智能座舱和自动驾驶促使汽车存储需求迅速提升

电子发烧友网报道（文/程文智）自去年开始，新能源汽车驶入了发展快车道，尽管全球汽车总销量并没有增加，甚至有所下滑，但新能源汽车的发展却异常迅猛，特别是国内市场。去年，国内新能源汽车的销量是330万辆，但今年1至10月份的累计销量已达443.2万辆，业内普遍预计今年销量将突破685万辆，远超年初和年中的550、600万辆的市场预期。对于明年的行情，虽然7月份以来产能的增速超过了定单的增速，但业内人士对于明年的销量依然乐观。

新能源汽车的迅猛增长与其良好的驾驶体验有着很强的关联性，我们可以看到现在的汽车电动化、智能化和网联化程度越来越高。根据乘联会的统计，10月新能源车国内零售渗透率30.2%，较2021年10月18.5%的渗透率提升11个百分点。智能化指数已达44.3，也就是说新出厂的车型当中有44.3%的车型都包含了L1及以上的自动加值功能。

图：乘联会统计的汽车电动化、智能化和网联化指数（来源：乘联会）

另据佐思汽研数据，2022年1-9月国内乘用车L2及L2+级ADAS装配率达33.5%，其中L2级为28.4%；L2+级（高阶辅助驾驶）为5.1%；同期我国高速领航功能（NOA）装配量13.9万辆，同比增长387%。随着魏牌摩卡、小鹏P5等新车型落地，城市NOA将实现突破。未来1-2年内，将有更多智能化车型搭载高速、城市NOA功能，预计到2025年L2及L2+级ADAS装配率将超过50%。

汽车的电动化、智能化和网联化指数的增长，带来的最直接的影响就是汽车内的电子产品越来越多，比如越来越多的摄像头、雷达、激光雷达等传感器；越来越大的屏幕；音效更高的汽车音响；甚至是以太网络和人工智能技术等都被引入汽车。而把这些归类的话，主要体验的提升其实是在智能座舱和自动驾驶这两个方面。

智能座舱和自动驾驶是汽车最为突出的两个变化

现在汽车中的屏幕是变得越来越大，越来越多了，因此我们可以看到在智能座舱域，“一芯多屏”已经成为了车内屏幕的主要形态，人机交互的功能方式也自逐渐完善和丰富，比如HUD、语音交互、车载娱乐系统、高清液晶仪表、手势交互、OTA升级功能等。

其实智能座舱解决方案也在发生一些变化，比如在车上多屏幕的方案兴起之出，厂商普遍采用了硬件隔离的方案，即车上不同的屏幕之间从CPU、其他硬件、操作系统和应用都是独立的，这样的方案架构简单、稳定性高，不过也有一些缺点，那就是每一套系统都要做相应的独立设计，在应用资源和整体成本上需要付出额外的代价。但近些年来，随着硬件虚拟化技术的成熟，Hypervisor虚拟化方案逐渐成为了支撑一芯多屏的主流方案，与传统的硬件隔离方案不同，Hypervisor虚拟化方案实现了在同一套底层硬件技术之上完成统一的调度和资源分配，通过虚拟化方式划分为不同的OS空间，搭载不同的功能用户应用，这个方案实现了硬件资源的统一调配，最终达到系统空间稳定并节约整体成本目标。

随着智能座舱显示技术的成熟，有些激进的车厂已经不再局限于传统的屏幕显示，二是大胆的将更多新颖、创新的显示方案引入了智能座舱中，对多种方案进行整合，给用户提供全新的视觉体验。比如有车厂推出了多视觉显示方案，所有的控制选项，及驾驶者需要的信息都通过三个层级显示在驾驶者的视野正前方，第一层级是带有两个显示屏的方向盘；第二层级是方向盘后的透明曲面屏；第三层级是挡风玻璃上的全覆盖ARHUD。

当然，除了这些显示方案，车载升学也颇受关注。经过多年的发展，智能座舱中的车载声学也有了很大的变化，语音交互功能经历了从早期机械师的语音交互、自然语音交互，向带有AI算法加持的智能语音交互和主动对话式语音交互的跨越式发展。

此外，现在社会中个人的智能设备越来越多，智能手机、手环、手表、蓝牙耳机，平板电脑等等。智能座舱另一个显著的特点就是开始具备与越来越多个人智能设备进行交互的能力，例如发现设备、设备间通信、功能调用等。

一般来说，智能座舱与这些个人智能设备交互主要是基于某些物理连接或者软件层面协议连接，但由于各种设备之间的兼容性不同，通常来说，传统意义上的连接还会遇到连接不稳定、不方便，功能有限等问题。近些年来，随着生态级操作系统的逐渐完备，智能座舱与个人周边智能设备联动变的越来越稳定，功能也越来越强大。新生态操作系统的发展给智能座舱用户带来了更好、更新的跨设备用户体验。

而自动驾驶的出现则拓展了人们对于无人驾驶的应用和想象空间。不过目前的自动驾驶需要高精地图的支持，加上各种传感器在汽车上的使用，为ADAS系统提供了丰富的决策判断的数据。凭借着自动驾驶平台的强大算力和高精地图数据的支持，自动驾驶和辅助驾驶可以提供更加友好和更低延迟的可视交互，为人们提供更好的自动驾驶体验。

近年来，自动驾驶有一个显著的发展趋势，那就是逐渐与智能座舱实现融合。已经有车企开始使用创新性计算架构重新设计汽车，逐步打破以功能划分的功能域限制，实现自动驾驶和智能座舱的融合，加速向整车集中式架构的转变。

智能座舱和自动驾驶促进了车载存储的发展

车载存储是这几年汽车智能化和网联化后，需求才开始增长的，早期的车内需要用的存储并不多。在上个世纪，车内娱乐环境仅仅是指车载收音机和磁带播放机，或者CD播放机，这些设备处理的只是模拟信号；到了本世纪前20年，由于GPS功能的加入，需要在车内存储地图数据，以及MP3播放器需要存储音乐文件；再到后来的行车记录仪需要存储摄像头录制的视频，这些所有的车内存储应用场景基本上以SD卡为主，容量在1GB到十几GB为主。

但如今汽车被赋予了更多辅助功能，包括基于高带宽视频流数据的ADAS环视辅助系统、基于互联网应用的智能座舱信息娱乐系统、基于5G热点连接的云数据存储、车联网端边云的车载网管系统等等，这些新的应用对车载存储提出了更高的要求，相应的存储容量需求也提升到了更高的要求，可能需要接近TB级的存储需求。

可以预见，在不远的将来，随着车内新应用赋能，比如基于数字驾舱的中控车载电脑系统，它可以将电商购物平台接入车内为后排乘客提供更丰富的视听娱乐节目，同时还要做好EDR这一类驾驶突发事件记录仪的日志记录，并处理各路传感器的采样输入信息，还要为驾乘人员提供合理的建议辅助作出决策，这一切不断升级进化的智能系统对车载存储需求要求扩大到数十GB的范围。

车载存储的需求在持续增长，那么对车载存储器件有哪些发展变化呢？首先，对于存储器件来说，最为基础的功能就是数据的读和写。比如智能座舱中的电子仪表盘、车载娱乐系统、导航系统等，对存储器件来说主要是密集读取需求；而自动驾驶相关的功能，例如雷达、摄像头和各种传感器需要存储和分析大量的实时数据，以配合高计算负载和实时决策的需求，此时对存储器来说主要是密集写入需求。伴随着智能座舱和自动驾驶发展和功能的融合，对存储器件的需求开始转向同时支持密集读取和写入。

其次，除了对基本读写需求的变化，车载存储的接口类型也在随着车载应用的演化在发生变化。从最早的数字仪表盘、行车记录仪发展到后期的高性能车载电脑，高级辅助驾驶等车载功能，伴随着模块不断变化，车载存储接口逐步从SD卡接口、e.MMC接口向速度更快、功能更丰富的UFS、PCIe等接口转化。

从时间线上来看，当前的车载存储市场中e.MMC和UFS占据最主要市场份额，SD卡由于性能和接口协议的限制使用的场景在逐年缩减，更高性能的PCIe、SSD等产品也会逐步发展，扩大车载存储的相应份额。

总的来看，NAND Flash车载存储在当前的汽车模块中应用广泛，从车载通信系统到智能座舱的车身控制、娱乐系统、行车监控等再到车辆的EDR、自动驾驶模块等均有应用，在车载应用各个模块中都发挥着重要作用。

另外，对于车载存储其的品质，主要从性能、可靠性、温度范围和增强特性四个方面来衡量。首先，要制造商具备多年的闪存研发经验积累，才能保证产品在满足高性能条件下同时具备可靠的品质保障。其次，满足车用电子元件的AEC-Q100和国际标准。三是，要能适应负40度到正85度的宽温和负40度到正105度的超宽温的工作环境、工作温度要求。四是，要具备温度管理、快速启动、智能分区，满足汽车生产条件的100%存储空间的数据预烧录要求。

结语

随着汽车电动化，智能化和网联化的发展，如今的造车新势力推出的新能源车不断颠覆传统汽车的认知，新一代车更像是带有4个轮子的电脑或者巨大的智能手机，其自带的人机交互系统，比如基于现场增强的3D地图导航功能，抬头数据显示功能以及更强大的点播视听娱乐功能都会给驾乘人员带来革命性的体验改变。

再加上自动驾驶系统的引入，汽车对存储的需求在迅速增加。据悉目前国内已有的自动驾驶汽车实际上路测试的汽车无一例外都用到了海量的存储。

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