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全球首款四端口固态硬盘将如何彻底改变智能汽车架构

普尼特·夏尔马| 2024年4月

沙巴体育结算平台成倍增长, 有些有多达150个电子控制单元(ecu). 这就需要更复杂、更笨重的线路,从而推高了成本和重量.

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区域架构通过有效地将系统和设备分组在控制它们的ecu附近的物理区域,简化了电子设备的连接方式. 然后,这些区域的本地控制器连接到类似于数据中心服务器的中央高性能计算机集群, 高端汽车使用多达四个芯片系统(soc)的集群。. 许多正在开发的新车型已经计划采用这种集中式架构. 然而, 目前的汽车存储解决方案还没有发展到支持这些大量的soc,以提供最佳的系统效率.
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现代汽车正日益成为“车轮上的数据中心”,先进功能和计算架构的创新使这个绰号每天都更加适用. 例如,联网汽车是当今最复杂的软件驱动机器 大约1亿行代码 预计很快将扩大到 10亿行 随着人工智能在汽车领域的兴起. 但问题是,当今现有的汽车架构根本没有设计成能够支持这种数据爆炸的规模. 它们需要进化——存储也需要随之进化. 这意味着什么呢?
 

向集中式架构的转变
 

今天的车辆正在从传统的领域分布式架构迁移到集中决策的领域和区域架构,以简化设计. 事实上, 麦肯锡估计,到2030年到2020年,区域架构汽车的全球份额将达到18%左右,并将继续增长.

使用现有的领域方法, 系统按车辆内的功能分组, 例如车载信息娱乐系统(IVI), 连接, 动力总成等. 虽然这曾经是可持续的, 随着汽车变得越来越复杂, 传感器的数量, 照相机和电子沙巴体育结算平台成倍增长, 有些有多达150个电子控制单元(ecu). 这就需要更复杂、更笨重的线路,从而推高了成本和重量.

区域架构通过有效地将系统和设备分组在控制它们的ecu附近的物理区域,简化了电子设备的连接方式. 然后,这些区域的本地控制器连接到类似于数据中心服务器的中央高性能计算机集群, 高端汽车使用多达四个芯片系统(soc)的集群。. 许多正在开发的新车型已经计划采用这种集中式架构. 然而, 目前的汽车存储解决方案还没有发展到支持这些大量的soc,以提供最佳的系统效率.
 

 

这就是为什么我们很自豪地推出汽车存储的新范例-美光4150AT固态硬盘, 它建立在数据中心ssd支持的灵活性和可扩展性的基础上. 扩展了数据中心中常用的双端口功能, 4150AT是所有终端市场上第一款提供四个端口并将其与单根输入/输出虚拟化(SR-IOV)功能相结合的固态硬盘。. 这些突破性的功能使行业向集中化和智能化转变, 更安全的车. 让我们来了解一下其中的原理和原因.
 

一条为智能汽车新时代打造的车道
 

多端口ssd与SR-IOV技术的融合,为数据分离和数据共享的同时管理提供了强大的解决方案. 每个4150AT的端口都可以连接到SoC,并且可以支持多达16个虚拟机(vm)。, 提供对数据访问的细粒度控制. 

4150AT的四端口 提供多个独立的数据路径, 允许与主机系统并发通信. 这些端口可以分配给不同的虚拟机或工作负载使用, 严格隔离 数据流量. 无论是对延迟敏感的应用程序还是高吞吐量的工作负载, 多端口ssd提供了灵活性,并加快了洞察的时间.

与此同时, SR-IOV 使4150AT 固态硬盘支持数十个虚拟机, 随着当今主流soc越来越多地使用虚拟化来执行多任务,这一点至关重要. 值得注意的是, 每个虚拟机可以拥有独立的存储区域, 或名称空间, 存储和访问数据, 同时与他人共享数据池. 系统架构师可以选择性地分配端口, 确保关键数据保持隔离,同时在需要时允许有效的数据共享. 私有名称空间, 与SR-IOV结合, 确保数据只能被该命名空间所挂载的虚拟机或主机访问, 维护关键数据的隐私和安全. 是否在云环境中, 边缘计算或数据中心, 这种方法支持精确的存储管理. 

在设计4150AT时,我们也将安全性放在首位, 用最新的设备级保护和安全性来构建它, 包括基于硬件的数据加密, 设备认证, 安全引导和加密签名固件.
 

沙巴体育结算平台, 更精简、更环保的车辆.
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面向未来的新时代车辆
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新问题需要新解决方案, 这就是为什么我们从头开始重新构想汽车存储,推出世界上第一个四端口固态硬盘, 微米 4150AT. 它的多个端口和SR-IOV虚拟化为生态系统带来了前所未有的灵活性和强大功能,最终可以匹配日益复杂的汽车数据工作负载, 随着生成式人工智能和全自动驾驶在未来的汽车中无处不在,它们的数量和复杂性只会上升. 通过启用集中式架构, 这种固态硬盘使汽车生态系统能够以可扩展的方式为这些颠覆性技术提供更好的面向未来的车辆, 可持续的方式. 4150AT只是汽车制造商工具箱中的一个小而强大的组成部分, 因此,就生态系统如何利用它来重新想象和设计未来的汽车而言,可能性是无限的. 我们才刚刚开始这个令人兴奋的转变, 正如他们所说, 这是一段旅程, 不是目的地.

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推动现代车辆的建筑效率
 

那么,所有这些是如何实现集中式架构的呢? 由于现有的存储解决方案通常只能连接到单个SoC, 该存储设备的容量仅可用于该域或功能-例如IVI, 或ADAS, 或连接. 在某些情况下, 这将导致设计团队花费大量时间, 使代码适合占用空间以避免必须加倍到下一个可用容量(例如从512千兆字节增加到1tb). 在其他情况下, 有未使用的, 或困, 一个功能存储设备(如IVI)的容量, 可以被其他SoC用于ADAS或连接等功能. 最多更换4台存储设备, 我们的4150AT固态硬盘大大提高了效率, 精简架构时的总拥有成本和每千兆字节成本.

跨soc共享存储的另一种方法依赖于一个昂贵的, 用于将存储驱动器连接到多个soc的汽车级PCIe交换机. 这些通常是耗电的,并且会占用宝贵的电路板空间. 4150AT的多端口功能消除了对交换机的需求, 为汽车制造商提供更多的设计灵活性,同时减少设计中的热量和电力消耗.

4150AT连接多个soc的能力也减轻了保留冗余数据副本的需要——这里的节省可能是显著的. 例如, 仅一个城市的导航数据就可高达100gb,并且通常由ADAS和IVI系统共享. 但现有的方法需要将这些数据存储在车内至少两次,并将本地存储与每个SoC绑定. 再乘以多少个城市,那就是数百个不必要的千兆字节的存储空间, 相当于损失了金钱,浪费了空间和比特. 有了4150AT,情况就不一样了.
 

一点一点地拯救地球
 

到目前为止,很明显,我们最新的汽车固态硬盘带来了革命性的好处. 更让我们兴奋的是, 虽然, 我们将从转向集中式架构中获得宏观上的好处吗. 根据… Vicor Power研究, 由于减轻了重量,简化了布线, 分区架构可以将范围增加到4,电动汽车每年行驶6000英里, 与传统建筑相比, 同时减少车辆重量达40磅. 燃油动力车辆, 这将意味着更好的燃油效率(以及为司机节省汽油成本)。, 在全球变暖加速的情况下,哪些措施将有助于削减碳排放. 在可怕的气候变化中, 任何节约的能源都很重要, 我们期待看到生态系统如何在其架构中利用4150AT来制造更轻的沙巴体育结算平台, 更精简、更环保的车辆.
 

面向未来的新时代车辆
 

新问题需要新解决方案, 这就是为什么我们从头开始重新构想汽车存储,推出世界上第一个四端口固态硬盘, 微米 4150AT. 它的多个端口和SR-IOV虚拟化为生态系统带来了前所未有的灵活性和强大功能,最终可以匹配日益复杂的汽车数据工作负载, 随着生成式人工智能和全自动驾驶在未来的汽车中无处不在,它们的数量和复杂性只会上升. 通过启用集中式架构, 这种固态硬盘使汽车生态系统能够以可扩展的方式为这些颠覆性技术提供更好的面向未来的车辆, 可持续的方式. 4150AT只是汽车制造商工具箱中的一个小而强大的组成部分, 因此,就生态系统如何利用它来重新想象和设计未来的汽车而言,可能性是无限的. 我们才刚刚开始这个令人兴奋的转变, 正如他们所说, 这是一段旅程, 不是目的地.

Sr. NVM沙巴体育结算平台管理总监

医学院毕业沙玛

医学院毕业沙玛是美光科技(微米 Technology)嵌入式事业部非易失性存储器(NVM)沙巴体育结算平台管理高级总监. 他管理NVM投资组合, 包括UFS, 汽车用eMMC和固态硬盘沙巴体育结算平台, 工业和消费市场. 他在该行业工作了18年,拥有NAND设计经验, 晶圆厂集成与应用工程. 他目前拥有18个美国国籍.S. 以及国际专利.