(圖片出處:AUDI AG

擦除與寫入速度更快

OTA更新必須足夠安全、可靠,而且最重要的是速度要快。速度對用戶來說至關(guān)重要,因為汽車在進(jìn)行更新時無法使用。另外,更新過程越短,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。快速寫入是串行NAND閃存的固有優(yōu)勢,即使沒有采用專屬的加速技術(shù)也是如此。

OTA更新作業(yè)分兩個階段執(zhí)行:首先,將舊程序代碼從內(nèi)存中擦除,然后寫入新的程序代碼。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。從寫入處理速度來說,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軟件堆棧存儲在由兩個W25N01JW芯片組成的單片W25N02JW設(shè)備中,則編程時間僅需35秒。而將相同的程序代碼存儲在采用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個區(qū)塊 = 64kB1個區(qū)塊 = 128kB
擦除時間(典型值)每區(qū)塊150毫秒每區(qū)塊2毫秒
擦除完整數(shù)組的時間600秒4秒
編程精細(xì)度1分頁 = 256字節(jié)1分頁 = 2,048字節(jié)
編程時間(典型值)每分頁700微秒每分頁250微秒
編程完整數(shù)組的時間700秒31秒
擦除加編程的時間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)備的寫入速度比較。(數(shù)據(jù)來源:華邦)

除了擦除和編程速度的優(yōu)勢,華邦車規(guī)級QspiNAND閃存基于SLC(Single Level Cell)架構(gòu),該架構(gòu)采用通過驗證且穩(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使用壽命期間提供高度可靠的性能,從而保障對汽車應(yīng)用而言至關(guān)重要的安全性。

優(yōu)化啟動速度

OTA升級耗時是決定汽車啟動速度的關(guān)鍵。正常情況下,駕駛員都希望在按下“啟動”后的幾秒鐘內(nèi),汽車系統(tǒng)就能準(zhǔn)備就緒——因而啟動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)存的大小會影響啟動速度及編程速度。以車載前置攝像頭等ADAS產(chǎn)品為例,啟動時,程序代碼會從閃存下載到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采用串行NAND閃存,以實(shí)現(xiàn)512Mb以上的大型代碼的高速寫入。

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,則下載時間將增加到3秒,進(jìn)一步延長了車輛的總啟動時間。針對這部分需求,最新的NAND閃存技術(shù)或許是更合適的選擇(請見圖3):華邦的OctalNAND閃存的每位單位成本優(yōu)勢比Octal NOR閃存更優(yōu),在寫入處理速度上也具備優(yōu)勢。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2Gb程序代碼只需要1秒,足以滿足任何汽車制造商對于啟動時間要求。

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

總體而言,NOR閃存每存儲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,芯片上用于控制邏輯和接口面積比例較高,因此NAND每單位成本對總成本影響較小。但當(dāng)容量大于512Mb時,存儲數(shù)組會占據(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。例如在汽車前置攝像頭1-2Gb的程序代碼的存儲應(yīng)用中,采用串行NAND閃存的成本是同等級SPI NOR閃存成本的一半。此外,最新的串行序列NAND閃存技術(shù)擁有更高寫入處理速度,使其比SPI NOR閃存的優(yōu)勢更明顯。

與同等級的SPI NOR閃存相比,使用QspiNAND閃存存儲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能大幅縮短寫入時間,這對優(yōu)化OTA升級的體驗甚為關(guān)鍵。

更重要的是,在向ECU寫入大量程序代碼時,QspiNAND更短的寫入時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閃存能為代碼存儲帶來的好處。

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zhangnn

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