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汽車存儲不簡單,,賽普拉斯開創(chuàng)性Semper NOR為存儲安全保駕護(hù)航

2018-06-12
作者:王潔
來源:電子技術(shù)應(yīng)用
關(guān)鍵詞: 賽普拉斯 Semper NOR EnduraFlex ADAS

近幾年智能汽車市場爆發(fā),增長十分迅猛,。預(yù)計在不久的將來,,汽車當(dāng)中的電子系統(tǒng)會越來越重要,甚至汽車可以變?yōu)榧兇獾碾娮酉到y(tǒng),。在此之前,,復(fù)雜的電子系統(tǒng)帶來的可靠性、安全性問題首先需要得到解決,。

傳統(tǒng)汽車上的信息娛樂和導(dǎo)航系統(tǒng)是車載存儲器需求的主要驅(qū)動力,,隨著車聯(lián)網(wǎng)、自動輔助駕駛系統(tǒng)(ADAS)被采用,,以及未來Level 5級自動駕駛技術(shù)的實現(xiàn),,對汽車存儲的容量、安全性,、可靠性提出了更高的需求,。近日,全球領(lǐng)先的嵌入式系統(tǒng)解決方案提供商賽普拉斯半導(dǎo)體公司推出了面向汽車和工業(yè)領(lǐng)域的Semper NOR 閃存產(chǎn)品系列,,以滿足未來市場對安全性和可靠性的需求,。

Semper是首款符合 ISO 26262 功能性安全標(biāo)準(zhǔn)的存儲產(chǎn)品。該產(chǎn)品系列符合汽車行業(yè)的要求和 ASIL-B 的功能性安全標(biāo)準(zhǔn),。即使在惡劣的應(yīng)用環(huán)境中,,Semper 產(chǎn)品系列也可以提供業(yè)界最佳的讀取帶寬、瞬時啟動,、高耐用性與長期的數(shù)據(jù)存儲能力,。

賽普拉斯存儲器產(chǎn)品部門執(zhí)行副總裁Sam Geha表示:“為汽車這樣一個產(chǎn)業(yè)提供服務(wù)要注重整個系統(tǒng),跟消費(fèi)電子產(chǎn)品不太一樣,,要想為汽車產(chǎn)業(yè)提供好服務(wù),,這個產(chǎn)品必須要有很好的預(yù)防預(yù)測性維護(hù)的能力,盡量降低它的故障水平,?!?/p>

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賽普拉斯存儲器產(chǎn)品部門執(zhí)行副總裁Sam Geha

未來汽車對存儲器的要求

第一,從產(chǎn)品的定義到生產(chǎn)都必須要符合ISO 26262標(biāo)準(zhǔn),。Semper是汽車存儲產(chǎn)品當(dāng)中第一個從設(shè)計到最后生產(chǎn)都滿足ISO 26262標(biāo)準(zhǔn)的產(chǎn)品,。

第二,,未來對于數(shù)據(jù)的可靠性以及完整性也有更多的要求,特別是對于潛在事故的早期監(jiān)測,,這是一個新的需求,,對于未來完全自動駕駛汽車的故障提前監(jiān)測、提前報告至關(guān)重要,。

第三,,要可擴(kuò)展,需要有高密度,、高性能的接口,,提供代碼和數(shù)據(jù)存儲以及瞬時啟動功能。瞬時啟動功能是汽車廠家選擇NOR產(chǎn)品的原因,。駕駛員上車后馬上就可以看到屏幕顯示,,這就是非常重要的瞬時啟動功能。

第四,,零缺陷的質(zhì)量管理流程,,成熟穩(wěn)定的長期供貨能力。據(jù)了解,,一般給汽車領(lǐng)域的公司提供產(chǎn)品,,要求這個產(chǎn)品至少在兩家工廠都能夠生產(chǎn),賽普拉斯一直以來都是這些汽車廠家可信任的伙伴,。Sam Geha透露,,Semper是在中國武漢工廠生產(chǎn)的。

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Semper NOR 閃存產(chǎn)品系列架構(gòu)

Semper 閃存產(chǎn)品系列包括了 AEC-Q100 汽車認(rèn)證產(chǎn)品,,支持 -40°C 至 + 125°C 的擴(kuò)展溫度范圍,、1.8V 和 3.0V 工作電壓范圍、512Mb 至 4Gb 的存儲密度,。該產(chǎn)品提供了 Quad SPI,、Octal SPI 以及 HyperBus? 接口的不同選擇。其中,,Octal 和 HyperBus 接口的產(chǎn)品作為高性能 x8 NOR 閃存符合 JEDEC xSPI 標(biāo)準(zhǔn),,并提供 400 MB/s 的讀取帶寬。

Semper NOR架構(gòu)中加入了ARM Cortex M0芯片,,可以執(zhí)行診斷,、安全重啟、SafeBoot,、保護(hù),、接口CRC以及數(shù)據(jù)CRC,使得其產(chǎn)品能夠滿足功能安全性的要求,也就是ISO 26262的標(biāo)準(zhǔn),。除此之外還有ECC,、EnduraFlex架構(gòu)。賽普拉斯本身有MCU的產(chǎn)品,,其34%的市場營收來自MCU,,這使得期相比其他存儲廠家更有能力使NOR閃存產(chǎn)品應(yīng)對更高的要求。

Semper NOR 閃存通用 x8 接口解決方案.jpg

業(yè)界首款符合功能安全性標(biāo)準(zhǔn)的 NOR 閃存

安全性方面有一些標(biāo)準(zhǔn),,ASIL-B標(biāo)準(zhǔn)是必要而非充分的條件,,所有產(chǎn)品都要滿足ASIL-B,此外還需要滿足ISO 26262功能安全性標(biāo)準(zhǔn),。

Semper是遵循汽車安全標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行架構(gòu)設(shè)計的,,Sam Geha介紹:“有的產(chǎn)品宣稱滿足ASIL-B的要求,但是Semper在設(shè)計的時候就考慮到ASIL-B,,這需要對芯片上可能出現(xiàn)的問題做很多的分析糾正,。”

功能安全性方面的重要標(biāo)準(zhǔn)是ISO 26262標(biāo)準(zhǔn),,據(jù)了解,滿足這個標(biāo)準(zhǔn)要做非常多,、非常復(fù)雜的工作,,賽普拉斯花了1年半的時間來明確標(biāo)準(zhǔn)的定義和相關(guān)安全要求。賽普拉斯在Semper的設(shè)計中滿足安全手冊,、故障模式影響和診斷分析,,還做了相關(guān)的故障分析。此外,,第三方的認(rèn)證也是必不可少的,,所有生產(chǎn)場所均獲得 IATF 16949 和 ISO 9001:2008 認(rèn)證,所有汽車產(chǎn)品均獲得 AEC-Q100 認(rèn)證,。

EnduraFlex? 架構(gòu)提供最佳可靠性

Semper 采用了EnduraFlex?架構(gòu),,這個架構(gòu)有三個非常重要的特點(diǎn):

第一是擦除循環(huán)的周期,賽普拉斯的產(chǎn)品可以保證100萬次以上的擦除循環(huán)的周期,,產(chǎn)品線中的其中一款甚至可以達(dá)到256萬次的擦除循環(huán)周期,。

第二是數(shù)據(jù)的存儲可以達(dá)到25年之久。

第三是可靠性和耐用性,,很多芯片只能滿足其中一點(diǎn),,賽普拉斯可以做到兩者兼顧。

借助賽普拉斯的 EnduraFlex? 架構(gòu),,Semper 閃存產(chǎn)品可以被劃分為多個分區(qū),,并對各個分區(qū)的耐用性和長期存儲能力進(jìn)行單獨(dú)優(yōu)化,從而使系統(tǒng)的設(shè)計得以簡化。對于頻繁的數(shù)據(jù)寫入,,通過對Semper Flash的分區(qū)配置,,512Mb 密度的產(chǎn)品可實現(xiàn)高達(dá)128 萬次的程序擦除,而 1Gb 密度的產(chǎn)品則可實現(xiàn)高達(dá) 256 萬次程序擦除,。對于代碼和配置存儲來說,,通過配置單個分區(qū)可以實現(xiàn)長達(dá)25年之久的數(shù)據(jù)留存。

最高密度

Semper采用了賽普拉斯獨(dú)有的 MirrorBit技術(shù),,能夠支持更高的密度,,最高可以達(dá)到4Gb,讀取的速度可以達(dá)到400MB/s,。其他廠家需要在芯片上做很多Stack從而達(dá)到這樣的效果,,但是賽普拉斯在芯片上就可以直接完成。

閃存診斷

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Semper NOR的閃存診斷功能,,可以及早發(fā)現(xiàn)潛在故障,,從容實現(xiàn)系統(tǒng)恢復(fù),滿足了幾個新的要求:

第一是數(shù)據(jù)的完整性,,包括ECC,、數(shù)據(jù)CRC和接口CRC,進(jìn)行一系列錯誤檢測,,發(fā)現(xiàn)相關(guān)錯誤,,這個對于功能安全性是非常重要的。

第二,,錯誤報告,,包括安全啟動、程序運(yùn)行,、擦除操作,、嵌入式操作、數(shù)據(jù)CRC,。

第三是恢復(fù)操作,,在SPI的模式下進(jìn)行重啟,允許主機(jī)對配置寄存器進(jìn)行編程,。

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與以前推出的HyperBus產(chǎn)品相比,,Semper NOR的讀取速度從330 MB/s提升到了400 MB/s;待機(jī)電流更低,,Semper閃存的待機(jī)電流僅為11μA,,省電56%,從而延長電池續(xù)航時間,,特別是對可穿戴設(shè)備或需要電池供電的設(shè)備,,這是非常重要的改進(jìn),;功耗方面,深度休眠模式的電流也比上一代產(chǎn)品低84%,,這也降低了功耗,。

ADAS 系統(tǒng)解決方案

ADAS 系統(tǒng)解決方案.jpg

NOR技術(shù)非常重要的功能是瞬時啟動,瞬時啟動的功能可以應(yīng)用在車內(nèi)的攝像頭,,這是賽普拉斯非常主導(dǎo)的應(yīng)用領(lǐng)域,,攝像頭是整個ADAS系統(tǒng)非常核心的部分。視覺及傳感器融合的SoC相當(dāng)于整個攝像頭的大腦(圖左),,它需要存儲很多信息,,并且可以瞬時啟動。Semper能支持SoC啟動時立即進(jìn)行功能的處理,。

Arm Cortex-M0主要實現(xiàn)診斷的功能(圖右),,會實時對下面的內(nèi)容進(jìn)行檢查,隨時進(jìn)行診斷報告,,因此Arm Cortex可以稱作存儲的大腦,。

Semper不但是一個產(chǎn)品,更是一個平臺,。賽普拉斯未來會在這個平臺上推出功能更加豐富的產(chǎn)品,。目前,賽普拉斯的512Mb Semper閃存產(chǎn)品處于為重要客戶提供樣品的階段,,成熟的樣品將于 2018 年 4 季度推出,。使用 24-ball 柵陣列 (BGA)、16-pin SOIC 以及 8-contact WSON 封裝的產(chǎn)品,,預(yù)計將于 2019 年第一季度量產(chǎn)。

目前汽車對存儲的需求是512 Mb,、1Gb,、2Gb,4Gb已經(jīng)是最高的密度要求了,,Semper的整個平臺的計劃也是按照滿足市場最高要求來做的,。未來汽車存儲市場需求強(qiáng)大,Semper NOR的推出將有望延續(xù)賽普拉斯在高端NOR市場的領(lǐng)先地位,。


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