ADAS和V2X技术市场走势专题：美光科技

　　1、根据贵公司关注的领域，ADAS或V2X的技术热点、趋势如何?

　　汽车制造商在信息娱乐系统、仪表盘/仪表板和高级驾驶辅助 (ADAS) 应用中使用存储。目前，这些系统使用 DDR2、DDR3 和 LPDDR2 来满足其存储需求，但随着汽车原始设备制造商 (OEM) 及其客户不断推动车内互联的发展，持续开发更多安全功能，需求、技术和时机这三者有机结合，促使汽车行业采用 LPDDR4、e.MMC 5.x、Octal NOR 等新技术以及多芯片封装 (MCP) 等新外形规格来满足他们的需求。

　　本月初，NTSB 呼吁，所有汽车的防撞系统都需要扩展 ADAS 系统并安装车对车 (V2X) 系统。美光科技见证了 ADAS 的发展，从单系统摄像头(如后视摄像头)到更高级的多功能、多摄像头系统，从而实现了环视摄像头、车道偏离预警等安全功能。ADAS 的车道偏离预警功能不仅可以在驾驶员偏离车道时发出警告，实际上还能帮助汽车驶向正确方向;而在更高级的系统中，汽车会主动刹车以避免发生事故。在未来，我们还会看到 ADAS 系统将从多个各自执行处理任务的摄像头模组发展为一个集中式的系统，成为实际上的“汽车之脑”。

　　现代 ADAS 系统具有多个传感器，例如高分辨率/高帧频摄像头、雷达、激光扫描仪以及夜视仪。这些传感器(特别是视频摄像头)需要利用很高的数据带宽将数据写入易失性存储中。数字信号处理器 (DSP) 装置从存储中读取传感器数据，并执行复杂的 ADAS 算法。算法在处理每一个视频帧时都将多次访问存储，而且需要很高的存储带宽。这一过程通常会成为 ADAS 系统的性能瓶颈。LPDDR4 可以满足 ADAS 系统的高带宽需求。

　　除带宽之外，汽车制造商面对的另一个主要问题是尺寸，进行存储配置时需要适当综合考虑密度、功率、尺寸、性能、温度、可靠性、成本和支持。主动式安全系统目前采用了 MCP，同时可显著降低存储占用空间。存储 MCP 可以将非易失性存储(NVM，可实现启动/应用、操作系统和其他重要代码/数据的执行)和易失性存储(RAM，可用作高速暂存器)堆叠到单个封装中。除了能够减少空间占用、降低焊球数以及提升性能和密度外，MCP 还可以使用符合行业标准的 JEDEC 接口和存储类型对微控制器 (MCU) 的嵌入式存储进行负载分流，从而减少设计时需要考虑的因素。为了实现极快的响应，许多采用高性能、高密度 LPDDR 的现有传感器模组正转而采用更加集中的 NOR + LPDDR2/LPDDR4 解决方案，以便满足复杂性、智能和密度方面的要求。

　　ADAS 设计师接下来的目标是创建一个与其他汽车以及路边交通监测站连通的集成系统网络。车对车 (V2V) 通信会匿名交换有关方位、速度和位置的车辆数据，让汽车检测到其他车辆，360 度全方位了解其他车辆的方位以及潜在的威胁或危害。随后，它将计算风险，并向驾驶员发出警告或预先采取行动，以避免或减轻撞车事故。

　　车对基础设施 (V2I) 通信可在汽车和公路基础设施之间以无线方式交换关键的安全和运行数据。启用 V2X 通信后，汽车就可以自主识别周围的交通状况，即便是驾驶员分心，也能保证车辆安全行驶。与 V2V 技术相似，V2I 也可以建议校正动作或全面掌控局面。与微处理器和计算能力一样，存储正在成为这些应用成功的关键要素。连接到 V2V/V2X 是确保数据安全的基本要求。近期黑客尝试入侵汽车及其电子系统的行为引起了每个人对这一话题的关注。

　　美光科技有限公司汽车产品线经理James Hawley

　　2、相关的半导体、IC的特点和发展趋势如何?

　　如今，客户希望所有产品都能提供最起码的功能，然后像手机一样每一或两年就更新一次，有鉴于此，汽车制造商正在加快其设计周期。除了需要传感器、信号处理单元和图像识别引擎以外，ADAS 应用还迫切需要易失性存储和非易失性存储解决方案。存储设备包含这些系统的所有底层代码、参数和数据，这使得存储成了提供一流的可靠性、较高的密度、速度和性能以及低能耗的关键。

　　五年前，大多数车载系统都只配备非常基本的后视摄像头，使用容量有限的存储。这些存储一般是用于代码存储的小型 NOR，低密度的 SDRAM，对于更高级的后视系统则是 LPDDR。今天，我们看到，用于代码存储的 NOR 的容量增长了 4 倍以上，从 5 年前最高 32Mb 的小型 NOR 转变为如今最低 128Mb 的 QSPI;DRAM 的平均密度增长率达到 45%，从最低 128Mb 的 SDRAM 转变为如今 1GB 以上的 LPDDR2。在将来，仅仅 3 年后，我们就会看到高端系统领域的 NOR 容量将再次出现 4 倍增长，我们的 Octal SPI 产品 DRAM 甚至还会更进一步，将在传感器中具有 4Gb LP4;而在“汽车之脑”这一集中式系统中，我们将看到超过 4GB 的 DRAM 总需求。最后，我们还将看到 e.MMC 的加入，它可在发生事故时为黑匣子系统提供大容量存储功能。对于担心电路板尺寸的客户，我们还将提供 LPDDR 和 QSPI 组合而成的 MCP 产品。

　　DRAM 设备可在汽车系统中执行几个关键功能。它们凭借高密度、高速度为主要的处理部件提供动力，并能缓存汽车仪表板上显示的信息。DRAM 非常适合处理最尖端的车载信息娱乐系统日益增强的复杂性，这种系统始终连接互联网，并为多个用户设备提供内容。DRAM 还可以为处理器提供主要的工作空间，并提供多任务/多线程功能所需的高性能。汽车应用中的带宽需求催生了对高性能 DRAM 的需求。

　　低功耗 DRAM (LPDRAM) 可使汽车电子系统保持“始终开启”的状态(待机模式)，即使汽车引擎关闭也没问题。借助这一功能，可以通过手机应用从任何位置获取车辆信息，如汽车的当前位置或燃油箱存油量。它还可以让这些信息在汽车下次启动时立即显示在仪表板上。除了能够在正常模式下保持低功耗之外，LPDDR4 的待机电流也比 DDR3L 低 90%(均标准化为 8Gbit)：

　　· DDR3L RS = 7mA

　　· LPDDR4 = 0.4mA

　　此外，车辆通信应用对非易失性存储的需求也在增加。高密度(1GB 到 4GB)的单层单元 (SLC) NAND 闪存用于存储安全证书，这些证书可帮助建立访问多种 V2V 和 V2I 应用所需的防干扰无线连接。e.MMC 存储是需要 4GB 到 64GB 存储空间的 V2V 和 V2I 应用的理想选择。目前，这些模组可能是存储所有非易失性参数和数据以及处理安全证书的最佳解决方案。e.MMC 解决方案是独立于内部 NAND 技术的“全面托管式”解决方案。e.MMC 架构向后兼容并且具有标准接口，因此对 NAND 所做的任何更改对应用来说都是透明的。这样可以简化开发人员的工作，他们不必开发专用的软件来管理 NAND 设备的复杂性。

　　对于如今的存储解决方案而言，高温和质量标准是关键。汽车市场在质量、可靠性和运行温度方面有着严格的要求，因此互联的汽车应用需要使用特殊的存储解决方案;另外，汽车上的系统对用户安全非常重要，几乎不允许出现任何错误。不仅是性能和更先进的系统要求我们不能出错，存储的相对位置也提出更高要求。设想一下，在美国德克萨斯州一个炎热的夏日，挡风玻璃后面的前视摄像头没有气流经过，阳光直射在上面。再加上它靠近处理器，存储会快速加热到 105℃以上并快速向 125℃逼近。汽车市场对功能有着一系列独特的要求，包括：

　　· 零缺陷方法——力求使产品在其生命周期内无任何故障

　　· 持续改进流程——致力于持续改进产品(包括旧版产品)的总体质量

　　· 汽车级选择——在制造、装配和测试方面设定严格的选择标准，确保产品具备最高质量

　　· 较长的生命周期——10 到 15 年的产品使用期，并提供同等时长的支持

　　· 老化测试流程——模拟产品使用期第一年的使用情况，以提升总体质量，这对发现产品会在何时出现问题具有统计意义

　　· 制造和装配点的汽车行业认证——根据 ISO/TS 16949 进行制造和装配认证

　　· AEC-Q100——基于失效机制的集成电路压力测试条件

　　· 汽车文档，例如：

　　o 生产件批准程序 (PPAP) 文档——声明硬模制造、部件装配和测试执行地点，以便保留正式退货商品授权 (RMA) 存底的其他文档

　　o 8D 失效模式与影响分析 (FMEA) 支持——通过有保证的时间安排和明确的步骤为改进提供深度支持

　　贵公司的优势是什么，有哪些创新的技术或产品方案?

　　20 多年来，美光科技一直是汽车及相关行业的领先存储供应商。在此期间，我们专业的汽车产品团队已经深入了解该行业，对汽车业务和公认方法的发展做出了重大贡献。美光科技拥有完整的产品组合，因此，客户能够信赖我们，并将我们作为能满足其存储需求的唯一提供商。

　　美光科技致力于打造知识库并建立各种合作关系，以确保当前和未来的产品符合行业的要求。我们具备前瞻性的思维模式，能够在合适的时间为客户提供合适的技术，并让美光存储成为客户设计周期和产品线中成功且富有意义的一部分。我们还与行业的芯片组供应商建立了紧密的合作伙伴关系，确保提供针对汽车制造商进行了优化的总体解决方案。

　　我们设有八个全球客户实验室，它们均位于临近汽车设计和制造团队的重要战略位置，旨在促进从设计阶段到产品执行阶段的协作。在这里，我们共同协作，帮助客户利用系统级内存和存储解决方案的功能并实现创收。我们实用的客户实验室中拥有承担各种职能的团队，配备先进的工具和设备，由经验丰富的工程设计人才管理，专注于实现创新。在美光的全球客户实验室网络中，我们正在努力开发新产品、改进现有系统，并提供持续的支持和系统故障分析——在协作中尽最大的努力激发创新。内存和存储解决方案在凸显和提高产品性能中的作用非常重大，同时，系统级的设计也变得越来越复杂，因此，同我们的客户实验室携手合作将会带来众多优势。

　　· 存储专长：我们渊博的工程设计经验和广泛的产品组合可确保客户获得优化产品所需的最佳解决方案。

　　· 设计支持/新产品支持：在早期设计阶段就与客户共同合作，提供深入的设计支持，并在产品开发过程中节省宝贵的时间

　　· 测试/提高产品质量：早期的产品价值测试能够早在产品上市之前就发现设计问题(通常与存储不相关)，从长远来看，这有助于提高产品的质量

　　· 提高产品性能：我们的存储专家了解当今日趋复杂的系统级设计，并知道如何集成存储，与存储专家展开全方位的合作，有助于让客户最大限度地提升产品性能。

　　美光科技有限公司将汽车这一细分市场视为至关重要的领域，我们已经成为了领先的汽车解决方案提供商——这并非偶然，而是我们靠设计取胜的结果。我们有明确的汽车解决方案设计方法，同时对这个市场有着长期的愿景及承诺，这使我们成为了值得信赖的汽车存储解决方案提供商，正因如此，我们的存储才能够推动卓越的汽车创新。