數(shù)據(jù)存儲(chǔ)會(huì)給智能汽車帶來(lái)怎樣的機(jī)會(huì)？

“2017-2021年間，汽車內(nèi)存市場(chǎng)將增長(zhǎng)140%?！边@是全球三大DRAM存儲(chǔ)器、六大NAND閃存生產(chǎn)商之一美光科技的預(yù)測(cè)。

據(jù)路透社報(bào)道，美光科技（Micron Technology）表示，計(jì)劃在未來(lái)12年內(nèi)斥資30億美元擴(kuò)建位于弗吉尼亞州的一家工廠。

該擴(kuò)張計(jì)劃旨在滿足汽車芯片日益增長(zhǎng)的需求。按照預(yù)計(jì)，L5級(jí)自動(dòng)駕駛車輛對(duì)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的需求將是目前車輛的9倍DRAM數(shù)量和100倍NAND閃寸量。

目前，美光科技是全球汽車領(lǐng)域第一大DRAM存儲(chǔ)提供商，盡管目前汽車內(nèi)存市場(chǎng)空間相對(duì)較小，但自動(dòng)駕駛正在縮小這個(gè)差距。

傳統(tǒng)汽車需要帶寬小于60GB/s的DRAM存儲(chǔ)器解決方案。對(duì)于瞄準(zhǔn)2020年L2及L3級(jí)自動(dòng)駕駛車型的系統(tǒng)，美光科技現(xiàn)在正在開發(fā)的汽車使用x32 LPDRAM組件，I/O信令速度可達(dá)4266Mb/s。

三星電子也在今年4月宣布已開始批量生產(chǎn)汽車用10nm級(jí)16Gb LPDDR4X DRAM。最大容量為32Gb，可滿足汽車1級(jí)125°C的溫度要求，數(shù)據(jù)處理速度也可達(dá)到4266Mbps。

據(jù)平均估計(jì)，存儲(chǔ)系統(tǒng)將需要512GB/s-1024GB/s帶寬來(lái)支持3級(jí)和4級(jí)自動(dòng)駕駛能力。

目前，滿足這一帶寬需求的兩個(gè)競(jìng)爭(zhēng)者是GDDR6和HBM2。其中，GDDR6是解決汽車工業(yè)要求的可靠性和溫度范圍約束的最佳選擇。

而HBM2是高度集成的方案，這允許更小的空間占用，使用在SoC設(shè)計(jì)上的下一代內(nèi)存協(xié)定，可達(dá)到2Gb/s單一針腳帶寬、最高1024支針腳(PIN)，總帶寬256GB/s。

去年年底，Intel就發(fā)布了全球首款集成HBM2顯存的FPGA(現(xiàn)場(chǎng)可編程陣列)芯片“Strtix 10 MX”，可提供高達(dá)512GB/s的帶寬，相比于獨(dú)立DDR2顯存提升了足足10倍。

同時(shí)，三星也表示，其8GB容量的HBM2是專為下一代超級(jí)計(jì)算機(jī)、人工智能(AI)與繪圖系統(tǒng)所設(shè)計(jì)，號(hào)稱能提供最高等級(jí)的DRAM性能水平。

但HBM2目前還非常昂貴，并且需要額外的資源來(lái)確保在苛刻的汽車環(huán)境中的可靠性。

未來(lái)的趨勢(shì)，在中央域控制器必須做融合，這需要主內(nèi)存。如果不想壓縮原始數(shù)據(jù)，至少將需要巨大的存儲(chǔ)帶寬。同時(shí)，在復(fù)雜的數(shù)據(jù)處理架構(gòu)下，又需要一組完全不同的內(nèi)存體系結(jié)構(gòu)。

所有這些都意味著更多的數(shù)據(jù)處理和存儲(chǔ)。除了需要增加DRAM外，由于新的ADAS功能增加和傳統(tǒng)信息娛樂(lè)系統(tǒng)的功能（訪問(wèn)Web和云）不斷豐富，實(shí)時(shí)高精地圖數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)更新，還需要更多使用NAND閃存進(jìn)行存儲(chǔ)。

除了滿足傳感器數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)處理，未來(lái)一大趨勢(shì)就是汽車制造商被要求強(qiáng)制安裝集成的“黑匣子”記錄器來(lái)記錄視頻和傳感器數(shù)據(jù)。

黑匣子不僅存儲(chǔ)來(lái)自已經(jīng)安裝在車輛中的各種攝像頭的視頻，而且還記錄來(lái)自LIDAR和RADAR傳感器的數(shù)據(jù)。

目前，自動(dòng)駕駛黑匣子基于2個(gè)存儲(chǔ)子系統(tǒng)。第一存儲(chǔ)器子系統(tǒng)由30秒臨時(shí)存儲(chǔ)器緩沖區(qū)組成，通?；贒RAM或非易失性存儲(chǔ)器。用于長(zhǎng)期數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的第二存儲(chǔ)器子系統(tǒng)基于非易失性存儲(chǔ)器技術(shù)，例如SSD。

設(shè)計(jì)這種系統(tǒng)的主要挑戰(zhàn)之一是設(shè)計(jì)和選擇用于循環(huán)緩沖區(qū)的存儲(chǔ)器?？紤]到傳感器可以在1Gb/s的持續(xù)帶寬下產(chǎn)生數(shù)據(jù)，存儲(chǔ)30秒需要30GB的存儲(chǔ)容量。

除了純粹的存儲(chǔ)容量挑戰(zhàn)之外，對(duì)設(shè)備的壽命也有嚴(yán)格的耐久性要求。例如，在汽車的使用壽命中記錄8000小時(shí)將需要總的字節(jié)寫入能力，容量為29個(gè)Petabyte。

此外，黑匣子需要支持從-40度到+105度的溫度范圍，并且應(yīng)該具有斷電至少一個(gè)月的數(shù)據(jù)保持能力。

往后看，存儲(chǔ)的架構(gòu)也是一大問(wèn)題。是共享內(nèi)存和存儲(chǔ)還是分布式架構(gòu)，仍然需要視汽車主機(jī)廠和零部件廠商的方案選擇而定。

比如，有些需要從內(nèi)存中快速回調(diào)，有些則需要使用某種類型的存儲(chǔ)器在不同的時(shí)間段進(jìn)行存儲(chǔ)。而且?guī)缀跛械某绦蚨急仨毐粯?gòu)建到系統(tǒng)中，并且以一種可以被快速移動(dòng)的安全關(guān)鍵系統(tǒng)使用的方式來(lái)管理。

由于極端條件可能影響可靠性和未知因素，對(duì)于行業(yè)來(lái)說(shuō)，還有很多需要考慮的問(wèn)題。