智能座艙和自動駕駛促使汽車存儲需求迅速提升

（文/程文智）自去年開始，新能源汽車駛?cè)肓税l(fā)展快車道，盡管全球汽車總銷量并沒有增加，甚至有所下滑，但新能源汽車的發(fā)展卻異常迅猛，特別是國內(nèi)市場。去年，國內(nèi)新能源汽車的銷量是330萬輛，但今年1至10月份的累計銷量已達(dá)443.2萬輛，業(yè)內(nèi)普遍預(yù)計今年銷量將突破685萬輛，遠(yuǎn)超年初和年中的550、600萬輛的市場預(yù)期。對于明年的行情，雖然7月份以來產(chǎn)能的增速超過了定單的增速，但業(yè)內(nèi)人士對于明年的銷量依然樂觀。

新能源汽車的迅猛增長與其良好的駕駛體驗(yàn)有著很強(qiáng)的關(guān)聯(lián)性，我們可以看到現(xiàn)在的汽車電動化、智能化和網(wǎng)聯(lián)化程度越來越高。根據(jù)乘聯(lián)會的統(tǒng)計，10月新能源車國內(nèi)零售滲透率30.2%，較2021年10月18.5%的滲透率提升11個百分點(diǎn)。智能化指數(shù)已達(dá)44.3，也就是說新出廠的車型當(dāng)中有44.3%的車型都包含了L1及以上的自動加值功能。

另據(jù)佐思汽研數(shù)據(jù)，2022年1-9月國內(nèi)乘用車L2及L2+級ADAS裝配率達(dá)33.5%，其中L2級為28.4%；L2+級（高階輔助駕駛）為5.1%；同期我國高速領(lǐng)航功能（NOA）裝配量13.9萬輛，同比增長387%。隨著魏牌摩卡、小鵬P5等新車型落地，城市NOA將實(shí)現(xiàn)突破。未來1-2年內(nèi)，將有更多智能化車型搭載高速、城市NOA功能，預(yù)計到2025年L2及L2+級ADAS裝配率將超過50%。

汽車的電動化、智能化和網(wǎng)聯(lián)化指數(shù)的增長，帶來的最直接的影響就是汽車內(nèi)的電子產(chǎn)品越來越多，比如越來越多的攝像頭、雷達(dá)、激光雷達(dá)等傳感器；越來越大的屏幕；音效更高的汽車音響；甚至是以太網(wǎng)絡(luò)和人工智能技術(shù)等都被引入汽車。而把這些歸類的話，主要體驗(yàn)的提升其實(shí)是在智能座艙和自動駕駛這兩個方面。

智能座艙和自動駕駛是汽車最為突出的兩個變化

現(xiàn)在汽車中的屏幕是變得越來越大，越來越多了，因此我們可以看到在智能座艙域，“一芯多屏”已經(jīng)成為了車內(nèi)屏幕的主要形態(tài)，人機(jī)交互的功能方式也自逐漸完善和豐富，比如HUD、語音交互、車載娛樂系統(tǒng)、高清液晶儀表、手勢交互、OTA升級功能等。

其實(shí)智能座艙解決方案也在發(fā)生一些變化，比如在車上多屏幕的方案興起之出，廠商普遍采用了硬件隔離的方案，即車上不同的屏幕之間從CPU、其他硬件、操作系統(tǒng)和應(yīng)用都是獨(dú)立的，這樣的方案架構(gòu)簡單、穩(wěn)定性高，不過也有一些缺點(diǎn)，那就是每一套系統(tǒng)都要做相應(yīng)的獨(dú)立設(shè)計，在應(yīng)用資源和整體成本上需要付出額外的代價。但近些年來，隨著硬件虛擬化技術(shù)的成熟，Hypervisor虛擬化方案逐漸成為了支撐一芯多屏的主流方案，與傳統(tǒng)的硬件隔離方案不同，Hypervisor虛擬化方案實(shí)現(xiàn)了在同一套底層硬件技術(shù)之上完成統(tǒng)一的調(diào)度和資源分配，通過虛擬化方式劃分為不同的OS空間，搭載不同的功能用戶應(yīng)用，這個方案實(shí)現(xiàn)了硬件資源的統(tǒng)一調(diào)配，最終達(dá)到系統(tǒng)空間穩(wěn)定并節(jié)約整體成本目標(biāo)。

隨著智能座艙顯示技術(shù)的成熟，有些激進(jìn)的車廠已經(jīng)不再局限于傳統(tǒng)的屏幕顯示，二是大膽的將更多新穎、創(chuàng)新的顯示方案引入了智能座艙中，對多種方案進(jìn)行整合，給用戶提供全新的視覺體驗(yàn)。比如有車廠推出了多視覺顯示方案，所有的控制選項(xiàng)，及駕駛者需要的信息都通過三個層級顯示在駕駛者的視野正前方，第一層級是帶有兩個顯示屏的方向盤；第二層級是方向盤后的透明曲面屏；第三層級是擋風(fēng)玻璃上的全覆蓋ARHUD。

當(dāng)然，除了這些顯示方案，車載升學(xué)也頗受關(guān)注。經(jīng)過多年的發(fā)展，智能座艙中的車載聲學(xué)也有了很大的變化，語音交互功能經(jīng)歷了從早期機(jī)械師的語音交互、自然語音交互，向帶有AI算法加持的智能語音交互和主動對話式語音交互的跨越式發(fā)展。

此外，現(xiàn)在社會中個人的智能設(shè)備越來越多，智能手機(jī)、手環(huán)、手表、藍(lán)牙耳機(jī)，平板電腦等等。智能座艙另一個顯著的特點(diǎn)就是開始具備與越來越多個人智能設(shè)備進(jìn)行交互的能力，例如發(fā)現(xiàn)設(shè)備、設(shè)備間通信、功能調(diào)用等。

一般來說，智能座艙與這些個人智能設(shè)備交互主要是基于某些物理連接或者軟件層面協(xié)議連接，但由于各種設(shè)備之間的兼容性不同，通常來說，傳統(tǒng)意義上的連接還會遇到連接不穩(wěn)定、不方便，功能有限等問題。近些年來，隨著生態(tài)級操作系統(tǒng)的逐漸完備，智能座艙與個人周邊智能設(shè)備聯(lián)動變的越來越穩(wěn)定，功能也越來越強(qiáng)大。新生態(tài)操作系統(tǒng)的發(fā)展給智能座艙用戶帶來了更好、更新的跨設(shè)備用戶體驗(yàn)。

而自動駕駛的出現(xiàn)則拓展了人們對于無人駕駛的應(yīng)用和想象空間。不過目前的自動駕駛需要高精地圖的支持，加上各種傳感器在汽車上的使用，為ADAS系統(tǒng)提供了豐富的決策判斷的數(shù)據(jù)。憑借著自動駕駛平臺的強(qiáng)大算力和高精地圖數(shù)據(jù)的支持，自動駕駛和輔助駕駛可以提供更加友好和更低延遲的可視交互，為人們提供更好的自動駕駛體驗(yàn)。

近年來，自動駕駛有一個顯著的發(fā)展趨勢，那就是逐漸與智能座艙實(shí)現(xiàn)融合。已經(jīng)有車企開始使用創(chuàng)新性計算架構(gòu)重新設(shè)計汽車，逐步打破以功能劃分的功能域限制，實(shí)現(xiàn)自動駕駛和智能座艙的融合，加速向整車集中式架構(gòu)的轉(zhuǎn)變。

智能座艙和自動駕駛促進(jìn)了車載存儲的發(fā)展

車載存儲是這幾年汽車智能化和網(wǎng)聯(lián)化后，需求才開始增長的，早期的車內(nèi)需要用的存儲并不多。在上個世紀(jì)，車內(nèi)娛樂環(huán)境僅僅是指車載收音機(jī)和磁帶播放機(jī)，或者CD播放機(jī)，這些設(shè)備處理的只是模擬信號；到了本世紀(jì)前20年，由于GPS功能的加入，需要在車內(nèi)存儲地圖數(shù)據(jù)，以及MP3播放器需要存儲音樂文件；再到后來的行車記錄儀需要存儲攝像頭錄制的視頻，這些所有的車內(nèi)存儲應(yīng)用場景基本上以SD卡為主，容量在1GB到十幾GB為主。

但如今汽車被賦予了更多輔助功能，包括基于高帶寬視頻流數(shù)據(jù)的ADAS環(huán)視輔助系統(tǒng)、基于互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的智能座艙信息娛樂系統(tǒng)、基于5G熱點(diǎn)連接的云數(shù)據(jù)存儲、車聯(lián)網(wǎng)端邊云的車載網(wǎng)管系統(tǒng)等等，這些新的應(yīng)用對車載存儲提出了更高的要求，相應(yīng)的存儲容量需求也提升到了更高的要求，可能需要接近TB級的存儲需求。

可以預(yù)見，在不遠(yuǎn)的將來，隨著車內(nèi)新應(yīng)用賦能，比如基于數(shù)字駕艙的中控車載電腦系統(tǒng)，它可以將電商購物平臺接入車內(nèi)為后排乘客提供更豐富的視聽娛樂節(jié)目，同時還要做好EDR這一類駕駛突發(fā)事件記錄儀的日志記錄，并處理各路傳感器的采樣輸入信息，還要為駕乘人員提供合理的建議輔助作出決策，這一切不斷升級進(jìn)化的智能系統(tǒng)對車載存儲需求要求擴(kuò)大到數(shù)十GB的范圍。

車載存儲的需求在持續(xù)增長，那么對車載存儲器件有哪些發(fā)展變化呢？首先，對于存儲器件來說，最為基礎(chǔ)的功能就是數(shù)據(jù)的讀和寫。比如智能座艙中的電子儀表盤、車載娛樂系統(tǒng)、導(dǎo)航系統(tǒng)等，對存儲器件來說主要是密集讀取需求；而自動駕駛相關(guān)的功能，例如雷達(dá)、攝像頭和各種傳感器需要存儲和分析大量的實(shí)時數(shù)據(jù)，以配合高計算負(fù)載和實(shí)時決策的需求，此時對存儲器來說主要是密集寫入需求。伴隨著智能座艙和自動駕駛發(fā)展和功能的融合，對存儲器件的需求開始轉(zhuǎn)向同時支持密集讀取和寫入。

其次，除了對基本讀寫需求的變化，車載存儲的接口類型也在隨著車載應(yīng)用的演化在發(fā)生變化。從最早的數(shù)字儀表盤、行車記錄儀發(fā)展到后期的高性能車載電腦，高級輔助駕駛等車載功能，伴隨著模塊不斷變化，車載存儲接口逐步從SD卡接口、e.MMC接口向速度更快、功能更豐富的UFS、PCIe等接口轉(zhuǎn)化。

從時間線上來看，當(dāng)前的車載存儲市場中e.MMC和UFS占據(jù)最主要市場份額，SD卡由于性能和接口協(xié)議的限制使用的場景在逐年縮減，更高性能的PCIe、SSD等產(chǎn)品也會逐步發(fā)展，擴(kuò)大車載存儲的相應(yīng)份額。

總的來看，NAND Flash車載存儲在當(dāng)前的汽車模塊中應(yīng)用廣泛，從車載通信系統(tǒng)到智能座艙的車身控制、娛樂系統(tǒng)、行車監(jiān)控等再到車輛的EDR、自動駕駛模塊等均有應(yīng)用，在車載應(yīng)用各個模塊中都發(fā)揮著重要作用。

另外，對于車載存儲其的品質(zhì)，主要從性能、可靠性、溫度范圍和增強(qiáng)特性四個方面來衡量。首先，要制造商具備多年的閃存研發(fā)經(jīng)驗(yàn)積累，才能保證產(chǎn)品在滿足高性能條件下同時具備可靠的品質(zhì)保障。其次，滿足車用電子元件的AEC-Q100和國際標(biāo)準(zhǔn)。三是，要能適應(yīng)負(fù)40度到正85度的寬溫和負(fù)40度到正105度的超寬溫的工作環(huán)境、工作溫度要求。四是，要具備溫度管理、快速啟動、智能分區(qū)，滿足汽車生產(chǎn)條件的100%存儲空間的數(shù)據(jù)預(yù)燒錄要求。

結(jié)語

隨著汽車電動化，智能化和網(wǎng)聯(lián)化的發(fā)展，如今的造車新勢力推出的新能源車不斷顛覆傳統(tǒng)汽車的認(rèn)知，新一代車更像是帶有4個輪子的電腦或者巨大的智能手機(jī)，其自帶的人機(jī)交互系統(tǒng)，比如基于現(xiàn)場增強(qiáng)的3D地圖導(dǎo)航功能，抬頭數(shù)據(jù)顯示功能以及更強(qiáng)大的點(diǎn)播視聽娛樂功能都會給駕乘人員帶來革命性的體驗(yàn)改變。

再加上自動駕駛系統(tǒng)的引入，汽車對存儲的需求在迅速增加。據(jù)悉目前國內(nèi)已有的自動駕駛汽車實(shí)際上路測試的汽車無一例外都用到了海量的存儲。