Mobil self-driving membutuhkan penyimpanan data yang besar untuk panel digital di interior dan layar infotainment
. Pandemi telah menciptakan banyak tantangan dalam pengembangan kendaraan modern - orang memilih untuk tidak menggunakan layanan transportasi online dan transportasi umum, dan banyak yang tidak meninggalkan rumah sama sekali. Industri mobil tanpa pengemudi tumbuh lebih lambat dari yang diharapkan. Namun, pergerakan di pasar sistem interior digital membuka peluang bagi produsen memori karena mobil terus berkembang menjadi server beroda.
Chris Baxter, manajer umum divisi sistem tertanam Micron Technology, mengatakan bahwa meskipun ekspektasi untuk pasar self-driving telah turun, ada banyak ruang untuk pertumbuhan di segmen ADAS. Dia mencatat bahwa Tesla telah mundur dari klaim swakemudi dan fokus pada sistem Tier 2 dan 3. “Kami akan melihat perkembangan di area ini - cruise control adaptif, sistem penjagaan jalur, sistem pengereman otomatis dan pemantauan pengemudi. Pada 2021, pasar teknologi otomotif akan memiliki prospek yang bagus - tetapi tidak di bidang self-driving, tetapi di bidang digitalisasi kompartemen penumpang. "
Dalam jangka panjang, Micron terus mengharapkan kendaraan tanpa pengemudi untuk tetap menjadi prioritas bagi bisnis di area yang dapat memenuhi biaya terkait (seperti robo taxi dan truk). Volume data otomotif diperkirakan akan terus bertambah. Baxter menambahkan bahwa "kami juga akan melihat pergeseran ke arah sentralisasi komputasi otomotif."
Perlu dicatat bahwa komputasi dalam jumlah besar juga akan terjadi di luar sistem infotainmen. Masalahnya adalah bahwa kendaraan (kendaraan tak berawak dan tidak hanya) berkembang dan berinteraksi dengan berbagai layanan (yang antara lain memastikan pengoperasian fungsi mengemudi tanpa awak). Misalnya, Aceinna membuat solusi sensor untuk berbagai industri (termasuk otomotif dan kedirgantaraan), dan meskipun perusahaan tidak secara langsung beroperasi di pasar komputer, teknologinya bergantung pada mereka.
“Kami tidak berada dalam bisnis perangkat komputasi atau teknologi kinerja,” kata CEO Yang Zhao. Dia juga mencatat bahwa perusahaannya "berfokus pada sensor." Namun, beberapa sensor (termasuk perangkat computer vision) memerlukan daya pemrosesan yang tinggi untuk memproses data yang digunakan untuk navigasi dan sistem penggerak otonom. Menurut Zhao, mobil masa depan, seperti robot lainnya, harus cukup pintar untuk bergerak secara mandiri, dilengkapi dengan banyak sensor, menggunakan algoritma modern, dan memiliki daya pemrosesan yang tinggi.
Sebagian besar komputasi di kendaraan difokuskan pada sistem eksternal seperti satelit GPS dan sistem navigasi inersia, kata Zhao. “Ada algoritma terpadu yang mempercepat seluruh sistem. Dengan itu, Anda dapat mencapai ketepatan mutlak. " Namun, ada kemungkinan kendaraan Anda akan terputus dari sistem navigasi luar karena cuaca buruk atau alasan lain. Lidar Anda bisa menjadi buta dan pecah, tapi ini tidak akan terjadi dengan navigasi inersia. Lingkungan eksternal tidak akan mempengaruhinya. "
Zhao yakin bahwa sistem ini akan membutuhkan daya komputasi dan memori mereka sendiri untuk beroperasi secara mandiri, dan mereka juga harus dipisahkan dari modul lain. “Sistem kendali kendaraan harus benar-benar tertutup dan diisolasi. Tidak ada node yang memiliki akses ke sana. "
Segmentasi sistem otomotif berarti bahwa kebutuhan memori akan berbeda dan bergantung pada arsitektur yang digunakan di pasar lain (misalnya, perangkat seluler atau Internet of Things). Western Digital beroperasi di semua pasar ini, menurut Hubert Verhoeven, wakil presiden senior industri otomotif, seluler, dan berkembang perusahaan. "Ada banyak contoh persimpangan seperti itu dalam sejarah." Banyak pengembang sedang mengembangkan sistem yang lebih terpadu dan terisolasi untuk kendaraan dengan modul memori mereka sendiri (misalnya, memori flash terpisah untuk sistem infotainment). "Banyak yang ingin membuat cluster dengan penyimpanan untuk data konsumen."
Verhoeven percaya bahwa sistem infotainment dengan modul navigasi membutuhkan arsitektur yang mengintegrasikan sumber daya komputasi dan memori. Arsitektur ini akan meningkatkan kapasitas penyimpanan flash dan mendukung banyak antarmuka (seperti eMMC dan UFS). Bukti bahwa mobil menjadi server di atas roda melampaui penggunaan SSD dalam sistem infotainmen. Verhoeven mencatat bahwa sudah ada permintaan NVMe di pasar transportasi, karena kendaraan perusahaan tersebut memiliki persyaratan penebangan yang sangat besar. "Armada ini memiliki mobil yang bisa disebut pusat data di atas roda."
Sementara beberapa fungsi kendaraan otonom terkait dengan sistem waktu nyata, Verhoeven mencatat bahwa beberapa kasus penggunaan memungkinkan terabyte data terakumulasi selama beberapa hari (misalnya, untuk manajemen armada). "Banyak pelanggan kami lebih suka melepas drive di beberapa titik, menghubungkannya ke server mereka dan melakukan pembongkaran penuh." Dalam skenario seperti itu, katanya, faktor bentuk penting, memungkinkan drive dilepas dan kemudahan perawatan. "Pelanggan menyukai kemampuan untuk bekerja dengan sistem berkinerja tinggi, dan jika terjadi kesalahan dengan hard disk, Anda dapat menggantinya."
Verhoeven juga mencatat bahwa industri otomotif seringkali menggunakan teknologi yang dianggap dasar dalam skenario industri, seluler, dan server. Dalam beberapa skenario, drive NVMe lebih disukai karena latensi rendah dan persyaratan transfer data volume tinggi dari pusat data. Meskipun masuk akal untuk mengurangi jumlah penyimpanan data terpisah di dalam mobil, tetap ada kebutuhan untuk segmentasi - jika tidak, kita dapat menempatkan fungsi untuk ADAS pada media yang sama tempat hiburan untuk anak-anak direkam, kata Verhoeven. Arsitektur ini juga menyeimbangkan biaya, efisiensi, keamanan, dan keandalan dengan mengizinkan subsistem tertentu menerima data dari kumpulan umum.
Selain itu, persyaratan jumlah memori dan karakteristik penyimpanan akan ditentukan oleh tingkat otonomi kendaraan. Kendaraan level 4 dan 5 diperkirakan akan membutuhkan penyimpanan exabyte pada tahun 2027. "Infotainment dan ADAS membutuhkan sebagian besar penyimpanan itu, dan mereka adalah tingkat 2 dan 3." Meskipun demikian, Western Digital mengaitkan prospek bisnisnya dengan bagaimana OEM akan mengimplementasikan fitur Layer 4 dan 5 yang canggih - implementasi ini akan mendorong pengembangan penyimpanan.
Namun, bahkan di mobil tingkat ke-2 dan ke-3 ada banyak subsistem bawaan yang menghasilkan data, yang kemudian ditampilkan di suatu tempat. Sistem ini adalah bagian dari cluster yang lebih besar dan sekarang ditemukan bahkan di kendaraan berbiaya rendah dengan fungsi ADAS, kata Verhoeven. Bahkan jika kendaraan tidak memiliki sistem otomatisasi perjalanan, data dalam jumlah terabyte dapat digunakan dan diproses. “Kami dapat melihat semakin banyak layar besar yang dibangun ke dalam kendaraan oleh OEM,” kata Verhoeven. Ketika fitur-fitur canggih mulai menjadi standar pada mobil berbiaya rendah, persyaratan penyimpanan dan kecepatan akan meningkat, yang berarti kita akan membutuhkan setengah terabyte dalam waktu dekat.
Baxter dari Micron mengatakan pengenalan otomatisasi kendaraan dan sistem digital di kabin akan mengarah pada pergeseran dari arsitektur unit kontrol tunggal ke arsitektur yang menggunakan unit terpisah yang mengontrol modul mereka. Insinyur otomotif akan semakin berkembang menuju perangkat multi-chip yang menggabungkan memori dan penyimpanan, dengan GDDR6 menggantikan DRAM berdaya rendah di beberapa aplikasi.
Baxter percaya bahwa perubahan akan datang dalam industri memori sebagai respons terhadap pasar otomotif dan tuntutannya. Perubahan diperlukan dalam desain dan struktur memori untuk membuat solusi industri memenuhi kondisi pasar dan persyaratan industri otomotif. Pada saat yang sama, teknologi yang sudah mapan (seperti flash NOR) masih penting untuk fungsi boot cepat untuk membantu pengemudi menghindari keharusan menunggu sistem on-board untuk memulai setelah memutar kunci kontak.
Daya adalah masalah besar karena pusat data di atas roda dapat menangani lebih dari 600 TOPS - yang dapat membutuhkan daya hingga 1000W. Ini bukan hanya tentang prosesor, tetapi juga tentang memori. Konsumsi energi sangat penting untuk EV dan menimbulkan tantangan bagi teknisi yang perlu menangani tantangan termal.
Pendekatan Micron adalah trade-off antara daya dan kinerja dengan menggunakan memori hemat energi dan berdaya rendah seperti LPDDR4X. Pada saat yang sama, mode pemrosesan data yang lebih canggih memberikan peningkatan efisiensi energi - karakteristik yang sangat penting untuk mobil tanpa pengemudi yang menggunakan aplikasi AI berperforma tinggi dan intensif energi.
Kompleksitas komputasi juga menjadi masalah, dan perkiraan yang terlalu rendah menyebabkan penundaan dalam rilis kendaraan Level 4 dan 5, kata Robert Bilby, direktur senior arsitektur sistem otomotif Micron. "Masih belum sepenuhnya jelas tingkat performa apa yang dibutuhkan untuk menerapkan sistem self-driving."
Menurut Skenario Penerapan Cepat Pengembangan Yole, permintaan untuk flash drive otomotif meningkat dan permintaan perangkat NAND otomotif untuk kendaraan Tier 2 dan 3 diperkirakan akan meningkat setelah tahun 2022.
Seperti Western Digital, Micron berfokus pada pendekatan pengelompokan yang memisahkan data penting dari konten hiburan dan memanfaatkan kumpulan data bersama untuk meningkatkan efisiensi (contoh kumpulan seperti itu adalah partisi yang menyimpan semua kartu yang digunakan secara bersamaan dalam aplikasi yang berbeda). Bilby percaya bahwa pendekatan ini meniru arsitektur server. "Di sinilah konsep virtualisasi masuk, yang memungkinkan berbagai aplikasi mengakses kumpulan data bersama."
Dia juga mencatat bahwa semakin banyak perhatian diberikan pada masalah keamanan. "Sangat penting bagi industri bahwa memori yang digunakan di mobil disertifikasi untuk kasus penggunaan yang sesuai." Kita berbicara tentang berbagai perangkat memori - dari DRAM untuk ADAS hingga GDDR6 untuk layar multimedia di kabin. "Secara umum, banyak yang beralih ke NVMe dan SSD."
Banyak teknisi beralih dari pendekatan lama untuk menambahkan fungsionalitas dan memperluas fitur secara bertahap. Banyak orang berusaha keras untuk mengerjakan arsitektur secara umum. "Mengganti penggunaan beberapa perangkat eMMC atau UFS bergerak menuju pendekatan yang lebih terkonsolidasi dan terpusat untuk penyimpanan data." Bilby percaya bahwa semua perangkat yang digunakan di mobil harus memiliki sertifikasi yang sesuai. "Namun, ini tidak akan mudah dicapai. Saya pikir teknologi perlu matang dan tersedia untuk aplikasi ini."
Tom Coughlin, presiden Coughlin Associates, mengatakan pembuat mobil baru mulai beralih ke SSD untuk penyimpanan konten karena harga terus menurun. Karena fakta bahwa untuk membuat server di atas roda
dibutuhkan banyak memori , teknologi baru akan dipertimbangkan, tetapi mereka harus mengatasi kondisi ekstrem skenario penggunaan otomotif. Coughlin mencatat bahwa MRAM
dapat menahan suhu tinggi dan berpotensi dapat menggantikan flash NOR di beberapa aplikasi.
Coughlin yakin ada banyak trade-off yang perlu dipertimbangkan saat memilih perangkat memori untuk mobil, dan keseimbangan antara kapasitas, daya tahan, dan daya tahan. Selain itu, perangkat memori harus dapat bekerja dengan berbagai teknologi yang diperkenalkan ke dalam mobil modern. Di antara teknologi tersebut adalah protokol TCP dan koneksi Ethernet - mereka menyediakan fungsionalitas jaringan server di atas roda. Teknologi inilah yang memungkinkan lalu lintas dikirim ke lingkungan eksternal di mana alat pemrosesan data dan AI berperan.
Bilby percaya bahwa kecepatan komputasi dan kinerja perangkat memori harus sesuai dengan kecepatan 5G - diyakini bahwa kecepatan jaringan ini akan menjadi standar untuk sistem otomotif real-time berjaringan. “Ada kebutuhan untuk mengumpulkan data jutaan dan milyaran kilometer perjalanan. Data ini memungkinkan Anda membuat dan melatih model yang akan berfungsi di lingkungan dan kondisi yang kompleks. " Pelatihan model seperti itu bergantung pada pusat data berkinerja tinggi yang sangat membutuhkan memori cepat. Bilby percaya bahwa fungsi jaringan akan menjadi komponen kunci dari sistem self-driving - mereka akan memungkinkan data lalu lintas secara real-time, serta memungkinkan pelatihan algoritme tambahan.
Dalam jangka panjang, 5G juga akan memengaruhi perkembangan komunikasi seluler V2X - ini akan memungkinkan mobil berinteraksi tidak hanya dengan infrastruktur, tetapi juga dengan satu sama lain. Dengan demikian, mobil di jalan akan menjadi seperti sekumpulan server yang bekerja bersama - dan mereka mungkin tidak memerlukan cloud terpusat. "Teknologi ini akan membantu memprediksi keadaan lingkungan dan memahami bagaimana sebuah mobil dikendarai melalui 5 atau 10 kendaraan."
- Sistem kontrol serial pertama Rusia untuk mesin bahan bakar ganda dengan pemisahan fungsi pengontrol
- Di mobil modern, ada lebih banyak baris kode daripada ...
- Kursus Online Gratis di Otomotif, Dirgantara, Robotika dan Teknik (50+)
- McKinsey: memikirkan kembali perangkat lunak dan arsitektur elektronik di otomotif
Tentang ITELMA
Daftar publikasi berguna tentang Habré