打通汽車電子系統(tǒng)實時運算的任督二脈

本次介紹的產(chǎn)品是目前業(yè)界首款、專門針對次世代汽車電子系統(tǒng)開發(fā)的內(nèi)存解決方案，它就是英飛凌的「SEMPER X1」LPDDR閃存。SEMPER X1它是目前業(yè)界首款的LPDDR閃存。那第一個疑問就是，究竟什么是「LPDDR 閃存」？

首先，我們要先知道，閃存其實有兩種，一個就是NAND，另一個則是NOR，這兩者的性能與應用不太相同。最主要的差異，就是NOR的讀取比較快，也具有XiP（Execute in place）芯片內(nèi)執(zhí)行的能力；NAND則是寫入速度極快，同時單位密度也高，所以適合用于儲存。

今天介紹的SEMPER X1，則是屬于NOR閃存，因此在應用上也就是屬于輔助運算的領域。而SEMPER其實它原本是屬于Cypress的產(chǎn)品線，被英飛凌收購之后，也就被納入旗下。

至于什么是LPDDR？它是指低功耗雙倍數(shù)據(jù)傳輸率（Low Power DDR）。DDR是「Double Data Rate」的縮寫，是一種內(nèi)存的傳輸技術。顧名思義，就是可以降低內(nèi)存功耗，同時又擁有高傳輸效率的技術。

通常，LPDDR會與處理器緊密整合，透過更近的距離，讓連接內(nèi)存和處理器間的導線電阻更小，進而降低功耗。

這款產(chǎn)品是專門針對次世代汽車電子電氣架構的需求所設計，它具有實時代碼執(zhí)行、3.2GBytes/s帶寬的LPDDR4接口、400 Mbytes/s的Octal xSPI NOR帶寬，能提高8倍帶寬（相對于NOR），20倍的隨機訪問速度。此外，也具多儲存庫架構（Multi-bank ），以及零停機時間的OTA 更新機制。另外，也符合ISO26262 ASIL-B車輛安全標準。

順道一提，SEMPER這個NOR Flash內(nèi)存，采用一種叫做「MIRRORBIT」的技術，它能在每個單元格中儲存兩位，實現(xiàn)較高密度的NOR閃存，所以它所能夠提供的產(chǎn)品容量也會比較大。

至于應用，我前面有提到它是專用新世代汽車電子電氣架構所設計的，所以也就先看一下目前主流的汽車電子系統(tǒng)的運算處理架構。一般來說，主流的處理單元芯片，多是采嵌入式非揮發(fā)性內(nèi)存架構，并透過SPI去連接外部NOR閃存。但隨著汽車處理單元的性能越來越強大，對內(nèi)存的效能也越來越高。而這些需求包含：實時性、高帶寬、多任務。

 
圖  SEMPER X1取消了嵌入式內(nèi)存，并改采LPDDR 4接口，大幅提高了傳輸?shù)膸挘偌由隙嗦返脑O計，以支持域和區(qū)控制器的性能和密度要求。

為了滿足新一代車用處理器的需求，在架構上，英飛凌的SEMPER X1內(nèi)存取消了嵌入式內(nèi)存，并改采LPDDR 4接口，大幅提高了傳輸?shù)膸?，再加上多路的設計，以支持域和區(qū)控制器的性能和密度要求。

這個就是SEMPER X1的應用架構示意圖。未來的汽車將會大量使用各種的數(shù)字電子控制系統(tǒng)，而且會以「domain」和「zone」的形式來進行控制，為了要實時統(tǒng)合各個區(qū)與域的訊息，就是需要使用具有實時運算性能的處理器．此時也就會需要更高性能的內(nèi)存，因此英飛凌提出了SEMPER X1產(chǎn)品。

而具體的場景和應用，其實非常的多。包含各種道路與行駛的感測，例如光達、雷達、輪胎轉(zhuǎn)速、路線偏移、車距等，以及汽車本身的機電偵測等，像是引擎、變速箱、電力與馬達監(jiān)控等。