美光推动汽车行业转型的三十载历程

作者：Kris Baxter 来源：美光公司

本文作者Kris Baxter 是美光企业副总裁兼嵌入式产品事业部总经理。他在英特尔、Numonyx 和美光担任过 20 多年的闪存和内存解决方案的各种职位，包括工程、销售、业务开发和市场营销等。10 多年来，Baxter 一直是嵌入式产品事业部领导团队的一员，为汽车行业提供解决方案。他获得了加州大学戴维斯分校的机械和航空工程两个学士学位，自 2009 年以来一直是非盈利组织Empowering Lives International 的董事会成员。

值此庆祝美光进入汽车行业三十周年之际，我们特别要感谢与美光紧密合作的行业伙伴们，没有你们的支持我们无法取得今天的成绩。从用于动力总成的 16-Kbit EEPROM 获得汽车级认证开始，我们的内存和存储解决方案帮助汽车从交通工具转型为能够实现自动驾驶的计算中心。

博客正文：

值此庆祝美光进入汽车行业三十周年之际，我们特别要感谢与美光紧密合作的行业合作伙伴们，没有你们的支持我们无法走到今天，行业协作是我们共同成功的基础。作为庆祝活动的一部分，在此谨向所有和我们携手走来的合作伙伴们表示衷心的“感谢”，也对刚刚加入的新伙伴们表示热烈的欢迎。

内存和存储推动了从马力到脑力的转变

30 年前谁会知道，将 16-Kbit EEPROM 用于动力总成标志着自第一款 T 型车（福特 Model T）下线以来汽车行业最大变革的开始？100 多年来，汽车行业将关注焦点从马力转向了脑力。汽车产生的数据量和软件复杂程度呈指数级增长；今天的高端豪华车包含大约 1 亿行代码。随着汽车向全自动驾驶的方向发展，代码预计将增长到 3 亿多行。

联网汽车每小时产生高达 25GB 的数据。根据车辆基础架构的不同，高级辅助驾驶系统（ADAS）和自动驾驶汽车（AV）传感器每天能产生 4TB 到 20TB 的数据。只有实时处理这些数据，以计算为中心的人工智能（AI）系统才能够瞬间做出反应，使现代汽车成为终极智能边缘设备。这些数据密集型系统工作所必需的内存和存储量催生了 25 亿美元的汽车内存产业3，使其成为半导体领域增长最快的细分市场之一。

当今的汽车平均配备 4GB 的 DRAM 和 256GB 的存储量。展望未来，完全自动驾驶（5级）汽车预计将支持超过每秒 1tb（Tbps）的总内存带宽。总的内存、存储和系统带宽是非常惊人的，这与 16-Kbit EEPROM 被认为是高密度器件的时代形成了鲜明的对比。

自动驾驶汽车最早的梦想

几乎是在第一辆 Model T 刚下线时，全世界就开始编织自动驾驶汽车之梦。事实证明，私人汽车是革命性的，但在汽车大规模量产后的最初 100 多年里，在实现自动驾驶汽车的愿景方面实际上进展不大。有文献记载的最早设计自动驾驶汽车的案例出现在 20 世纪 20 年代。然而，只是在过去 10 年里，随着传感器、计算处理、人工智能算法、内存带宽和无线通信等多项技术进步和效能的融合，自动驾驶汽车的早期愿景才逐渐接近现实。

如今，自动驾驶汽车的量产已“指日可待”。然而，要实现这一愿景，需要处理来自用于检测、识别、跟踪和预测道路上物体行为的各种传感器的大量数据。单个高分辨率摄像头传感器可以产生1.4 GBps 的数据。一辆完全自动驾驶的汽车会有 40 多个传感器，这些传感器每秒可产生超过50Gb 的数据。完全自动驾驶需要非常高的实时人工智能计算性能，最高可达每秒 500T（万亿）次运算（ToPS）。

一场悄然发生的车内体验革命

尽管自动驾驶风头正盛，但重要的是要认识到，ADAS 和功能丰富的座舱是当今半导体产品增长的主要推动力，远远领先于全自动驾驶汽车。汽车内部/驾驶舱和“车内体验”（IVE，In-Vehicle Experience）已成为影响消费者购买决定和原始设备制造商品牌特质的主要因素。

消费者希望能更好的联网以方便访问信息，获得类似智能手机的无缝用户体验，并为他们喜爱的所有智能手机应用程序提供本地车载支持。数量越来越多、尺寸越来越大的高分辨率显示屏应支持这些应用程序，提供身临其境的体验。OEM 认识到，人们关注的重点从实际驾驶体验转移到基于个人品味、娱乐和工作效率的体验，自动驾驶汽车的未来更看重信息和乘客体验都非常丰富的座舱，因此，车内体验的创新将有增无减。

软件代码、用户使用习惯和 5G

随着汽车行业能够稳定的提供移动即服务（MaaS），消费者在选择交通服务提供商方面将受到车辆美学和车内体验一致性的影响。这再次反映了汽车行业的重大转变，历史上一直是用“金属弯曲成形”的思维模式，而现在则通过“芯片应用”来建立品牌特质和识别度。

随着汽车越来越依赖软件，所包含的代码超过 3 亿行，为了保持最新更新和增强功能，支持空中下载（OTA，Over-the-Air）更新是必不可少的。这也是支持软件即服务（SaaS）等功能的关键所在，利用这些功能，自动驾驶和其他功能可以通过每月订阅和软件下载来实现。对于 MaaS，用户个人习惯将存储在云中，在驾驶员进入自己的车辆或者租用同一品牌的车辆时，便能检索出其用户使用习惯。要实现这些功能，高性能 5G 连接和系统级安全将是至关重要的，甚至是不可或缺的。美光独特的安全解决方案 Authenta 提供了基于可信根的安全功能，是专门针对这种复杂边缘计算环境需求而开发的。

为汽车更安全的未来保驾护航

硬件和软件都必须是安全可靠的，这促使人们格外关注功能安全。这一复杂的、高性能车载软件计算平台要求极高的可靠性，彻底颠覆了底层车辆架构。我们密切关注从分布式到集中式/分区式架构的演变，因为这将信息娱乐、ADAS 和其他系统整合到了一个单一的架构中。

在这些日益复杂的嵌入式软件平台中，要实现必要的功能安全（FuSa）等级，必须非常重视内存的影响和作用。传统片上系统（SoC）和内存采用符合 ISO 26262 认证的解决方案对于满足这些FuSa 等级非常关键。当然，这一切都建立在渴望实现并提供零缺陷质量等级的思维模式上。

为今后的长期领先做好准备

30 年来，美光有幸在汽车产业的转型中一直占据领先地位。始终如一的专注、投资和合作，使我们成为汽车产业的领先内存供应商，全球市场份额超过 40%5。通过密切的合作，我们深知半导体如何推动今天数据驱动的汽车及其未来 30 年的发展。高效的设计周期帮助美光以高质量、低成本和更短的规模化时间来部署新技术。

由美光内存驱动的汽车行驶里程超过数万亿英里，这表明我们处于汽车行业的最前沿，因为其衡量标准不是马力或者加速能力，而是计算性能和车内体验。

无论关注的焦点是安全、性能、质量、寿命、创新还是客户支持，我们都致力于继续成为未来30年汽车内存的领导者，提供业界领先的创新车用 DRAM、NAND 和 NOR 系列解决方案，以满足当前和未来的需求。

再次感谢所有与美光携手一路走来的伙伴们。未来 30 载，我们仍将栉风沐雨，砥砺歌行。