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算力需求的膨胀将引发存力的扩张。在数据中心领域，HBM（高带宽存储器）受数据中心庞大数据处理需求影响，一度成为几家存储原厂业绩转暖的重要推动力。而随着汽车电动化、智能化的渗透力度加强，芯片厂家开始竞逐用于智能座舱、自动驾驶等领域的算力芯片的性能指标，存储芯片在汽车领域的重要性也随之提升。
盘子虽小，增速却大
在传统汽车中，汽车存储芯片主要应用于信息娱乐系统（IVI），负责存储地图以及少量歌曲和影像资料等多媒体资源。虽然分布在整车各处的ECU拉高了存储芯片的使用数量，但是对比手机“8+128”的起步配置，车载存储的总容量普遍仅十余MB。
“数量多而容量小”的特征也导致了车载存储芯片的整体市场份额相较智能手机、PC和服务器较小。
过去车载存储由于“盘子”较小而少有人问津，但这一现象目前正随着汽车智能化升级而逐渐变化。
“存储在车中所支撑的旧有系统容量需求正在上升；更重要的是，在IVI之外，智能网联汽车所配备的智能座舱系统、智能辅助驾驶系统（ADAS）和网关等新系统对数据的要求更高。整车所面对的数据流量和计算量正在飙升，因此大容量缓存和存储会成为刚需。”CFM闪存市场分析师孙梦维告诉《中国电子报》记者。
有机构测算，2023年，单车平均存储容量为内存7GB、闪存73GB，2024年将会升级为内存10GB和闪存110GB，同比增长超40%。预计到2030年，伴随着L3级及以上自动驾驶汽车的逐步落地，全球车规级存储市场规模将达到151亿美元。
电动汽车引发存储革新
电动汽车的多个新系统带来了对车载芯片存力的高需求，具体而言，车载存储将迎来三方面的革新。
首先是内存和闪存的升级。在内存方面，DRAM的使用越来越向消费级产品的存储靠近，LPDDR4甚至更高规格的内存正被用于智能座舱芯片。而此前汽车普遍使用的Nor Flash闪存也逐渐被EMMC甚至UFS所替代，用以实现更高的数据传输速率和更高的集成度。据悉，高通的智能座舱芯片骁龙8295采用LPDDR4X作为内存，闪存使用UFS3.1，骁龙8255则使用LPDDR5；三星电子的Exynos Auto V920同样使用LPDDR5。
智能汽车多个系统的存储器规格及容量（数据来源：CFM闪存市场）
其次，高集成度受到重视。汽车电子电气架构正处于从域控制向中央控制演变的过程中，随着中央计算的需求增加，多端口存储芯片承担着连接多个MCU（甚至是SoC）的任务，以有效整合存储资源，并实现芯片面积、功耗以及成本的节约。
同时，凭借其适合多主机、多应用和多芯片间的数据即时共享特性，PCIe接口也在加速上车。“PCIe能够实现高速率和低延迟，同时也允许进行大量的存储优化，这为人工智能在未来汽车中的应用提供了可能。”美光副总裁暨嵌入式产品事业部总经理Kris Baxter表示，“此前，尽管采用集中式存储解决方案是可行的，但用户必须集成PCIe交换机，而这种解决方案的成本高达数百美元。”据悉，美光推出具有PCIe4.0接口的4端口车规级存储产品4150AT SSD，可接入ADAS、IVI等多个系统的SoC。
此外，随着车内数据计算量的增加，HBM这类用于数据中心的高性能存储产品也有望上车。据不完全统计，电动汽车未来将至少需要2TB的存储空间，才能保证智能化功能的无延迟运行。这其中包括用户的应用数据、高精度城市地图、端侧AI大模型，以及整车内部各个系统（如IVI、ADAS等）SoC和网关等。
“人工智能的多种应用功能为HBM提供了车规化的土壤。在智能驾驶方面，高速NOA、城市NOA、通勤NOA，甚至是特斯拉的BEV+Transformer等对AI的需求越来越强烈。AI算法也可通过大量数据训练，在环境感知、决策制定和路径规划上不断改进，以适应各种驾驶场景。此外，车载的端侧大模型在未来也可能会逐渐普及，这些都为HBM的上车应用提供了大量机会。”得一微电子汽车电子市场负责人袁野告诉记者。
尽管如此，HBM的产能问题还需存储原厂改善。由于英伟达、AMD等厂商的GPU在AI浪潮中仍处于供不应求状态，且单块GPU需要6-8块的HBM堆栈来保证内存和带宽，因此，SK海力士、美光等企业的HBM产能迅速告急，并在2024年初便先后宣布公司全年订单已经排满。
“HBM上车的关键问题在于成本。一方面HBM的售价目前还处于高位，另一方面则是车载存储的需求正在加速攀升，如果能够通过此消彼长来实现成本和需求的平衡，那么HBM上车将更具可行性。”袁野说。
垂直整合模式未必是最优解
当前，美光、三星电子、铠侠等企业在车载存储领域占据了较大份额，其中美光占比超40%。不难发现，几家头部企业除了在存储领域具备深厚技术积累、占据先发优势之外，垂直整合的生产模式也是其共有特征。
一般来说，存储芯片的生产涵盖存储颗粒和存储控制器两个部分，存储颗粒由原厂提供，存储控制器则由模组厂商通过购入存储颗粒，再对芯片进行设计、生产以及销售。美光和凯侠自身生产存储颗粒，同时兼备存储控制器的设计能力，通过给客户提供完整的解决方案来实现盈利。
对比起来，三星电子的垂直整合似乎更为彻底。作为IDM企业，在存储芯片的生产之外，也能够设计并制造车规级SOC，从而为客户带来“全家桶”式的套餐。三星电子公开资料显示，三星电子先后推出座舱芯片Exynos Auto V920和传感器ISOCELL Auto 1H1，并配套发布如LPDDR5X、UFS 3.1、GDDR7、AutossD、可拆卸AutossD等车载产品，以全方位支持自动驾驶和软件定义汽车等需求。
“垂直整合最大的特点是可以增强公司对供应链的控制力，帮助公司更好地管理成本、质量和交货时间，并提供更贴合市场需求的客制化产品。但是这种模式在当前市场中迎来了新的考验。”某半导体业内人士告诉记者。
“一方面，垂直整合对公司的芯片研发实力、资本投入、管理运营与产品战略规划等多方面能力提出很高要求；另一方面，垂直整合模式下的产品成本控制要基于足够大的市场体量。从目前需求方的角度看，模组厂在选择存储控制器和存储颗粒时更关注性价比。同样，对于Tier 1、Tier 2，甚至是SoC企业而言，他们更倾向于从多家存储芯片企业入手搭配出恰当的产品组合，而非依赖一套解决方案。”他说。
作者丨王信豪编辑丨张心怡美编丨马利亚监制丨连晓东
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