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新兴的DDR5技术显示出确保汽车内存的前景

2021年3月2日经过Antonio Anzaldua Jr.

尽管DDR5通常因增加的内存,处理可靠性和性能而受到赞誉,但这种DRAM的一个经常被忽视的功能是其安全功能,尤其是在汽车应用程序中。

最近,特斯拉在某些X和S车辆上宣布了召回由于微控制器中的8 GB嵌入式多媒体卡(EMMC)。EMMC上的累积磨损会损害主显示屏幕,车辆警报信号,存储设备和审查相机。所有这些损失加起来并耗尽了内存安全操作的可靠性。

最近的事件表明,安全是数据处理系统和车辆内存的重要组成部分。

双重数据速率5(DDR5)是一种集中于设备级安全性的内存技术。据说使用动态随机访问存储器(DRAM),DDR5可以为设备提供更快的数据速率,更大的带宽和更强的性能。通常,我们只会听到在移动设备和CPU中使用的DDR5的嗡嗡声,但是DDR5的用途足够多,可以在汽车应用中运行。

ASIL评级系统和功能

ASIL评级系统和功能。图像微米

将DDR5引入汽车系统会带来记忆,处理,可靠性和性能的提高,同时提高安全功能。微米最近以“行业的首个汽车低功率DDR5 DRAM(LPDDR5)内存“符合关键的以硬件为重点的汽车安全标准。

DRAM的水平:标准,图形和汽车

在深入研究汽车内存和硬件安全性之间的交叉点之前,首先概述可能很有用DRAM的三个级别:标准DDR,Graphics DDR和移动DDR

标准DDR通过允许更宽的通道宽度,更高的密度和不同的形式因子beplay体育app 苹果来实现服务器,云计算和网络。当前的DDR4可提供高达3200 Mbps的数据速率,但是一旦DDR5滚动,预计它将以带宽速度达到6400 Mbps。

流程图显示DRAM被分解

流程图显示DRAM被分解。图像概念

下一个DDR的类别是图形DDR(GDDR),它针对需要非常高吞吐量的数据密集型应用程序,例如与图形相关的应用程序和数据中心加速。切换到任何基于图形的DDR5都可以启用3.7 GB/s的完整高清视频文件。

最后,低功耗移动DD​​R(LPDDR)针对移动和汽车应用程序。LPDDR提供狭窄的频道宽度和几种低功率操作能力。当前的LPDDR4和LPDDR4X运行移动市场,可以支持高达4267 Mbps的数据速率,并且在Switch DDR5期间将类似地升级到6400 Mbps。

从DDR4到DDR5的错误校正代码

安全汽车内存的一个重要考虑因素是错误校正代码(ECC),这是一种自我检测和检索通过嵌入式硬件传输的数据错误的关键汽车协议。根据SK Hynix的说法ECC是汽车内存的关键因素因为它可以防止系统故障,同时提供平稳的自动驾驶体验。

LPDDR4能够传输128位的数据阵列,其中8位用于ECC。相比之下,LPDDR5预计将具有16 GB DRAM,以支持5.2 GB/s的数据传输速率,该数据传输速度将比其前身快接近60%。

比较不同世代的LPDDR

不同世代LPDDR的比较。图像UTMEL电子

虽然这种安全性和速度是内存设备中具有吸引力的功能,但设计人员应考虑DDR5的其他设计特征。例如,DDR5的工作电压VDD较低,这意味着噪声免疫的边距较小。除此之外,由于DDR5嵌入的ICS中存在单独的电源管理,设计人员将具有更大的复杂汽车设计的灵活性。

Micron的新LPDDR5和ASIL分类

Micron最近发布了一种新的内存和存储设备组合,旨在为了汽车安全。Micron最近公告新的LPDDR5内存吹捧该设备为汽车安全完整性水平(ASIL)合格- 特别是ASIL D。

ASIL是由ISO 26262定义的风险分类,这是汽车系统中电气组件的国际安全标准。ISO 26262的合规性需要将车辆持有游戏中最高的安全功能标准,这对ADAS越来越重要。

ASIL将安全水平分为几类:

  • ASIL b:刹车灯,后视摄像头,大灯
  • ASIL c:主动悬架,雷达巡航控制
  • ASIL d:Antilock制动,电动转向,安全气囊,发动机管理

硬件组件的ASIL故障指标

硬件组件的ASIL故障指标。图像微米

更安全的LPDDR5可以解决系统性和硬件故障

为了满足顶级安全要求,LPDDR5通常结合了在操作过程中检测和控制记忆错误的安全机制。

微米将汽车内存中的安全风险分为两类:系统和硬件故障。内存的ECC解决了系统的故障,检测到数据传输过程中已解决的错误。在测试和制造阶段必须解决硬件故障。

安全是所有车辆的优先事项,尤其是在具有自主系统的车辆中。随着DDR5进入汽车市场,各种传感器,控制器,交换机和门的同时运行和传输数据将比以前更快,更安全。