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電子創(chuàng )新網(wǎng) 張國斌 自1885年世界第一輛汽車(chē)誕生到現在已經(jīng)有近140年的歷史，汽車(chē)這個(gè)人類(lèi)的好幫手也在發(fā)生著(zhù)巨大的進(jìn)化--從最初的冷冰冰的機械體變成了有溫度的智慧體，目前，汽車(chē)正在向“新四化”--網(wǎng)聯(lián)化、智能化、電動(dòng)化、共享化發(fā)展，新四化對汽車(chē)存儲提出了更大的需求。據統計，目前網(wǎng)聯(lián)車(chē)與汽車(chē)技術(shù)達到了3EB的需求量�。�1 EB = 1,024 PB = 1,048,576 TB “以前一講汽車(chē)就是三大件、四大件，但今天再去和車(chē)廠(chǎng)、頭部客戶(hù)去聊就會(huì )發(fā)現，首先在整車(chē)里面，汽車(chē)電子比重越來(lái)越高。其次，汽車(chē)電子中原來(lái)主芯片份額最高，現在我們發(fā)現主芯片與存儲的比重在變化，甚至存儲的份額已經(jīng)超過(guò)了主芯片，西部數據為什么重視汽車(chē)行業(yè)存儲，因為汽車(chē)行業(yè)中展現出了存儲的比重越來(lái)越高的趨勢�！蔽鞑繑祿局袊鴧^汽車(chē)電子事業(yè)部銷(xiāo)售總監王劍松表示：“隨著(zhù)汽車(chē)新四化的持續深化發(fā)展，數據與車(chē)載存儲技術(shù)正逐漸成為推動(dòng)自動(dòng)駕駛、智能座艙落地與應用不可或缺的一環(huán)。西部數據公司能夠提供覆蓋8GB-20TB容量，包括e.MMC、UFS、micro SD、SSD、HDD在內的車(chē)規級及企業(yè)級存儲產(chǎn)品，以具備高性能、大容量、安全性和可靠性的存儲解決方案支持端-邊-云新型數據架構在汽車(chē)領(lǐng)域的應用。未來(lái)，西部數據將繼續扎根自主品牌，不斷以創(chuàng )新的產(chǎn)品及解決方案賦能汽車(chē)領(lǐng)域的改革與發(fā)展，并進(jìn)一步攜手更多合作伙伴深耕中國市場(chǎng)，加速構建汽車(chē)全產(chǎn)業(yè)鏈生態(tài)圈�！睋榻B，在存儲領(lǐng)域，西部數據處于領(lǐng)導地位，全球大約有40%的數據是存儲在西部數據的各類(lèi)產(chǎn)品上。至今，西部數據在業(yè)界已成為一家從專(zhuān)利到技術(shù)研發(fā)到工藝，既擁有自主的機械硬盤(pán)HDD，又有NAND Flash研發(fā)技術(shù)的公司。 “西部數據在固態(tài)NAND Flash技術(shù)上和鎧俠有二十多年合作經(jīng)驗，主要在晶圓的工藝制造方面。我們和鎧俠在過(guò)去十年間有高達180億美金的聯(lián)合研發(fā)投入，這是一個(gè)相當龐大數字。在NAND Flash制造工藝迭代上，我們一起經(jīng)歷了15代工藝迭代。在NAND Flash存儲行業(yè)，以2020年3季度數據來(lái)看，我們與鎧俠的合資工廠(chǎng)占據了全球34.9%份額�！彼麖娬{，“今年西部數據與合作伙伴鎧俠聯(lián)合研發(fā)出第六代 162 層 3D 閃存技術(shù)。與上一代產(chǎn)品相比，它降低了單位成本，并使每個(gè)晶圓的制造位增加了高達 70%。我們還擁有包括能量輔助磁記錄（EAMR）技術(shù)、業(yè)界領(lǐng)先的三階尋軌定位系統（TSA）以及第六代 HelioSeal 等硬盤(pán)技術(shù)，并把這些技術(shù)應用到了數據中心產(chǎn)品組合中，為用戶(hù)和市場(chǎng)提供更高的面密度和更低的總體擁有成本�！� 西部數據公司車(chē)載存儲產(chǎn)品事業(yè)部資深產(chǎn)品市場(chǎng)經(jīng)理額日特進(jìn)一步表示隨著(zhù)汽車(chē)智能網(wǎng)聯(lián)的不斷推進(jìn)，汽車(chē)的電子電氣架構（E/E）也在隨之變化，從最初的分布式在向域融合和中央控制單元過(guò)渡。雖然新的電子電氣架構目前還沒(méi)有統一的標準，但是對于存儲產(chǎn)品的要求卻發(fā)生了很多變化。數據穩定性和安全性，大數據存儲，性能提升，更加復雜的應用需求，等對車(chē)內及邊和云的數據存儲提出了更高的要求。為了實(shí)現完全自動(dòng)駕駛，不僅需要單車(chē)智能，車(chē)路協(xié)同同樣必不可少。端-邊-云數據基礎架構，能夠確保汽車(chē)行駛過(guò)程中，數據計算的時(shí)效性，減少因中心云計算高延遲帶來(lái)的潛在的風(fēng)險。 他指出全球知名第三方機構Yole的報告顯示，對于NAND需求量比較巨大的主要還是企業(yè)級SSD、消費類(lèi)SSD。藍色部分的汽車(chē)存儲從2021年左右幾乎看不到的比例到2026年有一定的比例，雖然占比依然不大，但是從復合增長(cháng)率來(lái)看，汽車(chē)領(lǐng)域比其他領(lǐng)域增長(cháng)得更快速�！霸�2021年，單個(gè)手機平均存儲容量可以達到105GB，汽車(chē)領(lǐng)域實(shí)際僅有34GB。然而到了2026年，單車(chē)的存儲容量達到483GB，而手機只有350GB左右。從數據對比上來(lái)看，未來(lái)汽車(chē)領(lǐng)域的存儲會(huì )有很大的增長(cháng)空間，那是什么引領(lǐng)了車(chē)載存儲的增長(cháng)態(tài)勢？”他進(jìn)一步指出，“就是汽車(chē)的‘新四化’，在乘聯(lián)會(huì )定期更新的CASE指數中，由于共享化的數據比較少，只列出網(wǎng)聯(lián)化、智能化、電動(dòng)化的數據。從圖中可以看到，今年7月份，智能化指數達到51.2%，意味著(zhù)當月新發(fā)車(chē)型當中，有一半以上的車(chē)型包含L1及以上的自動(dòng)駕駛的功能。同時(shí)，網(wǎng)聯(lián)化指數達到32%，電動(dòng)化指數達到14.8%。從比例來(lái)看，智能化現在的指數最高，但是依然有很大的增長(cháng)空間�！� 那 “新四化”能給汽車(chē)存儲帶來(lái)什么改變？“首先看看智能化，目前很多新車(chē)當中包含360環(huán)視、自動(dòng)駕駛、車(chē)道偏移、跟車(chē)等新的ADAS功能，這些ADAS的功能會(huì )需要西部數據主流的8GB e.MMC的存儲支持。另外，在上�；蛘咴诒本┑纫恍┐蟪鞘锌梢钥吹阶詣�(dòng)駕駛出租車(chē)，自動(dòng)駕駛出租車(chē)單車(chē)容量可以達到4TB，和目前平均容量來(lái)比有較大的增幅。要注意這些存儲產(chǎn)品在汽車(chē)內的應用是之前沒(méi)有的，這個(gè)也是智能化給汽車(chē)領(lǐng)域帶來(lái)新的改變�！彼赋�，“再來(lái)看一下網(wǎng)聯(lián)化和電動(dòng)化，這也是相輔相成的過(guò)程。我們Tbox的前裝率之前不是很高，基于電動(dòng)化以后，電動(dòng)車(chē)Tbox必須強制安裝，所以電動(dòng)化的普及使Tbox在汽車(chē)領(lǐng)域前裝率得到較高增強。Tbox目前會(huì )采用8GB e.MMC，電動(dòng)化和網(wǎng)聯(lián)化還催生了IVI，就是娛樂(lè )導航系統。娛樂(lè )導航系統本身在汽車(chē)領(lǐng)域是100%前裝率，由于功能單一，對于存儲需求并沒(méi)有很高，主要集中在32G以下。隨著(zhù)電動(dòng)化、網(wǎng)聯(lián)化，大家對乘駕體驗要求越來(lái)越高，也從IVI升級到智能座艙，智能座艙對于內存的需求也從32G以下變成了64G以上。所以可以看到，整個(gè)新四化對于車(chē)載存儲需求，不論在數量上還是在容量上都有一個(gè)較大的促進(jìn)作用�！� 可以說(shuō)新四化是促進(jìn)汽車(chē)行業(yè)以機械系統為主，向數據驅動(dòng)創(chuàng )新的轉變。 01/NAND Flash在汽車(chē)存儲領(lǐng)域四大痛點(diǎn) 自動(dòng)駕駛對于車(chē)路協(xié)同感知系統的要求在不斷提升，之前汽車(chē)相當于孤立地行駛在路上，汽車(chē)慢慢把車(chē)內生成數據轉到云端，這是最早車(chē)到云傳輸路徑。因為自動(dòng)駕駛對數據計算低延時(shí)的要求，即便是中心有算力，但因為遠離數據端，所以沒(méi)有辦法滿(mǎn)足對低延時(shí)要求，于是最新數據架構就要求一個(gè)中心源下沉到數據源一側，就是路端。最新的“端-邊-云”數據架構能夠確保自動(dòng)駕駛汽車(chē)可以及時(shí)有效地與路上的信息源交流，確保自動(dòng)駕駛汽車(chē)在路上行駛的安全性。 額日特表示“新四化”把汽車(chē)帶到新高度，隨著(zhù)NAND Flash在汽車(chē)領(lǐng)域運用得更加廣泛，也產(chǎn)生了很多問(wèn)題。簡(jiǎn)單總結客戶(hù)在平時(shí)使用過(guò)程中會(huì )遇到四大痛點(diǎn)：第一，耐久性。NAND Flash是有擦寫(xiě)壽命限制的。舉一個(gè)比較極端的例子，汽車(chē)領(lǐng)域對于車(chē)輛的要求一般在八年或者十年，因此在最初項目立項的時(shí)候，根據工作負載，選擇一塊8GB容量的存儲，十年的總寫(xiě)入量可以支持20TB。那么問(wèn)題來(lái)了，現在有很多新的應用不斷出現和更新，隨著(zhù)使用年限的增加，工作負載可能比之前預期要大很多。這就會(huì )導致一個(gè)問(wèn)題，原本的應用可以保證安全行駛八年或者十年不出問(wèn)題，但隨著(zhù)工作負載增加，NAND Flash車(chē)載容量消耗會(huì )加快，可能會(huì )遇到用到第四年或者第五年機器無(wú)法啟動(dòng)的情況，這就是耐久性痛點(diǎn)。所以我們希望客戶(hù)能夠在工作負載計算的時(shí)候，能多留一些余量，給未來(lái)AI或者新的應用留一些空間。 第二，性能。由于現在應用越來(lái)越多，越來(lái)越復雜，對于存儲的要求也是越來(lái)越高�，F在的存儲，包括NAND Flash在內，有不同的協(xié)議規范，呈現出的產(chǎn)品性能差異也相當大。怎么樣選擇一款合適的而不一定是最快的產(chǎn)品，這個(gè)也是放在客戶(hù)立項時(shí)比較頭痛的問(wèn)題。 第三，分區。他表示這個(gè)概念在使用當中最容易混淆，很多客戶(hù)說(shuō)要做三個(gè)分區，一個(gè)用來(lái)存系統，一個(gè)存經(jīng)常使用的數據，另一個(gè)存不經(jīng)常用的數據。他們經(jīng)常會(huì )問(wèn)，第二個(gè)分區會(huì )不會(huì )因為經(jīng)常反復擦寫(xiě)而被破壞掉。這里我需要糾正下，現在大多數市面上車(chē)載應用NAND Flash產(chǎn)品，都是不支持物理分區的，這里客戶(hù)所說(shuō)的分區是指邏輯分區，比如說(shuō)分成ABC三個(gè)區。但是我們反復擦寫(xiě)的B區數據，實(shí)際上在存儲當中是放在全盤(pán)做讀寫(xiě)均衡的。如果客戶(hù)看到B盤(pán)損壞，就代表整個(gè)盤(pán)都已經(jīng)損壞，A盤(pán)和C盤(pán)也不能幸免。所以我們一定要對物理分區、邏輯分區有概念，確保不會(huì )因為頻繁擦寫(xiě)數據，而損壞整個(gè)全盤(pán)，導致機器不能正常使用。 第四，智能座艙和IVI是客戶(hù)關(guān)心比較多的。因為現在高精地圖普及率越來(lái)越高，隨著(zhù)地圖文件越來(lái)越大，如果還是保持之前在線(xiàn)燒錄，會(huì )在生產(chǎn)線(xiàn)占用很多空間和時(shí)間，很不劃算。有一條更節省成本的路，就是現在所說(shuō)的預燒錄。預燒錄有很多不同的產(chǎn)品，目前市面上主流是25%容量的預燒錄，也有100%容量預燒錄，然而對于100%容量預燒錄產(chǎn)品，其實(shí)后期回流焊的次數也是有限制的，有時(shí)候三次，有時(shí)候兩次。 02/西部數據目前汽車(chē)存儲產(chǎn)品概述 據他介紹，目前西部數據提供的汽車(chē)存儲產(chǎn)品有分兩大部分，一部分是e.MMC和UFS，UFS包括UFS2.1、UFS3.1，這三款產(chǎn)品在封裝尺寸上是一樣的，是11.5×13 153ball。但是e.MMC和UFS不是兼容的，UFS2.1和3.1兼容，但需要在電壓方面做兼容設計。目前在汽車(chē)前裝市場(chǎng)領(lǐng)域，應用最大的也是e.MMC，主要應用在TBox網(wǎng)端和ADAS上，有些中低端IVI也會(huì )使用8-32GB的e.MMC。UFS2.1更多使用在座艙領(lǐng)域，容量從64GB到256GB不等。UFS3.1今年年底會(huì )上市一款新的UFS3.1協(xié)議的產(chǎn)品，容量可以達到512GB。由此可以看到目前e.MMC和UFS容量基本都是在256GB，UFS3.1能夠有效彌補e.MMC和UFS在高容量存儲方面的劣勢。再看一下SSD，目前在前裝車(chē)載領(lǐng)域基本沒(méi)有應用SSD，因為目前還沒(méi)有特別成熟能夠適合前裝以及封裝的SSD，而且其成本也比較大。目前SSD封裝尺寸比較多，有M.2、U.2，容量的話(huà)單盤(pán)最高達到15.36TB，但是如果用在前裝車(chē)領(lǐng)域，未來(lái)還是以512GB或者1TB為主。既然UFS后面容量可以高達512GB，那么在512GB或者1TB節點(diǎn)上，UFS和SSD會(huì )有比較正面的沖突，該如何選擇？可以看一下列出來(lái)的SSD和e.MMC、UFS最主要的區別就是SR-IOV�！皠偛胖v了，市面上NAND Flash的存儲產(chǎn)品基本上不支持物理分區，而SR-IOV是支持物理分區的功能，后期SSD的物理分區可以從8個(gè)分區起。所以在容量點(diǎn)上，UFS和SSD是有得一拼，如果需要SR-IOV的物理分區的功能，想必目前還只有SSD會(huì )支持這個(gè)功能�！彼赋�，“剛才講了很多前裝領(lǐng)域e.MMC和UFS的應用，那么SSD在整個(gè)汽車(chē)市場(chǎng)應用情況怎么樣？目前SSD主要應用在商用車(chē)的自動(dòng)駕駛，我們也和業(yè)內很多自動(dòng)駕駛的卡車(chē)或出租車(chē)公司都有接觸，目前這兩個(gè)類(lèi)型的商用車(chē)高階自動(dòng)駕駛會(huì )廣泛使用大容量SSD來(lái)做數據存儲，但是兩者也有一定區分。我們了解到，目前在自動(dòng)駕駛卡車(chē)領(lǐng)域，主要的存儲容量需求在1T或者2T以下，而自動(dòng)駕駛出租車(chē)領(lǐng)域的配置是4TB。展望未來(lái)，如果商用車(chē)在商業(yè)化落地以后規模數量上都有較大增長(cháng)，那么對于SSD在車(chē)載領(lǐng)域應用也有巨大的推進(jìn)作用�！� 在自動(dòng)駕駛出租車(chē)或者卡車(chē)里，存儲主要有兩個(gè)應用區域。第一部分是系統存儲，主要做自動(dòng)駕駛系統存儲區域，這塊區域容量不會(huì )太大，可以用512GB以下存儲產(chǎn)品，SSD、e.MMC、UFS都足夠支持。但是到了更大數據的記錄區，比如記錄我們各個(gè)傳感器數據以及黑匣子數據，對于數據存儲需求將是巨大的，如本文開(kāi)篇所述自動(dòng)駕駛出租車(chē)領(lǐng)域會(huì )需要用到4TB UFS、SSD來(lái)作為系統存儲盤(pán)。 額日特指出目前的汽車(chē)不單單是行駛在路上，而是需要和云端有數據交互的過(guò)程。端-邊-云新型數據架構也催生更多的不同類(lèi)型存儲產(chǎn)品在汽車(chē)領(lǐng)域應用。在車(chē)內，西部數據能夠提供從e.MMC、UFS、卡片以及SSD的各種應用，邊緣和云端也是西部數據主要的產(chǎn)品區域，就是企業(yè)級的HDD和SSD。西部數據是一家支持自動(dòng)駕駛端-邊-云新型數據架構的公司，產(chǎn)品容量從8GB到20TB，適用范圍包括車(chē)規級、企業(yè)級、消費級、工業(yè)IoT等等，只要端-邊-云數據架構中需要用到的存儲，目前西部數據的全產(chǎn)品線(xiàn)就可以提供支持。 03/西部數據的實(shí)際案例介紹 王劍松介紹了西部數據在在智能網(wǎng)聯(lián)中的實(shí)際應用案例。首先他分享了合作伙伴分享的通信模塊在汽車(chē)內的引進(jìn)的路線(xiàn)圖（如下圖所示） “我們國家可以引領(lǐng)了通信行業(yè)的發(fā)展，而汽車(chē)領(lǐng)域更新得非�？�，汽車(chē)模塊現在已經(jīng)跟上了5G。西部數據在最近這兩代，尤其4G和5G里面都展開(kāi)了深入廣泛的合作�！彼赋�，“e.MMC的8GB，甚至16GB和32GB，在最新的5G模塊里面都會(huì )用到。根據合作伙伴的理解，在汽車(chē)互聯(lián)的環(huán)境下，他們發(fā)現數據的存儲要求有FOTA主節點(diǎn)，即對數據的要求；新能源，政府法規的要求，有些數據必須存儲下來(lái)；測試里程數據，就像剛才額日特講到的場(chǎng)景數據，這是為將來(lái)自動(dòng)駕駛AI來(lái)服務(wù)；車(chē)身數據，這個(gè)需求一直在；高精地圖，剛剛也額日特講到了；最后系統安全，系統雙備份策略……這些都圍繞怎么把數據存儲在存儲設備里展開(kāi)�，F在可以看到，每臺車(chē)大致存儲需求量是32GB，往后隨著(zhù)自動(dòng)駕駛、汽車(chē)互聯(lián)不斷深入差不多會(huì )增加到400GB、500GB。西部數據的e.MMC、UFS甚至SSD都已經(jīng)在汽車(chē)行業(yè)中使用了。這里是我們合作伙伴的產(chǎn)品在車(chē)廠(chǎng)的應用，可以看到8GB、16GB的iNAND AT EM122，以及車(chē)規級8GB的產(chǎn)品，已經(jīng)在廣泛使用了�！� 西部數據合作伙伴慧翰微電子上海分公司總經(jīng)理王馨瑋表示：“我們很高興能和西部數據這樣的存儲解決方案的領(lǐng)導企業(yè)進(jìn)行深度合作，把最新的NAND Flash技術(shù)運用到汽車(chē)網(wǎng)聯(lián)化的應用中�！蓖瑫r(shí)，慧翰微電子總工程師孫禮學(xué)也表示：“隨著(zhù)5G和自動(dòng)駕駛技術(shù)的成熟，汽車(chē)互聯(lián)日漸成為新車(chē)型的標準配置。TBOX作為汽車(chē)與外界的通訊樞紐，其需求量已呈現出爆發(fā)式的增長(cháng)。汽車(chē)互聯(lián)對于存儲的容量需求也越來(lái)越大，要求也越來(lái)越高。以OTA為例，很多車(chē)廠(chǎng)，尤其是新能源汽車(chē)，對OTA的功能越來(lái)越倚重。我們已經(jīng)看到許多客戶(hù)為了提高整車(chē)智能系統的迭代效率提出了32GB甚至更高的存儲要求�！� 而吉利汽車(chē)采購總監張繼奎則表示：“得益于和西部數據的合作，我們的E01娛樂(lè )導航系統成為業(yè)界最快使用3D NAND e.MMC技術(shù)的產(chǎn)品，我們的下一代智能座艙系統更需要像西部數據這樣的公司提供高性?xún)r(jià)比的存儲產(chǎn)品。隨著(zhù)汽車(chē)互聯(lián)和自動(dòng)駕駛的推廣，我們期待著(zhù)和西部數據進(jìn)行更緊密，更深入的合作�！� 最后，他強調在西部數據看來(lái)，在閃存領(lǐng)域最大的核心競爭力就是垂直整合能力�！叭绻裡.MMC和UFS作為存儲系統來(lái)看的話(huà)，其中的每一個(gè)部件，從最左邊的Flash顆粒到e.MMC、UFS控制器，到控制器與顆粒配合的固件，以及最終在汽車(chē)行業(yè)里面運用之前必須有嚴格的測試和驗證，整個(gè)這一條產(chǎn)業(yè)線(xiàn)都是西部數據自主研發(fā)、深入耕耘，我們的垂直整合能力在汽車(chē)存儲領(lǐng)域是獨特優(yōu)勢�！彼偨Y道。 針對大家關(guān)注的網(wǎng)聯(lián)汽車(chē)的數據安全和加密，額日特表示在汽車(chē)領(lǐng)域有一個(gè)ASIL汽車(chē)安全完整性等級，它的認證過(guò)程非常嚴苛，是針對整個(gè)系統而非其中某個(gè)組件進(jìn)行評估。在整個(gè)存儲領(lǐng)域，包括車(chē)載存儲，數據加密主要還是依靠上層軟件的支持。西部數據也有一部分名為RPMB，需要通過(guò)密鑰來(lái)訪(fǎng)問(wèn)的特定區域，可以存儲密碼等一些數據。但對于全盤(pán)加密來(lái)說(shuō)，目前整個(gè)行業(yè)還沒(méi)有統一的標準，如果有客戶(hù)感興趣的話(huà)，可以與西部數據做深度的探討。 |
