目前車載市場中主要的存儲應用包括DRAM(DDR、LPDDR)和NAND(e.MMC和UFS等),其中LPDDR和NAND將是主要的增長點。高等級自動駕駛汽車對于車載存儲容量、密度和帶寬的需求更高,將需要采用更高帶寬的存儲器如LPDDR5、GDDR6等,以簡化系統(tǒng)設計。
在近日舉行的2023年閃存峰會上,與非網(wǎng)記者采訪了多家存儲企業(yè)代表,了解到他們對于車載存儲的不同看法。在采訪中,有人認為車載存儲是“新的機遇”,也有人認為車載存儲是“甜蜜的陷阱”。筆者認為,存儲廠商面臨的機遇和挑戰(zhàn)實際上類似于其它領域芯片廠商面臨的共同問題:做車規(guī),不賺錢;不做車規(guī),沒未來。
如何抉擇,就有待存儲產(chǎn)業(yè)的有識之士的共同努力了。
車載存儲的機遇?
汽車新“四化”的浪潮正推動著汽車存儲革命,汽車存儲器容量將由GB級快速的邁向TB級,容量的擴增帶來了巨大的市場價值潛力,這些都已然成為存儲器行業(yè)步入千億美金市場不可或缺的要素之一。
2021年,全球智能手機存儲的整體市場規(guī)模達460億美元,而同期汽車存儲的整體市場規(guī)模約為45億美元,僅為手機市場的1/10。隨著汽車智能化、電動化的發(fā)展,傳統(tǒng)的車載應用需求如車載的T-BOX、GW、液晶屏、DV和ER,將逐漸轉(zhuǎn)為自動駕駛、智能座艙等更加高標準的存儲需求。傳統(tǒng)分布式EE架構中,ECU彼此分離,互不通信,就智能汽車的發(fā)展而言,其算力、傳輸速率已經(jīng)接近瓶頸。結合行業(yè)數(shù)據(jù),單車ADAS/AD傳感器每天大約產(chǎn)生4TB到20TB的數(shù)據(jù)。隨著自動駕駛等級提升,車載信息娛樂系統(tǒng)、長續(xù)航電池及5G網(wǎng)絡的引入,車輛要面對的計算量會越來越大。
長江存儲首席運營官程衛(wèi)華對與非網(wǎng)記者表示,以新能源汽車為例,根據(jù)全球知名機構的預測,全球新能源車的保有量2022年達到2000萬輛,到2027年將達到6000萬輛,這個增長速度非常驚人。這里面智能汽車所帶來的主要的部分包括智能座艙、自動駕駛和智慧交通,這幾部分。其中以智能座艙為例,車載娛樂、導航、APP等應用需要大量存儲。
車載存儲的玩家有哪些?
2025年4級無人駕駛汽車數(shù)據(jù)存儲需求,來源:方正證券
根據(jù)美光統(tǒng)計,2021年中國汽車存儲市場規(guī)模約7億美元,到2023年估計將大幅增長至15億美元。增長動力一方面來自中國汽車出貨量的增長,另一方面也得益于車載內(nèi)存和存儲容量的持續(xù)擴大。Counterpoint數(shù)據(jù)顯示,未來十年,單車存儲容量將達到2TB-11TB,以滿足不同自動駕駛等級的車載存儲需求??梢灶A見汽車將成為未來存儲產(chǎn)業(yè)新的增長點,而汽車對存儲容量的需求將遠遠超過手機或PC。
盡管車載存儲的市場前景看上去很美好,但并不是所有人都能分到這一塊蛋糕。
實際上,車載存儲產(chǎn)品要求遠高于消費電子,車規(guī)存儲產(chǎn)品研發(fā)周期長、驗證周期長、認證流程繁瑣,需滿足IATF16949合規(guī)認證、ASPCIE認證、ISO26262功能安全認證,此外還需滿足部分車廠的企業(yè)標準,如通用汽車的GMW3172標準、大眾VW80000標準等,整套認證流程時間可達4-5年,導致市場進入壁壘高、市場寡頭壟斷特征明顯。
在目前的車載存儲供應商中,美光、三星、海力士、微芯等海外存儲大廠仍引領行業(yè)發(fā)展,占據(jù)壟斷地位,其中汽車存儲器領域美光全球市場份額超過45%,2021年美光率先推出業(yè)界首款滿足ASIL-D等級的LPDDR5,容量最高達128GB。近年來,中國的存儲芯片廠商也在車載存儲產(chǎn)品領域頻頻發(fā)力。例如,北京君正全資收購矽成并自主研發(fā)生產(chǎn)SRAM和DRAM,并與大陸集團、博世汽車等廠商緊密合作;聚辰半導體推出高可靠性汽車級A1等級存儲芯片GT24C512B;兆易創(chuàng)新在NORFlash領域深耕多年,推出符合車規(guī)級認證AEC-Q100標準的GD25系列。得一微旗下SiliconGo品牌車規(guī)級eMMC系列存儲器產(chǎn)品已通過AEC-Q100測試認證,達到車規(guī)級產(chǎn)品Grade3/Grade2的工作環(huán)境要求。
整車廠需要什么樣的存儲?
整車廠為了在以數(shù)據(jù)為基礎的智能汽車上保持優(yōu)勢,也越來越渴望與存儲廠商,特別是國產(chǎn)存儲廠商緊密合作。造車新勢力的代表之一,小鵬汽車嵌入式硬件副總監(jiān)羅中強認為,從目前的狀態(tài)來看,汽車里面大容量的UFS、SSD的份額會增大,而eMMC的份額則會慢慢下降。以智能座艙為例,高精度地圖的更新非???,對于存儲的讀寫、耐擦除都有很高的要求。此外,由于智能汽車對閃存芯片的車規(guī)、性能、壽命、兼容性都有更高的要求,特別是存儲還需要增加水冷系統(tǒng)降溫。這個時候需要有一顆芯片來識別所有存儲主控,同時適應各種操作系統(tǒng)。
慧榮科技總經(jīng)理茍嘉章表示,eMMC已成為替代標準,在過去幾年內(nèi)已廣泛應用于手機、消費電子、智能電視和IOT設備等領域。UFS也已開始進入汽車存儲市場,成為移動裝置的首選?;蹣s科技在汽車存儲領域已花費多年心血,并與汽車廠商合作,推出了TSMC車用服務套件,并打入了TOYOTA等大廠。要在汽車存儲領域立足,需要構建組織架構、有核心技術團隊、符合車規(guī)流程和相應規(guī)格。此外,在缺乏標準的汽車產(chǎn)業(yè),如何實現(xiàn)前瞻性突破是最困難的,但中國市場需求巨大,商機無限。
江波龍工業(yè)存儲事業(yè)部總經(jīng)理李曉剛表示,車規(guī)級芯片的可靠性標準與消費級產(chǎn)品有很大的差別,要求工作溫度低至-40℃,設計使用壽命達到10-15年,全壽命周期內(nèi)失效率低于10DPPM。江波龍通過符合IATF16949體系要求的全面質(zhì)量管理體系來確保車規(guī)產(chǎn)品的品質(zhì)一致性、穩(wěn)定性及可靠性。隨著汽車產(chǎn)業(yè)的智能化升級,對車載存儲提出了新的要求。不同的車載應用對存儲器件的讀寫需求也不同,而車載存儲的接口類型也在隨著車載應用的演化在發(fā)生變化。江波龍已開始布局下一代汽車存儲架構中需要的PCle芯片和自主研發(fā)車規(guī)級小容量存儲芯片,為智能網(wǎng)聯(lián)汽車、新能源汽車產(chǎn)業(yè)提供全面的車規(guī)級Flash產(chǎn)品解決方案。李曉剛也表示,自2019年開始量產(chǎn)工業(yè)級產(chǎn)品,2020年開始量產(chǎn)車規(guī)級產(chǎn)品,江波龍通過優(yōu)異的產(chǎn)品質(zhì)量表現(xiàn)和市場口碑獲得了眾多主流汽車、工業(yè)客戶的廣泛認可。
車載存儲,看上去很美
作為全球領先的Nand廠商,鎧俠提供各種車載應用的高速UFS和e-MMC存儲器產(chǎn)品線,能夠很好地支持日益復雜的車載應用中的數(shù)據(jù)存儲需求。鎧俠對與非網(wǎng)記者表示,鎧俠有著長期支持汽車廠商的經(jīng)驗,客戶要求高可靠性、高品質(zhì)、高質(zhì)量。隨著汽車域架構的變化,存儲成本和價格也有所差別,根據(jù)不同應用提供不同存儲產(chǎn)品。盡管如此,鎧俠也表示,目前沒有明顯的趨勢看到汽車會成為個人或家庭的移動存儲中心。從應用層面來看,許多應用都是從網(wǎng)上下載或聯(lián)動使用,不一定完全存在于汽車上??梢愿杏X到,鎧俠對于未來汽車存儲的態(tài)度也是謹慎樂觀的狀態(tài)。
“汽車的生意沒有這么甜美,大家不要被誤導了?!比郝?lián)電子執(zhí)行長潘建成表示,汽車主控做得最好一年也就3000萬顆的量,為了服務這3000萬顆的生意,需要養(yǎng)很多人。群聯(lián)電子是全球車載存儲的主控制造商之一,已經(jīng)在該領域投入了3年時間和大量研發(fā)成本。然而,盡管群聯(lián)電子的車用產(chǎn)品量最大,但它的主要挑戰(zhàn)在于如何實現(xiàn)盈利。因此,持續(xù)的研發(fā)投資是公司長期盈利的關鍵,但這需要公司能夠賺取足夠的利潤來支持研發(fā)。公司可以通過在中國大陸資本市場上獲得資金來支持研發(fā),但這種方法需要謹慎,因為如果公司永遠只靠股東投資來維持業(yè)務,那么這是不健康的。最終,群聯(lián)電子相信它的持續(xù)研發(fā)投資將帶來未來的收益,盡管目前它的車載存儲業(yè)務并未實現(xiàn)盈利。
點評
綜合上述業(yè)界大咖的發(fā)言來看,自動駕駛確實將給車載存儲帶來潛在的增長機會。但這里的機會可能更多是帶給存儲顆粒廠商,因為每一臺車的容量需求都會爆發(fā)式增長。但對于在存儲領域起到重大作用的主控芯片來看,由于汽車的量很難爆發(fā)增長,因此對主控芯片廠商來說,要投入的研發(fā)和品控要求更高,技術難度也越來越高,但商業(yè)回報則不明顯,因此也就陷入“看上去很美”的尷尬境地。也許因此,越來越多的存儲主控廠商開始自己整合生產(chǎn)模組,向下游延伸拓展,以期尋找到更好的生態(tài)位。
總的來看,理想很豐滿,現(xiàn)實很骨感,道路很曲折,光明在遠方。