不斷增長(zhǎng)的存儲(chǔ)需求推動(dòng)更多的NAND進(jìn)入汽車(chē)設(shè)計(jì)

隨著汽車(chē)電氣化的快速發(fā)展，汽車(chē)子系統(tǒng)中對(duì)閃存的需求也在增加。這些子系統(tǒng)中的許多現(xiàn)在需要與現(xiàn)代智能手機(jī)和個(gè)人電腦一樣多的內(nèi)存和存儲(chǔ)，并且，如果累積起來(lái)，可能會(huì)導(dǎo)致車(chē)輛具有多達(dá)3 TB的板載閃存。

請(qǐng)考慮以下事項(xiàng)：

信息娛樂(lè)系統(tǒng)是當(dāng)今車(chē)輛內(nèi)存存儲(chǔ)的最大驅(qū)動(dòng)力。幾年前，IVI平臺(tái)平均需要大約16 GB的存儲(chǔ)空間，而現(xiàn)代車(chē)輛現(xiàn)在利用64、128甚至256 GB的容量來(lái)支持3D地圖等應(yīng)用。

ADAS、自主性和導(dǎo)航功能可以使用 64 GB 到 1 TB 不等的任何空間，以支持本地?cái)?shù)據(jù)記錄和無(wú)線(xiàn) （OTA） 軟件更新。

數(shù)字儀表盤(pán)甚至需要 8 到 16 GB 的閃存。

為了在利潤(rùn)緊張的汽車(chē)市場(chǎng)中將成本保持在最低水平，汽車(chē)制造商及其供應(yīng)商也在使用消費(fèi)級(jí)存儲(chǔ)技術(shù)。當(dāng)然，在某些子系統(tǒng)（如ADAS或集群）中，這可能會(huì)導(dǎo)致可靠性和耐用性問(wèn)題。

從 eMMC 到 UFS 用于汽車(chē)存儲(chǔ)

eMMC內(nèi)存與早期智能手機(jī)中常見(jiàn)的閃存類(lèi)型相同，至今仍在汽車(chē)市場(chǎng)上占據(jù)主導(dǎo)地位。這些存儲(chǔ)器和存儲(chǔ)設(shè)備針對(duì)汽車(chē)用例進(jìn)行了改造，包括擴(kuò)展的溫度范圍、更嚴(yán)格的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)、更長(zhǎng)的生命周期支持和更低的故障率等功能。

然而，現(xiàn)代智能手機(jī)已經(jīng)從eMMC過(guò)渡到通用閃存（UFS），改變了市場(chǎng)動(dòng)態(tài)，有利于新技術(shù)。此外，UFS 的性能比其前代產(chǎn)品更高，提供明顯更快的讀/寫(xiě)性能，并且還支持更高的容量（圖 2）。東芝管理閃存產(chǎn)品總監(jiān)Scott Beekman解釋道。

“汽車(chē)中使用的內(nèi)存正在從智能手機(jī)中獲取內(nèi)存，由于規(guī)模經(jīng)濟(jì)，這是汽車(chē)的一大驅(qū)動(dòng)力，”Beekman說(shuō)?！艾F(xiàn)在他們正在轉(zhuǎn)向UFS內(nèi)存，這在中高端智能手機(jī)中幾乎占主導(dǎo)地位。

“從理論上講，UFS的接口速度也是eMMC接口能力的3倍。就實(shí)際性能而言，讀取優(yōu)勢(shì)使讀取速度提高了 250%。

隨著越來(lái)越多的安全關(guān)鍵型數(shù)據(jù)進(jìn)入汽車(chē)子系統(tǒng)，啟動(dòng)時(shí)間變得越來(lái)越重要，這種性能提升顯然是有益的。

為了確保新興汽車(chē)UFS解決方案的更高可靠性，東芝等供應(yīng)商正在集成新功能。例如，閃存控制器中集成了額外的規(guī)定，以確保它知道 UFS 設(shè)備的狀態(tài)、內(nèi)部溫度等。例如，稱(chēng)為刷新功能，一旦 UFS 設(shè)備超過(guò) 105oC，它就可以通知主機(jī)限制設(shè)備的速度，然后在內(nèi)存基板上運(yùn)行診斷程序。

暫時(shí)不要考慮其他選擇：用于汽車(chē)的NOR和LPDRAM。

當(dāng)然，車(chē)輛內(nèi)的其他應(yīng)用仍然需要更堅(jiān)固可靠的閃光燈技術(shù)。因此，汽車(chē)制造商和一級(jí)供應(yīng)商必須為不同的子系統(tǒng)考慮不同的解決方案。

美光嵌入式業(yè)務(wù)營(yíng)銷(xiāo)副總裁Kris Baxter表示：“NOR閃存為參數(shù)數(shù)據(jù)、傳感器校準(zhǔn)數(shù)據(jù)、錯(cuò)誤日志以及用于A(yíng)DAS系統(tǒng)某些功能初始啟動(dòng)的程序代碼提供了高度可靠的存儲(chǔ)，而LPDRAM則提供高性能存儲(chǔ)器，以支持處理器的持續(xù)計(jì)算要求。

但百特也意識(shí)到，在前視攝像頭系統(tǒng)等系統(tǒng)中需要另一種解決方案，這些系統(tǒng)受到小尺寸和低于7 W的功率預(yù)算的限制。

“隨著智能相機(jī)支持重要的人工智能推理，總功耗和高功率效率都成為重要屬性，”他說(shuō)。這需要高帶寬、低功耗的存儲(chǔ)器，如LPDRAM。

“美光的45nm NOR閃存在設(shè)計(jì)時(shí)充分考慮了汽車(chē)的安全性。Xccela Flash為汽車(chē)應(yīng)用實(shí)現(xiàn)了特定功能，以提高穩(wěn)健性和可靠性，使系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)各種級(jí)別的安全合規(guī)性，“Baxter繼續(xù)說(shuō)道?！拔覀兊腖PDRAM采用片上ECC來(lái)消除單比特錯(cuò)誤，從而顯著提高FIT。系統(tǒng)應(yīng)用程序在系統(tǒng)級(jí)別實(shí)施額外的ECC方案來(lái)管理多位錯(cuò)誤。

“兩者都經(jīng)過(guò)設(shè)計(jì)和認(rèn)證，以滿(mǎn)足汽車(chē)的可靠性要求，但它們提供不同的功能。作為我們認(rèn)證和生產(chǎn)方法的一部分，我們能夠提供ADAS所需的高可靠性和質(zhì)量期望。

美光的NOR閃存能夠支持每個(gè)模塊100K P / E周期。同時(shí)，該公司的LPDRAM解決方案范圍從512 MB到32 GB，運(yùn)行頻率在166到2133 MHz之間。 選擇LPDRAM解決方案，如美光的Ultra2LPDDR2/4 產(chǎn)品還支持高達(dá) 125oC 的溫度范圍。

未來(lái)之路：越來(lái)越多的內(nèi)存/存儲(chǔ)

特別是隨著越來(lái)越多的自動(dòng)駕駛汽車(chē)上路，內(nèi)存和存儲(chǔ)需求只會(huì)增加。

“你聽(tīng)到估計(jì)每天存儲(chǔ)4 TB的數(shù)據(jù)，圖像信息可能沒(méi)有時(shí)間壓縮，因?yàn)檐?chē)輛是實(shí)時(shí)反應(yīng)的，”Beekman說(shuō)。

幸運(yùn)的是，內(nèi)存和存儲(chǔ)供應(yīng)商正在繼續(xù)改造具有汽車(chē)級(jí)功能的最新消費(fèi)級(jí)閃存產(chǎn)品，以降低成本并提高安全性。

審核編輯：郭婷