第四代低功耗動(dòng)態(tài) DRAM 與其延展版的車(chē)輛應用解決方案

日本計劃在東京奧運會(huì )上展示無(wú)人駕駛技術(shù)，展現了近年來(lái)汽車(chē)智能化的成果。隨著(zhù)5G技術(shù)與人工智能（ AI）的發(fā)展，車(chē)載通訊技術(shù)已慢慢從早期的娛樂(lè )影音播放以及導航系統，發(fā)展到現在的深度學(xué)習與車(chē)聯(lián)網(wǎng)（ V2X），并朝著(zhù)無(wú)人駕駛的目標前進(jìn)。而實(shí)現此目標的關(guān)鍵因素正是半導體。

目前，先進(jìn)駕駛輔助系統（ADAS）是車(chē)載通訊中最普遍的應用之一，它包含不同的子功能主動(dòng)式巡航控制、自動(dòng)緊急煞車(chē)、盲點(diǎn)偵測以及駕駛人監控系統等。車(chē)輛制造商一直試著(zhù)添加更多主動(dòng)式安全保護，以達到無(wú)人駕駛的最終目標。因此，越來(lái)越多的半導體產(chǎn)商與車(chē)輛制造商合作，以提高裝置的可靠度。

許多半導體已經(jīng)實(shí)際應用于汽車(chē)內，如電動(dòng)車(chē)（含油電混合車(chē)）所使用的功率半導體、車(chē)身與被動(dòng)安全裝置使用的微控制器、數字信號處理器、半導體傳感器、不同種類(lèi)的內存（包括NOR與 DRAM），以及影音播放與整合系統等。根據 IHS Markit統計，整體車(chē)用半導體過(guò)去幾年產(chǎn)值平 均以每年約 7%的速度增長(cháng)。

隨機存取內存

(DRAM)在車(chē)輛內的應用作為處理器重要的零組件，DRAM負責儲存程序代碼的重要工作，并且在越來(lái)越多通訊功能（包括但不限于個(gè)人計算機、服務(wù)器、行動(dòng)裝置）與車(chē)輛應用中，扮演著(zhù)重要的角色。目前主要使用內存的車(chē)內應用包括與息娛樂(lè )系統與 ADAS，兩者幾乎占整個(gè)車(chē)用 DRAM產(chǎn)值80%以上。

在信息娛樂(lè )系統方面，座艙Cockpit 控制器、車(chē)載通訊 Telematics 是 DRAM的主要應用。而在 ADAS應用中， DRAM主要使用在雷達與光達感測，以及鏡頭感測。此外，它也有許多與域 Domain 控制器搭配的應用。

域控制器應用要求計算帶寬與容量來(lái)處理各個(gè)傳感器上的信息，因此隨著(zhù)傳感器分辨率的提升， DRAM在容量以及帶寬上也需要有相應提升。為了符合這一需求，第四代低功耗隨機存取內存（ LPDDR4）及其延展版 LPDDR4x）變得越來(lái)越普遍，其數據傳輸率可高達4266Mbps。由于信息娛樂(lè )系統發(fā)展較早，因而長(cháng)年使用 DDR DDR2/DDR3）系列，但隨著(zhù)汽車(chē)對省電的需求逐漸增加，低功耗內存（ LPDDR）也慢慢有了取代 DDR的趨勢。除了容量以外，效能也是

DRAM最主要的應用原因之一。雖然車(chē)內應用種類(lèi)廣泛，但并非每種應用都需要使用大容量 DRAM，更常見(jiàn)的是需要計算的效能應用。如車(chē)內的各種感測技術(shù)，需要通過(guò)高速運算來(lái)產(chǎn)生實(shí)時(shí)結果，以提供車(chē)用電子服務(wù)。因此小容量的 LPDDR4x將在車(chē)用 DRAM中扮演重要角色。

DRAM對于車(chē)載通訊可靠度的重要性

由于車(chē)用安全性的極高要求，避免發(fā)生錯誤至關(guān)重要。相較于消費性電子通過(guò)重啟就能解決大部分問(wèn)題，行進(jìn)中汽車(chē)并無(wú)法用此方式解決故障。因此對車(chē)用電子而言，最重要的不只是出廠(chǎng)時(shí)的質(zhì)量狀態(tài)，還有出 廠(chǎng)后對環(huán)境變化的運作狀態(tài)可靠度 ——遇到高低溫氣候時(shí)，仍能保持長(cháng)期正常運作。

在半導體組件中，測量硬件可靠度故障率的單位為Failures In Time FIT）。影響硬件可靠度的常見(jiàn)因素是晶粒與封裝的錯誤。晶?？赡馨l(fā)生的錯誤有晶體管的不穩定，如離子污染、金屬導體的電遷移（ EM），以及常見(jiàn)的靜電放電傷害 ESD）等；封裝的錯誤如封裝的翹曲變形（ Warpage）等。

為了提高硬件的可靠性，一般在產(chǎn)品量產(chǎn)前會(huì )做高溫操作壽命測試（High Temperature Operating Lifetime Test HTOL），來(lái)模擬產(chǎn)品在高溫加速時(shí)的操作狀況；并進(jìn)行早期故障率測試（ Early Failure Rate, EFR），來(lái)解決翹曲變形問(wèn)題，以提高封裝部分的板級可靠度Board Level Reliability）。

華邦電子擁有自建晶圓制造廠(chǎng)，是全球前四大同時(shí)提供DRAM與 NOR/NAND FLASH整合組件的制造商。旗下車(chē)用 DRAM產(chǎn)品線(xiàn)包含 SDRAM、 DDR/2/3以及 LPDDR/2/4/4x，容量涵蓋 64Mb至 1Gb，可滿(mǎn)足客戶(hù)對車(chē)規內存管理的嚴苛需求，并可提供長(cháng)期供貨。通過(guò)使用自有的 25納 米技術(shù)，華邦可制造 1Gb~8Gb容量的 LPDDR4 / DRAM4x，數據傳輸率最高可達 4266Mbps。其封裝型態(tài)除了良裸晶粒（ KGD）外，也提供標準 200球柵陣列封裝（ BGA供客戶(hù)選擇，并預計于今年（ 2020）第三季提升至第一級車(chē)規溫度規格 AG1）。

華邦已通過(guò)IATF 16949與 AECQ-100標準，并長(cháng)期為車(chē)用電子廠(chǎng)商供貨。未來(lái)隨著(zhù)越來(lái)越多 ADAS功能進(jìn)到車(chē)內，在實(shí)現無(wú)人駕駛車(chē)輛目標的過(guò)程中，華邦將致力于提供效能優(yōu)良，同時(shí)具有高可靠度的產(chǎn)品，來(lái)支持車(chē)用產(chǎn)業(yè)客戶(hù)。