이 글은 자동차 스토리지 관한 5부작 시리즈의 두 번째 글입니다. 이 글에서는 현대 차량에서 낸드 스토리지주요 애플리케이션 및 자동차내 스마트 조향공간이 왜 이렇게 많은 저장 공간을 필요로 하는지 살펴보겠습니다.
이전 글에서 언급한 바와 같이 자동차의 낸드 플래시 저장 장치는 주로 네 가지 주요 영역에서 사용됩니다: 1.원격 통신 제어 장치, 2.인포테인먼트 시스템, 3.중앙 게이트웨이 및 4.고급 운전 지원 시스템 (ADAS) 입니다. 4.ADAS의 인기가 급증하더라도 향후 5년 동안 낸드 플래시 에 대한 주요 수요는 여전히 2.인포테인먼트 시스템에 있을 것으로 예상되며, 이는 자동차 낸드 플래시 시장의 80%를 차지합니다. 이 글에서 상위 애플리케이션에 대한 미래 동향 및 스토리지 기술의 대해 확인해 보겠습니다.
미래의 자동차 조향실은 과거의 기계적인 모습이 아닌 더 많은 지능과 엔터테인먼트 갖추고 있습니다
과거에는 사람들이 항상 마력, 엔진, 속도, 실내 재료, 심지어 강철의 강도에 대해 걱정했습니다. 그러나 오늘날 소비자들은 12인치 또는 17인치의 큰 스크린이 있는지에 더 관심이 있습니다. 이미지 품질과 작동의 부드러움은 ? Android Auto 나 Apple Car Play 및 스트리밍 미디어를 지원할 수 있는지? OTA, AR 헤드업 디스플레이, 음성 인식과 같은 기능을 지원하는지? 360도 주변 화면 및 후방 카메라 디스플레이는 얼마나 직관적인지? 들의 대해 관심도가 높습니다.
ADAS 기술의 빠른 발전으로 인해 사람들은 디지털 조향실에서의 엔터테인먼트 응용에 더 관심을 갖게 되었습니다. 예를 들어, Tesla의 조향 시스템은 사람들이 AAA급 게임을 플레이할 수 있게 하며, Xiaopeng의 AI 어시스턴트인 Xiao P는 음성 명령을 통해 운전자와 상호 작용할 수 있습니다. BYD도 올해 초 NVIDIA와의 협력을 발표하여 NVIDIA GeForce NOW™ 클라우드 게임 서비스를 차량에 도입하여 차내 경험을 향상시키겠다고 발표했습니다.
간단히 말해, 자동차 조종실의 애플리케이션은 차량 내 경험을 개선하기 위해 폭발적인 성장을 겪고 있습니다. 이 추세는 하드웨어 시스템에 대한 요구 사항, 즉 낸드 플래시 의 성능과 용량을 빠르게 증가시키고 있습니다 (그림 1). 자동차 조향 시스템 내 낸드 플래시 의 진화를 더 깊이 살펴보겠습니다.
(Figure.1)지능형차량조향장치 진화가 차량 메모리 요구 사항을 변화시키고 있습니다.
자동차 저장장치에서의 UFS 표준 인기 상승
자동차 조종석 시스템의 성능은 의심할 여지 없이 시스템의 SoC(칩 내 시스템)에 따라 달라집니다. 과거에는 Texas Instruments, NXP, Renesas Electronics, STMicroelectronics와 같은 주요 IDM(통합 디바이스 제조업체) 기업들이 자동차 산업에 장기간 존재하고 확립된 비즈니스 채널을 바탕으로 인포테인먼트 SoC를 주요 공급업체로 떠오르게 되었습니다. 이러한 공급업체들의 SoC 제품은 주로 eMMC가 주도하는 저장장치 인터페이스를 지원하였습니다. 의심의 여지 없이 개인용 컴퓨터와 서버 이외의 시장에서는 이 성숙한 임베디드 저장 솔루션이 다양한 단말기 장치에 대한 우선적인 선택입니다.
그러나 시장은 항상 빠르게 변화하고 있습니다. 지난 6~7년 동안 Qualcomm, MediaTek, Samsung과 같은 기업들이 이러한 시장에 진입하여 모바일 시장에서의 경험과 제품을 활용하여 비용 및 성능 장점을 살려냈습니다. 원래 스마트폰과 태블릿용으로 설계된 이러한 SoC들은 고급 제조 공정과 강력한 성능을 갖추고 있어 전통적인 IDM 기업들의 시장 점유율을 빼앗아갔습니다. 이러한 모바일 SoC들은 빠르게 변화하는 소비자 시장에서 치열하게 경쟁하며 칩셋이 더 빠른 UFS(Universal Flash Storage) 표준을 향해 변화하였습니다. 이로 인해 자동차 조종석 시스템에서도 UFS에 대한 수요가 증가하게 되었습니다. 현재 UFS는 기존의 전통적인 eMMC보다 매출액을 더 많이 창출하며 자동차 저장 기술의 주류로 자리 잡았습니다. (차트 1)
(차트 1) 수익기반 자동차 자동차 스토리지 TAM 예측
eMMC 대신 UFS를 채택하도록 시스템을 주도하는 SoC 및 응용 프로그램의 변화 외에도 용량과 대역폭이라는 두 가지 더 근본적인 이유가 있습니다.
첫째, 공급과 제품 차별화 측면에서 eMMC는 상대적으로 저용량 요구 사항을 가진 저가 스마트폰, 스마트워치, 스마트 TV 및 셋톱 박스와 같은 글로벌 시장에서 더 일반적으로 사용됩니다. 반면 UFS는 128GB에서 512GB로 변동하는 용량을 가진 중·고가 스마트폰 및 VR, AR과 같은 헤드마운트 장치에서 널리 사용됩니다. 자동차 조종석 및 인포테인먼트 시스템의 용량 요구가 증가함에 따라 NAND 플래시 저장 공급 업체는 공급 일관성을 확보하기 위해 고용량 UFS 솔루션을 고용량 eMMC 대신 제공할 수 있습니다.
둘째, 성능입니다. UFS는 전원 켜기에서 첫 번째 명령을 수신하는 시간이 약 60ms가 소요되는 반면, eMMC는 최대 300ms까지 소요될 수 있습니다. 또한 대역폭에 상당한 차이가 있습니다. eMMC 5.1 표준은 순차 읽기에서 최대 320MB/s의 속도를 달성할 수 있으며, UFS 3.1 표준은 거의 2000MB/s에 가까운 속도로 데이터를 읽을 수 있어 조종석 운영 체제의 부팅 시간 및 다양한 응용 프로그램 및 멀티미디어의 로딩 시간을 크게 줄일 수 있습니다. 더불어 쓰기 속도의 개선은 OTA, 앱 및 지도의 다운로드 속도를 높여 더 나은 사용자 경험을 제공하는 데 기여합니다. 현재 고급 스마트폰은 UFS 4.0 표준을 채택하였습니다. 그러나 자동차 시스템의 개발, 검증 및 생산 주기를 고려할 때 자동차 제조업체는 아직 UFS 4.0 저장 솔루션을 구현하지 않았습니다. 그럼에도 불구하고, 우리는 미래에 UFS 4.0의 도입이 더욱 뛰어난 운전 및 승객 경험을 가져올 것으로 기대할 수 있습니다.
(차트 2) 임베디드 스토리지 솔루션의 이상적인 순차 읽기(read) 성능 비교
Phison – 자동차 메모리 시장의 선도 업체
조종석 및 인포테인먼트 시스템이 제공하는 사용자 경험은 소비자들이 차량을 고려할 때 중요한 지표가 되었습니다. 자동차 제조업체는 지속적으로 더 정교한 내비게이션 시스템, 음성 인식 및 상호 작용, 헤드업 디스플레이, 게임 플랫폼, 360도 주변 보기 및 스트리밍 미디어 지원을 포함한 다양한 기능을 추가하고 있습니다. 또한 자동차 제조업체들은 소프트웨어 서비스를 통해 다양한 기능과 응용 프로그램 다운로드를 제공하여 수익을 창출하고 있습니다. 이러한 단말기 응용 프로그램에 대한 수요의 증가로 인해 시스템에 대한 하드웨어 요구 사항이 높아지고 있으며, 이에 따라 UFS가 엔터테인먼트 및 조종석 시스템에서 점차적으로 eMMC를 대체하여 자동차 낸드 플래시 저장 장치의 주류 기술로 자리 잡게 되었습니다.
자동차 저장장치 시장에서 제품을 개발한 경험이 10년 이상인 Phison은 세계 최대 규모의 자동차 eMMC 컨트롤러 공급업체로서 시장 수요에 대응하여 이미 자동차 UFS 솔루션을 출시하였습니다. 기존의 솔루션에는 64GB에서 512GB까지의 용량을 가진 UFS 2.1/UFS 3.1이 포함되어 있습니다. 모든 UFS 솔루션은 AEC-Q100 테스트를 포괄적으로 통과하였으며, 생산은 IATF-16949 표준을 완벽히 준수하고 있습니다. 제품 포트폴리오뿐만 아니라 Phison의 자동차 UFS 솔루션은 여러 주요 조종석/인포테인먼트 SoC 공급업체의 승인된 공급업체 목록(AVL)에도 등재되어, 자동차 제조업체 및 Tier1 시스템 통합업체가 조종석 및 인포테인먼트 시스템의 개발을 가속화하는 데 도움을 주고 있습니다.
자동차 조종석 및 인포테인먼트 시스템의 변화가 자동차 UFS에 대한 수요를 촉발시키는 방법에 대해 논의한 후, 다음 기사에서는 자동차 저장장치 시장에서 가장 빠르게 성장하고 있는 저장 솔루션인 PCIe SSD와 이를 통해 자동차 시스템의 공학적 문제에 대처하는 방법을 소개할 것입니다. 자동차 저장장치 시리즈의 세 번째 기사를 놓치지 마세요.
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