近幾年智能汽車市場(chǎng)爆發(fā)，增長(zhǎng)十分迅猛。預(yù)計(jì)在不久的將來(lái)，汽車當(dāng)中的電子系統(tǒng)會(huì)越來(lái)越重要，甚至汽車可以變?yōu)榧兇獾碾娮酉到y(tǒng)。在此之前，復(fù)雜的電子系統(tǒng)帶來(lái)的可靠性、安全性問(wèn)題首先需要得到解決。

傳統(tǒng)汽車上的信息娛樂(lè)和導(dǎo)航系統(tǒng)是車載存儲(chǔ)器需求的主要驅(qū)動(dòng)力，隨著車聯(lián)網(wǎng)、自動(dòng)輔助駕駛系統(tǒng)（ADAS）被采用，以及未來(lái)Level 5級(jí)自動(dòng)駕駛技術(shù)的實(shí)現(xiàn)，對(duì)汽車存儲(chǔ)的容量、安全性、可靠性提出了更高的需求。近日，全球領(lǐng)先的嵌入式系統(tǒng)解決方案提供商賽普拉斯半導(dǎo)體公司推出了面向汽車和工業(yè)領(lǐng)域的SemperNOR閃存產(chǎn)品系列，以滿足未來(lái)市場(chǎng)對(duì)安全性和可靠性的需求。

Semper是首款符合 ISO 26262 功能性安全標(biāo)準(zhǔn)的存儲(chǔ)產(chǎn)品。該產(chǎn)品系列符合汽車行業(yè)的要求和 ASIL-B 的功能性安全標(biāo)準(zhǔn)。即使在惡劣的應(yīng)用環(huán)境中，Semper 產(chǎn)品系列也可以提供業(yè)界最佳的讀取帶寬、瞬時(shí)啟動(dòng)、高耐用性與長(zhǎng)期的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)能力。

賽普拉斯存儲(chǔ)器產(chǎn)品部門執(zhí)行副總裁Sam Geha表示：“為汽車這樣一個(gè)產(chǎn)業(yè)提供服務(wù)要注重整個(gè)系統(tǒng)，跟消費(fèi)電子產(chǎn)品不太一樣，要想為汽車產(chǎn)業(yè)提供好服務(wù)，這個(gè)產(chǎn)品必須要有很好的預(yù)防預(yù)測(cè)性維護(hù)的能力，盡量降低它的故障水平。”

賽普拉斯存儲(chǔ)器產(chǎn)品部門執(zhí)行副總裁Sam Geha

未來(lái)汽車對(duì)存儲(chǔ)器的要求

第一，從產(chǎn)品的定義到生產(chǎn)都必須要符合ISO 26262標(biāo)準(zhǔn)。Semper是汽車存儲(chǔ)產(chǎn)品當(dāng)中第一個(gè)從設(shè)計(jì)到最后生產(chǎn)都滿足ISO 26262標(biāo)準(zhǔn)的產(chǎn)品。

第二，未來(lái)對(duì)于數(shù)據(jù)的可靠性以及完整性也有更多的要求，特別是對(duì)于潛在事故的早期監(jiān)測(cè)，這是一個(gè)新的需求，對(duì)于未來(lái)完全自動(dòng)駕駛汽車的故障提前監(jiān)測(cè)、提前報(bào)告至關(guān)重要。

第三，要可擴(kuò)展，需要有高密度、高性能的接口，提供代碼和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)以及瞬時(shí)啟動(dòng)功能。瞬時(shí)啟動(dòng)功能是汽車廠家選擇NOR產(chǎn)品的原因。駕駛員上車后馬上就可以看到屏幕顯示，這就是非常重要的瞬時(shí)啟動(dòng)功能。

第四，零缺陷的質(zhì)量管理流程，成熟穩(wěn)定的長(zhǎng)期供貨能力。據(jù)了解，一般給汽車領(lǐng)域的公司提供產(chǎn)品，要求這個(gè)產(chǎn)品至少在兩家工廠都能夠生產(chǎn)，賽普拉斯一直以來(lái)都是這些汽車廠家可信任的伙伴。Sam Geha透露，Semper是在中國(guó)武漢工廠生產(chǎn)的。

Semper NOR 閃存產(chǎn)品系列架構(gòu)

Semper 閃存產(chǎn)品系列包括了 AEC-Q100 汽車認(rèn)證產(chǎn)品，支持 -40°C 至 + 125°C 的擴(kuò)展溫度范圍、1.8V 和 3.0V 工作電壓范圍、512Mb 至 4Gb 的存儲(chǔ)密度。該產(chǎn)品提供了 Quad SPI、Octal SPI 以及 HyperBus? 接口的不同選擇。其中，Octal 和 HyperBus 接口的產(chǎn)品作為高性能 x8 NOR 閃存符合 JEDEC xSPI 標(biāo)準(zhǔn)，并提供 400 MB/s 的讀取帶寬。

Semper NOR架構(gòu)中加入了ARM Cortex M0芯片，可以執(zhí)行診斷、安全重啟、SafeBoot、保護(hù)、接口CRC以及數(shù)據(jù)CRC，使得其產(chǎn)品能夠滿足功能安全性的要求，也就是ISO 26262的標(biāo)準(zhǔn)。除此之外還有ECC、EnduraFlex架構(gòu)。賽普拉斯本身有MCU的產(chǎn)品，其34%的市場(chǎng)營(yíng)收來(lái)自MCU，這使得期相比其他存儲(chǔ)廠家更有能力使NOR閃存產(chǎn)品應(yīng)對(duì)更高的要求。

業(yè)界首款符合功能安全性標(biāo)準(zhǔn)的 NOR 閃存

安全性方面有一些標(biāo)準(zhǔn)，ASIL-B標(biāo)準(zhǔn)是必要而非充分的條件，所有產(chǎn)品都要滿足ASIL-B，此外還需要滿足ISO 26262功能安全性標(biāo)準(zhǔn)。

Semper是遵循汽車安全標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行架構(gòu)設(shè)計(jì)的，Sam Geha介紹：“有的產(chǎn)品宣稱滿足ASIL-B的要求，但是Semper在設(shè)計(jì)的時(shí)候就考慮到ASIL-B，這需要對(duì)芯片上可能出現(xiàn)的問(wèn)題做很多的分析糾正。”

功能安全性方面的重要標(biāo)準(zhǔn)是ISO 26262標(biāo)準(zhǔn)，據(jù)了解，滿足這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)要做非常多、非常復(fù)雜的工作，賽普拉斯花了1年半的時(shí)間來(lái)明確標(biāo)準(zhǔn)的定義和相關(guān)安全要求。賽普拉斯在Semper的設(shè)計(jì)中滿足安全手冊(cè)、故障模式影響和診斷分析，還做了相關(guān)的故障分析。此外，第三方的認(rèn)證也是必不可少的，所有生產(chǎn)場(chǎng)所均獲得 IATF 16949 和 ISO 9001:2008 認(rèn)證，所有汽車產(chǎn)品均獲得 AEC-Q100 認(rèn)證。

EnduraFlex? 架構(gòu)提供最佳可靠性

Semper 采用了EnduraFlex?架構(gòu)，這個(gè)架構(gòu)有三個(gè)非常重要的特點(diǎn)：

第一是擦除循環(huán)的周期，賽普拉斯的產(chǎn)品可以保證100萬(wàn)次以上的擦除循環(huán)的周期，產(chǎn)品線中的其中一款甚至可以達(dá)到256萬(wàn)次的擦除循環(huán)周期。

第二是數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)可以達(dá)到25年之久。

第三是可靠性和耐用性，很多芯片只能滿足其中一點(diǎn)，賽普拉斯可以做到兩者兼顧。

借助賽普拉斯的 EnduraFlex? 架構(gòu)，Semper 閃存產(chǎn)品可以被劃分為多個(gè)分區(qū)，并對(duì)各個(gè)分區(qū)的耐用性和長(zhǎng)期存儲(chǔ)能力進(jìn)行單獨(dú)優(yōu)化，從而使系統(tǒng)的設(shè)計(jì)得以簡(jiǎn)化。對(duì)于頻繁的數(shù)據(jù)寫(xiě)入，通過(guò)對(duì)Semper Flash的分區(qū)配置，512Mb 密度的產(chǎn)品可實(shí)現(xiàn)高達(dá)128 萬(wàn)次的程序擦除，而 1Gb 密度的產(chǎn)品則可實(shí)現(xiàn)高達(dá) 256 萬(wàn)次程序擦除。對(duì)于代碼和配置存儲(chǔ)來(lái)說(shuō)，通過(guò)配置單個(gè)分區(qū)可以實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)達(dá)25年之久的數(shù)據(jù)留存。

最高密度

Semper采用了賽普拉斯獨(dú)有的 MirrorBit技術(shù)，能夠支持更高的密度，最高可以達(dá)到4Gb，讀取的速度可以達(dá)到400MB/s。其他廠家需要在芯片上做很多Stack從而達(dá)到這樣的效果，但是賽普拉斯在芯片上就可以直接完成。

閃存診斷

Semper NOR的閃存診斷功能，可以及早發(fā)現(xiàn)潛在故障，從容實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)恢復(fù)，滿足了幾個(gè)新的要求：

第一是數(shù)據(jù)的完整性，包括ECC、數(shù)據(jù)CRC和接口CRC，進(jìn)行一系列錯(cuò)誤檢測(cè)，發(fā)現(xiàn)相關(guān)錯(cuò)誤，這個(gè)對(duì)于功能安全性是非常重要的。

第二，錯(cuò)誤報(bào)告，包括安全啟動(dòng)、程序運(yùn)行、擦除操作、嵌入式操作、數(shù)據(jù)CRC。

第三是恢復(fù)操作，在SPI的模式下進(jìn)行重啟，允許主機(jī)對(duì)配置寄存器進(jìn)行編程。

與以前推出的HyperBus產(chǎn)品相比，Semper NOR的讀取速度從330 MB/s提升到了400 MB/s；待機(jī)電流更低，Semper閃存的待機(jī)電流僅為11μA，省電56%，從而延長(zhǎng)電池續(xù)航時(shí)間，特別是對(duì)可穿戴設(shè)備或需要電池供電的設(shè)備，這是非常重要的改進(jìn)；功耗方面，深度休眠模式的電流也比上一代產(chǎn)品低84%，這也降低了功耗。

ADAS 系統(tǒng)解決方案

NOR技術(shù)非常重要的功能是瞬時(shí)啟動(dòng)，瞬時(shí)啟動(dòng)的功能可以應(yīng)用在車內(nèi)的攝像頭，這是賽普拉斯非常主導(dǎo)的應(yīng)用領(lǐng)域，攝像頭是整個(gè)ADAS系統(tǒng)非常核心的部分。視覺(jué)及傳感器融合的SoC相當(dāng)于整個(gè)攝像頭的大腦（圖左），它需要存儲(chǔ)很多信息，并且可以瞬時(shí)啟動(dòng)。Semper能支持SoC啟動(dòng)時(shí)立即進(jìn)行功能的處理。

Arm Cortex-M0主要實(shí)現(xiàn)診斷的功能（圖右），會(huì)實(shí)時(shí)對(duì)下面的內(nèi)容進(jìn)行檢查，隨時(shí)進(jìn)行診斷報(bào)告，因此Arm Cortex可以稱作存儲(chǔ)的大腦。

Semper不但是一個(gè)產(chǎn)品，更是一個(gè)平臺(tái)。賽普拉斯未來(lái)會(huì)在這個(gè)平臺(tái)上推出功能更加豐富的產(chǎn)品。目前，賽普拉斯的512Mb Semper閃存產(chǎn)品處于為重要客戶提供樣品的階段，成熟的樣品將于 2018 年 4 季度推出。使用 24-ball 柵陣列 （BGA）、16-pin SOIC 以及 8-contact WSON 封裝的產(chǎn)品，預(yù)計(jì)將于 2019 年第一季度量產(chǎn)。

目前汽車對(duì)存儲(chǔ)的需求是512 Mb、1Gb、2Gb，4Gb已經(jīng)是最高的密度要求了，Semper的整個(gè)平臺(tái)的計(jì)劃也是按照滿足市場(chǎng)最高要求來(lái)做的。未來(lái)汽車存儲(chǔ)市場(chǎng)需求強(qiáng)大，Semper NOR的推出將有望延續(xù)賽普拉斯在高端NOR市場(chǎng)的領(lǐng)先地位。