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美光的汽车内存:展现汽车黑匣子的实力

作者:Gil Golov时间:2020-06-29来源:电子产品世界收藏

  Gil Golov ( 汽车架构与战略营销 高级经理)

本文引用地址:http://www.dzszp.com/article/202006/414828.htm

  汽车的是用来记录传感器数据的,这些数据用于重现并确定事故的根本原因。L3至L5级别的自动驾驶汽车对记录功能的要求越来越高,而相关监管部门正在制定这类要求,不同国家的要求往往也各不相同。美国机动车辆管理部(Department ofMotor Vehicles,DMV)发表了一篇文章(此处节选其中部分),要求自动驾驶汽车至少保存碰撞事故发生前最后30 s的传感器数据。

  除了法律要求的所有其他机制之外,自动驾驶汽车还有一种单独的机制:汽车在自动驾驶模式下,与另一辆车、物体或者自然人发生碰撞之前,必须采集并存储至少30 s的自主技术传感器数据。该机制应采集自主技术传感器数据并以只读格式进行存储,数据一直保存不变,直至外部设备下载并存储数据,利用这种机制提取出了数据。如果发生了碰撞,自碰撞之日起,数据应保存3年。

  图1显示了记录器的结构图,其输入是汇集了来自多个传感器的连续数据流。出于成本和安全方面的考虑,有些系统首先对数据进行压缩,然后再加密。传感器数据带宽主要是被图像传感器占用的。一辆自动驾驶汽车会包含多达12个图像传感器,其中远程摄像头的分辨率高达800万像素,每秒60帧。生成的数据流能够达到20 GB/s。

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  对于成本敏感的应用,H.265压缩技术能够将最终比特数减少50%,从而降低了整体存储需求。H.265/HVEC是一种有损压缩算法,它去掉了人类视觉系统不太敏感的部分数据。然而,一些人工智能(AI)算法可能对这种数据失真很敏感,当算法根据记录再现事故的根本原因时,这种压缩技术可能会导致AI算法运行产生失真。因此,一些系统,特别是机器人出租车中使用的系统,倾向于避免使用数据压缩技术,或者使用非常低的压缩比。消费类汽车往往对压缩的使用较为宽容,特别是较低级别的自动驾驶。

  为记录事故发生前一段时间(例如,事故发生前最后30 s)的数据,使用了循环缓冲区。循环缓冲区是可以基于DRAM或者闪存的内存,要有足够的容量才能满足一定长度缓冲区的存储要求。例如,为了采集事故发生前30 s的数据,假设1 GB/s的未压缩传感器数据速率,那么,循环缓冲区的存储容量应为30 GB。

  通常,人们采用闪存来实现循环缓冲区,因为它被设计成在断电时不会丢失数据,而DRAM则需要备用电源才能保证在主电池断开连接时收集的数据不会丢失。与闪存技术相关的难点是整体耐久性。举一个极端的例子,一辆机器人出租车24 小时工作并持续近5年,将导致连续运行近4。5万小时。假设1 GB/s持续传感器数据流的极端情况下,那么所要求的耐久性将在150PB范围内。以目前的闪存技术而言,要实现这一级别的耐久性确实是很大的挑战,甚至是有些不切实际。

500万彩票网  图1中循环缓冲区后面的NVM存储器,则为与事故或者潜在事故相关的30 s数据快照提供了长期存储位置。该系统依靠加速度计(G传感器)和AI传感器的分析结果来确定什么时候会发生事故或者有可能发生事故。当循环缓冲区中的数据应被写入这一长期NVM存储器时,这些传感器会进行标记。这种长期存储器件通常基于闪存,而且与循环缓冲区不同,它的耐久性要求要低得多。

  美光系统架构师与我们的一级客户和原始设备制造商密切合作,设计黑匣子等系统级解决方案,以确保以最优的成本、性能和功耗满足最苛刻的应用需求。他们还要确保系统集成商在设计应用程序时,一定要防止任何可能出现的内存故障对数据、人员或者财产造成损害。

  凭借28年来对汽车市场的持续耕耘,并提供覆盖最全面的汽车内存系列产品,美光成为主流汽车内存供应商。

  (注:本文来源于科技期刊《电子产品世界》2020年第07期。)



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