打通汽车电子系统实时运算的任督二脉 —— SEMPER X1 LPDDR闪存

发布时间:2023-05-29  

本次介绍的产品是目前业界首款、专门针对次世代汽车电子系统开发的内存解决方案,它就是英飞凌的「SEMPER X1」LPDDR闪存。SEMPER X1它是目前业界首款的LPDDR闪存。那第一个疑问就是,究竟什么是「LPDDR 闪存」?

首先,我们要先知道,闪存其实有两种,一个就是NAND,另一个则是NOR,这两者的性能与应用不太相同。最主要的差异,就是NOR的读取比较快,也具有XiP(Execute in place)芯片内执行的能力;NAND则是写入速度极快,同时单位密度也高,所以适合用于储存。

今天介绍的SEMPER X1,则是属于NOR闪存,因此在应用上也就是属于辅助运算的领域。而SEMPER其实它原本是属于Cypress的产品线,被英飞凌收购之后,也就被纳入旗下。

至于什么是LPDDR?它是指低功耗双倍数据传输率(Low Power DDR)。DDR是「Double Data Rate」的缩写,是一种内存的传输技术。顾名思义,就是可以降低内存功耗,同时又拥有高传输效率的技术。

通常,LPDDR会与处理器紧密整合,透过更近的距离,让连接内存和处理器间的导线电阻更小,进而降低功耗。

这款产品是专门针对次世代汽车电子电气架构的需求所设计,它具有实时代码执行、3.2GBytes/s带宽的LPDDR4接口、400 Mbytes/s的Octal xSPI NOR带宽,能提高8倍带宽(相对于NOR),20倍的随机访问速度。此外,也具多储存库架构(Multi-bank ),以及零停机时间的OTA 更新机制。另外,也符合ISO26262 ASIL-B车辆安全标准。

顺道一提,SEMPER这个NOR Flash内存,采用一种叫做「MIRRORBIT」的技术,它能在每个单元格中储存两位,实现较高密度的NOR闪存,所以它所能够提供的产品容量也会比较大。

至于应用,我前面有提到它是专用新世代汽车电子电气架构所设计的,所以也就先看一下目前主流的汽车电子系统的运算处理架构。一般来说,主流的处理单元芯片,多是采嵌入式非挥发性内存架构,并透过SPI去连接外部NOR闪存。但随着汽车处理单元的性能越来越强大,对内存的效能也越来越高。而这些需求包含:实时性、高带宽、多任务。

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图  SEMPER X1取消了嵌入式内存,并改采LPDDR 4接口,大幅提高了传输的带宽,再加上多路的设计,以支持域和区控制器的性能和密度要求。


为了满足新一代车用处理器的需求,在架构上,英飞凌的SEMPER X1内存取消了嵌入式内存,并改采LPDDR 4接口,大幅提高了传输的带宽,再加上多路的设计,以支持域和区控制器的性能和密度要求。

这个就是SEMPER X1的应用架构示意图。未来的汽车将会大量使用各种的数字电子控制系统,而且会以「domain」和「zone」的形式来进行控制,为了要实时统合各个区与域的讯息,就是需要使用具有实时运算性能的处理器.此时也就会需要更高性能的内存,因此英飞凌提出了SEMPER X1产品。

而具体的场景和应用,其实非常的多。包含各种道路与行驶的感测,例如光达、雷达、轮胎转速、路线偏移、车距等,以及汽车本身的机电侦测等,像是引擎、变速箱、电力与马达监控等。

文章来源于:电子工程世界    原文链接
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