Tipi di stoccaggio per la guida autonoma
Requisiti dei dispositivi di memoria
Attualmente, lo sviluppo di veicoli completamente autonomi procede più lentamente di quanto inizialmente previsto. Per questo motivo le aspettative per la guida autonoma sono state ridimensionate. Tuttavia, la digitalizzazione della cabina di guida è accompagnata da una crescente domanda di memoria per l'industria automobilistica, poiché le auto si stanno sempre più trasformando in un centro dati in movimento su ruote. Pertanto, si è verificato un profondo cambiamento nel settore dell'archiviazione, in quanto l'automobile è diventata il principale motore delle tecnologie di archiviazione. Questo cambierà anche la progettazione dello storage per soddisfare le esigenze dell'industria automobilistica.
Allo stesso tempo, le tecnologie consolidate come la NOR flash avranno un ruolo importante nel supportare i processi di avvio rapido. Gli automobilisti si aspettano naturalmente che l'auto si avvii immediatamente quando girano la chiave nel quadro.
Il consumo di energia è un'altra sfida, perché la fornitura di centri dati su ruote richiede un'elevata potenza di calcolo. Questo non si limita solo ai processori, ma anche alla memoria. Il consumo di energia diventa ancora più critico nei veicoli completamente elettrici e rappresenta una sfida di gestione termica per gli ingegneri del veicolo.
Guida autonoma
Il grado di autonomia dei veicoli influenza anche la quantità e la tipologia di dati da memorizzare in un veicolo. Lo sviluppo attuale è guidato dall'infotainment e dagli ADAS. Queste due aree sono maggiormente presenti nei livelli 2 e 3.
Attualmente c'è uno spazio di crescita particolarmente ampio nel segmento dei sistemi avanzati di assistenza alla guida (ADAS). Questi includono il cruise control adattivo, il mantenimento della corsia, la frenata automatica, i sistemi di monitoraggio del conducente e in generale la digitalizzazione degli interni.
Quando gli OEM e i fornitori di BMW, Audi, VW e di altri noti marchi automobilistici affronteranno le implementazioni di livello 4 e 5 più avanzate, dovranno essere progettati sistemi di dati ancora più potenti e più grandi. Attualmente, si prevede che i dati di livello 4 e 5 siano dell'ordine degli exabyte.
Anche per le applicazioni di livello 2 e 3, ci sono così tanti sottosistemi diversi che le informazioni generate dovranno essere visualizzate come parte di un cluster più ampio.
Anche senza funzioni di guida autonoma, potenzialmente potrebbero esserci terabyte di dati distribuiti in tutta l'auto. Inoltre, nelle auto vengono installati display sempre più grandi e le funzioni avanzate diventano sempre più standard nei veicoli di fascia bassa. Questo sviluppo porta automaticamente a requisiti di archiviazione più elevati e più veloci, che presto potrebbero arrivare a un terabyte.
Enorme aumento dei dati
A lungo termine, ovviamente, i veicoli autonomi diventeranno di uso comune, soprattutto nei settori in cui il costo elevato della manodopera rende conveniente il passaggio, come i taxi o i trasporti a lunga distanza. Fino a quel momento, la quantità di dati raccolti simultaneamente dai veicoli e la necessità di archiviarli aumenteranno enormemente. Inoltre, è possibile ipotizzare una centralizzazione dell'elaborazione dei dati dei veicoli.
La quantità di dati da registrare aumenterà anche grazie a concetti come il Transportation as a Service (TaaS). Il termine TaaS si riferisce all'acquisto di chilometri e viaggi senza i problemi legati alla proprietà del veicolo: acquisto e finanziamento dei veicoli, manutenzione, carburante, assicurazione e talvolta anche ricerca e pagamento di strutture di stoccaggio. Usare il TaaS significa non dover affrontare i problemi legati alla proprietà di un veicolo e avere comunque accesso al trasporto di cui si ha bisogno.
Sebbene alcune funzioni dei veicoli autonomi richiedano una comunicazione in tempo reale, ci sono anche casi in cui si accumulano terabyte di dati per diversi giorni. Un esempio è la gestione della flotta. L'archiviazione intercambiabile ad alta capacità sta diventando sempre più importante in questi settori.
Sistemi di infotainment
Per i sistemi di infotainment con mappe stradali a risoluzione sempre più elevata, è sempre più necessaria un'architettura di sistema che combini potenza di calcolo e memoria. Di conseguenza, la capacità della memoria flash continua a crescere, così come la necessità di prodotti di archiviazione veloci come eMMC e UFS.
Un'altra opzione è NVMe, un'interfaccia software che consente di collegare le unità SSD tramite PCI Express senza la necessità di driver specifici per il produttore. Questa interfaccia è ottimale per l'accesso parallelo e dovrebbe ridurre la latenza e l'overhead, aumentando così la velocità.
Al di là dei sistemi di infotainment, c'è molto da aspettarsi dall'evoluzione dei veicoli e dalla connessione con fornitori di servizi esterni per integrare ancora più funzionalità nell'auto.
Navigazione
L'auto del futuro, come qualsiasi robot in grado di navigare da solo, deve essere dotata di un'intera gamma di sensori, algoritmi e della necessaria potenza di calcolo. Ad esempio, ci sono sensori di immagine e di visione che richiedono potenza di calcolo per elaborare i dati. Questi sensori forniscono informazioni per la navigazione e altre funzioni autonome del veicolo. Attualmente, la maggior parte della potenza di calcolo dei veicoli è orientata a lavorare con sistemi esterni come il satellite GPS per la navigazione e il sistema di navigazione interno tramite i sensori. Un algoritmo combinato elabora i dati molto velocemente e risponde in modo molto preciso. Tuttavia, c'è sempre la possibilità che i veicoli siano tagliati fuori dai sistemi di guida esterni a causa del maltempo e di altre cause. A quel punto i veicoli devono muoversi da soli con il loro sistema interno. Per funzionare in modo indipendente, questi sistemi hanno bisogno di una propria potenza di calcolo e di una propria memoria.
Distribuzione dello storage
Sebbene sia necessario ridurre il numero di silos di dati separati all'interno del veicolo, è ancora necessaria una certa segmentazione: sarebbe rischioso ospitare le funzioni ADAS mission-critical sullo stesso supporto di archiviazione dati e l'intrattenimento di bordo per i bambini. In questo cluster, alcuni sottosistemi accedono ai dati da un pool comune per bilanciare costi ed efficienza con sicurezza e affidabilità.
Questa segmentazione dei diversi sistemi automobilistici significa che le esigenze di archiviazione sono in qualche modo diverse, basandosi su architetture già in uso in altri mercati, come quello mobile o Iot.
Nel veicolo stesso, si sta passando da sistemi completamente isolati con una propria memoria, come la memoria flash per un sistema di infotainment, a un approccio più unificato in cui tutti i dati sono archiviati su una grande memoria UFS, ad esempio.
Strumenti per lo sviluppo
Per progettare, testare e fare il debug dei progetti di memoria, si possono usare gli analizzatori di protocollo per visualizzare il traffico in streaming e decodificato e i programmatori per supportare una varietà di circuiti integrati di memoria.
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