又一个智能汽车市场风口来临。
过去几年,在汽车“新四化”的浪潮下,越来越多不同类型传感器的“上车”,加上汽车与汽车之间的实时信息分享、互联互通等影响,智能汽车产生了大量的数据,驱动了数据处理和数据存储需求的与日俱增。
根据相关数据显示,2021年,一辆汽车平均存储的数据大约为34GB,预计2026年汽车存储量将达到483GB,同比增长超13倍。而未来,伴随着L3级及以上自动驾驶汽车的逐步落地,单车存储容量还将上升到2TB-11TB。
“这将是一个巨大的汽车存储市场需求,同时也对车载存储芯片在容量、可靠性、安全等方面提出了更高的要求。” 江波龙嵌入式存储事业部销售总监高东子表示,国产存储芯片厂商迎来了前所未有的发展机会和挑战。
过去几年,一大批主流存储巨头以及国产企业涌入车载存储芯片赛道。但由于车载存储芯片在设计和可靠性上面有着极高的要求,加上整个投资周期较长,从规划到量产至少要三年以上,目前为止,不少国产存储芯片厂商还未实现产品的规模化量产“上车”。
在这其中,以江波龙为代表的本土存储芯片厂商凭借此前在消费级技术的积累,抢先布局了车载存储芯片领域,并且已经实现了车载存储芯片的大规模量产,正在逐步扩大其市场份额、营收和影响力。
巨大商机来临
承载着数据存储和传输功能的车载存储芯片正在成为汽车智能化发展越来越重要的组成部分,车载存储市场巨大的商机正在来临。
过去,车载存储芯片主要应用在汽车的信息娱乐系统(IVI)上面,并且主要用于存储一些地图或少量的歌曲和影像资料。但是在智能汽车时代,从车载信息娱乐系统(IVI)、智能座舱系统、智能辅助驾驶系统(ADAS)到OTA软件升级管理系统,整车所面对的数据流量和计算量急剧飙升,“大容量缓存和存储”势必将成为硬需求。
以ADAS为例,在汽车行驶过程中,ADAS系统要收集摄像头、毫米波雷达等传感器采集的大量道路数据,并将这些数据上传到车企数据中心后对其进行AI训练,以及验证和仿真,整个过程需要传输和存储大量的数据。
日前,交通运输部印发《自动驾驶汽车运输安全服务指南(试行)》提到,在车辆发生事故或自动驾驶功能失效时,应自动记录和存储事发前至少90秒的运行状态信息,这些运行状态信息包括但不限于车辆标识、车辆控制模式、车辆位置、车辆速度等信息。
可见,伴随着汽车电子电气架构的升级以及智能辅助驾驶的普及化应用,汽车对于大容量、高可靠的存储产品需求将呈现爆炸式增长的态势。
这就意味着,谁能够率先捕捉市场先机,推出高性能、高可靠的车载存储产品,并且率先实现规模化量产上车,谁就具备了抢占市场的先发优势。
早在2017年,彼时的智能汽车还处于发展的初期阶段,一些传统车企、互联网巨头开始争相布局智能汽车领域,作为半导体存储品牌企业的江波龙,同样嗅到了智能汽车存储芯片市场的广阔前景,开始积极布局车载存储器赛道。
经过3年的潜心研发与打磨,江波龙于2020年在中国市场率先推出了第一款车规级存储芯片——Grade3 eMMC(嵌入式多媒体存储器)。凭借自主设计的30多种核心测试算法、软件和自研10nm ASIC高性能存储测试系统,车规级Grade3 eMMCC在同年就成功通过了AEC-Q100可靠性测试标准,成功打响了进军车载存储市场的“第一枪”。
随后的2021年,江波龙推出了eMMC升级版产品——Grade2 eMMC,该产品符合AEC-Q100 Grade2可靠性标准;2022年,江波龙正式发布了中国大陆首款车规级UFS2.1,容量64GB/128GB,可以在-40℃-105℃的高低温下长期、稳定、可靠运行。据了解,与车规级eMMC相比,车规级UFS2.1写性能高出了1.5倍、读性能高出了2.5倍,并且具备持续高速写入、多路应用写入、快速响应等特点。
“江波龙车规级UFS2.1已经在多个汽车客户端完成了产品验证,预计在2024年开始量产出货,而车规级Grade2 的UFS3.1产品也已经可以提供CS样品,容量将提升到128GB/256GB。”高东子介绍,目前车规级存储产品市场仍以eMMC和UFS为主。但面向未来,江波龙已经布局了容量在256GB到1TB的BGA SSD产品。
现阶段,江波龙拥有eMMC和UFS两大系列车规级存储产品,均满足车规级AEC-Q100可靠性标准。其中,eMMC的支持容量分别有4GB / 8GB / 16GB / 32GB / 64GB,工作温度能达到-40℃~85℃(Grade3) /-40℃~105℃(Grade2),MTBF(平均无故障时间)超过2000万小时,主要应用在T-BOX、液晶仪表盘、流媒体后视镜、自动驾驶域控等领域;而UFS的支持容量分别是64GB/128GB,能在-40℃~105℃ 温度下工作,重点应用在ADAS系统、流媒体后视镜等。
根据《高工智能汽车》了解,目前,市场上智能汽车对于车载存储容量的需求正在从8-16GB攀升至32GB-64GB。未来几年,伴随着高阶智能驾驶的落地,128G-256G将成为智能汽车市场的主流存储容量需求。很显然,江波龙的产品矩阵可以完整覆盖智能汽车现在以及未来对于存储容量的需求。
“除了可以基于客户产品路线提供标准化的车规级存储产品之外,江波龙还可以提供定制类的存储方案,满足客户更多元化的需求。”高东子表示,江波龙的产品阵列可以满足智能汽车各种各样的应用场景需求。
作为国内较早一批进入汽车存储市场的厂商,江波龙已经进入了国内20多家主机厂的供应链体系,在车规级存储器市场已经抢占了一定的市场规模。比如在2022年,江波龙eMMC&UFS的市场份额便位列全球第六位(前五名均为存储晶圆原厂)。
谁是下一个汽车存储巨头?
众所周知,与消费类存储产品不同,车规级存储芯片的技术门槛更高、认证周期较长,从晶圆筛选、固件开发到封装、测试都需要满足AEC-Q100标准的各项严苛测试,同时还需要满足部分车厂的企业标准。
因此,在汽车供应链深耕较早的海外公司,比如美光、三星、SK海力士等海外存储大厂抢占了先发优势,一直占据了中国车载存储市场的垄断地位。
但在汽车“新四化”的浪潮下,传统汽车供应链的体系正在发生重构,国产存储芯片厂商迎来了机会窗口期。同时,在“缺芯”及降本增效的影响下,各大车厂、Tier1巨头都在打造本土化的供应链体系,这也给了国产存储芯片厂商提供了入场券。
在这样的背景之下,以江波龙、北京君正、兆易创新等为代表的一大批本土厂商开始大力布局汽车存储芯片市场,市场竞争逐步激烈化。
高东子认为,做车规级存储芯片需要持续的巨额资金投入,同时还面临着国际厂商和国内同类厂商的同台竞争,没有一定实力的厂商很难坚持到最后。“与国际大厂相比,国内车载存储厂商必须要在交期、服务、价格、供应链等方面建立优势。”
据了解,江波龙针对车规级生产和验证需求,自建了高低温测试产线和可靠性验证系统,基于长周期、恶性环境和连续工作等特性,对车载存储芯片进行了针对性的硬件设计。
同时,为了保证最佳性能和数据的完整性,江波龙还自研了高稳定性固件,可以确保存储芯片产品具备良好的数据吞吐性能,还可以有效降低数据出错和丢失的风险。
另外,值得一提的是,目前大多数入局车载存储芯片的本土厂商采用的是Fabless经营模式,即无晶圆生产线集成电路设计模式,企业只需进行集成电路的设计和销售,将制造、封装和测试等生产环节外包。
而江波龙在拥有自主设计主控芯片、编写固件以及设计仿真和工艺开发等能力的基础上,不仅整合了晶圆厂、主控厂等资源,还在封装和测试等先进制造环节进行了布局,持续完善供应链的布局,以应对可能发生的供应链稳定性的挑战。
今年10月,江波龙完成了力成苏州(已更名为“元成苏州”)70%股权的收购。据了解,元成苏州的主要业务包括封装、测试和贴片,是中国大陆首家拥有多层晶片叠封技术的先进封装企业,目前已经在国内率先量产了uMCP、ePOP、LPDDR、UFS、SSD 等产品。
在2023(第七届)高工智能汽车年会暨高工金球奖评选颁奖典礼上面,江波龙凭借在车载存储市场的大规模量产能力等优势,一举拿下了《高工智能汽车研究院》颁发的《年度本土车规级存储方案高成长供应商》奖项。
有业内人士表示,由于汽车存储产品的生命周期长,技术和型号更新迭代节奏较为缓慢;同时,由于车载存储产品需要经过严格且漫长的车规检测,验证成本较大,因此,车载存储产品一旦过了客户认证,即可满足大部分需求。
从这一点上来看,江波龙面对即将爆发的车载存储市场已经抢占了先发优势。《高工智能汽车》也期待江波龙以其在研发、封测、制造、市场等多方面的布局,为国内汽车供应链带来更有活力、更具价值的新思维。