近幾年智能汽車市場爆發(fā)，增長十分迅猛。預計在不久的將來，汽車當中的電子系統(tǒng)會越來越重要，甚至汽車可以變?yōu)榧兇獾碾娮酉到y(tǒng)。在此之前，復雜的電子系統(tǒng)帶來的可靠性、安全性問題首先需要得到解決。
傳統(tǒng)汽車上的信息娛樂和導航系統(tǒng)是車載存儲器需求的主要驅動力，隨著車聯(lián)網(wǎng)、自動輔助駕駛系統(tǒng)（ADAS）被采用，以及未來Level 5級自動駕駛技術的實現(xiàn)，對汽車存儲的容量、安全性、可靠性提出了更高的需求。近日，全球領先的嵌入式系統(tǒng)解決方案提供商賽普拉斯半導體公司推出了面向汽車和工業(yè)領域的Semper NOR 閃存產(chǎn)品系列，以滿足未來市場對安全性和可靠性的需求。
Semper是首款符合 ISO 26262 功能性安全標準的存儲產(chǎn)品。該產(chǎn)品系列符合汽車行業(yè)的要求和 ASIL-B 的功能性安全標準。即使在惡劣的應用環(huán)境中，Semper 產(chǎn)品系列也可以提供業(yè)界最佳的讀取帶寬、瞬時啟動、高耐用性與長期的數(shù)據(jù)存儲能力。
賽普拉斯存儲器產(chǎn)品部門執(zhí)行副總裁Sam Geha表示：“為汽車這樣一個產(chǎn)業(yè)提供服務要注重整個系統(tǒng)，跟消費電子產(chǎn)品不太一樣，要想為汽車產(chǎn)業(yè)提供好服務，這個產(chǎn)品必須要有很好的預防預測性維護的能力，盡量降低它的故障水平。”
賽普拉斯存儲器產(chǎn)品部門執(zhí)行副總裁Sam Geha
未來汽車對存儲器的要求
第一，從產(chǎn)品的定義到生產(chǎn)都必須要符合ISO 26262標準。Semper是汽車存儲產(chǎn)品當中第一個從設計到最后生產(chǎn)都滿足ISO 26262標準的產(chǎn)品。
第二，未來對于數(shù)據(jù)的可靠性以及完整性也有更多的要求，特別是對于潛在事故的早期監(jiān)測，這是一個新的需求，對于未來完全自動駕駛汽車的故障提前監(jiān)測、提前報告至關重要。
第三，要可擴展，需要有高密度、高性能的接口，提供代碼和數(shù)據(jù)存儲以及瞬時啟動功能。瞬時啟動功能是汽車廠家選擇NOR產(chǎn)品的原因。駕駛員上車后馬上就可以看到屏幕顯示，這就是非常重要的瞬時啟動功能。
第四，零缺陷的質量管理流程，成熟穩(wěn)定的長期供貨能力。據(jù)了解，一般給汽車領域的公司提供產(chǎn)品，要求這個產(chǎn)品至少在兩家工廠都能夠生產(chǎn)，賽普拉斯一直以來都是這些汽車廠家可信任的伙伴。Sam Geha透露，Semper是在中國武漢工廠生產(chǎn)的。
Semper NOR 閃存產(chǎn)品系列架構
Semper 閃存產(chǎn)品系列包括了 AEC-Q100 汽車認證產(chǎn)品，支持 -40°C 至 + 125°C 的擴展溫度范圍、1.8V 和 3.0V 工作電壓范圍、512Mb 至 4Gb 的存儲密度。該產(chǎn)品提供了 Quad SPI、Octal SPI 以及 HyperBus? 接口的不同選擇。其中，Octal 和 HyperBus 接口的產(chǎn)品作為高性能 x8 NOR 閃存符合 JEDEC xSPI 標準，并提供 400 MB/s 的讀取帶寬。
Semper NOR架構中加入了ARM Cortex M0芯片，可以執(zhí)行診斷、安全重啟、SafeBoot、保護、接口CRC以及數(shù)據(jù)CRC，使得其產(chǎn)品能夠滿足功能安全性的要求，也就是ISO 26262的標準。除此之外還有ECC、EnduraFlex架構。賽普拉斯本身有MCU的產(chǎn)品，其34%的市場營收來自MCU，這使得期相比其他存儲廠家更有能力使NOR閃存產(chǎn)品應對更高的要求。
業(yè)界首款符合功能安全性標準的 NOR 閃存
安全性方面有一些標準，ASIL-B標準是必要而非充分的條件，所有產(chǎn)品都要滿足ASIL-B，此外還需要滿足ISO 26262功能安全性標準。
Semper是遵循汽車安全標準進行架構設計的，Sam Geha介紹：“有的產(chǎn)品宣稱滿足ASIL-B的要求，但是Semper在設計的時候就考慮到ASIL-B，這需要對芯片上可能出現(xiàn)的問題做很多的分析糾正?！?/p>
功能安全性方面的重要標準是ISO 26262標準，據(jù)了解，滿足這個標準要做非常多、非常復雜的工作，賽普拉斯花了1年半的時間來明確標準的定義和相關安全要求。賽普拉斯在Semper的設計中滿足安全手冊、故障模式影響和診斷分析，還做了相關的故障分析。此外，第三方的認證也是必不可少的，所有生產(chǎn)場所均獲得 IATF 16949 和 ISO 9001:2008 認證，所有汽車產(chǎn)品均獲得 AEC-Q100 認證。
EnduraFlex? 架構提供最佳可靠性
Semper 采用了EnduraFlex?架構，這個架構有三個非常重要的特點：
第一是擦除循環(huán)的周期，賽普拉斯的產(chǎn)品可以保證100萬次以上的擦除循環(huán)的周期，產(chǎn)品線中的其中一款甚至可以達到256萬次的擦除循環(huán)周期。
第二是數(shù)據(jù)的存儲可以達到25年之久。
第三是可靠性和耐用性，很多芯片只能滿足其中一點，賽普拉斯可以做到兩者兼顧。
借助賽普拉斯的 EnduraFlex? 架構，Semper 閃存產(chǎn)品可以被劃分為多個分區(qū)，并對各個分區(qū)的耐用性和長期存儲能力進行單獨優(yōu)化，從而使系統(tǒng)的設計得以簡化。對于頻繁的數(shù)據(jù)寫入，通過對Semper Flash的分區(qū)配置，512Mb 密度的產(chǎn)品可實現(xiàn)高達128 萬次的程序擦除，而 1Gb 密度的產(chǎn)品則可實現(xiàn)高達 256 萬次程序擦除。對于代碼和配置存儲來說，通過配置單個分區(qū)可以實現(xiàn)長達25年之久的數(shù)據(jù)留存。
最高密度
Semper采用了賽普拉斯獨有的 MirrorBit技術，能夠支持更高的密度，最高可以達到4Gb，讀取的速度可以達到400MB/s。其他廠家需要在芯片上做很多Stack從而達到這樣的效果，但是賽普拉斯在芯片上就可以直接完成。
閃存診斷
Semper NOR的閃存診斷功能，可以及早發(fā)現(xiàn)潛在故障，從容實現(xiàn)系統(tǒng)恢復，滿足了幾個新的要求：
第一是數(shù)據(jù)的完整性，包括ECC、數(shù)據(jù)CRC和接口CRC，進行一系列錯誤檢測，發(fā)現(xiàn)相關錯誤，這個對于功能安全性是非常重要的。
第二，錯誤報告，包括安全啟動、程序運行、擦除操作、嵌入式操作、數(shù)據(jù)CRC。
第三是恢復操作，在SPI的模式下進行重啟，允許主機對配置寄存器進行編程。
與以前推出的HyperBus產(chǎn)品相比，Semper NOR的讀取速度從330 MB/s提升到了400 MB/s；待機電流更低，Semper閃存的待機電流僅為11μA，省電56%，從而延長電池續(xù)航時間，特別是對可穿戴設備或需要電池供電的設備，這是非常重要的改進；功耗方面，深度休眠模式的電流也比上一代產(chǎn)品低84%，這也降低了功耗。
ADAS 系統(tǒng)解決方案
NOR技術非常重要的功能是瞬時啟動，瞬時啟動的功能可以應用在車內的攝像頭，這是賽普拉斯非常主導的應用領域，攝像頭是整個ADAS系統(tǒng)非常核心的部分。視覺及傳感器融合的SoC相當于整個攝像頭的大腦（圖左），它需要存儲很多信息，并且可以瞬時啟動。Semper能支持SoC啟動時立即進行功能的處理。
Arm Cortex-M0主要實現(xiàn)診斷的功能（圖右），會實時對下面的內容進行檢查，隨時進行診斷報告，因此Arm Cortex可以稱作存儲的大腦。
Semper不但是一個產(chǎn)品，更是一個平臺。賽普拉斯未來會在這個平臺上推出功能更加豐富的產(chǎn)品。目前，賽普拉斯的512Mb Semper閃存產(chǎn)品處于為重要客戶提供樣品的階段，成熟的樣品將于 2018 年 4 季度推出。使用 24-ball 柵陣列 （BGA）、16-pin SOIC 以及 8-contact WSON 封裝的產(chǎn)品，預計將于 2019 年第一季度量產(chǎn)。
目前汽車對存儲的需求是512 Mb、1Gb、2Gb，4Gb已經(jīng)是最高的密度要求了，Semper的整個平臺的計劃也是按照滿足市場最高要求來做的。未來汽車存儲市場需求強大，Semper NOR的推出將有望延續(xù)賽普拉斯在高端NOR市場的領先地位。