数据存储会给智能汽车带来怎样的机会？

“2017-2021年间，汽车内存市场将增长140%。”这是全球三大DRAM存储器、六大NAND闪存生产商之一美光科技的预测。

据路透社报道，美光科技（Micron Technology）表示，计划在未来12年内斥资30亿美元扩建位于弗吉尼亚州的一家工厂。

该扩张计划旨在满足汽车芯片日益增长的需求。按照预计，L5级自动驾驶车辆对数据存储的需求将是目前车辆的9倍DRAM数量和100倍NAND闪寸量。

目前，美光科技是全球汽车领域第一大DRAM存储提供商，尽管目前汽车内存市场空间相对较小，但自动驾驶正在缩小这个差距。

传统汽车需要带宽小于60GB/s的DRAM存储器解决方案。对于瞄准2020年L2及L3级自动驾驶车型的系统，美光科技现在正在开发的汽车使用x32 LPDRAM组件，I/O信令速度可达4266Mb/s。

三星电子也在今年4月宣布已开始批量生产汽车用10nm级16Gb LPDDR4X DRAM。最大容量为32Gb，可满足汽车1级125°C的温度要求，数据处理速度也可达到4266Mbps。

据平均估计，存储系统将需要512GB/s-1024GB/s带宽来支持3级和4级自动驾驶能力。

目前，满足这一带宽需求的两个竞争者是GDDR6和HBM2。其中，GDDR6是解决汽车工业要求的可靠性和温度范围约束的最佳选择。

而HBM2是高度集成的方案，这允许更小的空间占用，使用在SoC设计上的下一代内存协定，可达到2Gb/s单一针脚带宽、最高1024支针脚(PIN)，总带宽256GB/s。

去年年底，Intel就发布了全球首款集成HBM2显存的FPGA(现场可编程阵列)芯片“Strtix 10 MX”，可提供高达512GB/s的带宽，相比于独立DDR2显存提升了足足10倍。

同时，三星也表示，其8GB容量的HBM2是专为下一代超级计算机、人工智能(AI)与绘图系统所设计，号称能提供最高等级的DRAM性能水平。

但HBM2目前还非常昂贵，并且需要额外的资源来确保在苛刻的汽车环境中的可靠性。

未来的趋势，在中央域控制器必须做融合，这需要主内存。如果不想压缩原始数据，至少将需要巨大的存储带宽。同时，在复杂的数据处理架构下，又需要一组完全不同的内存体系结构。

所有这些都意味着更多的数据处理和存储。除了需要增加DRAM外，由于新的ADAS功能增加和传统信息娱乐系统的功能（访问Web和云）不断丰富，实时高精地图数据的存储更新，还需要更多使用NAND闪存进行存储。

除了满足传感器数据的存储处理，未来一大趋势就是汽车制造商被要求强制安装集成的“黑匣子”记录器来记录视频和传感器数据。

黑匣子不仅存储来自已经安装在车辆中的各种摄像头的视频，而且还记录来自LIDAR和RADAR传感器的数据。

目前，自动驾驶黑匣子基于2个存储子系统。第一存储器子系统由30秒临时存储器缓冲区组成，通常基于DRAM或非易失性存储器。用于长期数据存储的第二存储器子系统基于非易失性存储器技术，例如SSD。

设计这种系统的主要挑战之一是设计和选择用于循环缓冲区的存储器。考虑到传感器可以在1Gb/s的持续带宽下产生数据，存储30秒需要30GB的存储容量。

除了纯粹的存储容量挑战之外，对设备的寿命也有严格的耐久性要求。例如，在汽车的使用寿命中记录8000小时将需要总的字节写入能力，容量为29个Petabyte。

此外，黑匣子需要支持从-40度到+105度的温度范围，并且应该具有断电至少一个月的数据保持能力。

往后看，存储的架构也是一大问题。是共享内存和存储还是分布式架构，仍然需要视汽车主机厂和零部件厂商的方案选择而定。

比如，有些需要从内存中快速回调，有些则需要使用某种类型的存储器在不同的时间段进行存储。而且几乎所有的程序都必须被构建到系统中，并且以一种可以被快速移动的安全关键系统使用的方式来管理。

由于极端条件可能影响可靠性和未知因素，对于行业来说，还有很多需要考虑的问题。