半導(dǎo)體——汽車創(chuàng)新的基石

三十年前，將美光科技的 16kb EEPROM用于動(dòng)力總成，成為了福特 Model T 車型下線以來(lái)經(jīng)歷的最大變革。此后的三十年間，美光深耕汽車行業(yè)，為汽車應(yīng)用提供了大量高質(zhì)量、高可靠性的產(chǎn)品，助力汽車不斷創(chuàng)新，并成為了領(lǐng)先的汽車閃存和存儲(chǔ)解決方案供應(yīng)商。值此美光科技進(jìn)入汽車行業(yè)三十周年之際，21IC邀請(qǐng)到美光科技汽車事業(yè)部副總裁  Giorgio Scuro先生，為我們解讀半導(dǎo)體如何鋪就汽車創(chuàng)新之路。

21IC：在汽車應(yīng)用不斷演進(jìn)的過(guò)程中，哪些是值得我們?yōu)橹d奮的關(guān)鍵趨勢(shì)呢？

Giorgio Scuro：美光與全球領(lǐng)先的汽車廠商保持密切的合作關(guān)系，我們非常重視這種關(guān)系，這讓我們能夠以獨(dú)特視角去把握和分析改變汽車行業(yè)的關(guān)鍵趨勢(shì)。雖然我已經(jīng)在汽車行業(yè)從業(yè)多年，但很多創(chuàng)新仍然會(huì)讓我為之興奮。

在集成了高級(jí)駕駛輔助系統(tǒng)（ADAS）之后，如自適應(yīng)巡航控制、自動(dòng)緊急制動(dòng)、車道保持或變道輔助、有限的 L3 級(jí)自動(dòng)駕駛（limited hands-free driving）和駕駛員監(jiān)控系統(tǒng)，以及蜂窩車聯(lián)網(wǎng)（C-V2X）通信，汽車變得越來(lái)越復(fù)雜。雖然現(xiàn)在汽車還未實(shí)現(xiàn)完全自動(dòng)駕駛，但現(xiàn)有ADAS技術(shù)已經(jīng)提升了駕駛體驗(yàn)和乘客安全。此外，我們對(duì)駕駛體驗(yàn)的期待也已悄然改變。一進(jìn)入車內(nèi)，我們就希望所需信息能夠觸手可及，這對(duì)高級(jí)車載信息娛樂(lè)（IVI）系統(tǒng)所提供的信息、娛樂(lè)功能和連接性提出了新的要求。事實(shí)上，這些功能正變得和汽車最基本的駕駛功能一樣，成為影響買家購(gòu)買決策的重要因素。

要提供流暢的數(shù)字體驗(yàn)和最先進(jìn)的ADAS，需要以近乎實(shí)時(shí)的響應(yīng)來(lái)處理大量數(shù)據(jù)，這要求車輛本身具備高性能內(nèi)存、存儲(chǔ)和計(jì)算基礎(chǔ)設(shè)施。此外，汽車系統(tǒng)還應(yīng)滿足功能安全（FuSa）標(biāo)準(zhǔn)，這些標(biāo)準(zhǔn)能最大限度地降低影響安全的電氣電子系統(tǒng)故障風(fēng)險(xiǎn)。

21IC：汽車客戶對(duì)當(dāng)前及未來(lái)的車載信息娛樂(lè)體驗(yàn)有哪些訴求？

Giorgio Scuro：車內(nèi)體驗(yàn)正在迅速發(fā)生變化，我們認(rèn)為會(huì)出現(xiàn)更大、更多的高分辨率顯示屏、精準(zhǔn)的導(dǎo)航功能、5G 網(wǎng)絡(luò)連接、語(yǔ)音識(shí)別、個(gè)性化的乘客服務(wù)等功能，而且這些車內(nèi)技術(shù)需要提供無(wú)縫、快速的響應(yīng)，在駕駛員轉(zhuǎn)動(dòng)鑰匙后幾秒鐘內(nèi)就啟動(dòng)。 一般我們?cè)诎l(fā)動(dòng)汽車后都無(wú)法容忍過(guò)長(zhǎng)的等待時(shí)間。

我們從客戶那里了解到，要實(shí)現(xiàn)這些前沿應(yīng)用，先進(jìn)的內(nèi)存和存儲(chǔ)技術(shù)必不可少。美光長(zhǎng)久以來(lái)為汽車市場(chǎng)提供專有解決方案，近日，美光又推出了業(yè)界首款車用級(jí)通用閃存(UFS) 3.1存儲(chǔ)設(shè)備。1這些解決方案可提供汽車環(huán)境所需的耐用度、可靠性和使用壽命，可以為車載信息娛樂(lè)系統(tǒng)提供更快的性能，讓用戶獲得所需的數(shù)字生活體驗(yàn)。

展望未來(lái)，我們認(rèn)為隨著更高級(jí)別自動(dòng)駕駛功能的落地，關(guān)注點(diǎn)將不再是實(shí)際的駕駛體驗(yàn)，車載信息娛樂(lè)系統(tǒng)的創(chuàng)新將變得更加重要?？蛻魧⑾Ｍ嚹芴峁└嗟男畔⒓皞€(gè)性化娛樂(lè)與工作效率。

21IC：哪些創(chuàng)新正在為實(shí)現(xiàn)完全自動(dòng)駕駛提速？

Giorgio Scuro：我們認(rèn)為，有兩個(gè)重大的技術(shù)趨勢(shì)能促進(jìn)實(shí)現(xiàn)完全自動(dòng)駕駛——人工智能（AI）創(chuàng)新在汽車系統(tǒng)中的應(yīng)用，以及無(wú)處不在的5G連接。將這些技術(shù)與內(nèi)存和存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)相結(jié)合，汽車就變成了車輪上的虛擬數(shù)據(jù)中心。這一變革對(duì)于支持汽車產(chǎn)生、處理并存儲(chǔ)海量數(shù)據(jù)是必須的，當(dāng)前的自動(dòng)駕駛測(cè)試車輛每天會(huì)產(chǎn)生高達(dá)20 TB的數(shù)據(jù)。要實(shí)現(xiàn)車與車、車與環(huán)境之間交流所需的車輛之間通信、車輛與基礎(chǔ)設(shè)施之間的通信，這一轉(zhuǎn)變也至關(guān)重要。

完全自動(dòng)駕駛的實(shí)現(xiàn)還需要汽車內(nèi)部具有高性能計(jì)算能力。自動(dòng)駕駛車輛必須要通過(guò)處理來(lái)自數(shù)十個(gè)傳感器的數(shù)據(jù)來(lái)感知周圍環(huán)境。據(jù)估算，這些傳感器每秒產(chǎn)生的數(shù)據(jù)量可達(dá)5 GB。3當(dāng)車輛行駛時(shí)，基于云的處理方案有任何延遲或連接困難都是無(wú)法容忍的。這也就是為什么車輛自身的計(jì)算基礎(chǔ)設(shè)施必須能夠支持對(duì)這些數(shù)據(jù)近乎實(shí)時(shí)地進(jìn)行人工智能分析，以感知環(huán)境，感知一切潛在威脅，并采取相應(yīng)行動(dòng)。預(yù)測(cè)表明，自動(dòng)駕駛汽車將需要每秒超過(guò)300萬(wàn)億次操作的AI計(jì)算性能，4是對(duì)計(jì)算力要求極高的應(yīng)用。

最后，安全性也是實(shí)現(xiàn)自動(dòng)駕駛能力至關(guān)重要的方面。實(shí)現(xiàn)高級(jí)別的安全性要求系統(tǒng)的內(nèi)存和存儲(chǔ)等基礎(chǔ)元件兼具可靠性與可預(yù)測(cè)性。

21IC：讓我們深入探討最后一點(diǎn)。安全性無(wú)疑是至關(guān)重要的，那么汽車存儲(chǔ)解決方案在安全性方面采取了哪些額外措施？

Giorgio Scuro：眾所周知，安全性和可靠性極其重要，汽車解決方案必須使用已有的最高標(biāo)準(zhǔn)。實(shí)際上，與安全相關(guān)的汽車解決方案必須符合特定的質(zhì)量、可靠性和功能安全標(biāo)準(zhǔn)，包括AEC Q100和ISO 26262。ISO 26262標(biāo)準(zhǔn)將6“功能安全”描述為“在因電氣/電子系統(tǒng)故障行為引起危險(xiǎn)（由于系統(tǒng)故障導(dǎo)致的安全危險(xiǎn)）的情況下，不存在不合理的風(fēng)險(xiǎn)”。它定義了汽車安全完整性等級(jí)（ASIL）A至ASIL-D，其中ASIL-D對(duì)安全氣囊、防抱死制動(dòng)器等功能提出了最嚴(yán)格的要求。

在與業(yè)界合作提供ADAS、自動(dòng)駕駛和增強(qiáng)型車載信息娛樂(lè)的過(guò)程中，我們看到符合ISO 26262標(biāo)準(zhǔn)的汽車內(nèi)存和存儲(chǔ)解決方案的重要性日益增強(qiáng)。美光是首家提供滿足ASIL-D要求、經(jīng)硬件評(píng)估、滿足安全的內(nèi)存廠商。5通過(guò)提供經(jīng)全面測(cè)試且合格、領(lǐng)先的汽車內(nèi)存和存儲(chǔ)解決方案，我們使客戶能夠按照高質(zhì)量和高可靠性標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)出具變革意義的汽車應(yīng)用方案。
美光的“汽車思維”不僅植根于我們?cè)O(shè)計(jì)的產(chǎn)品中，它還融于美光的整體流程之中。我們通過(guò)零缺陷理念和質(zhì)量管理體系來(lái)支持新興的ADAS和自動(dòng)駕駛技術(shù)日益增長(zhǎng)的功能安全需求。我們始終致力于為汽車行業(yè)服務(wù)，確保我們符合汽車標(biāo)準(zhǔn)的內(nèi)存和存儲(chǔ)解決方案能夠提供汽車市場(chǎng)所需的各種功能，同時(shí)滿足各項(xiàng)功能安全標(biāo)準(zhǔn)。

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*本文參考鏈接：

1 https://investors.micron.com/news-releases/news-release-details/micron-accelerates-breakthrough-platform-innovation-advancements

2 https://iotnowtransport.com/2019/02/12/71015-data-storage-key-autonomous-vehicles-future/

3 https://blogs.sw.siemens.com/polarion/the-data-deluge-what-do-we-do-with-the-data-generated-by-avs/

4 https://www.nvidia.com/en-us/self-driving-cars/drive-platform/hardware/

5 https://investors.micron.com/news-releases/news-release-details/micron-launches-low-power-memory-qualified-automotive-safety

6 https://www.auto-testing.net/news/show-109518-2.html

*文中圖片來(lái)源Micron官網(wǎng)