解析智能駕駛關(guān)鍵技術(shù)：LPDDR5

　　2020年SK海力士和美光都已發(fā)布了DDR5的測(cè)試樣品，這讓人們對(duì)DDR5 的商用前景著實(shí)期待。例如SK海力的DDR5，從參數(shù)來(lái)看，其內(nèi)存提供了至少兩倍于DDR4內(nèi)存的寬帶。內(nèi)存頻率將會(huì)從3200MHz起跳、最高可達(dá)8400MHz。從DDR3到DDR4，帶寬增加了33％（從1600 MHz增加到2133 MHz）。借助DDR5，SK海力士的目標(biāo)是使每個(gè)DIMM的帶寬增加50％以上。

　　將DDR5引入汽車系統(tǒng)，在提高安全能力的同時(shí)，提高了內(nèi)存、處理、可靠性和性能。最近，美光強(qiáng)調(diào)了這一點(diǎn)，它擁有“業(yè)界第一款符合關(guān)鍵硬件重點(diǎn)的汽車安全標(biāo)準(zhǔn)的低功耗DDR5 DRAM（LPDDR5）存儲(chǔ)器”。

　　DRAM級(jí)別：標(biāo)準(zhǔn)、圖形和汽車

　　在深入研究汽車存儲(chǔ)器與硬件安全之間的交叉點(diǎn)之前，首先概述下DRAM的三個(gè)級(jí)別：

　　標(biāo)準(zhǔn)DDR：面向服務(wù)器、云計(jì)算、網(wǎng)絡(luò)、筆記本電腦、臺(tái)式機(jī)和消費(fèi)類應(yīng)用，支持更寬的通道寬度、更高的密度和不同的形狀尺寸。DDR4 是這一類別目前最常用的標(biāo)準(zhǔn)，支持高達(dá) 3200 Mbps 的數(shù)據(jù)速率。但一旦上到DDR5，帶寬速度預(yù)計(jì)將達(dá)到6400 Mbps。

　　圖形DDR：它面向需要非常高吞吐量的數(shù)據(jù)密集型應(yīng)用程序，例如與圖形相關(guān)的應(yīng)用程序和數(shù)據(jù)中心加速。切換到任何基于圖形的DDR5可以啟用3.7 GB/s的全高清視頻文件。

　　低功耗移動(dòng)DDR（LPDDR）：適用于對(duì)面積和功耗非常敏感的移動(dòng)和汽車應(yīng)用。LPDDR 提供更窄的通道寬度和幾種低功耗工作狀態(tài)。LPDDR4 和 LPDDR4X 支持高達(dá) 4267 Mbps 的數(shù)據(jù)速率，是該類別中的常用標(biāo)準(zhǔn)。

　　雖然這種級(jí)別的安全性和速度是內(nèi)存設(shè)備的一大特性，但設(shè)計(jì)者應(yīng)該考慮DDR5的其他設(shè)計(jì)特性。例如，DDR5具有較低的工作電壓VDD，這意味著噪聲抗擾度的裕度較小。除此之外，由于DDR5嵌入式集成電路中存在獨(dú)立的電源管理，設(shè)計(jì)師在復(fù)雜的汽車設(shè)計(jì)方面將具有更大的靈活性。

　　美光的新LPDDR5和ASIL分類

　　美光最近發(fā)布的新LPDDR5內(nèi)存，旨在提高汽車安全性。美光的LPDDR5伴隨著廣泛的功能安全性佐證，并通過(guò)系統(tǒng)集成商進(jìn)一步降低風(fēng)險(xiǎn)，ADAS，車載信息娛樂(lè)系統(tǒng)，數(shù)字座艙和機(jī)器學(xué)習(xí)的系統(tǒng)架構(gòu)中。此外，美光簡(jiǎn)化了系統(tǒng)設(shè)計(jì)，并加快了汽車客戶的產(chǎn)品上市時(shí)間。該設(shè)備符合汽車安全完整性水平ASIL D。

　　更安全的LPDDR5可以解決系統(tǒng)和硬件故障

　　為了滿足最高級(jí)別的安全要求，LPDDR5通常包含檢測(cè)和控制操作期間內(nèi)存錯(cuò)誤的安全機(jī)制。

　　美光將汽車存儲(chǔ)器的安全風(fēng)險(xiǎn)分為兩類：系統(tǒng)故障和硬件故障。系統(tǒng)故障由存儲(chǔ)器的ECC處理，檢測(cè)在數(shù)據(jù)傳輸過(guò)程中被分類的錯(cuò)誤。硬件故障必須在測(cè)試和制造階段解決。

　　總結(jié)

　　存儲(chǔ)器是用于移動(dòng)設(shè)備、IoT、汽車和云數(shù)據(jù)中心等應(yīng)用中的任何電子系統(tǒng)的重要組件。SoC 設(shè)計(jì)人員必須選擇合適的存儲(chǔ)器技術(shù)，才能提供必要的性能、容量、功率和面積。DDR 已成為現(xiàn)實(shí)的存儲(chǔ)技術(shù)，可用于多種類別，包括標(biāo)準(zhǔn) DDR 和低功耗 DDR （LPDDR）。最新的標(biāo)準(zhǔn) LPDDR5 和 DDR5 以更低的功耗提供更高的性能。LPDDR5 的運(yùn)行速度高達(dá) 6400 Mbps，具有許多低功耗和 RAS 功能，包括新穎的時(shí)鐘架構(gòu)、可簡(jiǎn)化時(shí)序收斂。

　　數(shù)據(jù)速率高達(dá) 6400 Mbps 的 DDR5 DRAM 支持更高的密度，包括雙通道 DIMM 拓?fù)湟蕴?a href="http://www.wenjunhu.com/tags/高通/" target="_blank">高通道效率和性能。 在高度壟斷的DRAM市場(chǎng)上，三星、美光、SK海力士在LPDDR5領(lǐng)域互相競(jìng)逐。其中，三星在2019年上半年宣布成功開(kāi)發(fā)業(yè)界首款10nm級(jí)8GbLPDDR5DRAM，隨后又相繼推出12Gb、16GbLPDDR5；SK海力士也已經(jīng)展出LPDDR5產(chǎn)品。但車規(guī)級(jí)的DRAM才剛剛興起，對(duì)于自動(dòng)駕駛，安全是所有車輛的首要任務(wù)，尤其是那些配備自動(dòng)系統(tǒng)的車輛。隨著DDR5進(jìn)入汽車市場(chǎng)，各種傳感器、控制器、開(kāi)關(guān)和門將蓬勃發(fā)展，因?yàn)樗鼈兺瑫r(shí)以比以前更快、更安全的速度操作和傳輸數(shù)據(jù)。