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美光推動汽車產業轉型的 30 年歷程

Kris Baxter | 2023 年 11 月

在慶祝美光進軍汽車行業 30 年之際,我們承認並瞭解,如果沒有密切的夥伴關係、協同合作和各種關係作為我們集體成功的基礎,我們就無法取得今日的成就。作為慶祝活動的一部分,我們謹代表全體員工向所有參與這次旅程的人表達衷心感謝,並對最近結識的人士表示熱烈歡迎。

記憶體和儲存裝置正在推動汽車產業轉型

30 多年前,16-Kbit EEPROM 通過動力傳輸系統車規驗證,誰能料想到那竟是自首輛 T 型車出廠以來汽車產業最大變革的開端? 100 多年後,智慧已成為汽車產業的新動力。汽車生成的數據量和軟體複雜度飛快增長;現今的高端豪華車包含約 1 億行代碼。隨著產業向完全自動駕駛汽車方向發展,預計代碼行數將超過 3 億。1

聯網汽車每小時可生成高達 25GB 的數據。2 視乎車輛架構的不同,先進駕駛輔助系統 (ADAS) 和自動駕駛車輛 (AV) 感測器每天可生成 4TB 至 20TB 的數據。3 有關數據必須即時處理,以便以運算為中心的人工智慧 (AI) 驅動系統能夠立即反應,使現代車輛成為終極智慧邊緣裝置。到 2023 年,這些數據密集型系統所需的記憶體和儲存裝置容量將增至約 50 億美元4,使其成為半導體市場中增長最快的領域之一。

展望未來,完全自動駕駛 (L5) 車輛預計將支持每秒超過 1 TB 的記憶體總頻寬。5 記憶體、儲存裝置和系統總頻寬令人驚嘆,而且與 16-Kbit EEPROM 被視為高容量裝置時形成鮮明對比。

最早的自動駕駛車輛願望

在首輛 T 型車出廠時,世界便開始夢想製造自動駕駛車輛。雖然個人自有車輛經證實是轉型的,但在引進大量生產車輛後的前 100 年左右,實際上在實現自駕車願景方面取得了名義上的進展。最早有記錄在案的其中一例是 1920 年代嘗試設計自動駕駛車輛。6然而,直到最近 10 年,隨著感測器、運算處理、AI 演算法、記憶體頻寬和無線通訊等多項技術進步和效能的融合,自動駕駛車輛的早期願景已接近實現。

從自動駕駛車輛內看到的山景。

如今,量產的自動駕駛車輛真是「指日可待」。不過,要實現這一願景,需要處理來自用於偵測、識別、追蹤和預測道路上物體動作的各種感測器的大量數據。完全自動駕駛車輛可能需要每秒合共高達 5 GB 的感測器數據1。完全自動駕駛需要極高的即時人工智慧運算效能,每秒超過 300 兆次 運算 (ToPS)。2

提供更安靜的車內體驗

雖然自動駕駛 (AD) 理所當然地獲得所有宣傳,但重要的是要認識到,ADAS 和多功能座艙正推動當今半導體內容的大部分增長,遙遙領先於完全自動駕駛車輛。汽車內飾/座艙和「車內體驗 」(IVE) 已成為消費者作出購買決定和認可 OEM 品牌的主要因素。

消費者希望提升連網功能、隨時存取資訊,並獲得順暢的智慧型手機使用者體驗,為他們喜愛的所有智慧型手機應用程式提供原生車載支援。相關應用程式應適配越來越多的高解析度顯示熒幕,提供身歷其境的體驗。隨著 OEM 認識到未來自動駕駛車輛將日益重視具有豐富資訊和乘客體驗的座艙,因為焦點從實際駕駛體驗轉移到基於個人品味、娛樂和生產力的體驗,因此 IVE 的創新有增無減。

軟體代碼、使用者角色和 5G

隨著產業在提供移動即服務 (MaaS) 方面取得立足點,預計消費者所選的運輸服務提供商將受到車輛美學與車內體驗連續性的影響。這再次反映了一項重大轉變,即產業從歷史上基於「彎曲金屬」的思維模式,轉變為如今「彎切割矽」建立品牌和身份。

隨著汽車軟體足跡擴展到超過 3 億行代碼,為緊跟最新更新和增強功能,支援無線 (OTA) 更新至關重要。這也是支援軟體即服務 (SaaS) 等功能的關鍵,其中自動駕駛和其他功能可透過每月訂閱費和軟體下載來實現。對於 MaaS,使用者角色將儲存在雲端,並在駕駛進入自己的車輛或他們可能租用的相同品牌車輛時擷取。為實現這些功能,高效能 5G 連接和系統級安全將至關重要,即使無法協商。

保障汽車產業更安全的未來

為確保硬體和軟體安全可靠,安全性和功能安全性已成為人們關注的焦點。這個複雜的高效能車輛軟體運算平台需要最高的可靠性,並且正在對基礎車輛架構進行徹底檢修。我們目前正在觀察從分散式到集中式/區域式架構的演變,這些架構將資訊娛樂、ADAS 和其他系統整合到單一架構。

達到必要的功能安全 (FuSa) 等級,需要更專注於記憶體在這些日益複雜的嵌入式軟體平台中的影響和作用。對於晶片 (SoC) 和記憶體上的傳統系統,採用 ISO 26262 評估的解決方案將證明對滿足這些 FuSa 水準至關重要。當然,這一切都建立在渴望實現和提供零缺陷品質水準的心態之上。

為未來多年的領導制定計畫

30 年來,美光一直很榮幸在汽車產業轉型中佔據領先地位。通過持續專注、投資和合作,以 39% 的全球市佔率7成為汽車產業的頂尖記憶體供應商。透過這項緊密的合作,我們確立了半導體如何推動現在和未來 30 年的數據驅動型汽車。高效的設計週期有助於美光以高品質、低成本和縮短的擴展時間部署新技術。

憑藉美光記憶體所行駛的數萬億英里,我們處於汽車產業的最前線,而汽車產業的衡量重點可能不是馬力或加速度,而是運算效能和車內體驗。

無論是專注於安全、保安、效能、品質、壽命、創新或客戶支援,我們承諾在未來 30 年繼續成為汽車記憶體領導者,提供業界領先的創新、自動認證 DRAM、NAND 和 NOR 解決方案產品組合,以滿足現今和未來的需求。

再次感謝所有與美光共同走過這段旅程的人,我們期待下一個30年——無論未來會發生什麼。

1. https://blogs.sw.siemens.com/polarion/the-data-deluge-what-do-we-do-with-the-data-generated-by-avs/

2. https://www.nvidia.com/en-us/self-driving-cars/drive-platform/hardware/

3. https://iotnowtransport.com/2019/02/12/71015-data-storage-key-autonomous-vehicles-future/

4. 美光根據多份分析師報告和 2023 年 10 月以來的其他內部財務數據作出的市場預測

5. https://nvidianews.nvidia.com/news/nvidia-announces-world-s-first-ai-computer-to-make-robotaxis-a-reality

6. 策略分析報告:OEM 自動駕駛車輛策略和藍圖:COVID-19 影響,2020 年 7 月

7. Gartner 研究報告:市佔率:2022 年全球按終端市場劃分的半導體

CVPP & GM, Embedded Business Unit

Kris Baxter

Kris Baxter is the corporate vice president and general manager of Micron’s Embedded Business Unit (EBU). He has held various positions for more than 20 years within flash storage and memory solutions at Intel, Numonyx and Micron, including engineering, sales, business development and marketing. For more than 10 years, Baxter has been part of the EBU leadership team, delivering solutions for the automotive segment. He earned two bachelor’s degrees, in mechanical and aeronautical engineering, from UC Davis and has served on the board of the nonprofit Empowering Lives International since 2009.