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ADAS帶動車用記憶體升級 除錯機制成決勝關鍵
新電子詹益瑋
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車內資訊娛樂系統(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,所需記憶體容量、輸出/入頻寬不得不隨之升級。不僅如此,車用儲存元件相較3C電子等一般應用,更須考量車輛要求之極高可靠性、安全性,進一步納入完善的硬/韌體除錯與即時反饋等相應機制。

記憶體控制晶片主力供應商慧榮(SMI)產品企劃部專案經理胡文基表示,從早期所用之SD卡、光罩式ROM、PATA/SATA硬碟等演進至今,目前車載系統是以16G起跳之內嵌式多媒體記憶卡(eMMC),以及固態硬碟(SSD)為主流儲存媒體,前者主要存放開機磁區、作業系統,並用做部分低階車種之資料儲存;後者則多為儲存影音、地圖等多媒體資訊之用。

伴隨智慧車輛發展越來越快,慧榮產品企劃部協理簡介信預測,自2020年起,通用快閃記憶體(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介面;此外,鑑於3D NAND快閃記憶體產能趨於穩定,三星、美光等NAND供應商目前正逐步增加生產比重,簡介信認為,在容量、成本考量下,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,帶來更好的使用者體驗,但如何在處理更多資訊時兼顧數據完整性(Data Integrity),對車輛而言將至關重大。簡介信說,汽車產業普遍對IVI應用元件之不良率(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)、循環冗餘檢查(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餘磁碟陣列(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,慧榮的控制晶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3D TLC NAND技術,他也指出,控制晶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位簽章、加密,乃至抹除等功能。

現階段,慧榮的車載相關方案除支援PATA、SATA、eMMC,以及後裝用的SD卡之介面,亦已納入其視為趨勢之PCIe、UFS介面;近期該公司亦將推出支援3D NAND快閃記憶體的新解決方案,可支援到明後年將出現的第四、五代3D NAND技術。另一方面,Ferri系列記憶體解決方案也是慧榮於汽車應用上的主要產品,並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,在除錯之餘最大化NAND快閃記憶體壽命。

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