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不斷增長的存儲需求推動更多的NAND進(jìn)入汽車設(shè)計

星星科技指導(dǎo)員 ? 來源:嵌入式計算設(shè)計 ? 作者:Laura Dolan ? 2022-12-01 11:40 ? 次閱讀
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隨著汽車電氣化的快速發(fā)展,汽車子系統(tǒng)中對閃存的需求也在增加。這些子系統(tǒng)中的許多現(xiàn)在需要與現(xiàn)代智能手機和個人電腦一樣多的內(nèi)存和存儲,并且,如果累積起來,可能會導(dǎo)致車輛具有多達(dá)3 TB的板載閃存。

請考慮以下事項:

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、自主性和導(dǎo)航功能可以使用 64 GB 到 1 TB 不等的任何空間,以支持本地數(shù)據(jù)記錄和無線 (OTA) 軟件更新。

數(shù)字儀表盤甚至需要 8 到 16 GB 的閃存。

為了在利潤緊張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 eMMC 到 UFS 用于汽車存儲

eMMC內(nèi)存與早期智能手機中常見的閃存類型相同,至今仍在汽車市場上占據(jù)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)代智能手機已經(jīng)從eMMC過渡到通用閃存(UFS),改變了市場動態(tài),有利于新技術(shù)。此外,UFS 的性能比其前代產(chǎn)品更高,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)Scott Beekman解釋道。

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“汽車中使用的內(nèi)存正在從智能手機中獲取內(nèi)存,由于規(guī)模經(jīng)濟,這是汽車的一大驅(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。就實際性能而言,讀取優(yōu)勢使讀取速度提高了 250%。

隨著越來越多的安全關(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。

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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規(guī)定,以確保它知道 UFS 設(shè)備的狀態(tài)、內(nèi)部溫度等。例如,稱為刷新功能,一旦 UFS 設(shè)備超過 105oC,它就可以通知主機限制設(shè)備的速度,然后在內(nèi)存基板上運行診斷程序。

暫時不要考慮其他選擇:用于汽車的NOR和LPDRAM

當(dāng)然,車輛內(nèi)的其他應(yīng)用仍然需要更堅固可靠的閃光燈技術(shù)。因此,汽車制造商和一級供應(yīng)商必須為不同的子系統(tǒng)考慮不同的解決方案。

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ADAS系統(tǒng)某些功能初始啟動的程序代碼提供了高度可靠的存儲,而LPDRAM則提供高性能存儲器,以支持處理器的持續(xù)計算要求。

但百特也意識到,在前視攝像頭系統(tǒng)等系統(tǒng)中需要另一種解決方案,這些系統(tǒng)受到小尺寸和低于7 W的功率預(yù)算的限制。

“隨著智能相機支持重要的人工智能推理,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)計時充分考慮了汽車的安全性。Xccela Flash為汽車應(yīng)用實現(xiàn)了特定功能,以提高穩(wěn)健性和可靠性,使系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)各種級別的安全合規(guī)性,“Baxter繼續(xù)說道。“我們的LPDRAM采用片上ECC來消除單比特錯誤,從而顯著提高FIT。系統(tǒng)應(yīng)用程序在系統(tǒng)級別實施額外的ECC方案來管理多位錯誤。

“兩者都經(jīng)過設(shè)計和認(rèn)證,以滿足汽車的可靠性要求,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 P / E周期。同時,該公司的LPDRAM解決方案范圍從512 MB到32 GB,運行頻率在166到2133 MHz之間。 選擇LPDRAM解決方案,如美光的Ultra2LPDDR2/4 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。

“你聽到估計每天存儲4 TB的數(shù)據(jù),圖像信息可能沒有時間壓縮,因為車輛是實時反應(yīng)的,”Beekman說。

幸運的是,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級閃存產(chǎn)品,以降低成本并提高安全性。

審核編輯:郭婷

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