自動(dòng)駕駛、新能源汽車，這些新鮮概念都與存儲(chǔ)器有關(guān)，富士通FRAM是怎樣搶占先機(jī)，進(jìn)軍這一片市場(chǎng)藍(lán)海的？讓我們一起一探究竟吧！

在前不久巴塞羅那舉行的奧迪首屆全球品牌峰會(huì)上，奧迪新一代A8旗艦級(jí)轎車正式首發(fā)，成為世界上第一款L3級(jí)自動(dòng)駕駛量產(chǎn)車。至此，自動(dòng)駕駛技術(shù)第一次真真切切地接管了人類手中的方向盤！盡管奧迪表示新A8僅在60km/h以下的低速條件實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)駕駛，但仍然賺足了全球車友的“眼球”。在消費(fèi)者為之狂歡的同時(shí)，新A8也進(jìn)一步引發(fā)了消費(fèi)者與業(yè)界對(duì)自動(dòng)駕駛系統(tǒng)“可靠性”的思考——你真的敢坐自動(dòng)駕駛開(kāi)的車么？

圖1：奧迪A8自動(dòng)駕駛技術(shù)采用多種傳感器

“事實(shí)上，自動(dòng)駕駛、或者說(shuō)ADAS(高級(jí)駕駛輔助系統(tǒng))的本質(zhì)是汽車與環(huán)境的對(duì)話，通過(guò)傳感器采集數(shù)據(jù)、存儲(chǔ)器記錄數(shù)據(jù)、處理器運(yùn)算數(shù)據(jù)以及反饋等過(guò)程實(shí)現(xiàn)。而這些過(guò)程都需在極短的時(shí)間內(nèi)完成，除了高速以外，關(guān)鍵中的關(guān)鍵——可靠性必須保證！”富士通電子元器件（上海）有限公司產(chǎn)品管理部總監(jiān)馮逸新在近日舉辦的第五屆汽車數(shù)字化座艙高峰論壇演講中這樣表示。作為ICT行業(yè)知名的高性能存儲(chǔ)器廠商之一，富士通半導(dǎo)體的鐵電隨機(jī)存儲(chǔ)器產(chǎn)品(以下簡(jiǎn)稱FRAM)在三表、物流、醫(yī)療等市場(chǎng)領(lǐng)域已獲得成功拓展。為響應(yīng)汽車領(lǐng)域的客戶需求，在2017年推出適用于車載應(yīng)用的FRAM產(chǎn)品“MB85RS256TY ”和“MB85RS128TY ”，新產(chǎn)品從內(nèi)部回路開(kāi)始重新設(shè)計(jì)，進(jìn)一步提高產(chǎn)品可靠性，運(yùn)行溫度范圍擴(kuò)大至零下40度~125℃，并通過(guò)AEC-Q100標(biāo)準(zhǔn)認(rèn)證。

根據(jù)美國(guó)市場(chǎng)調(diào)查機(jī)構(gòu)策略分析公司（IMS）數(shù)據(jù)顯示，汽車電裝配件市場(chǎng)預(yù)計(jì)將從2015年的2390億美元飛速增長(zhǎng)到2020年的3033億美元。而在中國(guó)，鑒于中國(guó)新車評(píng)價(jià)規(guī)程(C-NCAP)將于2018年加入關(guān)于AEB等功能的檢測(cè)，國(guó)內(nèi)ADAS市場(chǎng)也將迎來(lái)前所未有的增長(zhǎng)。因此，IMS對(duì)中國(guó)ADAS市場(chǎng)規(guī)模的預(yù)測(cè)也十分樂(lè)觀，預(yù)計(jì)到2020年中國(guó)ADAS市場(chǎng)規(guī)模將從2014年的100億元左右增長(zhǎng)到接近800億元，年均增速在30%-40%。

圖2：中國(guó)ADAS市場(chǎng)規(guī)模及增速(來(lái)源：IMS)

在ADAS細(xì)分領(lǐng)域的TPMS應(yīng)用中，富士通已邁出搶占車載應(yīng)用市場(chǎng)的第一步。據(jù)透露，富士通FRAM存儲(chǔ)器已經(jīng)被倍耐力(Pirelli)輪胎率先采用，應(yīng)用于其所生產(chǎn)機(jī)動(dòng)車輪胎的TPMS系統(tǒng)中，以實(shí)現(xiàn)可靠的低功耗、高速寫入以及高耐久的數(shù)據(jù)處理功能。倍耐力是世界上享有盛名的輪胎公司之一，具有100多年歷史的倍耐力輪胎本身已成為輪胎業(yè)“可靠質(zhì)量”與“優(yōu)異性能”的代名詞！

ADAS系統(tǒng)要求車載電子的所有子系統(tǒng)，如傳感器、攝像機(jī)、CAN通信、車載HMI等必須實(shí)時(shí)和持續(xù)地存儲(chǔ)當(dāng)前狀態(tài)信息進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控、記錄、分析或處理。在如此嚴(yán)苛的規(guī)范下，具備非易失性、高速寫入以及高度寫耐久性的FRAM存儲(chǔ)器正好滿足自動(dòng)駕駛所要求的可靠性和無(wú)遲延的要求！因此，隨著ADAS技術(shù)愈發(fā)成熟，F(xiàn)RAM在該領(lǐng)域的機(jī)會(huì)也越來(lái)越大。

——馮逸新

圖3：FRAM的高性能可滿足TPMS應(yīng)用中各類需求

“汽車產(chǎn)業(yè)正經(jīng)歷史上最大幅度的轉(zhuǎn)型。通過(guò)全新FRAM解決方案，我們得以支持創(chuàng)新公司將創(chuàng)意轉(zhuǎn)化為實(shí)際產(chǎn)品。我們不只為全球的客戶提供器件，更為基于此FRAM的每項(xiàng)開(kāi)發(fā)項(xiàng)目提供顧問(wèn)服務(wù)，與客戶一起克服挑戰(zhàn)并協(xié)助他們加快創(chuàng)新流程。”馮逸新說(shuō)道。據(jù)悉，倍耐力將富士通的FRAM搭配一些ASIC、Sensor等進(jìn)行SiP封裝后應(yīng)用在胎壓監(jiān)測(cè)中，該款輪胎預(yù)計(jì)將于明年年底量產(chǎn)，屆時(shí)會(huì)成為全球首款FRAM-inside的高性能輪胎。獲得倍耐力的青睞歸其原因，他認(rèn)為：一是輪胎的電池在出廠后難以更換，F(xiàn)RAM低功耗的特性使之在這一方面頗具優(yōu)勢(shì)；二是胎壓數(shù)據(jù)必須頻繁地寫入與記錄，按一秒寫入一次計(jì)算， 使用10年則累計(jì)寫入3.2億次，而FRAM可支持寫入的次數(shù)高達(dá)10萬(wàn)億次(即1013)，故在面對(duì)高度寫耐久性的挑戰(zhàn)時(shí)可以完美應(yīng)對(duì)！

與此同時(shí)，汽車市場(chǎng)的另一熱門領(lǐng)域——新能源汽車的爆發(fā)也正在迎來(lái)指數(shù)攀升的重要階段。無(wú)論是各大整車廠，如特斯拉、豐田、廣汽等已不斷投入、自主研發(fā)車載蓄電池的“大野心”，還是中國(guó)政府政策推動(dòng)下的2020年之前中國(guó)新能源汽車保有量達(dá)到五百萬(wàn)臺(tái)的“小目標(biāo)”，都預(yù)示著新能源汽車井噴的時(shí)間點(diǎn)愈趨愈緊。

圖4：2015年新能源車銷量統(tǒng)計(jì)，多款中國(guó)車廠型號(hào)上榜

“當(dāng)前新能源車中BMS(電池管理系統(tǒng)) + 電池包的價(jià)格，相當(dāng)于整車成本的1/3至1/2，比重非常高。”馮逸新向媒體透露道，“正因?yàn)锽MS以及電池包在新能源汽車中處于十分重要的位置，所以這些單元、組件的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)也需要可靠的存儲(chǔ)器來(lái)記錄。目前，國(guó)內(nèi)領(lǐng)先的汽車類公司中，如比亞迪、科列、沃特瑪?shù)龋巡捎酶皇客ㄐ阅芡怀龅腇RAM產(chǎn)品加入到BMS等新能源汽車的設(shè)計(jì)中。”

BMS是連接車載動(dòng)力電池和電動(dòng)汽車的重要紐帶，其主要功能包括：電池物理參數(shù)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)；電池狀態(tài)估計(jì)；在線診斷與預(yù)警；充、放電與預(yù)充控制；均衡管理和熱管理；等等。簡(jiǎn)單舉個(gè)例子，電池單元電量一般維持在30%~75%之間表示正常運(yùn)作，如有不均衡的情況需從別的單元補(bǔ)充過(guò)來(lái)，這時(shí)系統(tǒng)需要檢測(cè)記錄電池單元的電量、溫度、電壓、電流等等數(shù)據(jù)，而且單次監(jiān)測(cè)記錄的時(shí)間不能間隔太長(zhǎng)。這也就意味著，BMS的數(shù)據(jù)記錄與寫入同樣非常頻繁，對(duì)非易失性存儲(chǔ)器的寫入次數(shù)要求比較高。

一般而言，某些BMS、電池包的制造商可能由于成本的因素不選用FRAM，而選用E2PROM代替，但其實(shí)未必真的能節(jié)約成本。(他們)往往沒(méi)有意識(shí)到FRAM與E²PROM的工作方式存在很大差異。

——馮逸新

圖5：FRAM相較E2PROM具有更優(yōu)秀的耐久性

如上圖所示，F(xiàn)RAM的寫入次數(shù)約為E²PROM的107倍，這表示在同樣的寫入次數(shù)需求下后者需要的整體容量要大得多。假設(shè)FRAM是4KB容量，雖然小，卻允許在整塊memory的同一區(qū)域中重復(fù)地寫入1013次數(shù)據(jù)。相反E²PROM容量可以遠(yuǎn)比4KB大，但受寫入次數(shù)的限制(僅106次)，如果整塊memory中A區(qū)域達(dá)到寫入次數(shù)限制后， A區(qū)域的數(shù)據(jù)穩(wěn)定寫入將得不到保證，需另外換一個(gè)B區(qū)域重新寫；那么新舊區(qū)域的更換過(guò)程就需要Wear Leveling(損耗均衡技術(shù))來(lái)控制，這在無(wú)形中增加了軟件配置成本。

再者，F(xiàn)RAM寫入速度約為E²PROM的3萬(wàn)倍，在斷電等特殊情況發(fā)生時(shí)，前者能夠在極短時(shí)間內(nèi)(0.00015ms左右)寫入數(shù)據(jù)并保存，而后者為了保證斷電瞬間仍能記錄數(shù)據(jù)，就常常需要選用超級(jí)電容在電路中 “補(bǔ)電”，這又是一筆成本的開(kāi)銷。而且，為了預(yù)留充足的寫入次數(shù)，特別像BMS這樣頻繁記錄數(shù)據(jù)的應(yīng)用中，E²PROM的容量需求越大，成本也就水漲船高。換言之，E²PROM的成本就相當(dāng)于自身容量+電容+軟件，這樣跟FRAM對(duì)比就并沒(méi)有太大成本優(yōu)勢(shì)了。

“過(guò)去十年，中國(guó)的汽車Tier-1企業(yè)從技術(shù)零積累，到如今具備一定的自主技術(shù)，已經(jīng)有底氣、也有實(shí)力可以跟一些外國(guó)品牌來(lái)競(jìng)爭(zhēng)。這為像FRAM這樣的高性能器件帶來(lái)機(jī)遇。” 馮逸新表示，“中國(guó)企業(yè)若想將對(duì)手打敗或者說(shuō)盡量站在同樣的位置，就需要跟國(guó)際車規(guī)級(jí)標(biāo)準(zhǔn)看齊，選用更好質(zhì)量的、更可靠的電子元器件，來(lái)設(shè)計(jì)制造更先進(jìn)的產(chǎn)品。”事實(shí)上，多位業(yè)內(nèi)專家也曾從另外一個(gè)角度給出類似的觀點(diǎn)——中國(guó)目前汽車相關(guān)的企業(yè)數(shù)量太多，按照發(fā)展規(guī)律而言，未來(lái)肯定要通過(guò)淘汰，整合到一個(gè)合理的范圍，而能夠突圍的企業(yè)必定是質(zhì)量與性能雙優(yōu)的品牌！

“富士通希望通過(guò)FRAM的力量促進(jìn)中國(guó)汽車產(chǎn)業(yè)的升級(jí)，我們預(yù)計(jì)車載應(yīng)用市場(chǎng)的爆發(fā)將在未來(lái)一兩年內(nèi)讓FRAM的亞洲營(yíng)收翻倍，而中國(guó)市場(chǎng)將占據(jù)其中的較大份額。同時(shí)，富士通十分歡迎、且愿意與MCU、主控等方案廠商協(xié)同合作，選用FRAM產(chǎn)品來(lái)搭配設(shè)計(jì)車載應(yīng)用的total solution，一起做大、做好整個(gè)存儲(chǔ)器市場(chǎng)！”