存储市场将迎来指数级增长 汽车存储的痛点是什么?

2021年,一部手机的均存储容量为105GB,而一辆汽车仅有34GB。不过,到2026年,单车的存储容量将达483GB、甚至512GB,而手机的只有350GB左右。市场研究显示,在汽车“新四化”浪潮下,数据的增长、蔓延与流动加剧了数据管理的挑战。比如,为实现完全的自动驾驶,不仅需要单车智能,车路协同同样必不可少,这无疑需要优质的数据存储方案,以应对未来无限增长的海量数据。

存储市场将迎来指数级增长

据西部数据公司车载存储产品事业部资深产品市场经理额日特向《中国汽车报》记者介绍,从智能化角度看,现在不少新车型都具备自适应巡航、前向碰撞报警、智能车速辅助、车道偏移预警、驾驶员状态监控、泊车辅助等ADAS功能;另外,在上海、北京等城市还有Robotaxi项目投入示范运营,其单车数据容量可以达到4TB,与传统汽车相比有了较大的增幅。这些使用场景对汽车数据存储产品提出了前所未有的新需求,是“新四化”给汽车领域带来的新挑战和新机遇。

而从网联化和电动化角度看,在推动汽车存储市场发展方面,二者相辅相成。比如,此前汽车T-Box的前装率不高,随着电动化的发展,由于新能源汽车必须强制安装,使得其前装率得到较大提升,对数据存储也提出更高要求。

同时,汽车“新四化”还让车载信息娱乐系统“鸟枪换炮”,以前由于功能单一,其对数据存储的需求并不高,一般不超过32G,但随着消费者驾乘体验要求的不断升级,智能座舱应运而生,对数据存储的需求也增长到64G以上。

西部数据公司中国区汽车电子事业部销售总监王剑松告诉记者,汽车电子在整车中的比重越来越大,起到类似大脑中枢神经的作用。其中,原本就份额最高的主芯片与存储比重也不断提升,存储的份额甚至超过了主芯片。

爱驰汽车首席数据官、资深技术专家李海军表示,汽车智能化的进程才刚刚开始,目前汽车产品对存储、算力的需求较大,主要以造车新势力为主,部分自主品牌企业转型速度相对外资企业快一些,逐步推出了自己的智能汽车产品。

以爱驰U5为例,车联网单车数据10秒30KB,每小时就是10MB;爱驰U6为了提升辅助驾驶等智能化体验,搭载更多的传感器,数据量是U5的30倍左右。粗略估计,10万辆汽车每天的车联网数据云端存储就要以PB(约等于1000TB)级别计算,这还不算智能应用、360°全景等多媒体数据。智能汽车的销量正在逐月增长,行业终将进入智能汽车时代,未来车规级存储市场,以及云端、边缘计算等相关存储市场也必然呈现指数级别的增长。

全产业链价值体系的驱动

事实上,包括消费电子在内的很多商业领域都表现出对数据存储的巨大需求,但汽车市场有其独特之处。李海军从消费体验和智能制造两个维度、四个方面为记者做了解读。

首先,用户对智能化的诉求催生了智能座舱,信息娱乐体验的快速发展对终端存储提出更高要求。智能汽车已深得用户青睐,以爱驰汽车U6为例,其具有窄路辅助、视距内自主泊车、高速领航辅助、高速辅助驾驶、拥堵辅助、超级巡航控制、遥控泊车等智能辅助驾驶功能;配备发烧级的影音空间,全球首款自研车载游戏Project Go;除了自主研发车载应用外,还允许用户进入商城下载个化应用。以用户极致体验为追求目标,搭建庞大的智能化应用体系,除对算力外,对存储的容量、多样化也提出更高的要求。

其次,车路协同技术的突破,使得交通控制协同系统对边缘计算存储有更高的要求。车路协同系统能实现交通信号系统及高速行驶车辆之间的通信,为了保证高效稳定、实时强等能技术要求,高速公路等周边基础设施按照一定的间距,需要建立协同边缘计算系统。这些系统在模型存储方面,也有工业级要求。

第三,新能源汽车国家云端数据存储和企业提升用户服务体验所需云端数据存储的需求。根据法规要求,新能源汽车需接受相关部门的监管,信息实时上报。据介绍,爱驰汽车从用户智能化服务体验出发,针对车辆行驶数据进行样本分析,智能检测车辆设备健康状态,监控电池健康状态,提供用户驾驶行为报告和车辆安全、电池安全等方面的保障服务。为实现上述功能,需要通过海量数据进行算法模型的训练迭代,不断优化精进,对大数据存储技术提出挑战。

第四,汽车产业链在智能制造方面的升级,也带来智能化存储的需求。汽车产业链涉及研、产、供、销、服、用等领域,结构极其复杂。随着5G、物联网、大数据、AI等技术的快速发展,汽车产业将迎接智能制造的升级。据悉,爱驰汽车自建“工业4.0”标准的智能化工厂,从用户需求、产品研发、生产到物流、交付,打造数据驱动的全产业链价值体系,各个阶段的数据搜集、存储非常重要,尤其是智能工厂的物联网数据。比如在柔生产方面,用户线上下单,经过实销确认,工厂被推送确定的单车物料清单(BOM),进而确定生产线的自动化排产,整车下线后,物流转运交付中心,实现交付。

汽车存储的痛点是什么?

很明显可以看到汽车中的存储需求在增长,但其实这个市场以前是没有的,是否能够将用在工业领域,或者消费类领域的存储产品应用在汽车上呢?汽车领域的存储产品需要解决哪些问题呢?额日特在长期接触汽车客户后,总结了四点汽车领域存储方案的痛点:

一是耐久,因为大多数存储都是有寿命周期的,需要保证工作应用负载不超过其容量。他举例说,汽车领域对车辆的使用年限要求一般是8年或者10年,因此在最初立项的时候,根据工作负载,选择一块8GB存储容量,10年总写入量可以支持20TB的存储器是符合需求的。但问题来了,现在有很多新出现的应用,原来的应用也在不停更新,随着使用年限的增加,工作负载比原来预计的要大很多。这就可能会导致一个问题,原来可以保证安全使用8年或10年的产品,随着工作负载的增加可能在使用4年或5年后就出问题了。因此,希望客户在工作负载计算的时候,可以多留一些余量,给未来AI或新应用留一些空间。

二是能,日益增长的数据流和更快的启动时间都需要高能存储的支持。现在的存储,包括NAND Flash在内,有不同的协议规范,呈现出的产品能差异也相当大。怎么样选择一款合适的而不一定是最快的产品,这个也是在客户立项时比较头痛的问题。

三是分区,需要清楚逻辑分区和物理分区的区别,新的E/E架构需要物理分区功能。额日特指出,“分区”的概念在使用当中最容易混淆。他举例说,很多客户说要做三个分区,一个用来存系统,一个存经常使用的数据,另一个存不经常用的数据。客户经常会问,第二个分区会不会因为经常反复擦写而被破坏掉。“这里我需要纠正下,现在大多数市面上车载应用NAND Flash产品,都是不支持物理分区的,这里客户所说的分区是指逻辑分区,比如说分成ABC三个区。但是我们反复擦写的B区数据,实际上在存储当中是放在全盘做读写均衡的。如果客户看到B盘损坏,就代表整个盘都已经损坏,A盘和C盘也不能幸免。所以我们一定要对物理分区、逻辑分区有概念,确保不会因为频繁擦写数据,而损坏整个全盘,导致机器不能正常使用。”他特别强调。

四是内容预烧录,随着高清地图变得必不可少,且地图文件越来越大,预烧录能够有效地节省产线成本。其实,预烧录有很多不同的产品,目前市面上主流是25%容量的预烧录,也有100%容量预烧录。对于100%容量预烧录产品,后期回流焊的次数也是有限制的,有时候三次,有时候两次,因此,这也是客户在立项之初需要考虑的问题。

市场的主流汽车领域存储器

说了那么多,那么现在市场上有哪些汽车领域的产品可供选择呢?根据额日特的介绍,目前市场主流的产品主要有三类:e.MMC、UFS、及SSD产品。

就目前来说,汽车前装市场领域,应用最大的是e.MMC产品,主要应用在Tbox、网关和ADAS中,当然也有些中低端的汽车娱乐系统中也会使用8~32GB的e.MMC产品。

UFS产品有两种,一种是UFS2.1,它更多的使用在智能座舱领域,容量从64GB到256GB不等。一种是UFS3.1,这是最新推出的一类产品,最大容量可以做到512GB,它能弥补e.MMC和UFS在高容量存储方面的劣势。

对于第三种SSD产品,目前在前装汽车领域基本还没有应用,这是因为目前还没有特别成熟,能够适合前装以及封装的SSD产品,且SSD成本也比较高。目前SSD封装尺寸比较多,有M.2、U.2,容量最高可以做到15.36TB,但是如果用在前装车领域,未来还是以512GB或者1TB为主。

但如果是512GB或1TB为主的话,UFS就可以做到了,客户该如何选择呢?额日特建议说,因为SSD具有SR-IOV,而SR-IOV是支持物理分区功能的,后期SSD的物理分区可以从8个分区起,因此,如果客户需要用到物理分区的话,可以选用SSD,不需要的话这两种类型都可以选择。

额日特同时对媒体表示,虽然SSD目前还没有在汽车前装市场上使用,但是在自动驾驶商用车上其实是有应用的。目前业内很多自动驾驶卡车和自动驾驶出租车公司有部分车辆已经采用,其中自动驾驶卡车主要采用1TB或2TB以下的SSD,自动驾驶出租车主要配置的是4TB容量的SSD。

来源:中国汽车报
编辑:GY653

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