高性能低功耗有了之后，LPDDR5如何提高功能安全性來滿足車用需求？
汽車將會成為手機(jī)之后人類另一個最為重要的智能終端。在中國三大造車新勢力的崛起后，全球各大智能手機(jī)廠商也紛紛官宣了自己在汽車領(lǐng)域的規(guī)劃布局。未來的汽車被譽(yù)為是車輪上的數(shù)據(jù)中心，智能汽車將會產(chǎn)生大量的數(shù)據(jù)。這些數(shù)據(jù)在傳輸和處理過程中，需要不同類型的內(nèi)存和存儲的參與。如何確保數(shù)據(jù)高效安全可靠的傳輸，將已經(jīng)在消費(fèi)類產(chǎn)品上已經(jīng)有一定應(yīng)用基礎(chǔ)的先進(jìn)內(nèi)存產(chǎn)品遷移到汽車中來，提升汽車的智能化表現(xiàn)，是各界關(guān)注的話題。美光近日推出了車規(guī)級LPDDR5，將LPDDR5這一最為領(lǐng)先的LPDRAM產(chǎn)品引入到了汽車中。21ic有幸采訪到了美光科技汽車系統(tǒng)架構(gòu)高級總監(jiān)Robert Bielby先生，他對于汽車內(nèi)存產(chǎn)品進(jìn)行了精彩的分享。
圖：Robert Bielby， 美光科技汽車系統(tǒng)架構(gòu)高級總監(jiān)
汽車智能化帶來內(nèi)存和存儲用量增加
據(jù)YoleDéveloppement在2019年《存儲器產(chǎn)業(yè)報(bào)告現(xiàn)狀》中預(yù)測：到2024年，預(yù)計(jì)每輛車中平均NAND含量將急劇增加，超過500GB/輛；DRAM的復(fù)合年增長量將從2019年每輛車3.2GB增加到每輛車近20GB，達(dá)到42%的年復(fù)合增長率。在汽車應(yīng)用領(lǐng)域中，內(nèi)存和存儲類產(chǎn)品的用量將會迎來持久穩(wěn)定的增長，汽車應(yīng)用也成為內(nèi)存和存儲廠商最為關(guān)注的領(lǐng)域。
圖：隨ADAS升級帶來的NAND用量增加
據(jù)美光汽車系統(tǒng)架構(gòu)高級總監(jiān)Robert Bielby分享，美光是汽車行業(yè)第一大內(nèi)存供應(yīng)商，有著約40%的市場份額以及30年來服務(wù)汽車行業(yè)的承諾，而且也是唯一一家純粹的內(nèi)存供應(yīng)商，提供包括車用NOR、NAND、mNAND和DRAM在內(nèi)的全線產(chǎn)品。Robert表示對于當(dāng)前和未來的智能汽車而言，完整的內(nèi)存技術(shù)是成功的關(guān)鍵。美光針對智能汽車的解決方案覆蓋了汽車應(yīng)用的方方面面，其中包括：
· 可以提供快速啟動功能的?NOR-Flash產(chǎn)品，通常在倒車影像等需要即時啟動性能的應(yīng)用中使用。
· 全套符合汽車標(biāo)準(zhǔn)的DRAM系列，包括為計(jì)算密集型ADAS應(yīng)用提供高帶寬解決方案的LPDDR5/5X和DDR4，以及用于IVE和ADAS的LPDDR4/4X。
· 一系列符合汽車標(biāo)準(zhǔn)的管理NAND解決方案，包括eMMC、UFS和PCIe SSD等，可用于整個車輛，滿足ADAS、IVE的擴(kuò)展存儲需求。
· 此外，美光還擁有一系列符合汽車標(biāo)準(zhǔn)的多芯片封裝（MCP）內(nèi)存，將高密度內(nèi)存和存儲集成在一個緊湊的封裝中。多芯片封裝為如智能相機(jī)和遠(yuǎn)程信息處理這樣空間受限的應(yīng)用提供了DRAM和NAND的完美組合。緊湊的外形封裝為工程師和設(shè)計(jì)人員釋放了更多的空間，可用于進(jìn)一步增強(qiáng)功能，由于采用了堆疊、緊密耦合的組件，與使用分立元件相比，幫助制造商節(jié)省了50%以上的印刷電路板空間，并優(yōu)化了成本。美光的多芯片封裝也針對汽車應(yīng)用進(jìn)行了優(yōu)化，經(jīng)測試能夠承受自動駕駛汽車的極端溫度。
美光最近新推出的車規(guī)級LPDDR5，可以實(shí)現(xiàn)50％的數(shù)據(jù)訪問速度和20％以上的電源效率提升。隨著汽車的ADAS升級，多傳感器融合帶來了更多的數(shù)據(jù)量的處理和傳輸壓力，而使用車規(guī)級LPDDR5即可為智能車輛提供近乎即時的決策能力，同時還保證實(shí)現(xiàn)更好的功耗表現(xiàn)。
包含專業(yè)安全引擎的車規(guī)級LPDDR5
汽車中應(yīng)用的內(nèi)存和存儲產(chǎn)品，相比普通消費(fèi)級的產(chǎn)品最大的差別主要在與其功能安全的要求更為嚴(yán)苛。據(jù)Robert分享，車用的電子元件必須滿足嚴(yán)格的功能安全標(biāo)準(zhǔn)，這些標(biāo)準(zhǔn)要求元器件具備故障發(fā)生時能夠緩解風(fēng)險的機(jī)制。
當(dāng)前行業(yè)內(nèi)的功能標(biāo)準(zhǔn)是ASIL——汽車安全完整性等級（Automotive Safety Integrity Level），這是ISO 26262標(biāo)準(zhǔn)為道路車輛功能安全定義的風(fēng)險分類系統(tǒng)。ASIL A系統(tǒng)的安全等級最低，而ASIL D是最嚴(yán)格的。美光的車規(guī)級LPDDR5即達(dá)到了最高的ASIL-D等級，同時該產(chǎn)品還滿足美國汽車電子協(xié)會的 AEC-Q100 規(guī)范和國際汽車工作組的 IATF 16949 標(biāo)準(zhǔn)。
除了達(dá)到車用的必要標(biāo)準(zhǔn)要求外，美光的車規(guī)級LPDDR5還提供了更多行業(yè)領(lǐng)先的特性。據(jù)Robert分享，車規(guī)級LPPDR5附帶了安全說明文件、安全分析報(bào)告，提供了詳細(xì)的定量FMEDA（Failure Modes Effects and Diagnostics Analysis，故障模式影響和診斷分析）和行業(yè)首份由供應(yīng)商提供的DRAM硬件評估報(bào)告。該報(bào)告是由汽車安全領(lǐng)域的知名專業(yè)公司exida進(jìn)行獨(dú)立評估和驗(yàn)證。另外區(qū)別于普通消費(fèi)級LPDDR5的一點(diǎn)在于，車規(guī)級LPDDR5內(nèi)存中集成了一個創(chuàng)新的安全引擎，可幫助汽車類客戶控制隨機(jī)硬件故障，這些機(jī)制僅在芯片組供應(yīng)商支持和集成商啟用的情況下可用。憑借此特性，系統(tǒng)集成商能夠更好的確保DRAM不受系統(tǒng)故障的影響，同時在系統(tǒng)性能、功耗、成本和可用性方面獲得顯著改進(jìn)。
美光全方位投入引領(lǐng)汽車電子行業(yè)功能安全
由于汽車中的電子元件已成為保障行車安全不可或缺的組成部分，汽車制造商必須滿足嚴(yán)格的功能安全標(biāo)準(zhǔn)，要求配備故障預(yù)防和控制機(jī)制，在故障發(fā)生時緩解風(fēng)險。美光作為汽車內(nèi)存行業(yè)領(lǐng)導(dǎo)者，在功能安全這方面進(jìn)行了全方位的布局和資源投入。
據(jù)Robert分享，美光認(rèn)識到汽車中電子元件功能安全的重要性，成立了一個功能安全專項(xiàng)部門，由安全專家、系統(tǒng)架構(gòu)師和開發(fā)工程師組成的團(tuán)隊(duì)為客戶設(shè)計(jì)安全的汽車系統(tǒng)提供咨詢和支持。該部門率先在美光的汽車產(chǎn)品中引入了國際標(biāo)準(zhǔn)化組織（ISO）26262功能安全標(biāo)準(zhǔn)，經(jīng)過硬件評估的LPDDR5正是經(jīng)由這些工作而首次推出。美光安全部門將繼續(xù)與客戶和內(nèi)部產(chǎn)品團(tuán)隊(duì)一起，推動功能安全的流程和產(chǎn)品開發(fā)，以確保美光的安全汽車產(chǎn)品線提供最先進(jìn)的安全解決方案。另外美光對這些服務(wù)并不收費(fèi)，這是其與客戶緊密合作的諸多方面和戰(zhàn)略優(yōu)勢之一。 此外上文中提及到的與第三方安全專家exida針對最新車規(guī)級LPDDR5推出的行業(yè)首個獨(dú)立評估，也可視為是行業(yè)內(nèi)一個具有標(biāo)桿意義的汽車內(nèi)存功能安全確保方式，可以大大減少系統(tǒng)集成商的選型和原型設(shè)計(jì)時候?qū)τ诠δ馨踩臋z測工作。
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據(jù)悉既車規(guī)級LPDDR5之后，美光未來將繼續(xù)推出基于國際標(biāo)準(zhǔn)化組織（ISO）26262標(biāo)準(zhǔn)的汽車功能安全新產(chǎn)品線中的其他產(chǎn)品。我們相信美光在汽車功能安全方面的全方位資源投入，也可以加速其未來車規(guī)級內(nèi)存和存儲產(chǎn)品的研發(fā)，引領(lǐng)車規(guī)級內(nèi)存產(chǎn)品市場發(fā)展。
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