涅槃汽車: 智能座艙數(shù)據(jù)存儲(chǔ)技術(shù)淺析

上海2022年12月16日 /美通社/ -- 近期，涅槃汽車發(fā)表了一篇文章，對(duì)智能座艙數(shù)據(jù)存儲(chǔ)技術(shù)進(jìn)行解析，內(nèi)容如下：

1、 智能座艙的存儲(chǔ)越來(lái)越重要，容量越大越大。

我們都知道，中國(guó)新能源汽車逐步在邁向正軌，越來(lái)越多的用戶選擇具有更多智能化的新能源汽車，從最近5-10年的發(fā)展趨勢(shì)來(lái)看，汽車已經(jīng)從機(jī)械定義汽車到電子定義汽車，到最近的幾年火的發(fā)紫的軟件定義汽車。

汽車硬件通用化之后，汽車軟件的研發(fā)環(huán)境也變得更加容易，包括操作系統(tǒng)搭建、應(yīng)用生態(tài)構(gòu)建在內(nèi)的軟件應(yīng)用場(chǎng)景，就有了施展的空間。如同 PC 和智能手機(jī)一樣，汽車的差異化主要體現(xiàn)軟件上，即軟件定義汽車，中國(guó)新能源汽車往智能汽車方向進(jìn)化后，正在復(fù)制當(dāng)年智能手機(jī)在中國(guó)制造業(yè)快速?gòu)?fù)制的道路。

最近幾年智能座艙發(fā)展越來(lái)越快，整個(gè)智能座艙已經(jīng)是整個(gè)主機(jī)廠的“內(nèi)卷之王”的必爭(zhēng)場(chǎng)地，它可以滿足用戶的多重需求，用戶對(duì)于車輛希望越來(lái)越像手機(jī)那樣智能化，除了駕駛的舒適性外，更多的個(gè)性化設(shè)置，人機(jī)交互，都能讓用戶體驗(yàn)到這個(gè)車的情感需求。

而且現(xiàn)在主機(jī)廠競(jìng)爭(zhēng)愈發(fā)同質(zhì)化，需要形成產(chǎn)品差異化，而智能座艙恰好是一個(gè)突破口，互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)在移動(dòng)終端市場(chǎng)飽和的情況下，英雄所見(jiàn)略同的認(rèn)為汽車將是 繼PC、手機(jī)、平板電腦之后的另外一個(gè)智能終端載體，而智能座艙就是這個(gè)載體最重要的承載物。

回顧一下手機(jī)存儲(chǔ)容量的趨勢(shì)變化：

在智能機(jī)興起之前，基本上就是諾基亞的功能機(jī)的天下，比如2009年諾基亞的神機(jī)5230，存儲(chǔ)容量就是256MB，這個(gè)容量沒(méi)有辦法存儲(chǔ)一部現(xiàn)在的高清視頻，當(dāng)時(shí)還是塞班系統(tǒng)，基本上沒(méi)有應(yīng)用APP的功能，就一些簡(jiǎn)單的聽(tīng)歌、打電話、簡(jiǎn)單游戲等功能。

后面逐步發(fā)展到了2010年左右的智能手機(jī)，最開(kāi)始出來(lái)的時(shí)候，蘋果4的手機(jī)存儲(chǔ)是16GB-32GB，那個(gè)時(shí)候可以進(jìn)行一些簡(jiǎn)單的視頻通訊，簡(jiǎn)單的游戲，沒(méi)有辦法本地存儲(chǔ)高清地圖，都是在線緩沖。

想想現(xiàn)在誰(shuí)買一個(gè)新手機(jī)還不得64G容量以上，如果你是32G的iPhone7 每天刪圖片和緩存都累死了，隨便一個(gè)APP應(yīng)用就幾百M(fèi)B了，微信聊天記錄就占用10個(gè)G存儲(chǔ)。

到最近發(fā)布的手機(jī)，手機(jī)存儲(chǔ)沒(méi)有一個(gè) 256G都不好說(shuō)自己是最新款的手機(jī)，因?yàn)槭謾C(jī)存儲(chǔ)的照片越來(lái)越高清，視頻存儲(chǔ)內(nèi)容也大，而且絕大部分人的手機(jī)的APP數(shù)量已經(jīng)超過(guò)100個(gè)了，所以手機(jī)存儲(chǔ)容量會(huì)越大越大。

再來(lái)看看汽車智能座艙的發(fā)展歷程（及存儲(chǔ)要求）：

1）上世紀(jì) 90 年代，機(jī)械化階段：包括機(jī)械式儀表盤及車載收音機(jī)、對(duì)講機(jī)等設(shè)備，密集的 物理按鍵操作，僅提供車速、發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速、水溫、油量等基本信息。 

此時(shí)的存儲(chǔ)還是以NOR FLASH為主，類似于手機(jī)的諾基亞時(shí)代，只需要存儲(chǔ)簡(jiǎn)單的行駛里程，收音設(shè)置等信息，存儲(chǔ)需求都不會(huì)大于100MB。

2）2000-2015 年，電子化階段：電子技術(shù)進(jìn)入座艙，座艙內(nèi)配備小尺寸中控液晶顯示屏、 車載導(dǎo)航、藍(lán)牙、媒體播放設(shè)備等較為簡(jiǎn)易的電子設(shè)備。 

這個(gè)時(shí)候的存儲(chǔ)需求逐步變大了，有操作系統(tǒng)了，需要存儲(chǔ)空間來(lái)放置操作系統(tǒng)，同時(shí)有一些地圖數(shù)據(jù)需要內(nèi)置在存儲(chǔ)里面，而不是像以前通過(guò)TF卡來(lái)更新地圖，因?yàn)榭梢月?lián)網(wǎng)實(shí)時(shí)更新地圖了。特斯拉在這個(gè)階段甚至把網(wǎng)頁(yè)瀏覽器也放到了中央顯示屏里。這個(gè)時(shí)候車?yán)锩嫒藱C(jī)交互不多，而且沒(méi)有那么多APP應(yīng)用上車，所以此時(shí)的存儲(chǔ)容量基本上是16GB左右。

3）2015 年起，智能化時(shí)代迎面而來(lái)：座艙智能化的開(kāi)啟以大尺寸中控屏的出現(xiàn)為標(biāo)志，消費(fèi)電子技術(shù)進(jìn)入汽車領(lǐng)域，液晶儀表、中控屏、抬頭顯示系統(tǒng)、視覺(jué)感知、語(yǔ)音交互等通過(guò) 域控制器實(shí)現(xiàn)集成并裝配在座艙內(nèi)，能根據(jù)駕駛員、乘客的偏好、習(xí)慣和需求，提供更加舒適、智能的駕乘體驗(yàn)。

此時(shí)就來(lái)到了類似手機(jī)智能化“堆料”時(shí)代，產(chǎn)業(yè)界一般形容智能汽車就是帶四個(gè)輪子的智能手機(jī)，其主要的原因就是，汽車硬件標(biāo)準(zhǔn)化之后，會(huì)出現(xiàn)類似當(dāng)年蘋果iPhone智能手機(jī)引領(lǐng)產(chǎn)業(yè)鏈風(fēng)向一樣，硬件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)基本固定成前后蓋夾住主板電池的直板設(shè)計(jì)后，能夠顯示產(chǎn)品差異化的，只有系統(tǒng)軟件、電子元器件配置、以及新材料材質(zhì)應(yīng)用等方面，智能手機(jī)的差異化被行業(yè)統(tǒng)稱為“堆料”行為。

先來(lái)看看常見(jiàn)液晶儀表對(duì)于eMMC容量的要求的訴求，下圖是使用一個(gè)i.MX6DL平臺(tái)的12.3寸全液晶儀表的項(xiàng)目，此時(shí)可以看到這個(gè)項(xiàng)目對(duì)于eMMC的容量訴求比較小，只需要533MB，最大的資源就是UI圖片資源，因?yàn)楹枚嗥嚩夹枰卸嗵譛I界面的需求，比如在汽車切換為運(yùn)動(dòng)模式的時(shí)候，此時(shí)的UI界面就比較炫麗，而切換到經(jīng)濟(jì)模式，此時(shí)就比較平和的UI，這樣更能給用戶更好的體驗(yàn)，所以儀表的存儲(chǔ)大小主要是圖片UI資源占用比較大。

上圖可以看到eMMC容量需求是533MB，實(shí)際4G eMMC都綽綽有余了，為什么很多主機(jī)廠都選用8G 的eMMC，主要是現(xiàn)在小容量4G的eMMC基本上快淘汰了，只剩下鎂光和閃迪有車規(guī)級(jí)的小容量eMMC芯片，而且價(jià)格也同8G eMMC相同，交期還沒(méi)有8G eMMC好，有93%的設(shè)計(jì)余量，容量浪費(fèi)就浪費(fèi)唄，反正價(jià)格和交期在那里。

再來(lái)看看中控導(dǎo)航主機(jī)對(duì)于eMMC的容量需求，在比較傳統(tǒng)的不帶在線地圖的導(dǎo)航主機(jī)，使用8G eMMC就夠了，主要是離線地圖占用的最大空間。

從數(shù)據(jù)來(lái)看最大的部分是離線地圖，如果是高清地圖數(shù)據(jù)這部分接近10個(gè)G，如果安裝一些應(yīng)用，比如喜馬拉雅、蜻蜓FM等等，這部分還需要預(yù)留給客戶下載數(shù)據(jù)的空間，否則用戶按照了這個(gè)應(yīng)用也無(wú)法本地下載緩存，只能在線收聽(tīng)，這個(gè)是很不好的體驗(yàn)，所以正常情況下的中控導(dǎo)航主機(jī)的eMMC的容量普遍是32G。

逐步開(kāi)始內(nèi)卷“域控制器”

原來(lái)的座艙里面的控制器基本上是分開(kāi)的，導(dǎo)航主機(jī)是一家，液晶儀表是一家，同時(shí)還有一個(gè)AVM全景一家，還有TBOX等，這里線束連接就非常復(fù)雜，而且不同供應(yīng)商直接的協(xié)調(diào)調(diào)試也非常復(fù)雜。

而且現(xiàn)在使用域控制器變更走線簡(jiǎn)單，而且可以集中資源進(jìn)行開(kāi)發(fā)，一個(gè)域控制可以替代很多不同的設(shè)備。

而這個(gè)過(guò)程中，最內(nèi)卷的莫過(guò)于域控制器，這個(gè)時(shí)候的智能座艙的“堆料”更多的是域控制器的開(kāi)始大批量使用，一芯拖多屏，一個(gè)主芯片帶動(dòng)不同的設(shè)備，現(xiàn)在最火的高通8155，可以帶動(dòng)中控導(dǎo)航、液晶儀表、HUD、行車記錄儀、TBOX、后排頭枕顯示等等。這個(gè)時(shí)候的存儲(chǔ)容量需求就會(huì)變得尤為重要，需要把滿足原來(lái)各個(gè)部件存儲(chǔ)容量的需求，而且還加入了很多人機(jī)交互的需求，對(duì)于容量需求變的更大。

上圖是理想L9的智能座艙，官方宣傳的是：理想L9標(biāo)配兩顆高通驍龍8155芯片，同時(shí)具備24GB內(nèi)存和256GB高速存儲(chǔ)能力，共同組成強(qiáng)勁的計(jì)算平臺(tái)。

極氪001搭載的基于8155計(jì)算平臺(tái)升級(jí)而來(lái)的新一代極氪智能座艙，采用7納米制程8核CPU、16G內(nèi)存和128G存儲(chǔ)空間。

小鵬P7搭載的是高通曉龍820A，上一代的域控制器芯片，存儲(chǔ)是8+128GB的存儲(chǔ)容量，這個(gè)容量主要是為了讓用戶可以搭載更多的APP，而且支持小程序擴(kuò)展，實(shí)用性和娛樂(lè)性都很強(qiáng)。

汽車裝置了完善的視覺(jué)傳感器配置，包括各種RGB圖像數(shù)據(jù)、環(huán)視光線追蹤數(shù)據(jù)、景深深度信息數(shù)據(jù)等，具有天然的AR\VR\MR影像生成與制作優(yōu)勢(shì)，一旦其視覺(jué)處理能力開(kāi)發(fā)出來(lái)，配合智能汽車的高清顯示屏幕裝置和AR-HUD虛擬顯示裝置，最可玩的智能終端。不管是端還是云，海量的存儲(chǔ)空間都是必需的。

可以看到這個(gè)階段的存儲(chǔ)容量需求是從64G-512G發(fā)展，隨著人機(jī)交互，存儲(chǔ)的高清視頻內(nèi)容要求，以及域控制融合的功能大小不同，存儲(chǔ)的容量是逐步增大的。

總結(jié)：

其實(shí)所有的信息數(shù)據(jù)化智能產(chǎn)品都跟生物界的智力程度一樣，決定智能水平的最基本指標(biāo)就是腦容量大小。以此類比，對(duì)于智能產(chǎn)品來(lái)講，其智能化的水平也是和芯片的算力大小息息相關(guān)。

在這波智能座艙的浪潮中，存儲(chǔ)芯片的容量大小至關(guān)重要，最初都是依賴于存儲(chǔ)空間的突破。只有產(chǎn)品的存儲(chǔ)空間足夠的情況下，才能裝載更大的系統(tǒng)軟件和應(yīng)用軟件，并存儲(chǔ)更多的數(shù)據(jù)用于生產(chǎn)與服務(wù)。

2.智能座艙的存儲(chǔ)芯片的要求

既然大家都知道存儲(chǔ)容量越大越好，車機(jī)的內(nèi)存是不是也可以類似手機(jī)這樣，直接更換大容量芯片呢，而且手機(jī)內(nèi)存升級(jí)的技術(shù)都這么成熟了，那么在車載的域控制的存儲(chǔ)芯片目前都還比較小，能不能自己更換一步到位呢？

答案是還真不能直接更換，雖然都是存儲(chǔ)芯片，智能座艙的芯片和普通消費(fèi)級(jí)的存儲(chǔ)芯片區(qū)別還真的不是一丁半點(diǎn)，接下來(lái)仔細(xì)說(shuō)說(shuō)。

2.2.1 安全可靠性的要求：

先來(lái)看一個(gè)案例，特斯拉因內(nèi)存問(wèn)題，召回了約 13.5 萬(wàn)車，其中包括 2012 至 2018 年產(chǎn)的 Model S，以及 2016 至 2018 年產(chǎn)的 Model X，特斯拉表示8GB eMMC 內(nèi)存達(dá)到壽命后，對(duì)應(yīng)的控制器會(huì)失靈，從而導(dǎo)致屏幕上的后視、除霜設(shè)定、調(diào)整轉(zhuǎn)向燈等功能都無(wú)法正常工作。這一問(wèn)題一般會(huì)在用車五到六年后開(kāi)始出現(xiàn)，特斯拉現(xiàn)在給出的辦法是免費(fèi)更換 64GB 的 eMMC內(nèi)存。

智能座艙域控制的存儲(chǔ)芯片必須要達(dá)到車規(guī)級(jí)要求

由于汽車是一個(gè)耐用型消費(fèi)產(chǎn)品，所以同消費(fèi)電子市場(chǎng)不同，需要有非常久的供貨周期，由于供應(yīng)鏈的標(biāo)準(zhǔn)非常嚴(yán)格，而且車載存儲(chǔ)本身在設(shè)計(jì)和生產(chǎn)上都會(huì)面臨比較大的挑戰(zhàn)。

汽車車規(guī)級(jí)芯片的設(shè)計(jì)非常長(zhǎng)，而且域控制的存儲(chǔ)芯片，存儲(chǔ)非常重要的一些車身控制信息，上面那個(gè)特斯拉就是一個(gè)例子，所以需要對(duì)于重要信息存儲(chǔ)的應(yīng)用保障，需要有非常高的安全標(biāo)準(zhǔn)。

首先要保障的就是高溫度的運(yùn)行條件，普通消費(fèi)電子產(chǎn)品就是在-10攝氏度-50攝氏度能夠正常工作就行，由于汽車行駛的外部環(huán)境溫度變化非常大，比如像后視鏡那個(gè)區(qū)域，太陽(yáng)長(zhǎng)時(shí)間照射后的溫度可以達(dá)到90-100度左右，這對(duì)存儲(chǔ)器的寬溫控制性能有很高的要求。不同位置的存儲(chǔ)要求還稍微有一些區(qū)別，如果是單純的娛樂(lè)產(chǎn)品，不涉及到安全應(yīng)用等數(shù)據(jù)，要求-40到85攝氏度，如果是智能座艙的域控制存儲(chǔ)芯片，這個(gè)至少要滿足-40度到105度的溫度設(shè)計(jì)，以保證在極低溫環(huán)境和高溫環(huán)境下的寬溫范圍內(nèi)存儲(chǔ)性能都可穩(wěn)定發(fā)揮，故障率為0。

信號(hào)的可靠性及完整性要求：

在很多駕駛環(huán)境下會(huì)經(jīng)常有電磁波等環(huán)境干擾，這對(duì)數(shù)據(jù)的可靠性也會(huì)產(chǎn)生不小的影響，所以在設(shè)計(jì)上也會(huì)針對(duì)存儲(chǔ)器的抗干擾性能做很多工作。除此之外，在關(guān)乎整車行駛安全性的部分，車載存儲(chǔ)器在響應(yīng)速度、抗振動(dòng)、可靠性、糾錯(cuò)機(jī)制、Debug機(jī)制、可回溯性以及數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的高度穩(wěn)定性等方面，相比消費(fèi)類產(chǎn)品來(lái)說(shuō)也都提高了很多個(gè)量級(jí)。

不是所有的牛奶都叫特侖蘇，不是所有的存儲(chǔ)芯片都是車規(guī)級(jí)存儲(chǔ)芯片。芯片從設(shè)計(jì)到車上測(cè)試驗(yàn)證、真正實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)一般需要至少4~5年，是經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間的驗(yàn)證，不能輕易更換存儲(chǔ)芯片。

智能座艙域控制對(duì)于存儲(chǔ)容量的要求：

車機(jī)硬件主要是原始感光或應(yīng)聲部件，用于接收DMS攝像頭輸入的駕駛員面部或手部信息及OMS輸入的乘員信息。同時(shí)，接收車內(nèi)乘員輸入的相關(guān)語(yǔ)音信息，車載音響、顯示等硬件單元。

可以看到，智能座艙域控制的算力和存儲(chǔ)都非常龐大，要處理非常多的事項(xiàng)，包括人機(jī)交互語(yǔ)音、人臉、手勢(shì)等各種信息的處理。

還有中控導(dǎo)航、液晶儀表、HUD等顯示信息的輸出，還要兼容第三方軟件APP的應(yīng)用，包括天氣、地圖，還有系統(tǒng)軟件的存儲(chǔ)，車機(jī)權(quán)限的管理、車機(jī)OTA升級(jí)的處理等等，對(duì)于存儲(chǔ)芯片的要求，前面已經(jīng)提到了空間要大的訴求，除此之外還有一些其他性能的要求。

2.2.2讀取速度要快。

無(wú)論是技術(shù)還是容量，車載導(dǎo)航基本上都是復(fù)制著手機(jī)的發(fā)展趨勢(shì)，最開(kāi)始車載導(dǎo)航的地圖都是使用外接的SD存儲(chǔ)卡進(jìn)行存儲(chǔ)，要更新地圖的時(shí)候，直接把SD卡取出來(lái)去4S店進(jìn)行更新最新地圖就行，而且每年都要付費(fèi)。

現(xiàn)在手機(jī)的接口都從eMMC到UFS接口了，智能座艙存儲(chǔ)芯片的接口也會(huì)從eMMC接口變更到UFS接口了，再來(lái)看看為什么有這樣的趨勢(shì)。

2.2.3 可靈活配置SLC存儲(chǔ)的需求。

在5G移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)下，智能汽車還有一個(gè)內(nèi)存消耗大戶，就是事件記錄裝置。以前的汽車最多配一個(gè)行車記錄儀，記錄一些簡(jiǎn)單的交通取證視頻，以前很多時(shí)候都是插入TF卡，把數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在TF卡里面。

不同質(zhì)量的TF卡的擦寫速度不同，而且經(jīng)常振動(dòng)，導(dǎo)致這個(gè)接觸不良，就會(huì)存在卡損壞，擦寫久了以后，寫卡的速度會(huì)下降的非常厲害，經(jīng)常是半年左右就要更換一張卡，否則就損壞了。上圖可以看到1200次擦除后的數(shù)據(jù)同最開(kāi)始做對(duì)比，擦寫壽命降低了30%，錯(cuò)誤率增加了50倍，寫卡速度也降低了90%，基本上就是處于報(bào)廢邊緣了。

大家都知道，如果開(kāi)車行車記錄儀中存儲(chǔ)的內(nèi)容基本上是一周左右，因?yàn)槟莻€(gè)存儲(chǔ)卡的刷寫都是覆蓋方式，比如一個(gè)16G的TF卡，視頻存儲(chǔ)滿了16G后才逐漸把前面的內(nèi)容進(jìn)行覆蓋，所以如果哪天心血來(lái)潮要看一個(gè)月的視頻數(shù)據(jù)，對(duì)不起，這個(gè)已經(jīng)覆蓋掉了。

為了改善用戶自己配卡，經(jīng)常接觸不良，一年左右就要更換TF卡的尷尬體驗(yàn)，很多車廠都已經(jīng)逐步開(kāi)始使用內(nèi)置的UFS的存儲(chǔ)器來(lái)進(jìn)行數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)。

首先還是確定一個(gè)概念，EMMC是NAND FLASH構(gòu)成的，所以NAND FLASH的SLC、MLC、TLC在EMMC中同樣存在，也會(huì)存在擦寫壽命的困擾，正常SLC可以擦寫的壽命是60000次，缺點(diǎn)是存儲(chǔ)容量低，大容量的非常貴?，F(xiàn)在大容量的EMMC芯片，主要還是MLC格式。

以1080P錄制高清視頻為例，1080P60視頻1秒鐘的數(shù)據(jù)量大小 = 2200 X 1125 X 60 = 148.5M，視頻的格式是RGB888的傳輸格式，攝像頭過(guò)來(lái)的信號(hào)基本上是YUV4：2：2，此時(shí)1S的數(shù)據(jù)量為100M，錄制一分鐘的視頻容量大小是100MB*60S= 6GB的數(shù)據(jù)，錄制一個(gè)小時(shí)視頻的原始數(shù)據(jù)就是 360GB。

此時(shí)錄制到EMMC的數(shù)據(jù)，是視頻壓縮數(shù)據(jù)，一般壓縮格式是H.264,此時(shí)壓縮的比例為60:1，此時(shí)一個(gè)小時(shí)占據(jù)的存儲(chǔ)大小也是6GB。

如果此時(shí)劃分32GB容量大小給到行車記錄儀進(jìn)行錄制，此時(shí)相當(dāng)于可以錄制5個(gè)小時(shí)左右的視頻就需要進(jìn)行強(qiáng)制覆蓋了。一天24小時(shí)，也即是可以進(jìn)行4次左右的覆蓋，按照3000次額擦寫壽命，也就是可以滿足750天的使用壽命，這個(gè)時(shí)候完全達(dá)不到車廠要求的10年的壽命周期要求。

此時(shí)可以這樣選擇，把32GB的MLC存儲(chǔ)空間配置為16GB SLC格式，這個(gè)時(shí)候雖然存儲(chǔ)空間減少為了一半，只有16GB，但是可以支持的擦寫次數(shù)變?yōu)?0000次了，此時(shí)計(jì)算出來(lái)，可以滿足17.86年的循環(huán)使用壽命。

因?yàn)橹悄茏撚胁煌鎯?chǔ)的要求，需要支持類似行車記錄儀等大數(shù)據(jù)的讀寫存儲(chǔ)，而且壽命要求比較高，所以需要支持能夠靈活進(jìn)行SLC的配置要求。

2.2.4 可支持動(dòng)態(tài) 動(dòng)態(tài)磨損均衡技術(shù)

由于閃存的可擦寫次數(shù)是有限的，當(dāng)某些數(shù)據(jù)被頻繁修改時(shí)容易導(dǎo)致對(duì)應(yīng)的塊很快被耗盡使用壽命，從而導(dǎo)致整塊盤無(wú)法使用，所以需要有一種技術(shù)來(lái)將這些塊的擦寫均攤一下，延長(zhǎng)使用壽命。

首先看幾個(gè)相關(guān)的基本概念：

因?yàn)殚W存不能覆蓋寫，如果要修改已有的數(shù)據(jù)需要將原有的數(shù)據(jù)擦除再寫入新的數(shù)據(jù)。被頻繁修改的數(shù)據(jù)很燙，叫做熱數(shù)據(jù)，而寫入以后就很少修改的數(shù)據(jù)無(wú)人問(wèn)津就像打入了冷宮一樣，叫做冷數(shù)據(jù)。

已擦寫次數(shù)較少的block，還很年輕，生命力強(qiáng)，所以叫做Young block。相對(duì)的 Old block就是已擦寫次數(shù)較多的block，剩下的次數(shù)不多了。

閃存又貴還擦寫次數(shù)那么有限的，這還怎么玩？于是有了Wear Leveling這樣的技術(shù)通過(guò)磨損均衡來(lái)延長(zhǎng)閃存的壽命。

在沒(méi)有wear leveling的情況下，某些block很可能會(huì)被頻繁的反復(fù)擦寫，最終報(bào)廢，降低了閃存的壽命。Wear Leveling技術(shù)就是將擦寫操作均攤到各個(gè)block，以防止某些block被提前耗盡使用壽命。

Wear Leveling技術(shù)按算法分為動(dòng)態(tài)和靜態(tài)，按作為域分為本地和全局：

在車載領(lǐng)域重點(diǎn)使用的是Dynamic Wear Leveling 動(dòng)態(tài)磨損均衡，當(dāng)需要覆蓋寫的時(shí)候，新的數(shù)據(jù)寫到free的page上，而舊的數(shù)據(jù)被標(biāo)記為invalid，等待垃圾回收擦除。

從上圖中可以看出2nd WRITE去改寫LBA#6的數(shù)據(jù)，被寫到了新分配的page并不是直接在原page上做修改。3rd WRITE也是同理，到Nth WRITE,數(shù)據(jù)已經(jīng)被改寫了N次，但是垃圾回收還沒(méi)有發(fā)生，所以有很多的Invalid page。

對(duì)比上圖垃圾回收的左右兩個(gè)圖，可以看到垃圾回收把Invalid的page都擦除了，而且數(shù)據(jù)LBA#6也被搬移到了新的block。這是因?yàn)榫拖耖_(kāi)頭說(shuō)的，閃存擦除的最小單位是block，所以當(dāng)block中有用戶數(shù)據(jù)的時(shí)候是需要遷移的。

弊端：動(dòng)態(tài)磨損均衡有一個(gè)明顯的弊端是，當(dāng)一個(gè)數(shù)據(jù)是冷數(shù)據(jù)，放在那里N久都沒(méi)被修改的情況下，他所占用的block擦寫次數(shù)很少，但是又不能拿來(lái)做磨損均衡。

2.2.5 SMT燒錄數(shù)據(jù)的穩(wěn)定性。

很多使用EMMC的廠家，這個(gè)燒錄也是非常痛苦的一個(gè)過(guò)程，有的是前面通過(guò)燒錄器提前燒錄好后，過(guò)完SMT后，在DIP組裝工序發(fā)現(xiàn)部分不開(kāi)機(jī)，這個(gè)時(shí)候就非常痛苦，需要排查半天的問(wèn)題。

最終定位到軟件丟失，此時(shí)又需要重新燒錄軟件（如果是內(nèi)置高清地圖10G），經(jīng)常是通過(guò)USB來(lái)升級(jí)，此時(shí)一臺(tái)的燒錄時(shí)間至少為15分鐘以上。

這個(gè)十分影響產(chǎn)線的生產(chǎn)效率，如果不提前燒錄，直接在后端進(jìn)行燒錄，此時(shí)就無(wú)法通過(guò)SMT后進(jìn)行對(duì)應(yīng)的功能檢查，同時(shí)也需要大量的燒錄工裝，也是否影響整個(gè)生產(chǎn)節(jié)拍。為什么會(huì)發(fā)生掉軟件的問(wèn)題呢？

前面已經(jīng)知道，TLC、MLC和SLC的差異，TLC制程的，比如在0-3.3V中要分離出8個(gè)等級(jí)，此時(shí)過(guò)SMT 245℃的回流焊接的時(shí)候，此時(shí)電平在里面極容易進(jìn)行輕微放電，此時(shí)就可能把L5的電壓修改到L4或者其他等級(jí)。

而SLC，只有高低電平的區(qū)別，此時(shí)這個(gè)反而沒(méi)有那么容易放電跌落進(jìn)去，范圍分界線比較遠(yuǎn)，所以看到掉程序的都是MLC 制程以上的eMMC，而是數(shù)據(jù)都是放電導(dǎo)致，因?yàn)闄C(jī)器本身沒(méi)有上電，不存在充電的情況，所以數(shù)據(jù)位的翻轉(zhuǎn)都是由1修改為0的錯(cuò)誤。

目前西部數(shù)據(jù)的車規(guī)級(jí)級(jí)芯片，支持100%的預(yù)燒錄，完全讓用戶放心的使用，不用擔(dān)心SMT掉數(shù)據(jù)的風(fēng)險(xiǎn)，解決了用戶的后顧之憂。

3、西部數(shù)據(jù) iNAND AT EU312 UFS 滿足智能座艙存儲(chǔ)的“白馬王子”

 3.1 高容量（存儲(chǔ)容量范圍從16G-256GB可選）

首先這個(gè)系列是有不同容量配置的，可以滿足智能座艙不同階段產(chǎn)品的存儲(chǔ)容量需求。

可以看到存儲(chǔ)容量從16GB-256GB系列都有，有的車型還是傳統(tǒng)配置，此時(shí)中控導(dǎo)航可以選擇32GB的配置，如果已經(jīng)是高通8155或者8295的配置，此時(shí)存儲(chǔ)可以選擇128GB，甚至256GB的配置。

3.2 高可靠性

除了容量可以滿足整個(gè)智能座艙的需求外，在可靠性安全性方面，西部數(shù)據(jù)也是下足了功夫。

新款 256GB 西部數(shù)據(jù) iNAND AT EM132 嵌入式閃存盤采用 64 層 3D NAND TLC 閃存技術(shù)，產(chǎn)品生命周期超越了 2D NAND，以滿足不斷變化的應(yīng)用需求和不斷增長(zhǎng)的容量需求。

西部數(shù)據(jù) iNAND AT EM132 嵌入式閃存盤通過(guò)了 IATF16949 認(rèn)證，符合 AEC-Q100標(biāo)準(zhǔn)，并遵守 ISO26262 NAND 閃存安全機(jī)制指南，還囊括了專為密集型汽車工作負(fù)載而設(shè)計(jì)的豐富汽車功能，包括：先進(jìn)的運(yùn)行狀況監(jiān)控、熱管理、自動(dòng)和手動(dòng)讀取刷新、強(qiáng)大的電源管理、數(shù)據(jù)保存性超過(guò) JEDEC 標(biāo)準(zhǔn)、先進(jìn)的數(shù)據(jù)保護(hù)和糾錯(cuò)技術(shù)。

3.3 高速度

基于優(yōu)化的3D NAND技術(shù)和快速的UFS v2.1接口，EU312 EFDs的iNAND提供了卓越的讀寫性能，為大多數(shù)數(shù)據(jù)密集型汽車應(yīng)用程序提供了嵌入式存儲(chǔ)解決方案。

寫入速度高達(dá) 550 MB/s ，讀速高達(dá) 800 MB/s，完完全全能夠滿足現(xiàn)在智能座艙的讀寫速度的要求。

3.4 靈活的汽車特殊功能

包括高級(jí)運(yùn)行狀況狀態(tài)監(jiān)視器、增強(qiáng)的電源故障保護(hù)、快速啟動(dòng)、增強(qiáng)的SLC LUN和OEM可配置的啟動(dòng)分區(qū)。

由于汽車運(yùn)行在非常復(fù)雜的環(huán)境，會(huì)存在中控導(dǎo)航的供電線和車身的蓄電池12V電源接觸不良的情況下，而且車規(guī)級(jí)的7637-2的實(shí)驗(yàn)也會(huì)這樣的模擬掉電50ms在恢復(fù)正常電壓的情況，正常中控導(dǎo)航設(shè)計(jì)會(huì)有大電容來(lái)保障這樣的意外掉電時(shí)整機(jī)能夠正常運(yùn)行，所以也需要各個(gè)零部件能夠有增強(qiáng)的電源保護(hù)，保障存儲(chǔ)存儲(chǔ)的安全。

此時(shí)如果不使用增強(qiáng)的電源保護(hù)，在進(jìn)行關(guān)鍵數(shù)據(jù)的保存時(shí)候，就會(huì)有失效的風(fēng)險(xiǎn)。

針對(duì)廣泛的讀/寫密集用例進(jìn)行優(yōu)化 ，這個(gè)在一些數(shù)據(jù)經(jīng)常需要讀寫的區(qū)域，是非常有用的，比如前面提到的行車記錄儀的圖像保存的區(qū)域，不適合做全區(qū)域的動(dòng)態(tài)均衡，此時(shí)這個(gè)功能就能讓壽命提高不少。這幾個(gè)汽車的特殊功能對(duì)于智能座艙而言，都非常重要。

選擇西部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)，智能座艙存儲(chǔ)芯片放心使用。

西部數(shù)據(jù)有30多年的閃存開(kāi)發(fā)和系統(tǒng)設(shè)計(jì)專業(yè)經(jīng)驗(yàn)。在閃存芯片的設(shè)計(jì)、制造、裝配、測(cè)試、可靠性分析和監(jiān)控的完全垂直集成，支持整個(gè)產(chǎn)品生命周期。

在車載存儲(chǔ)方面，可以擴(kuò)展PCN和EOL的支持，也支持提供汽車行業(yè)專有的 生產(chǎn)部件批準(zhǔn)程序(PPAP)文件， iNAND AT 系列專為高可靠性車載應(yīng)用而設(shè)計(jì)，整個(gè)制造流程中DPPM都非常低。