四大痛点困扰汽车存储 西部数据持详解应对之道

自1885年世界上第一辆汽车诞生以来，已经过去了近140年，汽车作为人类的好帮手，经历了巨大的进化——从冰冷的机械车身到有温度的智能车身。目前，汽车正朝着“新四化”的方向发展——网络化、智能化、电动化和共享化。新的四个现代化对汽车存储提出了更高的要求。据统计，目前对联网汽车和汽车技术的需求已经达到了3EB！

（1 EB=1024 PB=1048576 TB）

以前，当我们谈论汽车时，它们只是三四个主要部件。然而，当我们今天与汽车制造商和顶级客户交谈时，我们会发现，首先，汽车电子产品在整车中的比例越来越高。其次，在汽车电子产品中，主芯片的比例曾经是最高的。现在，我们发现主芯片与存储的比例正在发生变化，甚至存储的份额已经超过了主芯片。为什么Western Data在汽车行业重视存储？这是因为汽车行业正在扩张。存储比例有增加的趋势。西部数据公司汽车电子部中国销售总监王建松表示：随着汽车新四化的不断深化，数据和车载存储技术正逐渐成为推动自动驾驶、智能座舱落地和应用不可或缺的一部分。西部数据公司可以提供覆盖8GB-20TB容量的车载和企业级存储产品，包括e.MMC、UFS、micro SD、SSD、HDD等，支持高性能、大容量、安全可靠的端到端云新存储解决方案。数据架构在汽车领域的应用。未来，西部数据将继续扎根自主品牌，以创新的产品和解决方案不断为汽车行业的改革和发展赋能，并进一步与更多合作伙伴合作，深入开拓中国市场，加快整个汽车产业链生态系统的建设，Western Data在存储领域处于领先地位，约40%的全球数据存储在Western Data的各种产品上。到目前为止，西部数据已经成为行业内的一家公司，从专利到技术研发再到工艺，既有独立的机械硬盘硬盘，也有NAND闪存的研发技术。

Western Data与Armor在固态NAND闪存技术方面有20多年的合作经验，主要是在晶圆制造方面。在过去的十年里，我们与Armor在联合研发方面投入了高达180亿美元，这是一个相当大的数字。在NAND闪存制造工艺迭代中，我们一起经历了15代工艺迭代。在NAND闪存行业，根据2020年第三季度的数据，我们与Armor的合资企业the factory占全球市场份额的34.9%。他强调， “今年，西部数据与其合作伙伴贾霞共同开发了第六代162层3D闪存技术。与上一代产品相比，它降低了单位成本，每片晶圆的制造成本提高了70%。我们还拥有硬盘技术，包括能量辅助磁记录技术、业界领先的三阶轨道发现ing和定位系统，以及第六代HelioSeal，并将这些技术应用于数据中心产品组合中。家庭和市场提供了更高的区域密度和更低的总拥有成本。"

西部数据公司车辆存储产品部高级产品营销经理E Rite进一步表示，随着汽车智能网联的不断推进，汽车的电子电气架构也在发生变化，从最初的分布式向域集成和中央控制单元过渡。尽管目前还没有针对新的电子和电气架构的统一标准，但对存储产品的要求已经发生了许多变化。数据稳定性和安全性、大数据存储、性能提升以及更复杂的应用需求，对车内、边缘和云端的数据存储提出了更高的要求。为了实现完全自动驾驶，不仅需要单车智能，车路协同也至关重要。端到端的云数据基础设施可以确保汽车驾驶过程中数据计算的及时性，并降低中央云计算中高延迟带来的潜在风险。

他指出，全球知名第三方机构Yole的报告显示，NAND的主要需求仍然是企业级固态硬盘和消费级固态硬盘……

从2021左右到2026年，蓝色区域的汽车存储比例几乎不可见。尽管这一比例仍然很小，但从综合增长率来看，汽车行业的增长速度快于其他领域。2021，单个手机的平均存储容量可达105GB，而汽车行业的实际存储容量仅为34GB。然而，到2026年，单车的存储容量将达到483GB，而手机的存储容量只有350GB左右。从数据对比来看，未来汽车行业将有很大的增长空间。车内存储的增长趋势是什么？“他进一步指出，这是汽车的‘新四化’。在中国汽车工业协会定期更新的CASE指数中，由于共享数据量有限，只列出了网络化、智能化和电动化的数据。从图中可以看出，今年7月，智能化指数达到51.2%，这意味着超过一半的新四化当月推出的车型包括L1及以上的自动驾驶功能。同时，网络化指数达到32%，电动化指数达到51.2%和14.8%

从比例来看，智能化目前的指数最高，但仍有很大的增长空间

“新四化”能给汽车存储带来哪些变化？首先，让我们来看看智力。目前，许多新车都包含了新的ADAS功能，如360视图、自动驾驶、车道偏离和跟车。这些ADAS功能将需要西方数据的主流8GB e.MMC的存储支持。此外，在上海或北京等一些大城市可以看到自动驾驶出租车，单辆容量高达4TB，与目前的平均容量相比，这是一个显著的增长。需要注意的是，这些存储产品在汽车中的应用是前所未有的，这也是智能化给汽车行业带来的新变化。他指出，让我们看看互联互通和电动化，这也是互补的过程。之前我们的Tbox前端安装率不是很高，基于电气化，必须强制安装电动Tbox。因此，电动化的普及提高了汽车行业T盒的前端安装率。Tboxes目前使用8GB e.MMC，电动化和电动化也催生了IVI，这是一种娱乐导航系统。娱乐导航系统本身在汽车行业是100%的。由于其功能单一，安装率对存储的需求并不高，主要集中在32GB以下。随着电动化和网络化的发展，人们对驾驶体验的要求越来越高。他们还从IVI升级到了智能座舱，智能座舱对内存的需求也从32GB以下增加到64GB以上。由此可见，整个新四化无论从数量还是容量上都对车载存储的需求产生了显著的促进作用

可以说，新四化正在推动汽车行业从机械系统向数据驱动创新的转型。01/NAND闪存是汽车存储领域的一个主要痛点。自动驾驶对车路协同感知系统的需求不断增加。此前，汽车在道路上隔离行驶，车内生成的数据慢慢传输到云端，这是车对云传输最早的路径。因为自动驾驶对数据计算的延迟要求很低，即使中心有计算能力，但距离数据端很远，所以没有办法满足低延迟的要求，所以最新的数据架构要求中心源下沉到数据源的一侧，也就是路的尽头。最新的“端边云”数据架构可以确保自动驾驶汽车能够及时有效地与道路上的信息源进行通信，确保自动驾驶车辆在道路上的安全。

Errite表示，“新四化”将汽车带到了新的高度，随着NAND闪存在汽车行业的应用越来越广泛，也出现了许多问题。简要总结客户在日常使用中可能遇到的四大痛点：第一，耐用性。NAND闪存有写入寿命限制。例如，在汽车行业，对车辆的要求通常是八年或十年。因此，在项目初始阶段，根据工作量选择8GB的存储块，十年的总写容量可以支持20TB。因此，问题是有许多新的应用程序不断出现和更新，随着寿命的增加，工作量可能比以前预期的要大得多。这将导致一个问题。最初的应用程序可以确保八年或十年的安全驾驶而不会出现任何问题，但随着工作量的增加，NAND Flash汽车容量的消耗将加速，可能会出现机器在第四年或第五年无法启动的情况，这是耐用性的痛点。因此，我们希望客户在计算工作负载时能留下更多的利润，为未来的人工智能或新应用留下一些空间。第二，性能。由于当今应用程序的数量和复杂性不断增加，对存储的要求也在增加。如今，包括NAND闪存在内的存储具有不同的协议规范，并且在生产方面存在显著差异……

表演当涉及到客户项目启动时，如何选择一种不一定是最快的合适产品也是一个令人头疼的问题。第三，分区。他说，这个概念在使用中最容易混淆，因为许多客户说他们需要创建三个分区，一个用于存储系统，一个存储常用数据，另一个存储不常用数据。他们经常问第二个分区是否会因为频繁的重复擦除而被破坏。这里，我需要纠正一下。目前，市场上大多数使用NAND闪存产品的汽车应用程序都不支持物理分区。这里客户所指的分区是指逻辑分区，例如将其划分为三个区域：ABC。然而，我们反复擦除的B区数据实际上存储在整个磁盘上，以实现读写平衡。如果客户看到B驱动器损坏，则意味着整个驱动器都已损坏，A和C驱动器无法幸免。因此，我们必须有物理分区和逻辑分区的概念，以确保频繁的数据擦除不会损坏整个磁盘，导致机器故障。第四，智能座舱和IVI备受客户关注。由于高精度地图越来越受欢迎，地图文件的大小也越来越大，如果我们之前继续在线燃烧，会占用生产线上的大量空间和时间，这是不划算的。现在有一种更具成本效益的途径，即预燃烧。有许多不同的预烧产品。目前，市场上的主流是25%容量的预烧，也有100%容量的预燃。然而，对于100%容量的预烧产品，后期的回流钎焊次数也有限，有时是三次，有时是两次。02/Western Data当前汽车存储产品概述

据他介绍，目前Western Data提供的汽车存储产品有两个主要部分，其中一个是e.MMC和UFS。UFS包括UFS2.1和UFS3.1，这三种产品的包装尺寸相同，为11.5×13 153球

然而，e.MMC和UFS不兼容，UFS2.1和3.1兼容，但需要在电压方面进行兼容性设计。目前，在汽车前端市场，最大的应用也是e.MMC，主要用于TBox网络和ADAS。一些中低端IVI也使用8-32GB的e.MMC。UFS2.1更常用于驾驶舱领域，容量从64GB到256GB不等。一款新的UFS3.1协议产品将于今年年底推出，容量为512GB。由此可见，e.MMC和UFS目前的容量基本为256GB，UFS3.1可以有效弥补e.MMC和UFS在大容量存储方面的不足。再看固态硬盘，目前固态硬盘在前置车领域的应用很少，因为目前还没有特别成熟的固态硬盘适合前置和封装设备，而且其成本也相对较高。目前，SSD封装尺寸有很多，包括M.2和U.2，单盘容量高达15.36TB。但如果用于前端加载领域，未来仍将以512GB或1TB为主。由于UFS背后的容量最高可达512GB，因此在512GB或1TB节点上，UFS和SSD之间可能存在正面冲突。我应该如何选择？下面列出的SSD、e.MMC和UFS之间的主要区别是SR-IOV。如前所述，市场上的NAND闪存产品通常不支持物理分区，而SR-IOV支持物理分区。在后期阶段，SSD物理分区可以从8个分区开始。因此，就容量而言，UFS和SSD是兼容的。如果您需要SR-IOV的物理分区功能，那么目前可能只有SSD支持此功能。

“他指出，我刚刚谈了很多关于MMC和UFS在前端领域的应用。那么，固态硬盘在整个汽车市场的应用情况如何呢？目前，固态硬盘主要用于商用车的自动驾驶，我们也与业内许多自动驾驶卡车或出租车公司有过接触。目前，这两种商用车高级自动驾驶将广泛使用大容量固态硬盘进行数据存储，但两者也有一定的区别。据我们了解，目前在自动驾驶卡车领域，主要存储容量要求为1T或更低，而在自动驾驶出租车领域，配置为4TB。展望未来，如果商用车商业化后规模和数量显著增加，也将对固态硬盘在汽车领域的应用产生巨大的推动作用

在自动驾驶出租车或卡车中，存储有两个主要应用领域。第一部分是系统存储器，主要用作自动驾驶系统的存储区域。这个区域的容量不是太大，512GB以下的存储产品是可以使用的。SSD、e.MMC和UFS就足够了。但当涉及到更大的数据记录区域时，例如记录我们的各种传感器数据和黑盒数据，将对数据存储有巨大的需求。正如本文开头所提到的，自动驾驶出租车领域将需要使用4TB UFS和SSD作为系统存储磁盘。

Erite指出，目前的汽车不仅在路上行驶，还需要与云进行数据交互。新的端边缘云数据架构也催生了不同类型存储产品在汽车领域的更多应用。在汽车中，Western Data可以提供e.MMC、UFS、卡和固态硬盘等各种应用程序。边缘和云也是西部数据的主要产品领域，即企业级硬盘和固态硬盘。WD是一家支持自动驾驶端边缘云新数据架构的公司。产品容量从8GB到20TB不等，应用范围包括车规级、企业级、消费者级、工业物联网等。只要端边缘云数据架构所需的存储，WD的整个产品线目前都可以提供支持。03/西部数据实际案例介绍：王建松介绍了西部数据在智能网联方面的实际应用案例。首先，他分享了在合作伙伴共享的汽车中引入通信模块的路线图

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我国可以引领通信行业的发展，汽车行业的更新换代也很快。汽车模块现在已经跟上了5G的步伐。W……

tern Data在最近两代中进行了深入而广泛的合作，尤其是4G和5G。8GB、甚至16GB和32GB的MMC被用于最新的5G模块。根据我们合作伙伴的了解，在汽车互联环境中，他们发现对数据的存储要求包括FOTA主节点，它需要数据存储；新能源、政府法规要求存储一些数据；测试里程数据，就像Errite之前提到的场景数据，服务于未来的自动驾驶AI；和车身数量根据，这种需求一直在持续；高精度地图，正如Errite刚才提到的那样；最后，系统安全、系统双备份策略。。。所有这些都围绕着如何在存储设备中存储数据展开。现在我们可以看到，每辆车的存储需求大约是32GB，随着自动驾驶和汽车互联的发展，存储需求将增加到400GB和500GB。西部数据的e.MMC、UFS甚至SSD已经在汽车行业中使用。以下是我们合作伙伴的产品在汽车工厂的应用，我们可以看到8GB、16GB iNAND AT EM122，以及8GB汽车级产品，它们已经被广泛使用

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西部数据合伙人汇汉微电子上海分公司总经理王新伟表示， “我们很高兴与西部数据等存储解决方案领域的领先企业进行深度合作，将最新的NAND闪存技术应用于汽车网络应用，”汇汉微电子总工程师孙立学也表示：随着5G和自动驾驶技术的成熟，汽车互联已逐渐成为新车型。作为汽车与外界的沟通枢纽，TBOX的需求呈现爆炸式增长。汽车互联对存储容量的需求也越来越大，要求也越来越高。以OTA为例，许多汽车制造商，尤其是新能源汽车，越来越依赖OTA的功能。我们已经看到许多客户通过提高整体性能。汽车智能系统的迭代效率提出了32GB甚至更高的存储要求。由于我们与西部数据的合作，我们的E01娱乐导航系统已成为业界使用3D NAND e.MMC技术最快的产品。我们的下一代智能座舱系统需要像西部数据这样的公司提供具有成本效益的存储产品。随着汽车互联互通和自动驾驶的推广，我们期待与西部数据建立更紧密、更深入的合作

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最后，他强调，在西部数据看来，闪存领域最大的核心竞争力是垂直整合能力。如果我们将e.MMC和UFS视为存储系统，那么每个组件，从最左边的Flash粒子到e.MMC和UFS控制器，再到将控制器与粒子相匹配的固件，最后在用于汽车行业之前，都必须经过严格的测试和验证。整个行业线都是由西部数据独立开发和深耕的，我们的垂直整合能力是汽车存储领域的独特优势。他总结道。关于大家都关心的联网车辆的数据安全和加密，Errite表示，汽车领域有ASIL汽车安全完整性级别，其认证过程非常严格，评估整个系统而不是单个组件。在包括车载存储在内的整个存储领域，数据加密主要依靠上层软件的支持。Western Data还有一个名为RPMB的特定区域，需要通过密钥进行访问，密钥可以存储密码和其他数据。但就整体加密而言，目前整个行业还没有统一的标准。如果有客户感兴趣，可以与西部数据进行深入讨论。

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