美光推動汽車行業(yè)轉型的三十載歷程

作者：Kris Baxter 來源：美光公司

本文作者Kris Baxter 是美光企業(yè)副總裁兼嵌入式產品事業(yè)部總經理。他在英特爾、Numonyx 和美光擔任過 20 多年的閃存和內存解決方案的各種職位，包括工程、銷售、業(yè)務開發(fā)和市場營銷等。10 多年來，Baxter 一直是嵌入式產品事業(yè)部領導團隊的一員，為汽車行業(yè)提供解決方案。他獲得了加州大學戴維斯分校的機械和航空工程兩個學士學位，自 2009 年以來一直是非盈利組織Empowering Lives International 的董事會成員。

值此慶祝美光進入汽車行業(yè)三十周年之際，我們特別要感謝與美光緊密合作的行業(yè)伙伴們，沒有你們的支持我們無法取得今天的成績。從用于動力總成的 16-Kbit EEPROM 獲得汽車級認證開始，我們的內存和存儲解決方案幫助汽車從交通工具轉型為能夠實現自動駕駛的計算中心。

博客正文：

值此慶祝美光進入汽車行業(yè)三十周年之際，我們特別要感謝與美光緊密合作的行業(yè)合作伙伴們，沒有你們的支持我們無法走到今天，行業(yè)協作是我們共同成功的基礎。作為慶?；顒拥囊徊糠?，在此謹向所有和我們攜手走來的合作伙伴們表示衷心的“感謝”，也對剛剛加入的新伙伴們表示熱烈的歡迎。

內存和存儲推動了從馬力到腦力的轉變

30 年前誰會知道，將 16-Kbit EEPROM 用于動力總成標志著自第一款 T 型車（福特 Model T）下線以來汽車行業(yè)最大變革的開始？100 多年來，汽車行業(yè)將關注焦點從馬力轉向了腦力。汽車產生的數據量和軟件復雜程度呈指數級增長；今天的高端豪華車包含大約 1 億行代碼。隨著汽車向全自動駕駛的方向發(fā)展，代碼預計將增長到 3 億多行。

聯網汽車每小時產生高達 25GB 的數據。根據車輛基礎架構的不同，高級輔助駕駛系統(tǒng)（ADAS）和自動駕駛汽車（AV）傳感器每天能產生 4TB 到 20TB 的數據。只有實時處理這些數據，以計算為中心的人工智能（AI）系統(tǒng)才能夠瞬間做出反應，使現代汽車成為終極智能邊緣設備。這些數據密集型系統(tǒng)工作所必需的內存和存儲量催生了 25 億美元的汽車內存產業(yè)3，使其成為半導體領域增長最快的細分市場之一。

當今的汽車平均配備 4GB 的 DRAM 和 256GB 的存儲量。展望未來，完全自動駕駛（5級）汽車預計將支持超過每秒 1tb（Tbps）的總內存帶寬。總的內存、存儲和系統(tǒng)帶寬是非常驚人的，這與 16-Kbit EEPROM 被認為是高密度器件的時代形成了鮮明的對比。

自動駕駛汽車最早的夢想

幾乎是在第一輛 Model T 剛下線時，全世界就開始編織自動駕駛汽車之夢。事實證明，私人汽車是革命性的，但在汽車大規(guī)模量產后的最初 100 多年里，在實現自動駕駛汽車的愿景方面實際上進展不大。有文獻記載的最早設計自動駕駛汽車的案例出現在 20 世紀 20 年代。然而，只是在過去 10 年里，隨著傳感器、計算處理、人工智能算法、內存帶寬和無線通信等多項技術進步和效能的融合，自動駕駛汽車的早期愿景才逐漸接近現實。

如今，自動駕駛汽車的量產已“指日可待”。然而，要實現這一愿景，需要處理來自用于檢測、識別、跟蹤和預測道路上物體行為的各種傳感器的大量數據。單個高分辨率攝像頭傳感器可以產生1.4 GBps 的數據。一輛完全自動駕駛的汽車會有 40 多個傳感器，這些傳感器每秒可產生超過50Gb 的數據。完全自動駕駛需要非常高的實時人工智能計算性能，最高可達每秒 500T（萬億）次運算（ToPS）。

一場悄然發(fā)生的車內體驗革命

盡管自動駕駛風頭正盛，但重要的是要認識到，ADAS 和功能豐富的座艙是當今半導體產品增長的主要推動力，遠遠領先于全自動駕駛汽車。汽車內部/駕駛艙和“車內體驗”（IVE，In-Vehicle Experience）已成為影響消費者購買決定和原始設備制造商品牌特質的主要因素。

消費者希望能更好的聯網以方便訪問信息，獲得類似智能手機的無縫用戶體驗，并為他們喜愛的所有智能手機應用程序提供本地車載支持。數量越來越多、尺寸越來越大的高分辨率顯示屏應支持這些應用程序，提供身臨其境的體驗。OEM 認識到，人們關注的重點從實際駕駛體驗轉移到基于個人品味、娛樂和工作效率的體驗，自動駕駛汽車的未來更看重信息和乘客體驗都非常豐富的座艙，因此，車內體驗的創(chuàng)新將有增無減。

軟件代碼、用戶使用習慣和 5G

隨著汽車行業(yè)能夠穩(wěn)定的提供移動即服務（MaaS），消費者在選擇交通服務提供商方面將受到車輛美學和車內體驗一致性的影響。這再次反映了汽車行業(yè)的重大轉變，歷史上一直是用“金屬彎曲成形”的思維模式，而現在則通過“芯片應用”來建立品牌特質和識別度。

隨著汽車越來越依賴軟件，所包含的代碼超過 3 億行，為了保持最新更新和增強功能，支持空中下載（OTA，Over-the-Air）更新是必不可少的。這也是支持軟件即服務（SaaS）等功能的關鍵所在，利用這些功能，自動駕駛和其他功能可以通過每月訂閱和軟件下載來實現。對于 MaaS，用戶個人習慣將存儲在云中，在駕駛員進入自己的車輛或者租用同一品牌的車輛時，便能檢索出其用戶使用習慣。要實現這些功能，高性能 5G 連接和系統(tǒng)級安全將是至關重要的，甚至是不可或缺的。美光獨特的安全解決方案 Authenta 提供了基于可信根的安全功能，是專門針對這種復雜邊緣計算環(huán)境需求而開發(fā)的。

為汽車更安全的未來保駕護航

硬件和軟件都必須是安全可靠的，這促使人們格外關注功能安全。這一復雜的、高性能車載軟件計算平臺要求極高的可靠性，徹底顛覆了底層車輛架構。我們密切關注從分布式到集中式/分區(qū)式架構的演變，因為這將信息娛樂、ADAS 和其他系統(tǒng)整合到了一個單一的架構中。

在這些日益復雜的嵌入式軟件平臺中，要實現必要的功能安全（FuSa）等級，必須非常重視內存的影響和作用。傳統(tǒng)片上系統(tǒng)（SoC）和內存采用符合 ISO 26262 認證的解決方案對于滿足這些FuSa 等級非常關鍵。當然，這一切都建立在渴望實現并提供零缺陷質量等級的思維模式上。

為今后的長期領先做好準備

30 年來，美光有幸在汽車產業(yè)的轉型中一直占據領先地位。始終如一的專注、投資和合作，使我們成為汽車產業(yè)的領先內存供應商，全球市場份額超過 40%5。通過密切的合作，我們深知半導體如何推動今天數據驅動的汽車及其未來 30 年的發(fā)展。高效的設計周期幫助美光以高質量、低成本和更短的規(guī)?；瘯r間來部署新技術。

由美光內存驅動的汽車行駛里程超過數萬億英里，這表明我們處于汽車行業(yè)的最前沿，因為其衡量標準不是馬力或者加速能力，而是計算性能和車內體驗。

無論關注的焦點是安全、性能、質量、壽命、創(chuàng)新還是客戶支持，我們都致力于繼續(xù)成為未來30年汽車內存的領導者，提供業(yè)界領先的創(chuàng)新車用 DRAM、NAND 和 NOR 系列解決方案，以滿足當前和未來的需求。

再次感謝所有與美光攜手一路走來的伙伴們。未來 30 載，我們仍將櫛風沐雨，砥礪歌行。