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华邦DRAM方案抢乘车电物联网储存商机

时间:2018-11-16 作者:华邦电子 阅读:
随着越来越多的连网设备带动庞大的数据储存需求,内存大厂华邦电子在汽车市场耕耘有成后,正将下一阶段的DRAM内存发展目标瞄准了人工智能与物联网。

随着物联网(IoT)与人工智能(AI)快速汇流的AIoT新应用崛起,以及先进驾驶辅助系统(ADAS)与车联网(V2X)必须处理的传感数据与日俱增,内存市场正经历巨大变化,不仅需要高效能的处理器或微控制器(MCU),还必须搭配高容量密度、高带宽且低功耗的先进内存。

在AIoT智能物联时代,透过AI在设备上进行实时运算处理与储存,在ADAS和自动驾驶车的高画质显示器、庞大传感器数据以及高强度运算都要求强大的处理器,必须搭配更高容量密度的内存和I/O带宽,而这只有动态随机存取内存(DRAM)才能实现。

从市场面来看,车联网在ADAS加持下,持续在物联网领域占据核心地位。根据市场研究公司IC Insights预测,2018年全球物联网系统将达到939亿美元的市场规模,其中最强劲的成长就来自车联网,预期今年将成长21.6%达到45亿美元。由于汽车制造商竞相在新车中加入更多的ADAS和自动化控制以提高安全性,持续推动车联网应用快速成长。

全球半导体储存解决方案领导厂商华邦电子(Winbond Electronics)自2009年切入汽车市场后如今耕耘有成,除了乘胜前进至下一阶段的ADAS与数字仪表板市场,也将积极扩展热门的IoT与AI应用。着眼于这些市场对于内存的需求快速起飞,华邦电子正积极扩产、兴建新厂,逐步提升良率,并投入新产品的开发。

华邦电子并参加近日在德国举行的2018年慕尼黑电子展(electronica 2018),展示满足汽车、物联网以及AI运算市场需求的最新DRAM解决方案,藉由接触欧洲潜在中小型客户的机会,扩展华邦DRAM产品在欧洲汽车市场以及AIoT领域的能见度。

Winbond dram electronica 2018

华邦在electronica 2018展示满足汽车、物联网以及AI运算需求的全系列DRAM解决方案

全系列DRAM切入车用ADAS

因应车载信息娱乐系统日益普及,ADAS与自动驾驶技术必须实时处理的传感数据量越来越庞大,使其所需的内存容量、I/O带宽等要求随之升级。华邦自中、低容量产品切入,针对各类汽车应用提供涵盖256Mbit到8Gbit的LPDDR2、LPDDR3和LPDDR4全系列DRAM解决方案,能因应从车载信息娱乐、ADAS到未来自动驾驶车即将带来的大量数据需求。

华邦电子移动存储产品销企划处副处长赖韦仲指出,汽车电子应用通常分为数字仪表板、车载信息娱乐、车载资通讯(Telematics)、ADAS、车对基础设施(V2X;车联网)以及以太网络。华邦电子进军汽车市场之初是从较易于切入的车载信息娱乐系统着手,当时约占华邦车用领域约七、八成营收。如今,华邦在此领域耕耘有成,更多的车用电子营收来自于ADAS和数字仪表板,而这也是华邦今年在electronica的展示重点。

例如支持1Gb和2Gb的LPDDR2——W97-H,锁定ADAS应用,目前已量产。而针对在汽车中占5成内存用量的车信息娱乐系统,华邦可提供从1Gb到4Gb容量的DDR3 DRAM,符合大部份中低阶系统内存需求。至于下一代影像更丰富的车载信息娱乐应用,将会需要用到LPDDR4,主要瞄准要求更高密度的高阶汽车应用。

赖韦仲说:“当我们从车载信息娱乐前进到ADAS应用,无论是车用摄影机还是系统,除了内存容量、I/O带宽必须升级,对于安全和可靠性的要求也更高许多。”此外,华邦也瞄准车载资通讯和V2X领域,积极投入新产品的开发,将更全面性地涵盖各种汽车应用。

另一方面,华邦今年参展electronica 2018希望传递的另一个信息是:“除了汽车,华邦也是工业领域值得信赖的伙伴。”赖韦仲强调,华邦正逐步将汽车领域的技术方案延伸至工业领域,如工业自动化应用。

赖韦仲指出,由于工控设备的折旧约在8-10年以上,加上工业自动化应用对于质量的要求更严谨,产品世代更新较慢,预计未来3-5年,DDR3平台仍是工控/自动化的主流。此外,华邦也将藉由此次展会与施耐德电机(Schneider Electric)和西门子(Siemens)等欧洲知名工业大厂发展合作伙伴关系,进一步拓展工业市场。

低功耗方案抢搭AIoT热潮

在AI与IoT快速汇流的AIoT智能物联时代,支持AI的终端设备除了实时储存、处理与分析传感器资料,还必须具备低功耗、小尺寸且低成本。为了抢搭这一波AIoT汇流商机,华邦在其DRAM产品发展蓝图中加进了因应IoT低功耗设备需求的完整产品组合,将有助于客户在前期设计以电池供电的产品或是低功耗微控制器(MCU)时提供其所需要的低功耗内存。

华邦在electronica 2018展示的移动DRAM系列——256Mb LPDDR2 SDRAM支持部份区域数组自我刷新(PASR)、自动温度补偿自我刷新(ATCSR)以及华邦创新的深度自我刷新(DSR)模式,能够进一步延伸省电机制,达到最好的节能效率,大幅降低约50%功耗。

这些具有DSR技术的产品可让手机制造商或是其他以电池供电产品的制造商藉由消耗较少电量的内存达到最好的节能效率,特别适用于需要待机跑比较慢运算的环境时,如移动设备、智能手表以及可穿戴设备等。

华邦的移动DRAM内存组件同时支持x16和x32数据带宽。而除了256Mb LPDDR2,华邦并针对各类可穿戴应用延伸开发不同密度级的版本,包括512Mb、1Gb和2Gb等。

此外,虚拟静态随机存取内存(PSRAM) x8 BW则由DRAM主体核心与传统SRAM接口组成。芯片上的刷新电路省略了用户需要内存刷新的考虑。相较于传统的CMOS SRAM,PSRAM具有更高容量、高速度、更小芯片尺寸以及兼容于DRAM的优势。

赖韦仲介绍,此次展出的这款PSRAM x8 BW可在触发启用后自动回到休眠模式,而无需随时处于耗电状态,因而可将待机功耗大幅降低60%,主要的要求在于MCU——特别是未来的MCU,适于共享单车以及偏远地区的电表等应用。

专为Edge AI量身打造的内存

随着AI功能持续从云端走向边缘,庞大资料量储存、处理与分析逐渐下落至终端设备,从而对于内存的效能与可靠性带来更严格的要求。然而,目前在Edge AI领域并不容易找到适用的DRAM。这是因为市场上现有的内存都不是针对AI或边缘运算等新兴应用及其密度需求而打造的,使得新创公司或芯片商很难找到符合Edge AI需求的内存。

赖韦仲解释,AI必须透过算法进行运算与判断准确性,为了在内存中执行这些MAC运算与准确性判断,需要更大的I/O带宽,x32 I/O或更高带宽的内存不可或缺。然而,“目前x32 I/O的LPDDR2/3/4都是为了智能手机而打造的,其内存密度要求越来越高,并不适用于Edge AI所需的256Mb-2Gb。例如,x32 I/O LPDDR3的内存密度可能达到8Gb,甚至LPDDR4组件都高达12Gb以上了,很难在x32 I/O内存看到256Mb-2Gb的组件,这对于产品规模要求不大的新创公司带来了挑战。”

因此,华邦针对过渡至Edge AI运算应用提供支持256Mb-2Gb以及其他密度选择的x32 I/O LPDDR2/3/4解决方案,而当客户在2-3 年后需要更高密度、更大带宽产品时,华邦的LPDDR4方案也已经就绪。

针对AIoT等芯片组的开发,华邦计划将与恩智浦半导体(NXP)、意法半导体(ST)与微芯科技(Microchip)等MCU业者合作,为其下一阶段的新产品提供参考设计、开发板,这些产品也都将在electronica 2018连手亮相。

此外,工艺技术的灵活性也是华邦最大的优势。赖韦仲强调,华邦电子较其他内存供应商的优势在于拥有自家晶圆厂及自有工艺技术,能针对汽车与工业市场提供完整的产品解决方案,甚至许多传统产品仍在持续生产中。例如,他说华邦从2008年开始做46nm,这一技术至今仍在量产中,甚至计划沿用至2025年,这是市场上其他大型业者做不到的。

华邦电子持续在内存产品组合以及超低功耗技术方面精进,不仅陆续开发出46纳米与38纳米工艺DRAM产品,25纳米DRAM也预计将在今年底前量产。

 

 

 

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