據(jù)預(yù)測，2021年的全球半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)增速約為12%，而存儲技術(shù)增速則將達(dá)到19%，產(chǎn)值也會達(dá)到1460億美元，其中就包括了存儲器在車用市場的增長。

自動駕駛、電力驅(qū)動、車聯(lián)網(wǎng)這些前沿的技術(shù)正在深刻影響著汽車供應(yīng)鏈，給各種半導(dǎo)體器件創(chuàng)造了巨大的增長空間，以前在汽車中存在感很少的存儲器，將會在這次變革扮演重要的角色。
 
大升級
 
“車用存儲器是一個潛力非常大的市場，其中多種存儲產(chǎn)品都會有較大增長性，包括NOR/NAND FLASH、DRAM、EEPROM、SRAM等?！贝鎯π袠I(yè)資深人士呂東（化名）十分看好車用存儲器的未來。
 
在特斯拉的帶領(lǐng)下，越來越多的汽車廠將前儀表面板改成了觸摸顯示屏，引發(fā)了對大容量存儲器的需求。還有5G的商用和自動駕駛的試水，讓汽車產(chǎn)生了大量的高速數(shù)據(jù)交互類應(yīng)用，也讓高速和高容量的存儲器成為了必需品。
 
2017年，每輛汽車存儲設(shè)備硬件成本僅在20美元左右（不包括集成在MCU中的存儲單元）。當(dāng)智能駕駛到L4/L5時，存儲設(shè)備硬件成本在300-500美元左右。有人估計，單車需要配置32GB DRAM和200GB NAND來與其功能進(jìn)行匹配，從而實現(xiàn)智能汽車的功能。
 
呂東認(rèn)為，NAND和DRAM將是主要車載存儲器的主要增長點，驅(qū)動來源于通訊娛樂系統(tǒng)的升級和5G與AI快速發(fā)展帶來的自動駕駛落地。
 
高級駕駛輔助系統(tǒng)（ADAS）和無人駕駛車輛系統(tǒng)要求使用強(qiáng)大的處理器，這類處理器對存儲器容量和帶寬均有要求，只有DRAM才能適配。
 
同樣，大容量NAND也在其中發(fā)揮無可替代的作用。ADAS提醒駕駛員注意汽車與其他障礙物距離過近等潛在危險，自動打開大燈，調(diào)節(jié)行駛速度，啟動緊急制動，提醒駕駛員注意周圍車輛，保持車輛在車道上正常行駛，甚至是監(jiān)控駕駛員的盲區(qū)。 此外，信息娛樂系統(tǒng)的設(shè)置必須能夠瞬時保存，以防因為斷電導(dǎo)致信息丟失。所有這些功能都需要高性能NAND來支持。
 
由于汽車內(nèi)電子設(shè)備產(chǎn)生和處理的數(shù)據(jù)量激增，車用存儲器在容量和規(guī)格上都將進(jìn)行一輪史無前例的大升級。
 
助推自動駕駛
 
DRAM一直銷量巨大，但是只有很少一部分進(jìn)入車用，因為以前汽車中運轉(zhuǎn)的數(shù)據(jù)量很小，很多時候只用SRAM就能搞定。隨著汽車智能化的加速，情況發(fā)生了改變。
 
“DRAM在整車電子器件中的增長速度會超過30%?！奔⒆稍兏呒壏治鰩熽愜S楠認(rèn)為，在處理攝像頭和高帶寬傳感器輸入的ADAS、信息娛樂系統(tǒng)中和自動駕駛中，DRAM是必不可少的存在。
 
在ADAS應(yīng)用中，DRAM主要使用在雷達(dá)與光達(dá)感測，以及鏡頭感測中。而信息娛樂系統(tǒng)，座艙控制器、車載通訊亦是DRAM的主要應(yīng)用。此外，DRAM也有許多與DCU（域控制器）搭配的應(yīng)用。
 
觀察特斯拉對DRAM的使用，就可以看出其應(yīng)用戲份的加碼。從Tesla Model S/X起，由于同時采用NVIDIA的車用CPU及GPU解決方案，DRAM規(guī)格導(dǎo)入當(dāng)時頻寬最高的GDDR5，全車系搭載8GB DRAM；而Model 3更進(jìn)一步導(dǎo)入14GB，下一代車款更將直上20GB，其平均用量遠(yuǎn)勝目前大部分PC及智能手機(jī)。
 
新ADAS設(shè)計中最常見的DRAM是LPDDR4。LPDDR4最初是為移動設(shè)備設(shè)計的，它在容量、速度和形狀系數(shù)之間達(dá)成了平衡，這對汽車應(yīng)用頗具吸引力。最終，DRAM制造商推出了能夠滿足汽車溫度等級的LPDDR4。
 
除了容量以外，效能也是DRAM最主要的應(yīng)用原因之一。雖然車內(nèi)應(yīng)用種類廣泛，但并非每種應(yīng)用都需要使用大容量DRAM，更常見的是需要高效的計算。如車內(nèi)的各種感測技術(shù)，需要通過高速運算來產(chǎn)生實時結(jié)果，以提供車用電子服務(wù)。因此小容量的LPDDR4將在車用DRAM中扮演重要角色。
 
不過，隨著汽車技術(shù)的不斷演進(jìn)，DRAM最大的增量空間還是來自于自動駕駛。
 
自動駕駛的核心是AI技術(shù)，需要極高的算力、創(chuàng)新的內(nèi)存和存儲系統(tǒng)，用來處理和保存計算機(jī)做出模仿人類決策所需的大量數(shù)據(jù)。
 
自動駕駛汽車所含代碼行數(shù)將超過迄今為止創(chuàng)建的任何其他軟件平臺。到 2020 年，預(yù)計典型的車輛將包含超過 3 億行代碼，包含 1 TB以上的存儲，需要每秒超過 1 TB 的內(nèi)存帶寬來支持自動駕駛平臺所需的計算性能。傳統(tǒng)的DRAM顯然已不能勝任。
 
接力棒傳到了最新一代的LPDDR5和即將到來的DDR5手上。LPDDR5特別適用于最新型車輛使用的更大顯示器，能夠管理日益復(fù)雜的導(dǎo)航圖像和駕駛艙單元的控制區(qū)域。此外，從傳統(tǒng)的IVI派生而來、利用車內(nèi)攝像頭的數(shù)字集群、前后傳感器以及駕駛員監(jiān)控系統(tǒng)，都需要使用LPDDR5的高端功能。更為強(qiáng)大的DDR5則將出現(xiàn)在下一代自動駕駛SoC當(dāng)中。
 
存儲器廠商們已經(jīng)紛紛行動起來。近期，存儲器大廠美光就宣布首款車用LPDDR5存儲器已開始送樣，該方案根據(jù)基于國際化標(biāo)準(zhǔn)ISO 26262設(shè)計，符合美國汽車協(xié)會最嚴(yán)格的要求。
 
盡管前景光明，業(yè)內(nèi)人士對DRAM能否在近期爆發(fā)還是持謹(jǐn)慎態(tài)度。呂東就認(rèn)為，DRAM的上量需考慮自動駕駛和智能交通等技術(shù)大規(guī)模應(yīng)用進(jìn)度，汽車的電動化和智能化并不能和自動駕駛的普遍應(yīng)用完全劃上等號，相信DRAM在自動駕駛成熟后才會有爆發(fā)性的增長。
 
更快、更強(qiáng)
 
在閃存大規(guī)模使用之前，汽車電子的很多模塊都會用到EEPROM，包括車身控制模塊、駕駛輔助系統(tǒng)以及信息娛樂與車聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)等模塊。據(jù)不完全統(tǒng)計，平均每輛車上的EEPROM使用需求在12顆以上。
 
憑借更強(qiáng)的可編程能力，NOR閃存成為EEPROM的后繼者。它在需要快速，非易失性存儲器的應(yīng)用領(lǐng)域，如通信，工業(yè)和汽車應(yīng)用中找到了新的機(jī)遇。
 
由于高可靠性和性價比，NOR閃存一直在汽車中存有一席之地。比如，用于ADAS的后視攝像頭需要儀表盤能快速啟動，ADAS 的激光雷達(dá)需要內(nèi)建一個NOR Flash控制內(nèi)部各種功能，此外自動緊急剎車系統(tǒng)（AEB）、胎壓偵測器（TPMS）、道路偏移警示等 ADAS 系統(tǒng)等都需要用到NOR。
 
不過，受限于工藝制程，NOR后續(xù)的發(fā)展空間不大，加之汽車中對大容量存儲的需求，NAND正在全面取代NOR。
 
“以往汽車采用HDD或NOR的地方，都逐漸被NAND取代，包括整個車內(nèi)儀表板以及導(dǎo)航、娛樂等系統(tǒng)，都將需要大容量的NAND。”呂東告訴記者。
 
NAND在汽車中多以eMMC（后續(xù)是UFS）形式出現(xiàn)，這是一種自帶控制器和NAND型閃存，開發(fā)非常簡單，容量可以做到很大。
 
數(shù)據(jù)顯示，全球eMMC市場在2020年達(dá)到21億片，驅(qū)動力是移動設(shè)備。而汽車是增長最快的部分，預(yù)計2014~2021年器件年均增長16.4%。在汽車部分，信息娛樂預(yù)計年均增長20.5%，到2021年將使用近1.6億片eMMC。
 
現(xiàn)今，汽車上的所有應(yīng)用程序都需要閃存，無論是簡單的軟件更新，不僅要存儲軟件和程序代碼，還要存儲地圖等數(shù)據(jù)庫，這些數(shù)據(jù)庫也需要存儲在本地。容量更大、速度更快的NAND自然成為不二之選。
 
并且，當(dāng)全球 L4 級自動駕駛汽車的普及率達(dá)到 1% 時，行業(yè)人士預(yù)計 NAND 的需求將是目前需求的 25 倍。
 
對于NAND的發(fā)展趨勢，呂東認(rèn)為或能將物聯(lián)網(wǎng)行業(yè)發(fā)展歷史作為可參考對象，“因技術(shù)產(chǎn)品成熟和迭代成本可控，NAND的增長會先到來且未來預(yù)期比較清晰?！?br style="padding: 0px; margin: 0px auto;"/> 
跨越挑戰(zhàn)
 
將同規(guī)格和容量的車規(guī)產(chǎn)品與一般商規(guī)產(chǎn)品相比，兩者至少有3成以上的溢價，且價格也會隨著規(guī)格與細(xì)致度上升而有倍數(shù)上漲的概率。因而吸引眾多廠商對汽車市場趨勢若騖。
 
通常，汽車配件市場分為前裝和后裝兩部分。前裝是隨整車生產(chǎn)而集成在內(nèi)，后裝則是在已經(jīng)生產(chǎn)好的車上另行加裝。后裝市場更像消費電子，前裝則門檻很高。
 
陳躍楠認(rèn)為車用存儲的新機(jī)遇在于前裝市場，“基于閃存或DRAM的各種場景，會在前端的使用更多，信息娛樂、自動駕駛等功能都集成在整車之內(nèi)了?！?br style="padding: 0px; margin: 0px auto;"/> 
殘酷的現(xiàn)實是，前裝市場對存儲產(chǎn)品的考驗要遠(yuǎn)大于后裝市場?！捌囮P(guān)乎人命，因此門檻很高，以最基本的 AEC-Q100 車規(guī)級產(chǎn)品認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)為例，廠商需要連續(xù)三個批次完成三輪實驗，要符合這些標(biāo)準(zhǔn)用的設(shè)計就必須要比消費性電子的強(qiáng)度強(qiáng)10倍。”一位車用芯片廠商告訴記者，為達(dá)標(biāo)準(zhǔn)，廠商都要另外給臺積電付費來做特殊工藝。除了硬件設(shè)計要符合車規(guī)的設(shè)計過程，軟件也需要符合車規(guī)規(guī)定的軟件寫的方法和過程，要求非常嚴(yán)謹(jǐn)，很多公司都不能承受。
 
然而通過認(rèn)證只是開始，進(jìn)入車廠導(dǎo)入環(huán)節(jié)以后，每個車廠還會結(jié)合自己的產(chǎn)品設(shè)計和生產(chǎn)流程對供應(yīng)商提出不同的合規(guī)化和定制化要求。
 
高制作難度、高生產(chǎn)成本的挑戰(zhàn)，嚇退很多嘗試者，但是依然吸引無數(shù)新進(jìn)者，就因為車用存儲器有很高的報酬與潛在龐大商機(jī)。
 
“前裝市場對于存儲器的規(guī)格要求十分嚴(yán)苛，帶來的就是更高的設(shè)計和測試驗證要求，以及更好的價格和利潤表現(xiàn)?！眳螙|認(rèn)為。
 
為此，存儲器廠商們一邊積極應(yīng)考，一邊不斷改進(jìn)工藝。從公開數(shù)據(jù)來看，最新出爐的車用存儲產(chǎn)品已經(jīng)可以勝任汽車新時代的挑戰(zhàn)了。
 
作為汽車電子系統(tǒng)中不可或缺的一員，車用存儲器的前景不可限量。巨大的商機(jī)當(dāng)前，三大存儲巨頭已經(jīng)對車用市場進(jìn)行了各種布局，而國內(nèi)的存儲新勢力也開始躍躍欲試，新一輪的競賽已經(jīng)悄悄展開。