ADAS和V2X技術市場走勢專題:美光科技
1、根據貴公司關注的領域,ADAS或V2X的技術熱點、趨勢如何?
本文引用地址:http://www.j9360.com/article/278524.htm汽車制造商在信息娛樂系統、儀表盤/儀表板和高級駕駛輔助 (ADAS) 應用中使用存儲。目前,這些系統使用 DDR2、DDR3 和 LPDDR2 來滿足其存儲需求,但隨著汽車原始設備制造商 (OEM) 及其客戶不斷推動車內互聯的發展,持續開發更多安全功能,需求、技術和時機這三者有機結合,促使汽車行業采用 LPDDR4、e.MMC 5.x、Octal NOR 等新技術以及多芯片封裝 (MCP) 等新外形規格來滿足他們的需求。
本月初,NTSB 呼吁,所有汽車的防撞系統都需要擴展 ADAS 系統并安裝車對車 (V2X) 系統。美光科技見證了 ADAS 的發展,從單系統攝像頭(如后視攝像頭)到更高級的多功能、多攝像頭系統,從而實現了環視攝像頭、車道偏離預警等安全功能。ADAS 的車道偏離預警功能不僅可以在駕駛員偏離車道時發出警告,實際上還能幫助汽車駛向正確方向;而在更高級的系統中,汽車會主動剎車以避免發生事故。在未來,我們還會看到 ADAS 系統將從多個各自執行處理任務的攝像頭模組發展為一個集中式的系統,成為實際上的“汽車之腦”。
現代 ADAS 系統具有多個傳感器,例如高分辨率/高幀頻攝像頭、雷達、激光掃描儀以及夜視儀。這些傳感器(特別是視頻攝像頭)需要利用很高的數據帶寬將數據寫入易失性存儲中。數字信號處理器 (DSP) 裝置從存儲中讀取傳感器數據,并執行復雜的 ADAS 算法。算法在處理每一個視頻幀時都將多次訪問存儲,而且需要很高的存儲帶寬。這一過程通常會成為 ADAS 系統的性能瓶頸。LPDDR4 可以滿足 ADAS 系統的高帶寬需求。
除帶寬之外,汽車制造商面對的另一個主要問題是尺寸,進行存儲配置時需要適當綜合考慮密度、功率、尺寸、性能、溫度、可靠性、成本和支持。主動式安全系統目前采用了 MCP,同時可顯著降低存儲占用空間。存儲 MCP 可以將非易失性存儲(NVM,可實現啟動/應用、操作系統和其他重要代碼/數據的執行)和易失性存儲(RAM,可用作高速暫存器)堆疊到單個封裝中。除了能夠減少空間占用、降低焊球數以及提升性能和密度外,MCP 還可以使用符合行業標準的 JEDEC 接口和存儲類型對微控制器 (MCU) 的嵌入式存儲進行負載分流,從而減少設計時需要考慮的因素。為了實現極快的響應,許多采用高性能、高密度 LPDDR 的現有傳感器模組正轉而采用更加集中的 NOR + LPDDR2/LPDDR4 解決方案,以便滿足復雜性、智能和密度方面的要求。
ADAS 設計師接下來的目標是創建一個與其他汽車以及路邊交通監測站連通的集成系統網絡。車對車 (V2V) 通信會匿名交換有關方位、速度和位置的車輛數據,讓汽車檢測到其他車輛,360 度全方位了解其他車輛的方位以及潛在的威脅或危害。隨后,它將計算風險,并向駕駛員發出警告或預先采取行動,以避免或減輕撞車事故。
車對基礎設施 (V2I) 通信可在汽車和公路基礎設施之間以無線方式交換關鍵的安全和運行數據。啟用 V2X 通信后,汽車就可以自主識別周圍的交通狀況,即便是駕駛員分心,也能保證車輛安全行駛。與 V2V 技術相似,V2I 也可以建議校正動作或全面掌控局面。與微處理器和計算能力一樣,存儲正在成為這些應用成功的關鍵要素。連接到 V2V/V2X 是確保數據安全的基本要求。近期黑客嘗試入侵汽車及其電子系統的行為引起了每個人對這一話題的關注。
美光科技有限公司汽車產品線經理James Hawley
2、相關的半導體、IC的特點和發展趨勢如何?
如今,客戶希望所有產品都能提供最起碼的功能,然后像手機一樣每一或兩年就更新一次,有鑒于此,汽車制造商正在加快其設計周期。除了需要傳感器、信號處理單元和圖像識別引擎以外,ADAS 應用還迫切需要易失性存儲和非易失性存儲解決方案。存儲設備包含這些系統的所有底層代碼、參數和數據,這使得存儲成了提供一流的可靠性、較高的密度、速度和性能以及低能耗的關鍵。
五年前,大多數車載系統都只配備非常基本的后視攝像頭,使用容量有限的存儲。這些存儲一般是用于代碼存儲的小型 NOR,低密度的 SDRAM,對于更高級的后視系統則是 LPDDR。今天,我們看到,用于代碼存儲的 NOR 的容量增長了 4 倍以上,從 5 年前最高 32Mb 的小型 NOR 轉變為如今最低 128Mb 的 QSPI;DRAM 的平均密度增長率達到 45%,從最低 128Mb 的 SDRAM 轉變為如今 1GB 以上的 LPDDR2。在將來,僅僅 3 年后,我們就會看到高端系統領域的 NOR 容量將再次出現 4 倍增長,我們的 Octal SPI 產品 DRAM 甚至還會更進一步,將在傳感器中具有 4Gb LP4;而在“汽車之腦”這一集中式系統中,我們將看到超過 4GB 的 DRAM 總需求。最后,我們還將看到 e.MMC 的加入,它可在發生事故時為黑匣子系統提供大容量存儲功能。對于擔心電路板尺寸的客戶,我們還將提供 LPDDR 和 QSPI 組合而成的 MCP 產品。
DRAM 設備可在汽車系統中執行幾個關鍵功能。它們憑借高密度、高速度為主要的處理部件提供動力,并能緩存汽車儀表板上顯示的信息。DRAM 非常適合處理最尖端的車載信息娛樂系統日益增強的復雜性,這種系統始終連接互聯網,并為多個用戶設備提供內容。DRAM 還可以為處理器提供主要的工作空間,并提供多任務/多線程功能所需的高性能。汽車應用中的帶寬需求催生了對高性能 DRAM 的需求。
低功耗 DRAM (LPDRAM) 可使汽車電子系統保持“始終開啟”的狀態(待機模式),即使汽車引擎關閉也沒問題。借助這一功能,可以通過手機應用從任何位置獲取車輛信息,如汽車的當前位置或燃油箱存油量。它還可以讓這些信息在汽車下次啟動時立即顯示在儀表板上。除了能夠在正常模式下保持低功耗之外,LPDDR4 的待機電流也比 DDR3L 低 90%(均標準化為 8Gbit):
· DDR3L RS = 7mA
· LPDDR4 = 0.4mA
此外,車輛通信應用對非易失性存儲的需求也在增加。高密度(1GB 到 4GB)的單層單元 (SLC) NAND 閃存用于存儲安全證書,這些證書可幫助建立訪問多種 V2V 和 V2I 應用所需的防干擾無線連接。e.MMC 存儲是需要 4GB 到 64GB 存儲空間的 V2V 和 V2I 應用的理想選擇。目前,這些模組可能是存儲所有非易失性參數和數據以及處理安全證書的最佳解決方案。e.MMC 解決方案是獨立于內部 NAND 技術的“全面托管式”解決方案。e.MMC 架構向后兼容并且具有標準接口,因此對 NAND 所做的任何更改對應用來說都是透明的。這樣可以簡化開發人員的工作,他們不必開發專用的軟件來管理 NAND 設備的復雜性。
對于如今的存儲解決方案而言,高溫和質量標準是關鍵。汽車市場在質量、可靠性和運行溫度方面有著嚴格的要求,因此互聯的汽車應用需要使用特殊的存儲解決方案;另外,汽車上的系統對用戶安全非常重要,幾乎不允許出現任何錯誤。不僅是性能和更先進的系統要求我們不能出錯,存儲的相對位置也提出更高要求。設想一下,在美國德克薩斯州一個炎熱的夏日,擋風玻璃后面的前視攝像頭沒有氣流經過,陽光直射在上面。再加上它靠近處理器,存儲會快速加熱到 105℃以上并快速向 125℃逼近。汽車市場對功能有著一系列獨特的要求,包括:
· 零缺陷方法——力求使產品在其生命周期內無任何故障
· 持續改進流程——致力于持續改進產品(包括舊版產品)的總體質量
· 汽車級選擇——在制造、裝配和測試方面設定嚴格的選擇標準,確保產品具備最高質量
· 較長的生命周期——10 到 15 年的產品使用期,并提供同等時長的支持
· 老化測試流程——模擬產品使用期第一年的使用情況,以提升總體質量,這對發現產品會在何時出現問題具有統計意義
· 制造和裝配點的汽車行業認證——根據 ISO/TS 16949 進行制造和裝配認證
· AEC-Q100——基于失效機制的集成電路壓力測試條件
· 汽車文檔,例如:
o 生產件批準程序 (PPAP) 文檔——聲明硬模制造、部件裝配和測試執行地點,以便保留正式退貨商品授權 (RMA) 存底的其他文檔
o 8D 失效模式與影響分析 (FMEA) 支持——通過有保證的時間安排和明確的步驟為改進提供深度支持
貴公司的優勢是什么,有哪些創新的技術或產品方案?
20 多年來,美光科技一直是汽車及相關行業的領先存儲供應商。在此期間,我們專業的汽車產品團隊已經深入了解該行業,對汽車業務和公認方法的發展做出了重大貢獻。美光科技擁有完整的產品組合,因此,客戶能夠信賴我們,并將我們作為能滿足其存儲需求的唯一提供商。
美光科技致力于打造知識庫并建立各種合作關系,以確保當前和未來的產品符合行業的要求。我們具備前瞻性的思維模式,能夠在合適的時間為客戶提供合適的技術,并讓美光存儲成為客戶設計周期和產品線中成功且富有意義的一部分。我們還與行業的芯片組供應商建立了緊密的合作伙伴關系,確保提供針對汽車制造商進行了優化的總體解決方案。
我們設有八個全球客戶實驗室,它們均位于臨近汽車設計和制造團隊的重要戰略位置,旨在促進從設計階段到產品執行階段的協作。在這里,我們共同協作,幫助客戶利用系統級內存和存儲解決方案的功能并實現創收。我們實用的客戶實驗室中擁有承擔各種職能的團隊,配備先進的工具和設備,由經驗豐富的工程設計人才管理,專注于實現創新。在美光的全球客戶實驗室網絡中,我們正在努力開發新產品、改進現有系統,并提供持續的支持和系統故障分析——在協作中盡最大的努力激發創新。內存和存儲解決方案在凸顯和提高產品性能中的作用非常重大,同時,系統級的設計也變得越來越復雜,因此,同我們的客戶實驗室攜手合作將會帶來眾多優勢。
· 存儲專長:我們淵博的工程設計經驗和廣泛的產品組合可確保客戶獲得優化產品所需的最佳解決方案。
· 設計支持/新產品支持:在早期設計階段就與客戶共同合作,提供深入的設計支持,并在產品開發過程中節省寶貴的時間
· 測試/提高產品質量:早期的產品價值測試能夠早在產品上市之前就發現設計問題(通常與存儲不相關),從長遠來看,這有助于提高產品的質量
· 提高產品性能:我們的存儲專家了解當今日趨復雜的系統級設計,并知道如何集成存儲,與存儲專家展開全方位的合作,有助于讓客戶最大限度地提升產品性能。
美光科技有限公司將汽車這一細分市場視為至關重要的領域,我們已經成為了領先的汽車解決方案提供商——這并非偶然,而是我們靠設計取勝的結果。我們有明確的汽車解決方案設計方法,同時對這個市場有著長期的愿景及承諾,這使我們成為了值得信賴的汽車存儲解決方案提供商,正因如此,我們的存儲才能夠推動卓越的汽車創新。
攝像頭相關文章:攝像頭原理 三維掃描儀相關文章:三維掃描儀原理
評論