(圖片出處:AUDI AG

擦除與寫(xiě)入速度更快

OTA更新必須足夠安全、可靠,而且最重要的是速度要快。速度對(duì)用戶來(lái)說(shuō)至關(guān)重要,因?yàn)槠囋谶M(jìn)行更新時(shí)無(wú)法使用。另外,更新過(guò)程越短,汽車與原廠數(shù)據(jù)中心之間網(wǎng)絡(luò)連接由于故障而中斷或停用的可能性就越低。針對(duì)加速軟件更新,新的串行NAND閃存產(chǎn)品比SPI NOR閃存具有更明顯的優(yōu)勢(shì)??焖賹?xiě)入是串行NAND閃存的固有優(yōu)勢(shì),即使沒(méi)有采用專屬的加速技術(shù)也是如此。

OTA更新作業(yè)分兩個(gè)階段執(zhí)行:首先,將舊程序代碼從內(nèi)存中擦除,然后寫(xiě)入新的程序代碼。如圖2中數(shù)據(jù)顯示,串行NAND的擦除速度大約是SPI NOR100。而且,華邦高性能QspiNAND(Quad SPI NAND)閃存的編程速度大約比市面上最高速的SPI NOR閃存快五倍。從寫(xiě)入處理速度來(lái)說(shuō),串行NAND閃存比SPI NOR閃存還要快十倍以上。

這代表,如果將前置攝像頭的2Gb軟件堆棧存儲(chǔ)在由兩個(gè)W25N01JW芯片組成的單片W25N02JW設(shè)備中,則編程時(shí)間僅需35秒。而將相同的程序代碼存儲(chǔ)在采用W25H02JV的SPI NOR閃存數(shù)組,則需要22分鐘。


W25H02JV 2Gb 3V SPI NORW25N02JW 2Gb 1.8V QspiNAND
讀取處理速度80MB/s80MB/s
擦除精細(xì)度1個(gè)區(qū)塊 = 64kB1個(gè)區(qū)塊 = 128kB
擦除時(shí)間(典型值)每區(qū)塊150毫秒每區(qū)塊2毫秒
擦除完整數(shù)組的時(shí)間600秒4秒
編程精細(xì)度1分頁(yè) = 256字節(jié)1分頁(yè) = 2,048字節(jié)
編程時(shí)間(典型值)每分頁(yè)700微秒每分頁(yè)250微秒
編程完整數(shù)組的時(shí)間700秒31秒
擦除加編程的時(shí)間1,300秒(約22分鐘)35秒
相關(guān)成本 1倍0.5倍

2SPI NORQspiNAND閃存設(shè)備的寫(xiě)入速度比較。(數(shù)據(jù)來(lái)源:華邦)

除了擦除和編程速度的優(yōu)勢(shì),華邦車規(guī)級(jí)QspiNAND閃存基于SLC(Single Level Cell)架構(gòu),該架構(gòu)采用通過(guò)驗(yàn)證且穩(wěn)定可靠的46納米制程,具備與SPI NOR閃存不相上下的數(shù)據(jù)完整性和耐用度。華邦SLC NAND閃存可在汽車的整個(gè)使用壽命期間提供高度可靠的性能,從而保障對(duì)汽車應(yīng)用而言至關(guān)重要的安全性。

優(yōu)化啟動(dòng)速度

OTA升級(jí)耗時(shí)是決定汽車啟動(dòng)速度的關(guān)鍵。正常情況下,駕駛員都希望在按下“啟動(dòng)”后的幾秒鐘內(nèi),汽車系統(tǒng)就能準(zhǔn)備就緒——因而啟動(dòng)速度是汽車制造商極為重視的關(guān)鍵參數(shù)。但是,代碼所占汽車內(nèi)存的大小會(huì)影響啟動(dòng)速度及編程速度。以車載前置攝像頭等ADAS產(chǎn)品為例,啟動(dòng)時(shí),程序代碼會(huì)從閃存下載到LPDDR4等DRAM內(nèi),而此類產(chǎn)品的代碼需占據(jù)512Mb以上的內(nèi)存。出于提升OTA流程速度的目的,汽車制造廠商被鼓勵(lì)采用串行NAND閃存,以實(shí)現(xiàn)512Mb以上的大型代碼的高速寫(xiě)入。

如圖2所示,華邦QspiNAND閃存產(chǎn)品的性能與標(biāo)準(zhǔn)SPI NOR閃存的相近。兩者的讀取處理速度均為80MB/s,可以在1.5秒內(nèi)下載ECU的1Gb程序代碼,這樣的表現(xiàn)可滿足汽車應(yīng)用的需求。但如果ECU內(nèi)含2Gb的程序代碼,則下載時(shí)間將增加到3秒,進(jìn)一步延長(zhǎng)了車輛的總啟動(dòng)時(shí)間。針對(duì)這部分需求,最新的NAND閃存技術(shù)或許是更合適的選擇(請(qǐng)見(jiàn)圖3):華邦的OctalNAND閃存的每位單位成本優(yōu)勢(shì)比Octal NOR閃存更優(yōu),在寫(xiě)入處理速度上也具備優(yōu)勢(shì)。但得益于與DRAM類似的x8接口,OctalNAND提供更高的讀取處理速度(240MB/s)。使用OctalNAND閃存下載整個(gè)2Gb程序代碼只需要1秒,足以滿足任何汽車制造商對(duì)于啟動(dòng)時(shí)間要求。

3:華邦電子的OctalNAND閃存可在汽車應(yīng)用中賦能快速啟動(dòng)。(圖片出處:華邦)

W35N-JW OctalNAND零件采用符合行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的8mm x 6mm BGA封裝,與串行NOR閃存產(chǎn)品在尺寸上兼容,而且與目前市場(chǎng)上的Xccela?閃存及Octal Flash NOR產(chǎn)品引腳完全兼容。

更具成本優(yōu)勢(shì)

總體而言,NOR閃存每存儲(chǔ)位占用的芯片面積比NAND閃存的更大(串行NAND閃存單元的面積為4F2,NOR閃存為10F2)。芯片面積影響封裝零件的成本,但非完全線性關(guān)系:當(dāng)容量小于512Mb時(shí),芯片上用于控制邏輯和接口面積比例較高,因此NAND每單位成本對(duì)總成本影響較小。但當(dāng)容量大于512Mb時(shí),存儲(chǔ)數(shù)組會(huì)占據(jù)大量的芯片面積,因此,相較于相同容量的SPI NOR閃存,單元尺寸更小的NAND閃存更具成本優(yōu)勢(shì)。例如在汽車前置攝像頭1-2Gb的程序代碼的存儲(chǔ)應(yīng)用中,采用串行NAND閃存的成本是同等級(jí)SPI NOR閃存成本的一半。此外,最新的串行序列NAND閃存技術(shù)擁有更高寫(xiě)入處理速度,使其比SPI NOR閃存的優(yōu)勢(shì)更明顯。

與同等級(jí)的SPI NOR閃存相比,使用QspiNAND閃存存儲(chǔ)512Mb以上的汽車程序代碼可省下約50%的成本。此外,汽車制造商現(xiàn)在還發(fā)現(xiàn)QspiNAND和OctalNAND能大幅縮短寫(xiě)入時(shí)間,這對(duì)優(yōu)化OTA升級(jí)的體驗(yàn)甚為關(guān)鍵。

更重要的是,在向ECU寫(xiě)入大量程序代碼時(shí),QspiNAND更短的寫(xiě)入時(shí)間亦有助于提高工廠的效率和處理速度。這讓汽車制造商可從另一個(gè)角度考量,在涉及安全和關(guān)鍵任務(wù)的應(yīng)用中,舍棄傳統(tǒng)SPI NOR閃存能為代碼存儲(chǔ)帶來(lái)的好處。

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zhangnn

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