DRAM的不只是娱乐:进入高安全性的应用程序时,太。
大多数的处理器中包含汽车相对较小和适度的内存需求可以由SRAM和非易失性内存。类型的计算、图像处理和图形显示与一个更强大的CPU可能连接到DRAM在很大程度上被限制到non-safety-critical汽车信息娱乐系统——直到现在。高级驾驶员感知系统(ADAS)和无人驾驶车辆系统需求强大的处理器,需要的内存容量和带宽与DRAM唯一的可能。设计师需要了解使用DRAM在安全关键汽车系统的好处,以及常见问题关于错误率和会议等严格的汽车标准ISO 26262。
DRAM汽车的好处
DRAM是一个实现这三种汽车的技术进步:
与这些应用程序在线,DRAM将越来越要求车辆。DRAM不会取代SRAM,将继续被用于制动和发动机管理,但在ADAS将提供新功能和司机信息。
减少生产风险LPDDR4更快
DRAM芯片的核心是模拟数组的bit-cells操作由一个电容器上的电荷存储少量的在每个位单元——只是几十femtoFarads或几数以万计的电子,在DRAM设备4或80亿位死亡。DRAM引入车辆时,我们需要适应这个系统在操作条件下允许预期的可靠性通常发现在车里。
DRAM bit-cells最根本的问题之一是他们泄漏,需要定期刷新,以避免数据丢失的记忆。泄漏的速度取决于温度、泄漏在更高的温度。许多汽车制造商选择基于摄像头把ADAS模块在挡风玻璃,他们从中受益清洗挡风玻璃清洗时,但他们也受到阳光直射和可能在非常高的温度时,车已经停在一个炎热的气候在阳光充足。大多数汽车应用程序的工作温度范围超过正常的DRAM操作范围常见电脑类型应用程序导致特别设计后发展出针对汽车应用。
最常见的DRAM设备新ADAS设计LPDDR4更快。LPDDR4,最初设计为移动设备提供了一个平衡的能力,速度和形成因素,为汽车应用程序是有吸引力的。因此,LPDDR4被DRAM制造商和汽车合格可用在汽车温度等级。
解决与内联ECC建
DRAM设备也容易受到软错误由于单一事件令(seu)——DRAM设备上的电离辐射的影响。原子衰变在DRAM的设备,或一个中微子的影响或其他宇宙粒子打击一个原子核在DRAM,附近的一位单元可能再次失去电荷和纠错应该用来恢复丢失的数据。
甚至在LPDDR4仔细的物理接口设计、数据传输速度,有一个非零比特误码率,因此还必须解决数据传输错误的风险。
有几个可能的方法来减轻可能的错误可能发生在DRAM设备防止错误传播到系统的其余部分。DRAM制造商可能试图创建一个位单元,更耐温度,或DRAM制造商可能引入误差修正DRAM模内纠正的bit-cells刷新之间失去了电荷。即使纠错DRAM模内的存在,SoC设计也可能引入误差修正的DRAM DRAM接口来纠正错误。
在服务器和网络等传统DDR DRAM设计芯片,任何错误校正通常传输边带DRAM的数据。然而,当使用LPDDR4设备,LPDDR4安排到16位频道,2通道/死亡,每包2 - 4模具,每包4通道意味着它是非常不切实际的实现边带针来传输边带错误校正码(ECC)的数据。在这种情况下,可以使用内联ECC方案,将ECC数据数据大头针一样的数据保护(图1)。
图1:边带vs内联ECC的比较
会议AEC-Q100和ISO 26262年代的要求
当考虑一个SoC设计与动态随机存取存储器(DRAM)芯片外SoC可能需要满足某些汽车可靠性标准,通常AEC-Q100和ISO 26262。
硬化IP实现DRAM接口可以满足AEC-Q100需求精心设计和描述。这包括可靠性和温度组件。
ISO 26262有几个需求组件的过程,设计和认证。定义的一个核心要求是设计安全方法和安全经理负责实施过程。DRAM接口IP需要额外的定期测试接口电路,以确保大部分的错误,违反安全目标可以检测到在几分之一秒内。通常,执行第三方认证合规率的设计和分配一个ASIL评级。大多数的汽车设计至少需要ASIL B DRAM接口的保护,而一些设计可能需要ASIL D,最高水平的保护留给安全处理器及其相关电路。
结论
DRAM设备的支持技术进步在汽车安全,功能,方便。经过精心设计和严格的过程,DRAM引入安全性至关重要的地区的汽车提供高带宽、大容量,使驾驶员信息系统,所需的计算ADAS,无人驾驶汽车。
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