汽車存儲器的種類和功能是什么

2023年汽車存儲器市場規(guī)模大約60億美元，也是存儲器市場唯一亮點，唯一增長點。汽車智能化、電動化推動汽車存儲器市場強(qiáng)勁增長，預(yù)計到2028年市場規(guī)模達(dá)到100億美元。

汽車存儲非常重要，特斯拉Model S曾用過非車規(guī)級的存儲，即SK hynix的H26M42003GMRA，是2014年的老產(chǎn)品了。頻繁的OTA和高溫導(dǎo)致其失效，最終導(dǎo)致頻繁死機(jī)黑屏，這種故障無法通過OTA解決，必須拆開車機(jī)，取下芯片，更換車規(guī)級芯片才能解決。不用說，這個解決辦法成本極高。

汽車?yán)锩總€SoC和高端MCU都需要存儲器配合，用量最大的是座艙SoC和智能駕駛SoC，其次是T-Box和儀表，再次是網(wǎng)關(guān)和底盤。 ? 存儲器主要分為三類: ?

一類是DRAM，做數(shù)據(jù)和代碼緩存，主流的是LPDDR4和LPDDR5；

第二類是存儲數(shù)據(jù)，主流的是eMMC和UFS；

第三類是存儲代碼，主流的是NOR Flash。

上汽飛凡R7智能駕駛域控制器

我們以上圖中的上汽飛凡R7智能駕駛域控制器為例來研究汽車存儲，中間的大芯片就是英偉達(dá)Orin-X，外圍4片美光的LPDDR5內(nèi)存，型號MT62F1G64D8EK-031 AAT:B，容量8GB，速率6400MB/s，x64位寬，這是美光的新產(chǎn)品。一片美光的eMMC，代號為JWD65，型號為MTFC32GASAQHD-AAT，容量為32GB，時鐘頻率200MHz，速度比較慢，應(yīng)該主要存放啟動根目錄文件。一片美光的UFS，代號HSA06，型號 MTFC256GAVATTC-AAT，是UFS3.1版本，容量256GB，應(yīng)該主要是存放智能駕駛感知模型和決策模型以及相關(guān)文件的，這個容量是理想雙Orin自動駕駛控制器的兩倍。在JWD65右邊還有一顆用于啟動的串行Flash，型號MX25U51279，容量512Mb，由中國臺灣旺宏提供。另一側(cè)也有串行Flash，型號為MX78U64A00FXDR02，容量也是512Mb，也是由旺宏提供。

理想L8/L9的座艙域控制器SA8155P模塊

上圖是理想L8/L9的座艙域控制器SA8155P模塊，使用兩片LPDDR4，LPDDR4芯片由美光提供，型號為MT53E1536M32D4DT-046 AIT:A，容量為6GB，速率為4266Mbps。UFS方面也是美光供應(yīng)的，就在SA8155P下方，代號HSA12，型號為MTFC128GAZAOTD-AAT，容量為128GB，標(biāo)準(zhǔn)為UFS2.1。

蔚來ET7的SA8155P模塊

蔚來ET7的SA8155P模塊，使用兩片美光的D9XKN芯片。D9XKN是美光的LPDDR4芯片，正式型號為MT53E2G32D4DT-046，容量為64Gb，即8GB。蔚來的UFS來自三星，型號為KLUEGAJ1ZD-C0CQ，容量256GB，版本是UFS2.1，電壓1.8/3.3伏，界面為G3 2Lane。在PCB板背面還有一片SA8155P Boot Loader的串行NOR Flash芯片，由美光提供，芯片標(biāo)識為RW199，型號為MT25QL128ABA8ESF-0AAT，容量為128Mb，電壓2.7-3.6伏，溫度范圍為-40℃到105℃。

日產(chǎn)最新的座艙芯片

上圖是日產(chǎn)最新的座艙芯片，日系車一向以電子架構(gòu)落后而著稱，日系車落后國產(chǎn)車約10-20年，原因其一是日系車供應(yīng)鏈捆綁得很緊，沒有動力升級，二是節(jié)約成本。日產(chǎn)這款座艙使用了極為罕見的DDR3內(nèi)存，這是2002年的標(biāo)準(zhǔn)了，距今已超過20年了，基本上沒有廠家生產(chǎn)了。但日系車仍然在用，DDR3內(nèi)存是中國臺灣地區(qū)的鈺創(chuàng)供應(yīng)的，鈺創(chuàng)是罕見的內(nèi)存設(shè)計公司，自己設(shè)計內(nèi)存再委托華邦晶圓廠代工，型號為EM6HE16EWAKG-10H，容量為每片4Gb，也就是僅有0.5GB，估計制造工藝是350納米，而現(xiàn)在3納米的芯片都要量產(chǎn)了。同時日產(chǎn)還使用了一片同步SDRAM芯片，同樣極其古老，還是由鈺創(chuàng)提供，容量僅16Mb，體積碩大，可能是1000納米制造工藝，也有20年以上的歷史。eMMC方面則用了國產(chǎn)的江波龍，容量8GB。在PCB板背面，還有一顆存儲，是中國臺灣地區(qū)晶豪科技公司提供的Bootloader Flash，型號EM29LV320A，容量只有48Mb，體積碩大。

美光壟斷了高端市場，車載領(lǐng)域超過1GB的DRAM市場90%都被美光收入囊中，一來是這個市場比較小，PC領(lǐng)域的市場規(guī)模是其10倍以上，三星和SK Hynix對該市場很少關(guān)注。二來美光和高通、英偉達(dá)乃至瑞薩這些SoC企業(yè)會提供定制服務(wù)，這些SoC會指定用美光的存儲。只有韓系車少量使用三星的大容量DRAM。

每次運算的時候，CPU發(fā)出指令，權(quán)重模型從UFS中被取出暫存在DRAM中，如果有顯存的話，就放在顯存里，通常顯存比共享DRAM帶寬要高得多，這樣每次運算就無需從UFS中取出，這也是DRAM和顯存存在的意義，它的速度比UFS快太多了。

來源：JEDEC

存儲行業(yè)的標(biāo)準(zhǔn)由JEDEC把持，JEDEC 固態(tài)技術(shù)協(xié)會是微電子產(chǎn)業(yè)的領(lǐng)導(dǎo)標(biāo)準(zhǔn)機(jī)構(gòu)。在過去50余年間，JEDEC所制定的標(biāo)準(zhǔn)為全行業(yè)所接受和采納。作為一個全球性組織，JEDEC的會員構(gòu)成是跨國性的。JEDEC不隸屬于任何一個國家或政府實體。JEDEC的標(biāo)準(zhǔn)制定程序使生產(chǎn)商與供應(yīng)商齊聚一堂，通過50個委員會和分委員會來完成制定標(biāo)準(zhǔn)的使命，以滿足多樣化的產(chǎn)業(yè)發(fā)展與技術(shù)需要。JEDEC擁有近300家會員公司，包括業(yè)內(nèi)幾乎所有前100家公司。在JEDEC的投票程序中，一家公司，無論其公司規(guī)模及影響力大小，只有一票投票權(quán)。標(biāo)準(zhǔn)只有在委員會三分之二多數(shù)投票通過時才能采納。所有標(biāo)準(zhǔn)最終都由理事會投票批準(zhǔn);批準(zhǔn)需要75%的多數(shù)票贊成。

不過JEDEC的標(biāo)準(zhǔn)還是需要花點小錢才能看到，比如LPDDR4X的標(biāo)準(zhǔn)需要花106美元，LPDDR5X的標(biāo)準(zhǔn)要459美元。當(dāng)然了這是幾百頁的詳細(xì)標(biāo)準(zhǔn)，普通人無需知道這么詳細(xì)的標(biāo)準(zhǔn)。??

來源：JEDEC

目前最新的移動DRAM標(biāo)準(zhǔn)是LPDDR5X，是2021年6月底發(fā)布的。LPDDR4/LPDDR4X因為不支持Bank Grouping (組塊)，因此價格比LPDDR5還高，同時LPDDR4/LPDDR4X是雙通道的，帶寬比LPDDR5還高。LPDDR4X與LPDDR4的區(qū)別在于Vddq，Vddq是DRAM I/O緩沖的電壓，基本上與核心電壓VDD合二為一了，電壓越低意味著可以有更快的速率和更低的功耗。為了緩解LPDDR5帶寬還不如LPDDR4的尷尬，LPDDR5X出現(xiàn)了，它與LPDDR5最大區(qū)別就是速率提高到8533Mbps，追平LPDDR4（LPDDR4是雙通道），理論最高帶寬從51.2GB/s提升至68.26GB/s。同時它是可變電壓，最低可到0.5伏，最高1.1伏，功耗降低約20%，對手機(jī)挺合適的，小米13也是全球第一個使用LPDDR5X的機(jī)型，不過對車載領(lǐng)域就無所謂了，這點功耗微不足道。目前也沒有車規(guī)級的LPDDR5X產(chǎn)品問世，鑒于LPDDR5X提升有限，已經(jīng)有人搶跑了，SK Hynix已經(jīng)推出LPDDR5T，最高速率9600Mbps，比LPDDR5提升13%，LPDDR5T就是未來的LPDDR6。

GDDR本來是用在顯卡上的，但由于AI持續(xù)進(jìn)化，Transformer流行于汽車行業(yè)，對存力需求越來越強(qiáng)，于是特斯拉第一個使用GDDR6，但目前還沒有車規(guī)級GDDR6產(chǎn)品。

來源：JEDEC

目前已經(jīng)有了GDDR6X。鑒于GDDR的重要性，三星不甘心讓美光持續(xù)領(lǐng)先，三星在今年7月宣布內(nèi)部已經(jīng)完成GDDR7的內(nèi)部開發(fā)，2024年初就可以出貨，實際GDDR7的標(biāo)準(zhǔn)還未確定。

來源：JEDEC

三星對GDDR6也做了小幅度改動，改動后理論最高帶寬從672GB/s提高到768GB/s，上表中有一個地方錯了，256bit應(yīng)該是384bit。GDDR7則達(dá)到1TB/s，逼近昂貴的HBM了。

編輯：黃飛