根據第三方機構Yole的報告，2021年智能手機的平均容量為105GB，而汽車領域的平均存儲容量僅有34GB。不過，到2026年，受「新四化」（網聯化、智能化、電動化、共享化）的推動，汽車平均存儲容量預計将達到483GB。存儲巨頭美光也曾表示：未來十年，汽車将成為記憶體和存儲産業增長最快的市場之一。
從這一趨勢來看，存儲行業将在汽車領域大有可為。是以，本期閃德觀察，閃德君便和大家一起探讨存儲與智能汽車發展之間的聯系，并分析其中的機遇與挑戰，為相關業者提供參考。
01
汽車智能化勢不可擋
整體而言，智能汽車是集中運用了計算機、現代傳感器、資訊融合、通訊、人工智能及自動控制等技術，将環境感覺、規劃決策、多等級輔助駕駛等功能于一體的綜合系統，是典型的高新技術綜合體。
在汽車制造商心目中，未來汽車将是一種能自動駕駛的汽車，它能指導駕駛者避開交通擁擠路段和出事地段，同時提供豐富的網上住處和娛樂。根據美國加州國際汽車經濟研究所的調查報告，下一個汽車銷售階段将從智能化汽車開始。
過去的一年，整個新能源汽車滲透率大幅提升，但在背後，不管是特斯拉還是造車新勢力，它們所布局的，還是圍繞未來車内的智能座艙、自動駕駛等。按照大摩之前的一份報告預計，在一輛車的終身使用價值裡，買車的費用隻占到了45%，剩下的55%，會包含保險、自動駕駛、充電、車内娛樂服務等。
而在消費層面，随着年輕一代的崛起，更多消費者更青睐于新能源汽車，除成本效益、外觀、性能等參數外，是否智能也成為年輕消費者的購車參考名額之一。
于是，我們可以看到，雖然同樣飽受「缺芯」困擾，但主打電動化、智能化的新能源車企在2021年交出了漂亮的答卷。以國内造車新勢力「蔚小理」為例：小鵬汽車實作全年總傳遞量達到98155輛，是2020年的3.6倍；理想汽車總計傳遞90491輛，同比2020年增長177.4%；蔚來汽車全年傳遞91429輛，同比增長109.1%，連續兩年翻番。
再将目光投向新能源汽車的領頭羊——特斯拉，2021年全年，特斯拉全球傳遞93.6172萬輛，同比增長約87.4。僅在剛剛過去的2021年第四季度，特斯拉就完成了生産30.5840萬輛汽車，并實作傳遞30.8600萬輛。
02
汽車智能化更新需要更多的存儲支援
在過去的二十年裡，汽車創新主要集中在硬體方面。例如，内燃機效率在此期間顯著提高。然而，在過去幾年中，汽車工業的重點已轉向數字化、自動化和電氣化。汽車的電動、聯網和自動化飛速發展。新趨勢将需要不斷積累、處理和共享從傳感器和資訊娛樂系統接收到的資料。
存儲晶片在智能汽車中應用廣泛，智能座艙、車聯網、自動駕駛等功能均需要一定的存儲空間來支援其正常運作。
智能化方面，自動駕駛顯著提振存儲晶片市場，随着自動駕駛等級提高，AI功能逐漸增加，車輛需要對傳感器所捕獲的大量資料進行實時處理，即具備整合資訊并立刻做出判斷的能力，這對于帶寬和空間需求提出了更高的要求。
根據美光科技預計，L2/L3級自動駕駛汽車對記憶體帶寬要求約為100GB/s，對DRAM和NAND Flash的平均容量需求約為8GB和25GB。當自動駕駛級别提高到L4/L5級，帶寬及存儲晶片容量需求倍速增長，其中對記憶體帶寬需求分别提高至300GB/s和1TB/s，對DRAM和NAND Flash的平均容量需求分别提升至30GB和200GB左右。
據Counterpoint的預測，在2025年，L4級自動駕駛汽車各種裝置或功能将需要更多的存儲容量。如，傳感器就要産生1-5TB的資料量，AV（Autonomous Vehicle，即自動駕駛汽車，閃德君注）平台、資訊娛樂、作業系統、應用程式則需要200-270GB的存儲空間，黑匣子、離線地圖和導航分别需要6-30GB和3-6GB的資料存儲。對比現在來看，這無疑是一個很大的存儲容量需求更新。
此外，電動化也對汽車存儲有更新需求，如電動汽車的核心部件BMS（電池管理系統）需要實時記錄和存儲資料，涵蓋汽車電壓電流、溫度、電機轉速等，這些資料需要以較高的頻率進行實時且連續的擦寫，是以随着電動車續航能力、充電速度等不斷提升，存儲晶片的循環壽命、擦寫速度以及功耗等存在較大更新需求。
據IHS資料統計，2019年車載存儲晶片僅占汽車半導體市場8%，但随着汽車「新四化」程序加速趨勢愈加清晰，車輛處理、存儲資料量大幅提升，預計2025年這一數字将大幅提升至12%，全球市場規模将達到81.5億美元。2021-2025年複合增長率超過17%，是汽車半導體行業中增速最快的品類之一。此外，根據财聯社資料，2017年單車儲存設備硬體成本僅20美元左右，待發展到自動駕駛L4/L5級别，成本預計可至300-500美元，汽車存儲晶片市場迎來量價齊升的高速增長階段。
03
車用存儲仍面臨挑戰
蘊藏機會的同時往往也面臨挑戰，車用存儲由于其使用場景的特殊性，往往需要更高的品質和穩定性。以容量需求更大的NAND Flash為例，西部資料就指出了客戶在平時使用過程中會遇到的四大痛點：
第一，耐久性。NAND Flash是有擦寫壽命限制的，而汽車領域對于車輛的要求一般在半年或者十年，根據工作負載，選擇一塊8GB容量的存儲，十年的總寫入量可以支援20TB。問題來了，現在有很多新的應用不斷出現和更新，随着使用年限的增加，工作負載可能比之前預期要大很多。這就會導緻原本可以保證安全行駛八年或者十年不出問題，但随着工作負載的增加，NAND Flash車載容量消耗會加快，可能會遭遇用到第四年或者第五年機器無法啟動的情況。
第二，性能。由于現在應用越來越多，越來越複雜，對于存儲的要求也是越來越高。現在的存儲，包括NAND Flash在内，有不同的協定規範，呈現出的産品性能差異也相當大。是以，如何選擇一款合适的存儲産品是令客戶比較頭痛的問題。
第三，分區。根據車内資料使用頻次的不同，很多客戶要做分區，比如一個用來存系統，一個存經常使用的資料，另一個存不經常用的資料。但需要知道的是，現在大多數市面上車載應用NAND Flash産品都不支援實體分區，這便意味着如果其中一個分區損壞，就代表整個盤都已經損壞。
第四，内容預燒錄。現在的高精地圖普及率越來越高，地圖檔案也越來越大，如果還是保持之前線上燒錄，會在生産線占用很多空間和時間，很不劃算。于是更節省成本的預燒錄應運而生，目前市面上主流是25%容量的預燒錄，也有100%容量預燒錄。然而，對于100%容量預燒錄産品，後期回流焊的次數将有所限制。
04
存儲廠商紛紛加大車用存儲布局
雖然挑戰與機會同在，但可以看到存儲廠商，尤其是原廠，都加大了對車用存儲産品的布局：
去年11月份，SK海力士表示，針對車用存儲半導體公司擷取了功能安全國際标準ISO 26262：2018 FSM标準認證。SK海力士說明，擷取這項認證為SK海力士引領車用存儲半導體市場的發展奠定了堅實的基礎，并強化了公司的産品競争力。
2021年12月份，三星電子表示，已開始為電動汽車和其他汽車應用提供全新系列的存儲晶片，包括用于資訊娛樂系統的256GB PCIe Gen 3 NVMe BGA SSD、2GB GDDR6 DRAM和2GB DDR4 DRAM，以及用于自動駕駛系統的2GB GDDR6 DRAM和128GB UFS。
2021年12月份，存儲巨頭美光科技公布最新一季财報，營業利潤達26.31億美元，而去年同期僅為8.66億美元。美光方面表示，公司受益于車用資訊娛樂系統以及駕駛輔助應用迅速推進所引發的記憶體和存儲容量更新。
從存儲廠商的種種動作和發聲來看，随着智能汽車市場變得愈加炙手可熱，存儲産品在繼PC、智能手機之後又将迎來新的增長點。