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[导读]LPDDR5已经是旗舰手机的标配,如果应用到汽车上有哪些进阶的要求?本文会给你答案

汽车将会成为手机之后人类另一个最为重要的智能终端。在中国三大造车新势力的崛起后,全球各大智能手机厂商也纷纷官宣了自己在汽车领域的规划布局。未来的汽车被誉为是车轮上的数据中心,智能汽车将会产生大量的数据。这些数据在传输和处理过程中,需要不同类型的内存和存储的参与。如何确保数据高效安全可靠的传输,将已经在消费类产品上已经有一定应用基础的先进内存产品迁移到汽车中来,提升汽车的智能化表现,是各界关注的话题。美光近日推出了车规级LPDDR5,将LPDDR5这一最为领先的LPDRAM产品引入到了汽车中。21ic有幸采访到了美光科技汽车系统架构高级总监Robert Bielby先生,他对于汽车内存产品进行了精彩的分享。

图:Robert Bielby,  美光科技汽车系统架构高级总监

汽车智能化带来内存和存储用量增加

据YoleDéveloppement在2019年《存储器产业报告现状》中预测:到2024年,预计每辆车中平均NAND含量将急剧增加,超过500GB/辆;DRAM的复合年增长量将从2019年每辆车3.2GB增加到每辆车近20GB,达到42%的年复合增长率。在汽车应用领域中,内存和存储类产品的用量将会迎来持久稳定的增长,汽车应用也成为内存和存储厂商最为关注的领域。

图:随ADAS升级带来的NAND用量增加

据美光汽车系统架构高级总监Robert Bielby分享,美光是汽车行业第一大内存供应商,有着约40%的市场份额以及30年来服务汽车行业的承诺,而且也是唯一一家纯粹的内存供应商,提供包括车用NOR、NAND、mNAND和DRAM在内的全线产品。Robert表示对于当前和未来的智能汽车而言,完整的内存技术是成功的关键。美光针对智能汽车的解决方案覆盖了汽车应用的方方面面,其中包括:

· 可以提供快速启动功能的ŸNOR-Flash产品,通常在倒车影像等需要即时启动性能的应用中使用。

· 全套符合汽车标准的DRAM系列,包括为计算密集型ADAS应用提供高带宽解决方案的LPDDR5/5X和DDR4,以及用于IVE和ADAS的LPDDR4/4X。

· 一系列符合汽车标准的管理NAND解决方案,包括eMMC、UFS和PCIe SSD等,可用于整个车辆,满足ADAS、IVE的扩展存储需求。

· 此外,美光还拥有一系列符合汽车标准的多芯片封装(MCP)内存,将高密度内存和存储集成在一个紧凑的封装中。多芯片封装为如智能相机和远程信息处理这样空间受限的应用提供了DRAM和NAND的完美组合。紧凑的外形封装为工程师和设计人员释放了更多的空间,可用于进一步增强功能,由于采用了堆叠、紧密耦合的组件,与使用分立元件相比,帮助制造商节省了50%以上的印刷电路板空间,并优化了成本。美光的多芯片封装也针对汽车应用进行了优化,经测试能够承受自动驾驶汽车的极端温度。

美光最近新推出的车规级LPDDR5,可以实现50%的数据访问速度和20%以上的电源效率提升。随着汽车的ADAS升级,多传感器融合带来了更多的数据量的处理和传输压力,而使用车规级LPDDR5即可为智能车辆提供近乎即时的决策能力,同时还保证实现更好的功耗表现。

包含专业安全引擎的车规级LPDDR5

汽车中应用的内存和存储产品,相比普通消费级的产品最大的差别主要在与其功能安全的要求更为严苛。据Robert分享,车用的电子元件必须满足严格的功能安全标准,这些标准要求元器件具备故障发生时能够缓解风险的机制。

当前行业内的功能标准是ASIL——汽车安全完整性等级(Automotive Safety Integrity Level),这是ISO 26262标准为道路车辆功能安全定义的风险分类系统。ASIL A系统的安全等级最低,而ASIL D是最严格的。美光的车规级LPDDR5即达到了最高的ASIL-D等级,同时该产品还满足美国汽车电子协会的 AEC-Q100 规范和国际汽车工作组的 IATF 16949 标准。

除了达到车用的必要标准要求外,美光的车规级LPDDR5还提供了更多行业领先的特性。据Robert分享,车规级LPPDR5附带了安全说明文件、安全分析报告,提供了详细的定量FMEDA(Failure Modes Effects and Diagnostics Analysis,故障模式影响和诊断分析)和行业首份由供应商提供的DRAM硬件评估报告。该报告是由汽车安全领域的知名专业公司exida进行独立评估和验证。另外区别于普通消费级LPDDR5的一点在于,车规级LPDDR5内存中集成了一个创新的安全引擎,可帮助汽车类客户控制随机硬件故障,这些机制仅在芯片组供应商支持和集成商启用的情况下可用。凭借此特性,系统集成商能够更好的确保DRAM不受系统故障的影响,同时在系统性能、功耗、成本和可用性方面获得显著改进。

美光全方位投入引领汽车电子行业功能安全

由于汽车中的电子元件已成为保障行车安全不可或缺的组成部分,汽车制造商必须满足严格的功能安全标准,要求配备故障预防和控制机制,在故障发生时缓解风险。美光作为汽车内存行业领导者,在功能安全这方面进行了全方位的布局和资源投入。

据Robert分享,美光认识到汽车中电子元件功能安全的重要性,成立了一个功能安全专项部门,由安全专家、系统架构师和开发工程师组成的团队为客户设计安全的汽车系统提供咨询和支持。该部门率先在美光的汽车产品中引入了国际标准化组织(ISO)26262功能安全标准,经过硬件评估的LPDDR5正是经由这些工作而首次推出。美光安全部门将继续与客户和内部产品团队一起,推动功能安全的流程和产品开发,以确保美光的安全汽车产品线提供最先进的安全解决方案。另外美光对这些服务并不收费,这是其与客户紧密合作的诸多方面和战略优势之一。 此外上文中提及到的与第三方安全专家exida针对最新车规级LPDDR5推出的行业首个独立评估,也可视为是行业内一个具有标杆意义的汽车内存功能安全确保方式,可以大大减少系统集成商的选型和原型设计时候对于功能安全的检测工作。

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据悉既车规级LPDDR5之后,美光未来将继续推出基于国际标准化组织(ISO)26262标准的汽车功能安全新产品线中的其他产品。我们相信美光在汽车功能安全方面的全方位资源投入,也可以加速其未来车规级内存和存储产品的研发,引领车规级内存产品市场发展。

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