自1885年卡尔·本茨研制出世界第一辆三轮马车式汽车至今，汽车产业已经正式走过了139年。现如今，汽车已经从简单的交通代步工具转变为高新技术集聚化的智能平台。

百余年发展过程中，行业对于汽车安全性、舒适性和动力性的追求永无止境。这几年，行业通过统合汽车电子电气架构，从而迅速提升整车性能，也就是从域控（Domain）到区域控制（Zonal）。

事实上，想要实现架构的跨越，不光需要强大的SoC芯片，更需要强力的内存和存储芯片。美光作为汽车内存和存储芯片的领头者，日前推出4150AT SSD，它作为全球首款四端口SSD，提供多达四个片上系统（SoC）接口，可实现软件定义智能汽车的集中存储。

帮助汽车架构向集中化靠拢

美光4150AT SSD集多项领先的特性于一身，其中最突出的亮点便是PCIe 4.0接口和四端口。它有何特别之处？

美光企业副总裁暨嵌入式产品事业部总经理Kris Baxter解释道，当前汽车架构正从分布式架构转向更为集中的架构，过去在分布式架构中，车辆中可能分布着多个ECU（电子控制单元），为了提高效率、性能和降低成本，这些ECU正逐渐集中化，演变成区域计算处理和集中计算处理。

当汽车架构向集中化靠拢，汽车内会包含多个需要管理的域，如IVI系统、模拟系统、ADAS系统以及具备抗干扰能力的连接系统，这些设备大多通过本地或中央域控制器运行，这意味着，每个设备都需针对所在域配置本地存储解决方案。例如，有的设备作为执行IVI功能的域控制器，有的负责特定任务，有的负责连接功能。

市场现有解决方案通常只能连接到单个SoC，所以常被用于单个汽车系统，导致容量出现闲置。如要将SSD连接到多个SoC，OEM厂商必须使用昂贵的汽车级PCIe交换机，通过软件调动多个SoC工作，随着域控制器数量增加，还可能会引发额外的延迟问题。此外，软件控制系统还需要通过高性能处理器来管理多个位置的存储解决方案。

“我们发现汽车制造商和一级供应商都在积极寻求集中式的存储解决方案，为了推动行业的创新，并为合作伙伴提供独特且有价值的技术支持，我们推出了4150AT SSD。”Kris Baxter如是说。

作为全球首款四端口SSD，4150AT SSD允许四个不同的SoC及64个不同的虚拟机同时与固态硬盘并行运行64个虚拟功能，从而最大化性能。比如说，如果有四个不同领域的SoC，分别用于娱乐、ADAS和网联，这几个SoC能够连接到同一SSD下，不仅不能最大化效能利用，同时可以省去PCIe交换机。

该产品之所以能够实现四端口，是因为PCIe 4.0具有极高的性能，允许多个SoC共享数据（如果它们具有共享命名空间），或者如果只想让特定设备（例如ADAS设备）使用私有数据，可以创建不共享的私有命名空间，以确保该空间的安全性。

为了平衡汽车对数据交互的低延迟、高安全性和高性能的需求，在4150AT SSD内部，美光采用加密交换机制来更新固件，并对数据进行加密处理。同时，设计了认证机制，确保只有经过验证的设备才能访问。通过多项措施，保证本地存储的数据仅用于单个SoC执行特定操作，确保数据的隐私性。如果希望某些信息可以在多个设备之间共享，4150AT SSD在内部也支持共享区域的操作。

从容量上来看，4150AT SSD的1.8TB的存储容量足以应对未来几年的需求。以下是一些具体应用场景的容量参考：

•用户应用：系统镜像20GB，边缘侧AI模型小于20GB，地图100GB，OTA分区30~40GB，视频（如DVR）40~50GB，用户应用数据50GB~100GB。

•汽车客户存储密度需求：IVI主流密度为128GB~256GB，ADAS系统（2~4个SOC）每个需128GB，网关则需求32GB~64GB，总密度近1TB。

上述覆盖了多个应用场景，包括系统镜像、生成式AI模型（边缘侧）、高清地图大小、OTA分区、视频等。

Kris Baxter 强调，电动汽车内部关键驱动因素是重量。购买电动汽车时，续航里程极为重要。而目前，电动汽车内部仍承载着许多额外的重量。因此，汽车架构开始出现转变，4150AT SSD就能够帮助避免资源浪费，同时彻底摆脱对PCIe交换机的依赖，无需额外设备。这便是中央存储与四端口方案的独特优势。

为什么必须是车规级存储产品

如今，越来越多的非车规产品逐渐上车，很多人也认为，非车规存储产品上车也不存在什么问题。但事实并非如此。

“我们认为，应用于汽车中的解决方案必须是有针对性的车规级产品，而非其他应用领域的通用产品。对于非车规级产品，人们可能接受其在使用几年后就会被更新换代，但汽车的使用寿命却远不止如此，可能长达12年甚至更久。”

汽车内部环境与非汽车应用环境存在显著差异，汽车在工作负载和使用情况上的特点也与其它应用大不相同。Kris Baxter表示，美光期望产品从投入使用的那一刻起，直至其生命周期终结，都能严格遵循设计初衷，稳定可靠地运行。

使用车规级产品是一笔很“值得的买卖”。 产品的耐用性至关重要，它能够有效降低TCO。如果消费者在购车之初选择车规级产品，它看似比非车规级的更昂贵。但从长远来看，消费者无需频繁将车辆送入维修店，也无需经常更换车上的零件，这有助于降低TCO。此外，对汽车OEM来说，高质量形象更受消费者青睐，若产品存在缺陷，其性能将随时间逐渐下降。

从数据来看，汽车行业正在面临挑战。一方面，中国车辆数量激增，从2003年的2400万到2019年的2.53亿，再到2023年3.29亿。另一方面，中国道路交通事故造成的经济损失相当于GDP的6.2%，全球每年约100～120万人因交通事故丧生。

可以说，车规级产品能更好地保证驾驶者的安全，挽救更多的生命。

美光已在汽车行业深耕超过30年，产品历经数以万亿英里的道路测试，并被广泛应用在汽车上。汽车不断迭代的导航、驾驶员辅助、电源管理和座舱体验正在推动内存和存储单元发展。

美光则可以为所有市场提供理想的解决方案，无论用于快速启动（fast boot）和可靠启动（reliable boot）的NOR Flash，或是用于缓存的低功耗DDR4和DDR5，又或者车规级NAND Flash、SSD，美光都拥有最广泛的车规级产品组合。

过去一段时间，乘车/驾车体验也在推动DRAM发展。过去，DDR3可能足以支持仪表盘、收音机以及导航和娱乐系统。现在人们在讨论性能更高的解决方案，例如LPDDR4x和LPDDR5；在探讨人工智能和高级驾驶辅助系统时，高性能的HBM也备受关注。

而美光基于10nm级别的LPDDR5x具备ASIL-D功能。这款产品能让下一代解决方案在车内的各项任务和娱乐系统中实现超高性能的运行。