下一代自動(dòng)駕駛汽車(chē)將需要更快、可靠和性?xún)r(jià)比高的內(nèi)存。3D NAND FLASH的可靠性結(jié)構(gòu)、高數(shù)據(jù)保持能力、更低的成本、更高的容量使其成為最受歡迎的解決方案。

作為不可缺少的大數(shù)據(jù)處理環(huán)節(jié)，自動(dòng)駕駛的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)子系統(tǒng)必須小型化以滿(mǎn)足空間約束和高密度數(shù)據(jù)處理的能力。

目前，全球主要的存儲(chǔ)芯片主要分為三種，DRAM主要用來(lái)做PC機(jī)內(nèi)存(如DDR)和手機(jī)內(nèi)存(如LPDDR)，兩者各占三成。非易失性芯片（斷電以后，存儲(chǔ)器內(nèi)的信息仍然存在）主要是閃存（Nand FLASH 和 NOR FLASH），NOR主要應(yīng)用于代碼存儲(chǔ)介質(zhì)中，而NAND則用于數(shù)據(jù)存儲(chǔ)。

業(yè)內(nèi)人士表示，從L2級(jí)過(guò)渡到L4/L5級(jí)估計(jì)每秒將生成3到10GB的新數(shù)據(jù)。即使一輛搭載L2級(jí)輔助自動(dòng)駕駛的汽車(chē)每秒也能產(chǎn)生1GB的數(shù)據(jù)。如果不考慮云端數(shù)據(jù)傳輸?shù)那疤嵯?，系統(tǒng)對(duì)非易失性?xún)?nèi)存的容量需求可能會(huì)從現(xiàn)在的16GB增長(zhǎng)至1TB。

當(dāng)全球L4級(jí)自動(dòng)駕駛汽車(chē)的普及率達(dá)到1%時(shí)，行業(yè)人士預(yù)計(jì)NAND的需求將是目前需求的25倍。簡(jiǎn)而言之，一切都與存儲(chǔ)有關(guān)。到2025年，車(chē)載汽車(chē)儲(chǔ)存量將超過(guò)1TB，這在一定程度上為車(chē)載人工智能技術(shù)提供足夠的存儲(chǔ)支持。

目前，國(guó)際組織正在推動(dòng)3D NAND閃存、3位電荷和4位電荷(TLC和QLC)規(guī)劃。業(yè)界最高的3D記憶體堆疊，有128層及外圍電路在記憶體陣列之下，產(chǎn)生512GB的TLC芯片，提供132Mb/s的寫(xiě)入量。而使用QLC的96層設(shè)備將密度推高到每片芯片1.33TB，即每平方毫米1GB以上。

JEDEC的UFS (Universal Flash Storage，通用閃存)是一種高性能的接口，專(zhuān)為需要最小化功耗的應(yīng)用程序設(shè)計(jì)。UFS背后的主要思想是為閃存存儲(chǔ)帶來(lái)更高的數(shù)據(jù)傳輸速度和可靠性。

UFS標(biāo)準(zhǔn)支持汽車(chē)內(nèi)存應(yīng)用程序的性能和密度需求，于2011年2月首次發(fā)布，它提供了低工作功率和接近于零的空閑功率，這可以顯著降低設(shè)備的功耗。2018年1月，JEDEC發(fā)布了JESD220D UFS 3.0，是對(duì)2016年發(fā)布的2.1版本的更新。

UFS 3.0的帶寬是UFS 2.1的兩倍，功耗更低。在單通道上，UFS 3.0可以達(dá)到11.2Gb/s，雙通道可以達(dá)到23.2Gb/s。UFS 3.0還可以在更高的溫度下工作，這對(duì)于滿(mǎn)足車(chē)規(guī)級(jí)要求非常重要（-40到105°C）。因?yàn)槟壳按蠖鄶?shù)嵌入式多媒體卡(eMMC)5.1解決方案只能滿(mǎn)足-25到85°C的工作溫度。

UFS 3.0包括兩個(gè)專(zhuān)為汽車(chē)應(yīng)用的特性，支持寬溫度范圍，并支持刷新操作。通過(guò)將舊數(shù)據(jù)重新定位到其他較少使用的單元，數(shù)據(jù)刷新功能可以提高系統(tǒng)的可靠性。此外，還有溫度警告，包括基于預(yù)先定義的溫度范圍的設(shè)備警報(bào)。

總的來(lái)說(shuō)，3D NAND的堅(jiān)固結(jié)構(gòu)使其非常適合汽車(chē)應(yīng)用，能夠承受惡劣的環(huán)境。

測(cè)試表明，NAND閃存的數(shù)據(jù)保持能力可能做到100次P/E循環(huán)，在85°C高溫下正常工作25年。目前，在汽車(chē)應(yīng)用程序中，代碼不太可能超過(guò)100個(gè)P/E周期的限制。測(cè)試數(shù)據(jù)也顯示，設(shè)備支持超過(guò)15年的數(shù)據(jù)保留在70°C，10000次P/E循環(huán)，這與現(xiàn)在市面上NOR flash產(chǎn)品的表現(xiàn)相當(dāng)。

此外，未來(lái)適配自動(dòng)駕駛系統(tǒng)的黑匣子，需要支持從-40到+105°C的溫度范圍，并且在斷電的情況下應(yīng)具有至少一個(gè)月的數(shù)據(jù)保存能力。這也是3D NAND的主要新增應(yīng)用市場(chǎng)。

近日，全球存儲(chǔ)芯片巨頭之一SK Hynix公司宣布，它正在建設(shè)四座新的存儲(chǔ)芯片工廠，將耗資1070億美元。同時(shí)，投資490億美元在現(xiàn)有的兩個(gè)工廠。下一代存儲(chǔ)芯片和DRAM預(yù)計(jì)將在這些工廠生產(chǎn)。

盡管目前內(nèi)存市場(chǎng)低迷，SK Hynix仍在為5G和自動(dòng)駕駛汽車(chē)等尖端技術(shù)做準(zhǔn)備。SK Hynix公司相關(guān)負(fù)責(zé)人表示，目前無(wú)人駕駛汽車(chē)的芯片需求并不足，但相信未來(lái)10年，甚至最早在2023年或2024年，對(duì)無(wú)人駕駛汽車(chē)的需求將大幅增加。