“芯”穩定,出行更安定:SK海力士為智能出行保駕護航
近年來,中國汽車產業正在經歷著一系列快速的發展與轉型,在國內政策的大力扶持以及消費者的熱切關注下,汽車智能化已成為市場的焦點。半導體存儲芯片更由此異軍突起,日漸成為智能汽車的核心部件,需求量大大增加。在諸如電池監測、高級駕駛輔助系統(ADAS,Advanced Driver-Assistance Systems)1、安全數據備份等智能汽車的各功能性領域中,具有高穩定性的存儲芯片扮演著關鍵的角色,其未來的發展潛力不可小覷。與此同時,SK海力士也通過其安全穩定的半導體存儲產品,一步步走入汽車行業并立足其中。今天,我們一起來看看SK海力士如何助力汽車走向智能安全的新時代吧!
駛入汽車新時代:大熱趨勢推動技術發展
這幾年隨著新冠肺炎疫情的不斷反復,汽油價格水漲船高,各大車企不約而同向著電動化、智能化、網聯化、共享化的“新四化”2趨勢前進,以達到碳中和、碳達峰3目標為較終目的。新能源領域頓成汽車行業香餑餑,吸引各大行業巨頭跨界造車,新舊車企暗自較勁,開啟新車型、新技術的行業“角斗”,汽車開始駛入新時代。
2021年中國汽車工業整體發展平穩向好,產銷分別完成2608.2萬輛和2627.5萬輛,同比分別增長3.4%和3.8%,結束了連續3年的下降趨勢I。與2011年數據相比可見,過去十年來,國內汽車銷量更是實現了巨大的飛躍,同比增長高達近42%。據中國汽車工業協會預測,在宏觀經濟復蘇、經濟發展、以及國家政策支持的影響下,中國汽車銷量將持續良好發展,預計可在2025年達到3000萬輛的銷量。II
圖1:中國汽車銷量變化情況及預測
國內的新能源政策傾向,推動了國內汽車市場電動化的發展,也促進了新能源汽車的銷量增長,中國的新能源汽車銷量已連續7年位居全球第一。
與此同時,汽車智能化的趨勢也在持續加深。隨著人工智能(AI,Artificial Intelligence)技術的不斷發展以及大眾路面安全意識的持續提高,ADAS成為國內外汽車廠商努力開拓的新領域。 中國的ADAS市場正在飛速發展,據國家工業信息安全發展研究中心的數據顯示,2017年至2021年,中國智能汽車的數量呈穩步上升趨勢,智能汽車滲透率亦持續增長至63.8%,其市場規模更高達827億元,同比增長12.5%。III
圖2:2017-2021年國內智能汽車數量及滲透率及預測
圖3:智能電動及燃油智能汽車品牌銷量排行榜
在國內汽車智能化趨勢推動下,中國也愈發重視相關政策的制定。在此之前,關于汽車自動駕駛的智能化分級,業內一直沿用由美國汽車工程師協會(SAE,Society of Automotive Engineers)制定的分類標準。2020年年底,國家工信部提出了《汽車駕駛自動化分級》的國家標準,為自動化駕駛等級提供了更為細致明確的標準。據悉,該標準將于2022年3月1日起正式實施。此外,中國也在2021年頒布了一系列針對智能化汽車的政策及方案,旨在完善智能網聯出行相關基礎設施及標準體系,并由工信部成立智能網聯汽車推進組,大力支持智能汽車產業發展。IV
在汽車電動化、智能化等大熱趨勢下,汽車芯片的需求量正在急速上升V。據了解,2021年平均每輛車所需芯片數量已經達到了1000顆以上,部分汽車內芯片數量甚至可超過3000顆。VI據AutoForecast Solutions (AFS) 公布的較新數據,截止至12月9日,2021年全球約有1027.2萬輛汽車正在等待芯片就位,其中,中國約有198.2萬輛,占全球的19.3%。
圖4:新時代汽車全身“芯”打造無憂駕駛體驗
市場調研機構Strategy Analytics表示:“無論是傳統安全領域,還是其他車輛系統領域日益增長的功能安全需求,都將轉化為日益增長的半導體機遇。碰撞預警和其他ADAS系統將成為核心驅動因素,預計在2020年至2025年期間,半導體市場規模將增長247%。”
然而,并不是所有的芯片,都能成為合格的車載芯片。除了需求量的大幅增長,汽車行業的新時代也為車載芯片帶來了更高、更嚴苛的標準。在電動化、智能化的推動下,不斷增長的數據量要求汽車存儲芯片具有更快的數據處理速度、更大的數據存儲量,以及更高的穩定性。
圖5:ADAS各等級智能駕駛技術對車載存儲的需求
無憂駕駛的關鍵:具有超高穩定性的汽車存儲芯片
作為新時代汽車的重要組成部分,車載芯片與其它核心零部件一樣,是汽車安全出行守護者。因此,對其穩定性的要求,自然是遠超消費級芯片的。為了持續高速處理汽車駕駛過程中產生的大量數據,具有超強穩定性的汽車存儲芯片更是成為了安全無憂駕駛的關鍵。
圖6:穩定的車載存儲芯片為汽車安全保駕護航
為確保車載芯片的安全性及穩定性,中國多個汽車半導體相關企業及國家單位于2021年聯合發布了《純電動乘用車控制芯片功能安全要求及測試方法》及《純電動乘用車通訊芯片功能安全要求及測試方法》VII,針對芯片在特殊應用場景下的功能安全性能進行測試,用故障注入的方式模擬芯片真實發生的故障,對芯片的安全架構和安全機制進行評測。測試環境與芯片的真實使用環境盡量接近,從而為整車廠和零部件廠商提供芯片的適用依據和參考。
制造穩定和強大的汽車半導體存儲芯片
為了滿足汽車行業的發展需求,汽車內存必須繼續保持極高的穩定性和卓越的質量。想要生產具有超高穩定性的汽車存儲芯片并不簡單,需要堅持不懈的研究、精細認真的設計和巨大的投入付出,還要經歷復雜的安全認證流程。
SK海力士在追求較佳性能和較高品質的道路上,始終不畏挑戰、勇往直前,并通過創新研發和質量提升不斷取得重大進展。SK海力士的汽車內存正在為糾錯碼(ECC,Error Correction Code)、內建自測(BIST,Built-In Self-Test)和循環冗余校驗(CRC,Cyclic Redundancy Check)的開發提供技術支持。同時,SK海力士還在開發一種具有更好耐溫性能的位單元,并為刷新過程中失去電荷的DRAM裸片引入糾錯功能。SK海力士不僅將糾錯功能應用在DRAM裸片中,而且應用在DRAM接口中,以減少汽車內存中可能出現的錯誤,確保產品的穩定性。VIII
此外,在開拓汽車領域的過程中,SK海力士始終致力于確保其生產過程及產品遵循各項汽車行業標準,以提高質量、效率和穩定性,并與汽車行業各方共同開創市場更安全、車輛更可靠的汽車新世界。
2021年11月,SK海力士宣布其 8Gb LPDDR5 DRAM 汽車半導體芯片獲得了ISO26262:2018 FSM(功能安全管理,Functional Safety Management)標準認證。
8Gb LPDDR5 DRAM是一款高容量、高性能、低功耗的內存組件,對于ADAS和自動駕駛汽車技術至關重要。而在車載信息娛樂系統應用中,LPDDR5能夠管理日益復雜的導航圖像和駕駛艙單元的控制區域,因此特別適用于較新型車輛使用的更大顯示器。
ISO 26262認證是國際標準化組織(ISO,International Organization for Standardization)于2011年制定的關于汽車功能安全系統的國際標準,旨在預防因汽車電氣和電子系統故障引發的事故。IX此次授予SK海力士的這項認證是依據ISO 26262:2018較新版本的標準,其中新增了對汽車半導體的附加要求,足見8Gb LPDDR5 DRAM的穩定性。
圖7:SK海力士的代表在線上活動中與TUV Nord的官員一起紀念ISO 26262 FSM認證
與此同時,8Gb LPDDR5 DRAM也取得了業界較高的汽車安全完整性登記(ASIL,Automotive Safety Integrity Level),級別為四個等級中較高的ASIL-D。這項認證進一步證明了SK海力士的汽車半導體產品擁有世界領先的功能安全技術。
在未來,SK海力士將積極深耕汽車半導體市場,持續提高產品的質量、性能及安全穩定性,鞏固自身在汽車半導體市場的地位,加深與汽車行業客戶的戰略合作伙伴關系。與此同時,SK海力士將為汽車半導體產品群陸續追加通用閃存存儲(UFS,Universal Flash Storage)和高帶寬內存(包括HBM2E及HBM3)等產品,為新型汽車產業帶來更多優秀的汽車半導體。
圖8:SK海力士強大穩定的存儲產品助力安全出行
我們堅信,在標準規范、技術創新,以及自身對品質和穩定性的不懈追求下,SK海力士定能大大助力汽車“新四化”改革,擔任車載存儲半導體的領軍角色,與世界一同安全、穩定地駛入汽車“芯”時代!
11) 高級駕駛輔助系統(ADAS,Advanced Drive- Assistance System):一種提高駕駛安全性的主動安全技術,安裝于車上的各式傳感器在第一時間收集內外環境數據,進行靜、動態物體的辨識、偵測與追蹤等技術上的處理,從而使駕駛者能在較快的時間察覺潛在危險。ADAS分為三個階段五個級別,五個級別從L0-L5,分別為無自動化、駕駛支持、部分自動化、有條件自動化、高度自動化和完全自動化。
22) 汽車“新四化”:指電動化、智能化、網聯化以及共享化;電動化指向新能源動力系統領域,智能化指向無人駕駛或駕駛輔助系統,網聯化指的是車聯網布局,共享化指的是其策劃共享與移動出行。
33) 碳中和、碳達峰:碳中和,是指二氧化碳的凈零排放,即二氧化碳的排放量與二氧化碳的去除量相互抵消;碳達峰是指二氧化碳排放量達到歷史較高值,達峰之后進入逐步下降階段。
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Ihttp://www.cnii.com.cn/gxxww/gxdt/202201/t20220112_350390.html
IIhttp://www.xinhuanet.com/auto/2020-12/16/c_1126865937.htm
IIIhttps://www.chyxx.com/research/202111/984132.html
IVhttps://nev.ofweek.com/2021-05/ART-77014-8420-30499350.html
Vhttps://xueqiu.com/3673556274/176494619
VIhttps://www.nytimes.com/2021/04/23/business/auto-semiconductors-general-motors-mercedes.html
VIIhttps://www.scimall.org.cn/article/detail?id=6018093
VIIIhttps://news.skhynix.com.cn/a-look-at-automotive-memory-in-the-e-mobility-era/
IXhttps://www.tuvsud.com/zh-tw/industries/mobility-and-automotive/automotive-and-oem/iso-26262-functional-safety