士通半導體為車(chē)載儀表設計的獨立2D引擎(iris)和3D引擎(Ruby)，支持3路顯示輸出，最大支持1920x720分辨率。 隨著(zhù)對環(huán)保駕駛、安全性和舒適性要求的提高，人與汽車(chē)以及與外界相關(guān)聯(lián)的信息量也越來(lái)越大。并且這些信息正變得越來(lái)越復雜多樣，如電動(dòng)汽車(chē)的電池、車(chē)輛故障診斷、攝像頭影像、警告、導航、智能手機連接和云連接等信息。 迄今為止，這些信息是通過(guò)中控顯示屏、儀表板顯示屏和抬頭顯示器等分別顯示和控制的（圖5）。但是，為了實(shí)時(shí)和直觀(guān)地向駕駛員傳達汽車(chē)及其周?chē)闆r，需要將各種信息匯集到一處，進(jìn)行集中處理，并根據不同駕駛場(chǎng)景選擇最佳形式呈現出來(lái)。多屏(Integrated HMI)全液晶儀表系統即可實(shí)現這個(gè)功能，在促進(jìn)人、車(chē)、環(huán)境和諧的同時(shí)，使駕駛更加順暢。
圖5. 傳統的顯示控制（分散型）。 MB86R20系列能夠整合來(lái)自攝像系統和信息主機系統等各種來(lái)源的影像信息，并根據駕駛場(chǎng)景以最佳表現形式顯示到中控顯示屏、儀表板顯示屏和抬頭顯示器等（圖6）。
圖6. MB86R20系列實(shí)現顯示控制（Integrated HMI）。 “由于富士通半導體具備豐富的汽車(chē)人機界面開(kāi)發(fā)經(jīng)驗，針對3D全虛擬儀表方案，我們可以幫助客戶(hù)根據自己具體需求進(jìn)行個(gè)性化創(chuàng )新開(kāi)發(fā)，可以自由集成虛擬儀表、倒車(chē)影像、導航等信息�！敝芎蒲笾赋�。 此外，為便于設計師和技術(shù)人員協(xié)作，富士通半導體提供用于多屏(Integrated HMI)全液晶儀表系統界面設計(HMI)工具“CGI Studio”。利用該工具可最大限度發(fā)揮MB86R20系列的性能，由于設計師和技術(shù)人員的協(xié)同配合，設計師所繪制的內容通過(guò)MB86R20可立即再現出來(lái)，以減少產(chǎn)品化過(guò)程中的返工。 實(shí)現帶識別功能的360°全景百萬(wàn)像素3D成像系統 “帶識別功能的360°全景百萬(wàn)像素3D成像系統”可用三維的方式并且無(wú)遺漏地向駕駛者傳遞汽車(chē)周?chē)奈ｋU情況，能夠通過(guò)車(chē)載屏幕自由的觀(guān)察整車(chē)360°影像，在行駛、倒車(chē)時(shí)可以獲得更詳盡的路面信息，這就減少了因為車(chē)輛死角造成的事故發(fā)生概率，尤其是在人口稠密、路況復雜的大城市，這一功能對于安全駕駛的幫助非常巨大。 富士通半導體采用第二代SoC芯片MB86R10(Emerald)系列的360°全景百萬(wàn)像素3D成像系統方案已投放市場(chǎng)，正在全球范圍內推廣。而其基于第三代SoC芯片MB86R20系列的方案具有多通道6路全高清數字攝像頭輸入接口，每路支持200萬(wàn)像素，每秒30幀，搭載世界領(lǐng)先的360°全景拼接算法，具有漸進(jìn)物體檢測功能的ADAS系統�？赏瑫r(shí)實(shí)現從任意角度觀(guān)察汽車(chē)周?chē)闆r和并減少視野盲區這兩項功能，讓駕駛者更加安全、放心。
圖7. 帶識別功能的360°全景百萬(wàn)像素3D成像系統。 另外，由于可以同時(shí)處理來(lái)自6個(gè)攝像頭的影像，因而可進(jìn)一步拓展適用場(chǎng)景的范圍以及提高三維影像表現的自由度。 富士通半導體在世界上首次把漸近物體檢測功能（該功能可通知駕駛員附近的人、自行車(chē)和其它物體）集成到360°全景3D視頻成像系統，可以讓駕駛員從任何角度在3D環(huán)境下查看整個(gè)環(huán)境。漸近物體算法是與富士通實(shí)驗室聯(lián)合開(kāi)發(fā)的，作為360°全景3D視頻成像系統的一部分實(shí)施，這尚屬世界首演。 提供整套方案，縮短開(kāi)發(fā)周期 富士通半導體還為其SoC提供用途廣泛的軟件工具包，僅使用比以前更加少的工作量就可以完成高性能系統的一站式開(kāi)發(fā)。例如，被納入多個(gè)模型的顯示模塊和平臺的開(kāi)發(fā)，大大減少了顯示器系統的零部件數量，同時(shí)還方便重復使用不同車(chē)輛模型的產(chǎn)品。其帶漸近物體檢測功能的360°全景百萬(wàn)像素3D視頻成像系統不但兼容為前版技術(shù)開(kāi)發(fā)的工具包軟件，還具有軟件使能漸近物體檢測功能。 最重要的，富士通半導體針對中國市場(chǎng)提供整套方案，不只是提供底層的芯片及芯片的驅動(dòng)，還提供上層的應用軟件，包括拼接算法，UI的儀表設計工具等，給客戶(hù)提供一站式服務(wù)。 “業(yè)內的友商通常只是提供底層的芯片和驅動(dòng)，而上層的方案和軟件是來(lái)自第三方，這樣，客戶(hù)就需要找第三方廠(chǎng)商合作，而富士通半導體提供整套方案，這意味著(zhù)客戶(hù)拿到方案，工程師就可以開(kāi)始設計，不需要找第三方。富士通半導體的方案使得客戶(hù)能夠在最短的時(shí)間內，做出滿(mǎn)足市場(chǎng)需求的產(chǎn)品，這就為客戶(hù)贏(yíng)得了Time to Market，促使產(chǎn)品快速上市�！敝芎蒲筇貏e強調。 |
