美光科技增强型车用LPDDR5X助力应对汽车行业挑战

汽车行业的挑战

30多年来，美光科技一直是汽车市场上内存和存储解决方案的全球领导厂商。这一成就源自美光的持续创新，以及与汽车生态系统中的SoC供应商、OEM厂商和一级供应商间的密切合作。内存和存储是汽车电子架构中诸多创新的基础。长期以来，美光通过优化产品功能，为特定应用提供有针对性的产品，有效提升了车辆质量和终端用户体验。典型示例包括：面向质量的设计;通过额外的老化测试来降低婴儿死亡率;提高测试期间的温度以模拟汽车运行环境;获得功能安全(FuSa)相关应用的产品使用认证;增强设备功能，以满足车辆设计师的系统需求。

高级驾驶辅助系统(ADAS)和车载娱乐(IVE)相关应用的不断发展，对车辆系统的性能提出了更高要求。推动这一性能需求的关键因素包括车载信息娱乐系统(IVI)中的多个4K/8K屏幕;满足驾驶员和乘客需求的车内感应系统;以及在本地运行的生成式人工智能(AI)应用。ADAS系统已普遍采用机器学习和AI技术，以实现更高的安全级别(2级、2+级、3级和更高级别)。随着传感器和更高分辨率摄像头数量的增加(L2/L2+=25-30个感应触点)，分析和决策功能所需的数据量也随之增加1。为实现这些功能需求，需要快速内存和处理器来分析大量数据流、正确解释数据，并做出瞬间决策。这种复杂性推动了对更高带宽(300-500 GB/s)的需求2。通过与客户、相关硅知识产权(IP)提供商以及芯片组供应商(汽车处理器供应商)携手合作，美光开发了一款增强型LPDDR5X产品，旨在为汽车平台带来划时代的性能。

满足系统需求

美光的突破性LPDDR5X优化纠错码(ECC)方案可减轻系统内联ECC对性能的各种影响，将带宽提升15%至25%3。这种全新的LPDDR5X优化ECC方案称为直接链路ECC协议(DLEP)，不仅能够提高性能，还可以降低时间故障率(FIT)，从而让LPDDR5X内存系统满足ISO26262ASIL-D 规定的硬件指标。此外，这款新产品在使用pJ/b(皮焦耳/比特)衡量时的功耗降低了约10%，并且增加了至少6%的可寻址内存空间4。如今，基于美光经过ISO26262ASIL-D认证的系统级 LPDDR5XDRAM 来构建应用，可以轻松满足关键的汽车FuSa要求。

美光新推出的LPDDR5X DRAM支持DLEP并兼容JEDEC，旨在满足汽车应用的严格要求。该产品的生命周期超过五年，能在极端温度范围内运行。这款新的DLEP增强型DRAM可满足高性能应用程序对更高带宽的需求，实现更大的价值。支持DLEP的LPDDR5X DRAM是美光持续创新的成果之一，彰显出美光有能力推出创新型内存和存储解决方案，应对汽车市场面临的挑战。最后，我们预计这款具有更高带宽和更低功耗的产品将助力客户降低总拥有成本(TCO)。

未来趋势展望

有人可能会问，美光的下一步行动是什么?新产品是如何工作的?或者，如何获得支持DLEP的LPDDR5X DRAM?不久之后，美光的SoC(片上系统)和IP合作伙伴将宣布推出相关硬件和IP模块。在这些公告发布的背后，是美光与SoC合作伙伴的长期合作，以期为客户打造有针对性的解决方案。该解决方案的创新之处在于，通过DRAM和处理器之间的直接连接来提高性能。通过深度合作，美光和合作伙伴能够帮助客户加速产品上市、以更低的成本打造更好的产品。正确配置并使用DLEP增强型LPDDR5X DRAM的系统可使用更小的SoC硅片和电路板，同时使用更小的封装和更少的器件，从而能在平台的整个生命周期内额外节省数百万美元5。最后，作为美光功能安全计划的一部分，这些高端LPDDR5X设备现已上市，用户可通过“FAIT”、“FAAT”和“FAUT”零件编号标识符来识别它们。这些支持DLEP的LPDDR5X产品将在今后多年里被各种汽车系统所采用。在庆祝卓越成就的同时，美光将继续寻找下一个需要解决的问题。纵观当今的各行各业，我们看到AI和数据丰富型内容正变得日趋复杂，而内存和存储仍然是解决方案的核心。

1数据大小及带宽的估算基于行业标准(ISO 23150)和Autosar传感器接口规范(R20-11)。传感器的示例包括激光雷达、摄像头、GPS、超声波传感器等。

2根据传感器需求和8bit 大语言模型，假设使用GGML量化(ggml.ai) | PIM：存内处理，S. Kim等人"Transformer推理的全栈优化：综述。"

3与典型的内联系统ECC方案和DLEP进行比较

4“额外可寻址内存空间”基于用于存储系统ECC奇偶校验的恢复内存密度

5基于需要512个I/O用于DRAM的标准系统，而带有DLEP的LPDDR5X DRAM系统仅需要416个I/O即可实现等效500GB/s

本文作者

Mike Basca

产品与系统嵌入式业务部门 (EBU) 副总裁