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美光 SAFER 车用内存更加安全可靠

Barbara Kolbl | 2023 年 3 月

搭乘自动驾驶汽车去上班可能还需要几年时间才能实现。不过,汽车原始设备制造商 (OEM) 正在推出各种高级驾驶辅助系统 (ADAS) 应用程序,这些应用程序在帮助驾驶员做出更安全的驾驶决策方面发挥着关键作用。作为消费者,我喜欢它们提供的额外保护和对驾驶员周围情况的提醒。当我习惯了驾驶智能汽车,就很难摆脱对这些功能的依赖。

要打造真正的自动驾驶汽车,需要无缝结合大量复杂的尖端技术,并在车辆的整个生命周期内实现零故障运行。总体而言,无论是能够对周围环境“一览无余”的革命性传感器技术,还是每秒可以执行超过数千万亿次运算的计算平台,要打造功能齐备的自动驾驶汽车,需要结合所有领域内最高标准的技术。

要实现真正的自动驾驶,对车载内存和存储系统的性能同样有着极高的要求。2+ 级和 3 级 ADAS 功能需要总线宽度为 256 至 512 位的 LP5X 内存,以高达 8.5Gbps 的 I/O 信号发送速率运行。尽管“车轮上的数据中心”这一说法因为厂商铺天盖地的宣传而让人心生厌倦,但自动驾驶汽车确实需要能媲美数据中心的性能、可靠性和安全性。为此,美光推出了 SAFER 车用内存,能提供支持功能安全的强大性能、工程领导力以及随机和系统故障覆盖。在厂商选择先进的车用内存解决方案和支持时,美光的 SAFER 框架为其提供了指导。

为了实现更高的可靠性和整体系统完整性,人们越来越关注车载系统中的不同元件及它们对整体功能安全的影响。随着车内软件代码量的不断增长(预计将从当今高端汽车中的 1 亿行代码增长到未来汽车的约 10 亿行量级),车用内存的作用愈发重要。

凭借在汽车市场逾 30 年的内存和存储经验,美光深知,随着功能安全性日益复杂,内存的作用也将大有可观。而功能安全对于实现真正的自动驾驶汽车至关重要。

作为车用内存与存储领域的领先供应商,美光在功能安全技术和工艺方面进行了大量投资,以确保能够提供符合最严格安全要求的一流产品。从产品设计之初,美光便将安全特性纳入了考量。美光为拥有当今业界更安全的内存产品感到自豪。在审视这些安全功能后,我们认为,美光解决方案是业界更安全的解决方案。

自动驾驶级别和安全概念

功能安全 (FuSa) 让自动驾驶汽车成为可能

从以驾驶员为中心到机器与机器协作的自动驾驶系统级别信息图 图 1:从以驾驶员为中心到机器与机器协作的自动驾驶系统级别信息图

考虑到这些系统对车辆控制的影响,构成这些系统的所有组件都必须满足最严格的质量和安全标准。ISO 26262 标准确立了汽车安全完整性等级 (ASIL) 标准,范围从 A 到 D,以规定车内各种系统所需满足的安全等级。其中 ASIL A 要求最低,ASIL D 要求最高。具体而言,1 FIT 指组件在 10 亿小时的运行时间中发生 1 次故障。这意味着,设备数量与它们的运行时间的乘积应该等于 10 亿。换言之,FIT 率可以是 100 万个设备在 1000 个小时运行时间中的故障次数,也可以是 1000 个设备在 100 万个小时运行时间中的故障次数。

典型的汽车 ASIL 分类

ASIL 等级系统信息图 图 2:ASIL 等级系统

作为车用内存领域的全球领导厂商,美光与客户密切合作,以深入了解 ISO 标准对汽车安全的要求。公司最近推出了 LPDDR5 SAFER 车用内存,这是业界率先获得 ASIL-D 认证的 LPDDR5 内存。

美光 SAFER 车用内存的定义:

S = 当前业界前沿的安全解决方案

  • 业界率先获得 ISO 26262 ASIL D 认证的内存
  • 美光设立了安全办公室,负责管理整个公司范围内的 ISO 26262 流程

A = 汽车思维

  • 美光深耕汽车领域超过 30 年
  • 车用内存与存储卓越厂商 - 完整提供 DRAM、NAND 和 NOR 产品线:FuSa(功能安全)、安保防护

F = 故障覆盖率

  • ASIL D 系统故障覆盖;随机故障覆盖所需的安全要素
  • 实时故障检测;捕获顶层故障模式 (TLFM)、数据损坏、寻址问题、数据丢失

E = 先进工程

  • 架构团队与 OEM 客户密切合作,针对客户的系统设计优化美光内存
  • 遍布全球的 13 座专用工程实验室,能够在客户设计的早期阶段及后续阶段为其持续提供支持,以确保实现更快的产品上市时间和更低的风险

R = 风险管理

  • 减少内存集成商的支持工作;最高级别的安全保证
  • 全套安全相关文件和客户支持服务,可提供安全分析

美光努力打造更安全的车用内存,不断提高汽车行业的安全标准,这些安全标准可描述为:……卓越水平或一种稳定状态,没有缺陷、不足和剧烈变化……1 美光 SAFER 汽车内存正在努力实现:避免因运行期间的 E/E 系统故障而引起的危险,以及由此导致的风险……以此提高安全性,能够检测和控制故障……即消除不确定性。2

1. 可在供应商级别或系统集成商级别实施检测和控制。
2. 基于 ISO 26262 标准

美光 SAFER 车用内存系列博客

美光 SAFER 车用内存系列博客针对创新的车用内存解决方案输出洞察并提供指导。美光 SAFER 内存涵盖五个关键概念:(Safest) 指当前业界前沿的安全解决方案;(Automotive mindset) 指汽车思维;(Fault coverage) 指故障覆盖率;(Engineering leadership) 指先进工程;(Risk management) 指风险管理。我们针对这五大概念分别发布了相应的博客,详细介绍每个概念。如需阅读其他博客文章,请访问美光的功能安全页面:汽车功能安全 | 美光科技股份有限公司

Sr. DRAM Product Line Operations Manager

Barbara Kolbl

Barbara Kolbl, senior product line operations manager, is fascinated with the changes memory is driving in the automotive industry. Her previous role in marketing communication for the automotive market segment along with her current role in LPDRAM operations allows her a front row seat to the changes happening in this dynamic market.