车用内存和存储是半导体行业中增长最快的领域之一。2025 年，全球汽车销量将超过 9,700 万辆，平均每辆汽车搭载约 90GB 的 RAM 和 NAND。软件代码量预计将很快从目前高端车辆的 1 亿行增长到 10 亿行，达到阿波罗 11 号的 1,000 倍。
无怪乎，在最近发布的由美光委托编制的研究报告“位、字节和联网汽车”(Bits, bytes, and the connected car) 中，标普全球汽车 (S&P Global Mobility) 估计，到 2026 年，车用内存和存储的营收将增长到 116 亿美元，复合年增长率 (CAGR) 达到 20% 至 24%。
随着汽车引入车载信息娱乐 (IVI)、自动驾驶、订阅服务等各种数据密集型功能，我们预计，未来七年，车用内存和存储的需求将增长近 10 倍。该报告的一些要点如下：
- 目前，平均每辆汽车的 RAM 和 NAND 容量为 90GB。到 2026 年，平均每辆汽车将使用大约 278GB 的 DRAM 和 NAND，而高端汽车上的这一数字将接近 2TB。到 2030 年，该容量预计将增长到多达 4TB。
- 联网汽车是目前最复杂的由软件驱动的机器，拥有 8,000 万到 1 亿行代码，自动驾驶汽车更是达到了 2.5 亿到 3 亿行。
- 对于配备高级驾驶辅助系统 (ADAS)、电子控制单元 (ECU) 和模数转换器的汽车，内存容量将从 2022 年底的 3.85 亿 GB（约 38.5 万 TB）增加到 2026 年的 21 亿 GB（约 210 万 TB），增长幅度约 445%。
- 到 2023 年底，将有大约 7,300 万辆新乘用车配备信息娱乐系统。到 2026 年，这一数字将增至 8,200 多万。
- IVI 内存和存储内容预计将从 2022 年底的 60 亿 GB 内存和存储增加到 2026 年的 72 亿 GB，CAGR 达到 19.3%。
- 今年将有大约 300 万辆新车配备座舱域控制器，到 2026 年将激增至 1,650 万辆。
显然，随着汽车变得更加智能，软件在车辆驾驶中的作用越来越大，要实现未来汽车中的创新功能，内存和存储是必不可少的模块。标普的报告还指出了目前正在发生的一项转变。从历史上看，汽车早在十年前就开始利用成熟的半导体技术，然而直到今天，受汽车行业加速创新的推动，开发商才开始为将在未来两年内上路的汽车设计尖端多核片上系统 (SoC) 处理器。
那么，据我们所知，有哪些关键趋势正在重新定义汽车行业呢？ 总的来说，这些趋势可以概括为以下几个大趋势：
大趋势 1：自动驾驶
国际汽车工程师学会 (Society of Automotive Engineers) 定义了六个级别的自动驾驶，从 0 级 (L0) 到 5 级 (L5)。其中 L0 汽车没有主动驾驶辅助系统，而 L5 可以自行驾驶。到 2030 年，预计将有近 300 万辆汽车实现完全自动驾驶，超过 1,500 万辆汽车将支持 L2+/L3 自动驾驶，这对内存和存储已经提出了很高的需求。
最近，在美光，有关自动驾驶汽车中应用生成式 AI 的讨论越来越多。它是指，利用 AI 模型加快汽车的学习曲线，通过更紧凑的优化循环推动车辆响应系统的智能化。事实上，我们已经看到像 Waze 这样的导航系统使用生成式 AI 来实时提供高度个性化的路线建议。在美光与客户的交谈中，我们注意到，客户非常希望了解需要配置多少内存和存储才能支持语音处理、自然语言处理和大语言模型，以及如何才能更快地将数据从内存和存储传输到芯片组和处理器。
生成式 AI 正在改变汽车行业，目前，全球汽车行业的生成式 AI 市场规模为 3.12 亿美元。到 2032 年，这一数字预计将达到 27 亿美元。随着生成式 AI 的应用范围逐渐延伸到整个车辆，对容量更大、速度更快的内存和存储的需求将呈指数级增长。为了实现 AI 创新，原始设备制造商 (OEM) 将需要确保为车辆配备足够的带宽和容量，让 AI 模型有充足的空间和动力去发展。在这些变化中，拥有高性能和低功耗的内存和存储来支持高能耗 AI 十分重要。然而这只是冰山一角：车用内存还需要经过严格的功能安全测试和认证，以确保自动驾驶汽车上路后的安全可靠。
大趋势 2：车联网
如今，联网技术已经在汽车中广泛应用。想想将手机连接到汽车系统是如何帮助简化驾驶体验的。未来，联网技术还将使车对车通信和车对基础设施通信等新技术成为可能，让汽车能够通过点对点网状网络交换有关速度、方向、位置、转向意图和其他因素的信息。这些功能将帮助车辆更好地相互协调以及与智能基础设施协调，从而避免碰撞并有效优化交通流量。
大多数新车型还提供无线 (OTA) 更新连接，帮助改进功能、解决软件问题和上传诊断数据。虽然 OTA 更新看起来可能微不足道，但借助它们，汽车制造商能够在汽车售出后为它们添加新的软件更新、功能甚至安全补丁，推动汽车的创新。事实上，随着“出行即服务”的兴起，我们看到汽车订阅业务模式正在飞速发展，而 OTA 更新允许软件根据需要在硬件层面启用和禁用汽车的功能，是实现这种新模式的基础。想想看，驾驶员在去滑雪旅行的路上给座椅加热，或者父母把车借给他们的青少年孩子，然后启用定位服务来查看他们在宵禁前是否回家。这些功能为 OEM 带来了更多的订阅收入，同时也为消费者提供了更大的灵活性，让他们能在需要时添加服务，在不需要时禁用服务。
为了适应未来的汽车硬件，并为实现 OTA 更新带来的新功能做好准备，OEM 应该考虑选择采用更强大芯片组的大容量内存。这样做将确保，随着新服务在整个汽车生命周期内引入，关键的汽车硬件有足够的空间来满足这些不断增长的数据需求。
大趋势 3：分区架构
随着这些趋势的发展，我们看到，汽车正在发生巨大的转变，从原来协调不同域的简单子系统发展为高度矩阵化的集中决策系统。
分区架构是指系统按物理区域分组，每个区域的系统都位于其所控制的 ECU 附近。这种方法比传统的域方法要高效得多。在传统的域方法中，系统按功能分组，如信息娱乐、引擎和传动控制等。这种方法在之前没有问题，但随着汽车变得越来越复杂，传感器、CPU、摄像头和系统越来越多，域架构需要的布线也越来越复杂。分区架构可简化所有这些电子元件的连接方式，减少所需的布线量，从而降低成本和车身重量。得益于此，车辆行驶的里程数更高，获取车辆信息所需的时间也更短。
随着汽车向集中决策系统发展，我们看到，内存本身实际上变得更加复杂，因为它需要同时处理许多不同的系统。就这点而言，我们可能最终会看到新的内存标准出现，例如服务于不同域的虚拟化环境。未来几年（比如 2025-2028 年），我们可能会看到汽车朝着完全集中化的方向发展，这将需要更强大的内存和存储解决方案。生态系统可能最终需要考虑高带宽解决方案（如原本用于超级计算应用的 Compute Express Link 或高带宽内存），以便为所有这些移动和边缘智能提供支持。
以上只是美光总结的部分大趋势，其他趋势包括功能丰富的座舱和电动化等。
推动汽车创新
尽管一度处于创新的后排位置，但汽车行业如今已扭转局面，正在推动有可能影响其他技术领域的创新。很明显，汽车行业正在经历自汽车发明以来最重大的变革之一。
随着汽车越来越多地由智能、个性化和自动驾驶等特征定义，而不是由品牌、型号和扭矩定义，汽车生态系统需要确保使用合理的架构、内存和存储来跟上步伐，以便安全、大规模地推动这一创新。汽车制造商可以直接与半导体供应商合作，更好地了解和满足不断发展的内存和存储需求，最终为以后颠覆性的数据密集型汽车技术提供面向未来的架构，以此来保持领先地位。随着汽车厂商在这个汽车新时代进行自我重塑，利用“对的”构建要素奠定这一硬件基础将为创新和新商业模式带来更多的可能性。
