2024年10月14-16日，慕尼黑華南電子展(electronica South China)在深圳國際會展中心(寶安新館)成功舉辦，現(xiàn)場活動聚焦新能源汽車、智能汽車、車規(guī)芯片、AI芯片等多個前沿領域。得一微電子股份有限公司(YEESTOR)受邀參與中國IC獨角獸聯(lián)盟-車規(guī)芯片峰會，并由汽車電子市場負責人袁野先生發(fā)表《智能汽車 數(shù)據(jù)存儲之道》的主題演講，分享得一微對汽車存儲的深刻理解和前沿應用方案。
汽車架構(gòu)演進，存儲發(fā)展趨勢
袁野先生首先指出，受汽車電動化和智能化浪潮的驅(qū)動，車用存儲市場快速發(fā)展，其速度遠超其他存儲市場。汽車電子架構(gòu)正快速從模塊化向融合化、一體化趨勢演變，逐步形成一個中央計算域控加N個區(qū)域域控的終極架構(gòu)。在這個過程中，整車ECU的應用成本和控制器間的布線成本得到了有效降低。
車用存儲芯片無論在形態(tài)、容量及接口等方面均發(fā)生了顯著變化。當前主流的eMMC存儲芯片，正逐步被容量更大，性能更強的UFS 2.2 、UFS 3.1等取代。在得一微看來，未來，具備更大容量、更強帶寬的車用SSD，如PCIe 3.0、PCIe 4.0等將逐漸嶄露頭角。同時，智能汽車對存儲容量的需求也在快速增長。2021年單車存儲平均容量僅為34GB，預計到2026年，這一數(shù)字將躍升到483GB以上，甚至可能超過智能手機的平均存儲容量需求。
在汽車各的各個ECU部件中，車用存儲或閃存芯片無處不在。它們以多樣化的容量和形態(tài)，在底盤控制、數(shù)字儀表、行車記錄、智能輔助駕駛、T-box、行車記錄等應用中發(fā)揮著至關重要的作用。隨著整車電子電氣架構(gòu)向域集中式發(fā)展，車用存儲也逐漸從車輛四周向域控制器進行靠攏和匯集，單個車用存儲域控制器的存儲容量隨之成倍增長。
創(chuàng)新存儲解決方案，應對智能汽車挑戰(zhàn)
面對智能汽車領域的迅猛發(fā)展與AI技術的全面滲透，車用存儲正面臨前所未有的新需求與特性。如何應對智能汽車的挑戰(zhàn)，袁野先生現(xiàn)場分享了得一微在汽車存儲領域的前沿研究成果和應用方案，為行業(yè)發(fā)展提供寶貴的參考與啟示。
新一代PCIe數(shù)據(jù)傳輸總線
最新的PCIe數(shù)據(jù)總線能夠輕松實現(xiàn)16GB/s、32GB/s、64GB/s乃至更高的數(shù)據(jù)傳輸速率，遠超當前汽車存儲市場主流的嵌入式eMMC、UFS存儲芯片，更契合未來智能汽車對數(shù)據(jù)中心化、大容量及高帶寬的需求。不僅如此，PCIe總線在帶寬靈活性、延時性、拓展性、功耗管理、安全性等這些方面，相較于傳統(tǒng)的嵌入式存儲接口，具有更顯著的優(yōu)勢。
在此基礎上，CXL數(shù)據(jù)存儲技術的引入，更是將存儲訪問模式從傳統(tǒng)的硬盤訪問升級為內(nèi)存訪問，實現(xiàn)了比PCIe更高的帶寬以及更優(yōu)的QoS，支持更多的總線交換接口，為未來智能汽車中日益增多的攝像頭、激光雷達、環(huán)境傳感器以及里程表等高精度、高頻率的數(shù)據(jù)采集與傳輸需求提供了強有力的支持。
分層分區(qū)存儲方案
分層存儲策略的本質(zhì)是將頻繁訪問的熱數(shù)據(jù)存儲在高性能高擦寫次數(shù)的SLC、pSLC閃存顆粒，而將較少訪問的冷數(shù)據(jù)遷移到成本更低、可靠性稍弱的TLC、QLC閃存顆粒上。通過分層存儲按需分配的方案，既有效降低車用存儲的成本，適應當下智能汽車成本敏感需求，又保證了數(shù)據(jù)避免意外的丟失，確保業(yè)務的連續(xù)性和安全性。
在分層存儲之上的分區(qū)存儲，主要是使用ZNS、FDP技術，使車用存儲芯片和Host主機在數(shù)據(jù)放置上協(xié)作，按數(shù)據(jù)類型選擇存放位置，對齊數(shù)據(jù)與物理介質(zhì)，提升性能，延長壽命，降低寫放大與沖突，實現(xiàn)I/O隔離。
車載數(shù)據(jù)庫存儲方案
在AI快速發(fā)展的浪潮下，數(shù)據(jù)庫存儲方案在車端AI應用的前景愈發(fā)廣闊，覆蓋智駕端到端AI大模型、智能語音助手、個性化的駕乘體驗、優(yōu)化路線規(guī)劃等。得一微認為，車載數(shù)據(jù)庫存儲將極大幫助AI在車端場景的落地。
車載數(shù)據(jù)庫通過中間件實現(xiàn)車云數(shù)據(jù)交互，結(jié)合車端高精度實時數(shù)據(jù)采集與云端強大計算能力，進行AI模型訓練和推理，實現(xiàn)算法實時更新，提升AI車用場景的時效性。
存算一體方案
存算一體技術將非常有助于V2X應用的落地，特別是在智慧城市和智慧交通中。這里所指的存算一體技術，將最靠近數(shù)據(jù)側(cè)的存儲控制芯片算力釋放出來，直接處理V2X中的高算力需求任務(如簽名、驗簽、密鑰管理等)，減少數(shù)據(jù)傳遞，顯著提升響應速度并降低延時。
同時，隨著智能駕駛輔助等級的提升，對CPU、GPU、SOC的算力需求在不斷提高。存算一體方案將有效減輕GPU、CPU負荷，并大幅降低SOC成本，適應智能駕駛輔助等級提升帶來的算力挑戰(zhàn)。
多端口BGAPCIe SSD方案
多端口BGA SSD可以作為汽車中央存儲計算單元，通過各端口與座艙、ADAS、網(wǎng)關等SOC連接，高效處理并存儲不同數(shù)據(jù)到所需區(qū)域。其獨立性優(yōu)勢確保非核心SOC無法未授權(quán)訪問核心數(shù)據(jù)，避免影響、識別、銷毀核心SOC的數(shù)據(jù)，這將最大的保證對數(shù)據(jù)傳輸?shù)淖璨l(fā)性和數(shù)據(jù)獨立性，并降低各個SOC對于車用存儲的硬件成本。
在未來中央計算以及高等級輔助駕駛的SOC當中，常采用雙冗余系統(tǒng)互相監(jiān)督，互為備份。多端口BGA PCIe SSD通過每個端口直接和重要的SOC相連，實現(xiàn)存儲數(shù)據(jù)共享，確保車輛數(shù)據(jù)與安全在失效時不受影響，有效滿足未來中央域控與高級輔助駕駛的架構(gòu)發(fā)展需求。
得一微車規(guī)存儲解決方案，賦能智能汽車發(fā)展
得一微的車規(guī)存儲芯片在容量、功耗、性能、溫寬、壽命、數(shù)據(jù)完整、穩(wěn)定可靠、分區(qū)管理等多個關鍵性能指標上展現(xiàn)出了卓越的優(yōu)勢。通過采用高等級的糾錯算法，有效應對可能的誤碼問題，保證數(shù)據(jù)的完整性。公司從設計原理優(yōu)化到制程管控等多維度出發(fā)，全方位提升車規(guī)產(chǎn)品的穩(wěn)定性和可靠性。此外，得一微在芯片設計的初期階段就將全面的質(zhì)量管控納入考量，確保從設計到成品的每一步都嚴格遵循高標準質(zhì)量要求，竭盡全力打造更加貼合整車廠和Tier1廠商需求的存儲產(chǎn)品和解決方案。
得一微以其在智能汽車存儲領域的深厚技術積淀和前瞻視野，不斷突破車用存儲芯片的能力邊界，公司持續(xù)以創(chuàng)新為驅(qū)動，正加速推進UFS4.0、PCIe5.0、CXL等前沿產(chǎn)品和技術的研發(fā)，將為汽車應用場景帶來更多驚喜和突破，為智能汽車的未來發(fā)展注入強勁動力。
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