美光4150AT SSD引領(lǐng)多域SoC分布存儲革命

隨著汽車的智能化和電氣化步伐日趨加快，汽車行業(yè)在致力于進(jìn)一步豐富人們的駕駛體驗方面取得卓越成效。新款汽車的座艙內(nèi)部遍布著各種功能單元和顯示屏、車載內(nèi)容，還有導(dǎo)航系統(tǒng)以及人與車輛之間的交互，這些新技術(shù)在革命性改善駕乘體驗的同時，對內(nèi)存的容量、尺寸和可靠性提出了日益嚴(yán)苛的技術(shù)需求。最直觀的需求就是，當(dāng)下的汽車需要采用更多高性能的車規(guī)級內(nèi)存與存儲解決方案。

作為全球領(lǐng)跑的汽車內(nèi)存和存儲解決方案供應(yīng)商，美光擁有最廣泛的產(chǎn)品組合，深耕汽車行業(yè)超過30年、產(chǎn)品歷經(jīng)數(shù)以萬億英里的道路測試，并被廣泛應(yīng)用在包括導(dǎo)航、座艙體驗、駕駛員輔助和電源管理等功能單元。面向汽車上各類不同的內(nèi)存需求，美光企業(yè)副總裁暨嵌入式產(chǎn)品事業(yè)部總經(jīng)理Kris Baxter介紹，美光可以為所有市場提供理想的解決方案，無論是用于快速啟動（fast boot）和可靠啟動（reliable boot）的NOR，還是存儲解決方案，如車規(guī)級NAND、Flash、SSD，又或是用于緩存的低功耗DDR4和DDR5，甚至未來一些更先進(jìn)的解決方案。美光的低功耗DRAM符合ASIL-D標(biāo)準(zhǔn)，這意味著系統(tǒng)故障時間或子故障時間已減少至十分之一。此外，美光還有基于176層NAND技術(shù)的解決方案，它們正被廣泛應(yīng)用于當(dāng)今汽車的多種存儲方案中。

汽車內(nèi)部的環(huán)境與普通的非汽車應(yīng)用環(huán)境存在顯著差異。汽車在工作負(fù)載和使用情況上的特點也與其他應(yīng)用大不相同。在車規(guī)級存儲的理念上，Kris Baxter直言美光堅持汽車中的解決方案必須是有針對性的車規(guī)級存儲產(chǎn)品，因為汽車的使用壽命要比大多數(shù)市場更長，存儲不僅對駕乘體驗更對汽車的安全體系至關(guān)重要，美光期望車用存儲產(chǎn)品從投入使用的那一刻起，直至其生命周期的終結(jié)，都能嚴(yán)格遵循設(shè)計初衷，穩(wěn)定可靠地運行。

在打造車用內(nèi)存和存儲解決方案方面，Kris Baxter表示美光是“Automotive Driven”的。美光不能僅僅滿足于過去的成就，必須持續(xù)創(chuàng)新。美光深知汽車中所需的技術(shù)細(xì)節(jié)。這得益于我們與合作伙伴、客戶以及OEM廠商的緊密合作。在2024北京車展上，Kris Baxter有幸與眾多創(chuàng)新者深入交流，他們正致力于提供卓越的解決方案，無論他們是OEM廠商還是一級供應(yīng)商。美光與各級客戶共同探討如何為消費者創(chuàng)造更優(yōu)質(zhì)的體驗，如何提升車內(nèi)環(huán)境的舒適度，以及如何實現(xiàn)更高的駕駛安全性。客戶的期望在不斷攀升，美光則致力于為他們實現(xiàn)最優(yōu)的總體擁有成本（TCO）。很多人可能覺得車規(guī)級存儲價格貴很多不合算，對此Kris Baxter表示從長遠(yuǎn)來看，消費者無需頻繁將車輛送入維修店，也無需經(jīng)常更換車上的零件，這有助于降低TCO。對于汽車OEM廠商而言，擁有高質(zhì)量產(chǎn)品的形象更受消費者青睞。若產(chǎn)品存在缺陷，其性能將隨時間逐漸下降。

這一次Kris Baxter為中國市場帶來了最新的美光4150AT SSD。作為全球首款四端口 SSD，美光車規(guī)級4150AT SSD提供多達(dá)四個片上系統(tǒng)（SoC）接口，可實現(xiàn)軟件定義智能汽車的集中存儲。美光4150AT SSD集多項市場領(lǐng)先特性于一身，例如單根輸入/輸出虛擬化（SR-IOV）、PCIe 4.0 接口和堅固耐用的車規(guī)級設(shè)計。憑借這些產(chǎn)品特性，美光車規(guī)級4150AT SSD將為汽車生態(tài)系統(tǒng)提供數(shù)據(jù)中心級別的靈活性和強大功能。

PCIe 4.0 接口和四端口是美光4150AT SSD非常特別的創(chuàng)新點之一，當(dāng)前的汽車架構(gòu)正從分布式架構(gòu)轉(zhuǎn)向更為集中的架構(gòu)。分布式架構(gòu)在車輛周圍配備了多個ECU（電子控制單元），而為了提高效率、性能和降低成本，這些ECU正逐漸集中化。因此，過去車輛中可能分布著多個ECU，現(xiàn)在則出現(xiàn)了區(qū)域計算處理和集中計算處理的情況。因此，汽車內(nèi)包含多個需要管理的域，如IVI系統(tǒng)、模擬系統(tǒng)、ADAS系統(tǒng)以及具備抗干擾能力的連接系統(tǒng)。這些設(shè)備大多通過本地或中央域控制器進(jìn)行運行。在美光的全球首款四端口4150AT SSD問世之前，每個設(shè)備都需配置本地存儲。如果將它們整合到一個統(tǒng)一的存儲解決方案中，車企就可以充分利用多個不同SLC中的數(shù)據(jù)。例如，高清地圖在車輛導(dǎo)航和自動駕駛系統(tǒng)中都有應(yīng)用，因此可以共享和重復(fù)使用這些數(shù)據(jù)。此外，通過將大型語言模型、AI算法、高清地圖以及車載娛樂內(nèi)容（如電影）都集中在一個存儲設(shè)備中，而不是分散在多個設(shè)備上，可以最大化存儲設(shè)備的利用率。這是汽車未來的明智之選。

在4150AT SSD問世之前，盡管采用集中式存儲解決方案是可行的，但用戶必須集成PCIe交換機，并同時整合一套軟件解決方案，以實現(xiàn)存儲解決方案的虛擬化并與軟件控制系統(tǒng)進(jìn)行順暢的交互。采用這種解決方案會導(dǎo)致成本上升，因為與PCIe交換機相關(guān)的費用就高達(dá)數(shù)百美元。如果采用車規(guī)級的PCIe交換機，并且多個SoC通過軟件進(jìn)行工作，那么隨著數(shù)量的增加，可能會引發(fā)額外的延遲問題。軟件控制系統(tǒng)還需要通過高性能處理器來管理多個位置的存儲解決方案。經(jīng)過深入研究和理解市場需求，美光發(fā)現(xiàn)汽車制造商和一級供應(yīng)商都在積極尋求集中式的存儲解決方案，這就是美光4150AT SSD的關(guān)鍵創(chuàng)新點所在。

美光4150AT SSD為消費級車輛帶來了企業(yè)級速度，在4KB傳輸中實現(xiàn)超過600,000IOPS（每秒輸入/輸出操作次數(shù)）和 100,000IOPS 的隨機讀取和隨機寫入速度。隨著車輛需要同步處理的任務(wù)日益增加，并且它們來自不同系統(tǒng)，例如高級駕駛輔助系統(tǒng)（ADAS）、車載信息娛樂系統(tǒng)（IVI），以及支持AI功能的智能座艙 —— 美光4150AT SSD憑借優(yōu)異性能可同時高效管理來自多個SoC的數(shù)據(jù)流，成為新一代汽車的理想之選。

美光4150AT SSD提供了強大的可定制化功能，設(shè)計靈感來自數(shù)據(jù)中心SSD，但為了應(yīng)對新一代汽車架構(gòu)帶來的挑戰(zhàn)而量身打造了多種領(lǐng)先功能，包括：支持多端口可連接多達(dá)四個SoC；支持虛擬化，美光4150AT SSD的SR-IOV功能最多可支持 64 臺虛擬機（VM），為任務(wù)繁重的多主機工作負(fù)載提供了高性能；增強安全性，基于 SR-IOV 虛擬化，每臺虛擬機（VM）的數(shù)據(jù)在硬件上與其他數(shù)據(jù)相互隔離，既可減少數(shù)據(jù)或代碼泄漏，又可防止黑客對單臺虛擬機的攻擊危及到其他虛擬機，從而維護關(guān)鍵數(shù)據(jù)的隱私和安全；可定制耐用模式，可支持單層單元（SLC）和高耐用度（HE-SLC）數(shù)據(jù)耐用度組，分別提供比TLC強20倍和50倍的耐用度，能夠更好地滿足獨特的數(shù)據(jù)處理需求；專為汽車行業(yè)的嚴(yán)苛要求而打造，支持汽車安全系統(tǒng)所要求的汽車安全完整性ASIL B等級，采用球柵陣列（BGA）封裝，可承受車輛在惡劣環(huán)境中可能遭遇的沖擊和振動。