不斷增長的存儲需求推動更多的NAND進(jìn)入汽車設(shè)計(jì)

隨著汽車電氣化繼續(xù)快速發(fā)展，汽車子系統(tǒng)對閃存存儲的需求也在增加。其中許多子系統(tǒng)現(xiàn)在需要與現(xiàn)代智能手機(jī)和個人電腦一樣多的內(nèi)存和存儲，并且當(dāng)累積起來時，可能導(dǎo)致車輛具有高達(dá)3 TB的車載閃存。

請考慮以下事項(xiàng)：

信息娛樂系統(tǒng)是當(dāng)今車輛內(nèi)存存儲的最大驅(qū)動力。幾年前，IVI平臺平均需要大約16 GB的存儲空間，而現(xiàn)代車輛現(xiàn)在利用64、128甚至256 GB的容量來支持3D地圖等應(yīng)用。

ADAS、自治和導(dǎo)航功能可以使用 64 GB 到 1 TB 的任何地方，以支持本地?cái)?shù)據(jù)記錄和無線 （OTA） 軟件更新。

數(shù)字儀表板甚至需要 8 到 16 GB 的閃存。

為了在利潤微薄的汽車市場中將成本保持在最低水平，汽車制造商及其供應(yīng)商也在使用消費(fèi)級存儲技術(shù)。當(dāng)然，在某些子系統(tǒng)（如ADAS或集群）中，這可能會導(dǎo)致可靠性和耐用性問題。

從用于汽車存儲的電子監(jiān)控系統(tǒng)到 UFS

eMMC存儲器與早期智能手機(jī)中常見的閃存類型相同，在今天的汽車市場中仍然占主導(dǎo)地位。這些存儲器和存儲設(shè)備針對汽車用例進(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過渡到通用閃存存儲（UFS），改變了市場動態(tài)，有利于新技術(shù)。此外，UFS 的性能比其前身更高，提供明顯更快的讀/寫性能，并且還支持更高的容量（圖 2）。東芝管理閃存產(chǎn)品總監(jiān)斯科特·比克曼解釋道。

“汽車中使用的內(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)，這對汽車來說是一個很大的驅(qū)動力，”Beekman說。“現(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)勢提高了 250%。

隨著更多安全關(guān)鍵型數(shù)據(jù)進(jìn)入汽車子系統(tǒng)，啟動時間變得越來越重要，這種性能提升顯然是有益的。

為了確保新興汽車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配置，以確保它能夠識別UFS設(shè)備的狀態(tài)、內(nèi)部溫度等。例如，一旦UFS設(shè)備超過105oC，它就可以通知主機(jī)降低設(shè)備的速度，然后在內(nèi)存基板上運(yùn)行診斷程序。

現(xiàn)在還不要計(jì)算其他選項(xiàng)：用于汽車的 NOR 和 LPDRAM

當(dāng)然，車內(nèi)的其他應(yīng)用仍然需要更強(qiáng)大、更可靠的閃光燈技術(shù)。因此，汽車制造商和一級供應(yīng)商必須考慮針對不同的子系統(tǒng)提供不同的解決方案。

美光嵌入式業(yè)務(wù)營銷副總裁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)、錯誤日志以及用于初始啟動ADAS系統(tǒng)某些功能的程序代碼提供了高度可靠的存儲，而LPDRAM則提供了高性能存儲器來支持處理器的持續(xù)計(jì)算需求。

但百特也意識到，在前視相機(jī)系統(tǒng)等系統(tǒng)中需要另一種解決方案，這些系統(tǒng)受到小尺寸和小于7 W的功率預(yù)算的限制。

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

“美光的45nm NOR閃存在設(shè)計(jì)時充分考慮了汽車的安全性。Xccela閃存為汽車應(yīng)用實(shí)現(xiàn)了特定功能，以提高魯棒性和可靠性，使系統(tǒng)能夠達(dá)到各種級別的安全合規(guī)性，“Baxter繼續(xù)說道?！拔覀兊?LPDRAM 集成了片上 ECC，可消除單比特錯誤，從而顯著改善 FIT。系統(tǒng)應(yīng)用程序在系統(tǒng)級別實(shí)施額外的 ECC 方案來管理多位錯誤。

“兩者的設(shè)計(jì)和認(rèn)證都符合汽車的可靠性要求，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閃存能夠支持每個模塊100K的P / E周期。同時，該公司的LPDRAM解決方案范圍從512 MB到32 GB，運(yùn)行在166到2133 MHz之間。2LPDDR2/4 產(chǎn)品還支持高達(dá) 125oC 的溫度范圍。

未來之路：越來越多的內(nèi)存/存儲

特別是隨著越來越多的自動駕駛汽車上路，內(nèi)存和存儲需求只會增加。

“你聽到每天存儲的估計(jì)數(shù)據(jù)為4 TB，圖像信息可能沒有時間被壓縮，因?yàn)檐囕v正在實(shí)時做出反應(yīng)，”Beekman說。

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

審核編輯：郭婷