第四代低功耗動態(tài) DRAM 與其延展版的車輛應用解決方案

日本計劃在東京奧運會上展示無人駕駛技術，展現了近年來汽車智能化的成果。隨著5G技術與人工智能（ AI）的發(fā)展，車載通訊技術已慢慢從早期的娛樂影音播放以及導航系統(tǒng)，發(fā)展到現在的深度學習與車聯(lián)網（ V2X），并朝著無人駕駛的目標前進。而實現此目標的關鍵因素正是半導體。

目前，先進駕駛輔助系統(tǒng)（ADAS）是車載通訊中最普遍的應用之一，它包含不同的子功能主動式巡航控制、自動緊急煞車、盲點偵測以及駕駛人監(jiān)控系統(tǒng)等。車輛制造商一直試著添加更多主動式安全保護，以達到無人駕駛的最終目標。因此，越來越多的半導體產商與車輛制造商合作，以提高裝置的可靠度。

許多半導體已經實際應用于汽車內，如電動車（含油電混合車）所使用的功率半導體、車身與被動安全裝置使用的微控制器、數字信號處理器、半導體傳感器、不同種類的內存（包括NOR與 DRAM），以及影音播放與整合系統(tǒng)等。根據 IHS Markit統(tǒng)計，整體車用半導體過去幾年產值平 均以每年約 7%的速度增長。

隨機存取內存

(DRAM)在車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，并且在越來越多通訊功能（包括但不限于個人計算機、服務器、行動裝置）與車輛應用中，扮演著重要的角色。目前主要使用內存的車內應用包括與息娛樂系統(tǒng)與 ADAS，兩者幾乎占整個車用 DRAM產值80%以上。

在信息娛樂系統(tǒng)方面，座艙Cockpit 控制器、車載通訊 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處理各個傳感器上的信息，因此隨著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）變得越來越普遍，其數據傳輸率可高達4266Mbps。由于信息娛樂系統(tǒng)發(fā)展較早，因而長年使用 DDR DDR2/DDR3）系列，但隨著汽車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。雖然車內應用種類廣泛，但并非每種應用都需要使用大容量 DRAM，更常見的是需要計算的效能應用。如車內的各種感測技術，需要通過高速運算來產生實時結果，以提供車用電子服務。因此小容量的 LPDDR4x將在車用 DRAM中扮演重要角色。

DRAM對于車載通訊可靠度的重要性

由于車用安全性的極高要求，避免發(fā)生錯誤至關重要。相較于消費性電子通過重啟就能解決大部分問題，行進中汽車并無法用此方式解決故障。因此對車用電子而言，最重要的不只是出廠時的質量狀態(tài)，還有出 廠后對環(huán)境變化的運作狀態(tài)可靠度 ——遇到高低溫氣候時，仍能保持長期正常運作。

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因素是晶粒與封裝的錯誤。晶粒可能發(fā)生的錯誤有晶體管的不穩(wěn)定，如離子污染、金屬導體的電遷移（ EM），以及常見的靜電放電傷害 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，一般在產品量產前會做高溫操作壽命測試（High Temperature Operating Lifetime Test HTOL），來模擬產品在高溫加速時的操作狀況；并進行早期故障率測試（ Early Failure Rate, EFR），來解決翹曲變形問題，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，是全球前四大同時提供DRAM與 NOR/NAND FLASH整合組件的制造商。旗下車用 DRAM產品線包含 SDRAM、 DDR/2/3以及 LPDDR/2/4/4x，容量涵蓋 64Mb至 1Gb，可滿足客戶對車規(guī)內存管理的嚴苛需求，并可提供長期供貨。通過使用自有的 25納 米技術，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供客戶選擇，并預計于今年（ 2020）第三季提升至第一級車規(guī)溫度規(guī)格 AG1）。

華邦已通過IATF 16949與 AECQ-100標準，并長期為車用電子廠商供貨。未來隨著越來越多 ADAS功能進到車內，在實現無人駕駛車輛目標的過程中，華邦將致力于提供效能優(yōu)良，同時具有高可靠度的產品，來支持車用產業(yè)客戶。