華雄集團董事長朱峻咸分析,先從易失性存儲器DRAM和SRAM來講,含義上,DRAM是動態隨機存取存儲器,是與CPU直接交換數據的內部存儲器,簡稱內存,其處理速度較快,但一旦斷電,存儲的數據便會丟失,數據保留時間短;SRAM是靜態存儲器,存取速度快,無需刷新電路也可以保存數據。價格上,SRAM相比DRAM較貴;應用領域上,SRAM可用于汽車電子領域,DRAM可用于車載信息娛樂系統(Infotainment)、先進駕駛輔助系統(ADAS)、車載信息系統(Telematics)和數字儀表盤(D-cluster)等。
據華雄集團資料顯示,而非易失性存儲器——閃存(Flash),主要分為NORFlash和NANDFlash兩類。兩者對比來看,NANDFlash寫入性能好,大容量下成本低,體積也更小。在汽車應用領域,NANDFlash主要作用在長時間存儲行駛或軟件等連續數據,應用于ADAS系統、IVI系統、汽車中控等。而NORFlash主要應用于小容量、內容更新少的場景,其獨有的功能特性剛好可以用于自動緊急剎車系統(AEB)、胎壓偵測器(TPMS)、道路偏移警示等ADAS系統。
EEPROM是一種帶電可擦可編程只讀的存儲器,具備掉電后數據不丟失的特點。據悉,傳統的EEPROM可以保存100年,可擦寫100w次。目前EEPROM產品可被用于汽車電子的車身控制模塊、駕駛輔助系統以及信息娛樂與車聯網系統等。
作為新型存儲器之一,FRAM(鐵電存儲器)擁有高速讀寫入、高讀寫耐久性、低功耗等優秀特性,被認為是可以替代傳統EEPROM和Flash的產品,不過制造成本較高。FRAM技術可以幫助汽車制造商大幅降低系統的復雜性及提高數據的完整性,據悉,實際上FRAM目前已被廣泛應用于新能源汽車的關鍵電子系統。
Part.3
力爭過關,打通供應鏈體系
與消費級產品相比,車規級別的芯片進入門檻高、認證周期長,對技術要求也更嚴格。欲入行先通關,芯片進入汽車電子主流供應鏈體系需要進行一系列的標準測試。
目前來說,車規級芯片需要通過AEC-Q系列標準、IATF16949合規認證、ASPCIE認證、ISO26262功能安全認證等系列關卡;同時還需符合部分車廠的企業標準才能上車,例如大眾VW80000標準、通用汽車GMW3172標準等。
而上述的一些認證步驟,車載存儲產品也必不可免,產品在滿足性能、成本、容量需求以外,只有達到了車規級標準,才能保證在嚴酷行車環境下安全、穩定且持久地使用。但整套認證流程時間可能長達4-5年,其認證周期較長、流程繁瑣,導致市場門檻高,市場格局寡頭明顯,不過這并不能阻礙迫切入關的存儲軍。對芯片企業而言,要進入汽車行業將面臨的是極高的技術、生產和時間成本的考驗。
從產品類型上看,三星、SK海力士、美光、鎧俠、西部數據、佰維存儲、兆易創新等存儲企業的車載存儲產品類型主要集中在DRAM和NANDFlash兩大主流存儲器產品;而聚辰半導體、復旦微電子、兆易創新、北京君正等一些芯片設計廠商在EEPROM、NORFlash等有部署,多家企業已成功拿到了打入汽車行業相關的通行證,產品已陸續上車。
具體來看,三星產品系列已拓展到LPDDR5X、eMMC、UFS、PCLeSSD等;美光產品種類較為齊全DRAM產品從最傳統的DDR升級到DDR4、LPD2、LPD5及GDDR6,在NAND、NORFlash及MCP等方面皆有涉及。
近年來,車規芯片正在快速發展,從國內布局來看,為鼓勵和推動汽車芯片產業標準化和規模化發展,國家陸續發布了一些汽車芯片的補充制度和支持政策,同時部分企業正加速推動車用存儲芯片的研發和應用。
存儲產品進度上,兆易創新去年在DDR4產品基礎上,推出了DDR3L產品系列,今年會在營收體量上積極去推進,還將繼續豐富完善DARM產品線;在NORFlash、NANDFlash上均推出了全系列的車規產品,累計出貨量已超過1億顆,NANDFlash車規產品也在積極進行市場推廣。兆易創新DRAM業務處于起步階段,而車規級NorFlash大容量芯片占比據持續上升,出貨平均容量也持續提升。從產品上看,GD25SPINORFlash的容量覆蓋512KB~2GB,能夠滿足多種實時操作系統所需的不同存儲空間。
復旦微電子的FM24C/FM25系列EEPROM車規產品已通過AEC-Q100Grade1車規級驗證,產品工作溫度擴展至-40℃~+125℃,下一階段,其I2C、SPI接口EEPROM的全系列容量產品計劃于年內完成AEC-Q100Grade1車規級驗證。
而佰維存儲車載存儲產品涉及SSD、BGASSD、車載eMMC、LPDDR、CFast卡、SD卡等,已經滿足行車監控器、行車記錄儀、車載娛樂內容以及自動駕駛高精度地圖等應用的需求。此前為了加強車載存儲的研發,佰維存儲還與太極半導體簽約戰略合作協議,雙方將在車規級存儲器方面進行深化合作。
目前,北京君正旗下北京矽成(ISSI)已具備成熟的車規級芯片研發平臺,生產流程中的所有環節均已通過ISO/TS16949認證,且所有產品均達到或超過AEC-Q100,并已部署高速低功耗SRAM,低中密度DRAM,NOR/NANDFlash,嵌入式FlashpFusion,及eMMC等芯片產品。據悉,北京君正旗下上海芯楷目前已有產品實現量產,目前正在做產品推廣。上海芯楷是從非易失存儲器(NORFlash)產品開始,依據新興市場對芯片產品的需求,逐步開發NANDFlash、PSRAM(IOTRAM)存儲系列產品。
結語
總體而言,在存儲芯片產業遭遇重擊陷入逆境后,企業正在努力使用車載存儲芯片開辟一條新興之路。雖道阻且長,但行則將至,若行而不輟,未來可期。未來,汽車芯片行業也將成為存儲軍們新的戰略重地。