車內信息娛樂系統(IVI)越來越普及,先進駕駛輔助系統(ADAS)、無人駕駛技術亦逐漸成熟,車載系統突飛猛進造就日益龐大的數據處理需求,所需內存容量、輸出/入帶寬不得不隨之升級。不僅如此,車用儲存組件相較3C電子等一般應用,更須考慮車輛要求之極高可靠性、安全性,進一步納入完善的硬/韌體除錯與實時反饋等相應機制。
內存控制芯片主力供貨商慧榮(SMI)產品企劃部項目經理胡文基表示,從早期所用之SD卡、光罩式ROM、PATA/SATA硬盤等演進至今,目前車載系統是以16G起跳之內嵌式多媒體記憶卡(eMMC),以及固態硬盤(SSD)為主流儲存媒體,前者主要存放啟動扇區、操作系統,并用做部分低階車種之數據儲存;后者則多為儲存影音、地圖等多媒體信息之用。
伴隨智能車輛發展越來越快,慧榮產品企劃部協理簡介信預測,自2020年起,通用閃存(UFS)可望逐漸取代eMMC目前的應用,車載SSD亦可能從PATA/SATA慢慢轉向PCIe接口;此外,鑒于3DNAND閃存產能趨于穩定,三星、美光等NAND供貨商目前正逐步增加生產比重,簡介信認為,在容量、成本考慮下,前裝市場未來將有5到7成的SSD可望改用3D多層單元(MLC),甚至三層單元(TLC)NAND儲存技術。
更高儲存密度意味著車載系統能處理更豐富的內容,帶來更好的用戶體驗,但如何在處理更多信息時兼顧數據完整性(DataIntegrity),對車輛而言將至關重大。簡介信說,汽車產業普遍對IVI應用組件之不良率(DPPM)僅有幾個百分比的容忍度,儀表板、ADAS等應用上更幾乎是零容忍;針對各級自動駕駛系統,將更需要諸如錯誤修正碼(ECC)、循環冗余檢查(CRC),及一定程度上之數據路徑保護(DPP)等偵錯機制,部分車廠甚至要求冗余磁盤陣列(RAID)功能,進一步強化可靠性。
針對市場急遽成長的IVI系統,及ADAS、儀表板等其他對可靠性極度要求之高階車載系統,簡介信表示,慧榮的控制芯片已有相應解決方案,包括可視廠商需求調整硬/韌體,令主機得以透過車載資通訊系統(Telematics)監控SSD、eMMC等儲存媒體的健康狀況,以防高溫操作下出現數據遺失等情形,亦可在一定溫度下讓硬/韌體自我掃描、降低潛在風險;因應最新3DTLCNAND技術,他也指出,控制芯片須具更強的韌體偵錯機制以降低DPPM。除此之外,考慮到與日俱增的保密性需求,慧榮亦有納入韌體數字簽名、加密,乃至抹除等功能。
現階段,慧榮的車載相關方案除支持PATA、SATA、eMMC,以及后裝用的SD卡之接口,亦已納入其視為趨勢之PCIe、UFS接口;近期該公司亦將推出支持3DNAND閃存的新解決方案,可支持到明后年將出現的第四、五代3DNAND技術。另一方面,Ferri系列內存解決方案也是慧榮于汽車應用上的主要產品,并有針對高可靠性需求研發NANDXtend、IntelligentScan、端對端DPP等除錯機制,防止高溫或密集讀取產生之錯誤狀況發生;尚有低密度奇偶校驗碼(LDPC)、群組頁面RAID等機制,在除錯之余最大化NAND閃存壽命。
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