Mit der beschleunigten Entwicklung intelligenter Fahrzeuge durchläuft die Fahrzeugelektronik einen grundlegenden architektonischen Wandel. ADAS (Advanced Driver Assistance Systems) und Cockpit-Funktionen (Digital Cockpit), die traditionell auf getrennten Recheneinheiten basierten, befinden sich nun dank leistungsstarker System-on-Chips (SoCs) und zentralisierter Elektrik-/Elektronik-(E/E)-Architekturen in einem rasanten Konsolidierungsprozess.
In diesem Kontext hat sich das Designprinzip „One Box / One Board / One Chip“ als Schlüsselindikator für die ADAS-Cockpit-Integration etabliert:
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- One Box: Physikalische Integration von ADAS- und Cockpit-Steuergeräten in einem gemeinsamen Hardwaregehäuse
- One Board: Funktionale Konsolidierung auf einer einzigen Leiterplatte zur
- One Chip: Ausführung beider Workloads – ADAS und Cockpit – auf einem einzelnen SoC als höchste Integrationsstufe
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Das Jahr 2024 wird allgemein als Wendepunkt betrachtet, in dem One-Chip-Architekturen von der Konzeptvalidierung in die Serienproduktion übergehen. Große OEMs und Tier-1-Zulieferer entwickeln aktiv entsprechende Plattformen.
Systementwicklung und SoC-Wettbewerb
Um die steigenden Anforderungen der ADAS-Cockpit-Integration zu erfüllen, haben führende SoC-Hersteller Lösungen für zentralisierte Fahrzeugrechner vorgestellt. Zu den repräsentativen Hochleistungs-SoCs zählen Qualcomm Snapdragon Ride Flex, NVIDIA DRIVE Thor, SemiDrive X10 und Black Sesame C1200. Diese Plattformen unterstützen heterogenes Multicore-Computing, KI-Beschleunigung, funktionale Sicherheitstrennung und Virtualisierung – und werden zunehmend in mittel- bis hochklassigen intelligenten Fahrzeugen eingesetzt.
Phison ist intensiv an der Entwicklung von Speichersubsystemen für solche Fusionsplattformen beteiligt und arbeitet eng mit führenden Tier-1s und SoC-Anbietern zusammen, um Spezifikationen und Implementierungen zu definieren. Ziel ist es, leistungsstarke, zuverlässige und redundanzfähige Speicherlösungen bereitzustellen, die den steigenden Datenmengen und Sicherheitsanforderungen zentralisierter Architekturen gerecht werden.
Zentrale Architektur treibt NAND-Speicher-Upgrade voran
Mit der Verbreitung zentraler Rechenarchitekturen stellt sich häufig die Frage: Führt die Systemintegration zu einem geringeren Bedarf an Speichermedien? Phisons Praxiserfahrung zeigt das Gegenteil: Zentralisierung hat den Speicherbedarf nicht verringert – sie hat ihn sogar erhöht und die Abhängigkeit von hochkapazitivem, bandbreitenstarkem NAND-Speicher verstärkt.
Dafür gibt es mehrere Gründe:
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- Eine höhere Aufgabenverdichtung nach der Integration erfordert effizienteres Caching und schnellere Datenverarbeitung in Echtzeit
- Die Kombination aus Sensordaten, KI-Inferenz, Cockpit-Grafikdarstellung und UI-Reaktionsfähigkeit stellt höhere Anforderungen an die I/O-Leistung
- OTA-Updates, softwaredefinierte Fahrzeugarchitekturen (SDV) und neue Anwendungen benötigen zuverlässigen, lokalen, hochperformanten Speicher
- Zur Gewährleistung von Zuverlässigkeit und Sicherheit setzen einige OEMs auf doppelte NAND-Speicherlösungen mit Redundanz und funktionaler Trennung
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Phison beobachtet einen klaren Trend: Der Speicherbedarf in Fahrzeugen steigt schnell – von 16 GB auf 64 GB, 128 GB und sogar 512 GB. Schnittstellentechnologien entwickeln sich von eMMC hin zu PCIe Gen4 und UFS 3.x, wobei UFS 4.x kurz vor der Markteinführung steht. Alle Lösungen müssen strenge Automobilstandards wie AEC-Q100, ASPICE und ISO 26262 erfüllen, um langfristige Zuverlässigkeit und Datenintegrität zu gewährleisten.
Technische Herausforderungen und bereichsübergreifende Zusammenarbeit
Integrierte Architekturen bieten zwar Vorteile in puncto Effizienz und Nutzererlebnis, bringen jedoch auch erhebliche Herausforderungen mit sich:
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- ADAS- und Cockpit-Systeme unterscheiden sich deutlich in ihren Sicherheitsstufen (z. B. ASIL) und Echtzeitanforderungen, was Virtualisierungs- und Isolationsmechanismen erfordert
- Multi-OS-Umgebungen, SDV-Plattformen und Hypervisoren stellen hohe Anforderungen an Speicherleistung und -stabilität
- Das Design integrierter Systeme muss Stromverbrauch, Wärmeentwicklung, Zuverlässigkeit und Stückkosten (BOM) in Einklang bringen
- OEMs und Tier-1s müssen traditionelle Entwicklungssilos aufbrechen und eine funktionsübergreifende Zusammenarbeit zwischen ADAS-, Infotainment- und E/E-Teams ermöglichen
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Es sei angemerkt, dass die ADAS-Cockpit-Integration in Mittelklassefahrzeugen immer häufiger wird, während bei hochentwickelten ADAS-Systemen weiterhin getrennte Architekturen bevorzugt werden. Dort kommen meist dedizierte SoCs zum Einsatz, um maximale Sicherheit, Leistung und funktionale Trennung zu gewährleisten. Entsprechend bleibt die Nachfrage nach flexiblen, skalierbaren NAND-Speicherlösungen über verschiedene Architekturtypen hinweg hoch.
Phison intensiviert weiterhin die gemeinsame Validierung mit Partnern im Ökosystem und bietet eine breite Palette hochzuverlässiger NAND-Speicherlösungen – darunter eMMC, UFS und PCIe-SSDs – für zentrale Rechenarchitekturen in Fahrzeugen der nächsten Generation.
Fazit: Im Zeitalter der Architekturverschmelzung ist NAND-Speicher wichtiger denn je
Die Konsolidierung von ADAS und Cockpit markiert eine entscheidende Wende hin zu zentralisierter Rechenleistung und softwaredefinierten Fahrzeugen. Unabhängig von der gewählten Systemarchitektur machen die zunehmende Komplexität und Datenintensität moderner Fahrzeugsysteme hochkapazitive, leistungsstarke NAND-Speicherlösungen unverzichtbar.
Phison engagiert sich seit Langem im Automobilbereich und verfügt über umfassende Kompetenzen – von der Entwicklung von Controllern über Firmware-Optimierung bis hin zu Automobilzertifizierungen und kundenspezifischer Co-Design-Unterstützung. Unser Produktportfolio umfasst eMMC, UFS, PCIe Gen4 SSDs, SD-Karten, USB-Laufwerke und PCIe-Repeater und erfüllt wichtige Standards wie AEC-Q100 und ISO 26262. Führende Tier-1s und globale OEMs setzen auf unsere Lösungen.
Während die Branche zunehmend auf zentrale, intelligente und softwaregesteuerte Mobilität umstellt, wird Phison weiterhin sichere, zuverlässige und leistungsstarke Speicherlösungen bereitstellen – und damit als Schlüsselfaktor in der Entwicklung zukünftiger Fahrzeugplattformen agieren.
Häufig gestellte Fragen (FAQ):
Reduziert die Konsolidierung von ADAS und Cockpit den Speicherbedarf?
Nein. Durch die Zentralisierung steigt die Abhängigkeit von NAND mit hoher Kapazität und hoher Bandbreite aufgrund der höheren Aufgabendichte, des höheren gemischten E/A-Aufwands, einschließlich Sensoren, KI-Inferenz, Grafik, UI, SDV- und OTA-Verkehr sowie Redundanzanforderungen.
Wie entwickeln sich die Lagerkapazitäten im Fahrzeug?
PhisoN verzeichnet ein schnelles Wachstum von 16 GB über 64 GB und 128 GB bis hin zu 512 GB, wobei die Schnittstellen von eMMC auf PCIe Gen4 und UFS 3.x umgestellt werden. UFS 4.x kommt auf den Markt. Lösungen müssen AEC Q100, ASPICE und ISO 26262 erfüllen.
Welche Rolle spielt Phison bei Fusionsplattformen?
PhisoN co entwirft das Speichersubsystem mit Tier-1- und SoC-Anbietern, definiert Spezifikationen, validiert Zuverlässigkeit und Redundanz und liefert eMMC-, UFS- und PCIe-SSD-Optionen, die auf zentralisiertes Computing zugeschnitten sind.
Was bedeutet die Kombination von ADAS und digitalem Cockpit?
Dabei werden Sicherheitsfunktionen wie Spurhalteassistent und adaptive Geschwindigkeitsregelung (ADAS) mit den Displays, der Unterhaltungselektronik und den Bedienelementen (Cockpit) im Fahrzeug zusammengeführt, sodass sie auf demselben Computersystem funktionieren.
Wie funktionieren Software-Updates in diesen Systemen?
Autos können Over-the-Air-Updates (OTA) erhalten und neue Funktionen oder Fehlerbehebungen direkt herunterladen, ohne dass ein Besuch beim Händler erforderlich ist.
Welche Rolle spielt Phison bei dieser Veränderung?
PhisoN arbeitet mit Automobilherstellern und Technologieunternehmen zusammen, um die Speicherteile dieser Systeme so zu gestalten, dass sie schnell und zuverlässig sind und die strengen Sicherheitsstandards für Kraftfahrzeuge erfüllen.
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