汽車行業(yè)的挑戰(zhàn)

30多年來，美光科技一直是汽車市場(chǎng)上內(nèi)存和存儲(chǔ)解決方案的全球領(lǐng)導(dǎo)廠商。這一成就源自美光的持續(xù)創(chuàng)新，以及與汽車生態(tài)系統(tǒng)中的SoC供應(yīng)商、OEM廠商和一級(jí)供應(yīng)商間的密切合作。內(nèi)存和存儲(chǔ)是汽車電子架構(gòu)中諸多創(chuàng)新的基礎(chǔ)。長(zhǎng)期以來，美光通過優(yōu)化產(chǎn)品功能，為特定應(yīng)用提供有針對(duì)性的產(chǎn)品，有效提升了車輛質(zhì)量和終端用戶體驗(yàn)。典型示例包括：面向質(zhì)量的設(shè)計(jì);通過額外的老化測(cè)試來降低嬰兒死亡率;提高測(cè)試期間的溫度以模擬汽車運(yùn)行環(huán)境;獲得功能安全(FuSa)相關(guān)應(yīng)用的產(chǎn)品使用認(rèn)證;增強(qiáng)設(shè)備功能，以滿足車輛設(shè)計(jì)師的系統(tǒng)需求。

高級(jí)駕駛輔助系統(tǒng)(ADAS)和車載娛樂(IVE)相關(guān)應(yīng)用的不斷發(fā)展，對(duì)車輛系統(tǒng)的性能提出了更高要求。推動(dòng)這一性能需求的關(guān)鍵因素包括車載信息娛樂系統(tǒng)(IVI)中的多個(gè)4K/8K屏幕;滿足駕駛員和乘客需求的車內(nèi)感應(yīng)系統(tǒng);以及在本地運(yùn)行的生成式人工智能(AI)應(yīng)用。ADAS系統(tǒng)已普遍采用機(jī)器學(xué)習(xí)和AI技術(shù)，以實(shí)現(xiàn)更高的安全級(jí)別(2級(jí)、2+級(jí)、3級(jí)和更高級(jí)別)。隨著傳感器和更高分辨率攝像頭數(shù)量的增加(L2/L2+=25-30個(gè)感應(yīng)觸點(diǎn))，分析和決策功能所需的數(shù)據(jù)量也隨之增加1。為實(shí)現(xiàn)這些功能需求，需要快速內(nèi)存和處理器來分析大量數(shù)據(jù)流、正確解釋數(shù)據(jù)，并做出瞬間決策。這種復(fù)雜性推動(dòng)了對(duì)更高帶寬(300-500 GB/s)的需求2。通過與客戶、相關(guān)硅知識(shí)產(chǎn)權(quán)(IP)提供商以及芯片組供應(yīng)商(汽車處理器供應(yīng)商)攜手合作，美光開發(fā)了一款增強(qiáng)型LPDDR5X產(chǎn)品，旨在為汽車平臺(tái)帶來劃時(shí)代的性能。

滿足系統(tǒng)需求

美光的突破性LPDDR5X優(yōu)化糾錯(cuò)碼(ECC)方案可減輕系統(tǒng)內(nèi)聯(lián)ECC對(duì)性能的各種影響，將帶寬提升15%至25%3。這種全新的LPDDR5X優(yōu)化ECC方案稱為直接鏈路ECC協(xié)議(DLEP)，不僅能夠提高性能，還可以降低時(shí)間故障率(FIT)，從而讓LPDDR5X內(nèi)存系統(tǒng)滿足ISO26262ASIL-D 規(guī)定的硬件指標(biāo)。此外，這款新產(chǎn)品在使用pJ/b(皮焦耳/比特)衡量時(shí)的功耗降低了約10%，并且增加了至少6%的可尋址內(nèi)存空間4。如今，基于美光經(jīng)過ISO26262ASIL-D認(rèn)證的系統(tǒng)級(jí) LPDDR5XDRAM 來構(gòu)建應(yīng)用，可以輕松滿足關(guān)鍵的汽車FuSa要求。

美光新推出的LPDDR5X DRAM支持DLEP并兼容JEDEC，旨在滿足汽車應(yīng)用的嚴(yán)格要求。該產(chǎn)品的生命周期超過五年，能在極端溫度范圍內(nèi)運(yùn)行。這款新的DLEP增強(qiáng)型DRAM可滿足高性能應(yīng)用程序?qū)Ω邘挼男枨?，?shí)現(xiàn)更大的價(jià)值。支持DLEP的LPDDR5X DRAM是美光持續(xù)創(chuàng)新的成果之一，彰顯出美光有能力推出創(chuàng)新型內(nèi)存和存儲(chǔ)解決方案，應(yīng)對(duì)汽車市場(chǎng)面臨的挑戰(zhàn)。最后，我們預(yù)計(jì)這款具有更高帶寬和更低功耗的產(chǎn)品將助力客戶降低總擁有成本(TCO)。

未來趨勢(shì)展望

有人可能會(huì)問，美光的下一步行動(dòng)是什么?新產(chǎn)品是如何工作的?或者，如何獲得支持DLEP的LPDDR5X DRAM?不久之后，美光的SoC(片上系統(tǒng))和IP合作伙伴將宣布推出相關(guān)硬件和IP模塊。在這些公告發(fā)布的背后，是美光與SoC合作伙伴的長(zhǎng)期合作，以期為客戶打造有針對(duì)性的解決方案。該解決方案的創(chuàng)新之處在于，通過DRAM和處理器之間的直接連接來提高性能。通過深度合作，美光和合作伙伴能夠幫助客戶加速產(chǎn)品上市、以更低的成本打造更好的產(chǎn)品。正確配置并使用DLEP增強(qiáng)型LPDDR5X DRAM的系統(tǒng)可使用更小的SoC硅片和電路板，同時(shí)使用更小的封裝和更少的器件，從而能在平臺(tái)的整個(gè)生命周期內(nèi)額外節(jié)省數(shù)百萬美元5。最后，作為美光功能安全計(jì)劃的一部分，這些高端LPDDR5X設(shè)備現(xiàn)已上市，用戶可通過“FAIT”、“FAAT”和“FAUT”零件編號(hào)標(biāo)識(shí)符來識(shí)別它們。這些支持DLEP的LPDDR5X產(chǎn)品將在今后多年里被各種汽車系統(tǒng)所采用。在慶祝卓越成就的同時(shí)，美光將繼續(xù)尋找下一個(gè)需要解決的問題?？v觀當(dāng)今的各行各業(yè)，我們看到AI和數(shù)據(jù)豐富型內(nèi)容正變得日趨復(fù)雜，而內(nèi)存和存儲(chǔ)仍然是解決方案的核心。

1數(shù)據(jù)大小及帶寬的估算基于行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)(ISO 23150)和Autosar傳感器接口規(guī)范(R20-11)。傳感器的示例包括激光雷達(dá)、攝像頭、GPS、超聲波傳感器等。

2根據(jù)傳感器需求和8bit 大語言模型，假設(shè)使用GGML量化(ggml.ai) | PIM：存內(nèi)處理，S. Kim等人"Transformer推理的全棧優(yōu)化：綜述。"

3與典型的內(nèi)聯(lián)系統(tǒng)ECC方案和DLEP進(jìn)行比較

4“額外可尋址內(nèi)存空間”基于用于存儲(chǔ)系統(tǒng)ECC奇偶校驗(yàn)的恢復(fù)內(nèi)存密度

5基于需要512個(gè)I/O用于DRAM的標(biāo)準(zhǔn)系統(tǒng)，而帶有DLEP的LPDDR5X DRAM系統(tǒng)僅需要416個(gè)I/O即可實(shí)現(xiàn)等效500GB/s

本文作者

Mike Basca

產(chǎn)品與系統(tǒng)嵌入式業(yè)務(wù)部門 (EBU) 副總裁