非易失性MRAM存儲在ADAS 安全系統存儲的實用性

盡管汽車安裝了 ADAS 安全系統，但作為一輛交通工具，事故仍有可能發生。你能否向保險調研團隊提供所需的數據，例如事故發生前幾秒不同傳感器的狀態?

就ADAS系統來說，從特定的傳感器采集并存儲實時數據到非易失性存儲器是非常重要的。同樣地對于汽車娛樂系統，在系統掉電的同時能存儲系統設置信息也是非常重要。GIS和信息娛樂系統都有高清圖形顯示不僅需要存儲與讀取啟動程序還需要存儲與讀取非常大的配置從外部的非易失性存儲器。

　　
除了滿足應用的需求，非易失性存儲器還需確保足夠的讀寫次數來記錄至少 20 年數據。此外，為了達到汽車級認證和資格，所有子系統應采用符合 AEC-Q100 標準的存儲器組件。同時，功能性安全性能符合ISO 26262標準是另外一個要求在這種高安全性要求的系統。

　　
ADAS 存儲器要求

　　
ADAS 系統主要設計自動操作/自動調整/增強汽車系統以實現更安全、舒適的駕駛體驗。安全性功能主要用于避免事故發生通過提醒駕駛員潛在的問題，或通過實施保護措施和接管控制汽車來避免碰撞。自適應功能包括可以自動照明、提供自適應巡航控制、自動剎車、結合 GPS/交通警告、連接到智能手機、提醒駕駛者有其他車輛或者危險狀況、保持司機在正確的車道行駛以及顯示駕駛員的盲點。

 

　

　

                                                                                                       圖 1. ADAS 系統框圖

　　
圖 1 為 ADAS 系統如何利用 MRAM 和 NOR 閃存的簡化框圖。外部 NOR 閃存通常用于存儲啟動代碼。然而，ADAS 系統中的各種傳感器通過 CAN(控制器局域網)接口定期向 MCU 發送數據。MCU 運行自適應算法，檢查是否可能碰撞或已經發生碰撞。處理算法的運行時間變量和傳感器的當前狀態則存儲在 MCU 的存儲器中。

當算法檢測到事故時，安全氣囊控制模塊即時啟動備用電源并打開安全氣囊，確保在事故期間斷電也能部署應對。事故發生時的傳感器狀態也應立即存儲到非易失性存儲器以作數據記錄。這些數據可以有效地幫助了解事故原因，促使汽車制造商生產更加先進的安全系統，同時輔助保險公司判斷索賠是否有效。

 

行車記錄儀 (EDR) 是用于記錄事故發生前各個重要子系統數據的系統?？梢园惭b在 ADAS 主控單元，或者安裝在另一個接收重要傳感器數據并與 ADAS MCU 進行通信的 MCU 中。如今，工程師可以使用多核設備為 EDR 功能提供一個專用的完整 CPU 核，

　　
EDR 通過測量汽車前部壓力傳感器的撞擊力、車速、發動機轉速、轉向輸入、油門位置、制動狀態、安全帶狀態(檢測乘客)、輪胎氣壓、警告信號以及安全氣囊打開狀態，從而判斷碰撞嚴重程度。并且在汽車碰撞前和碰撞期間記錄以上數據。顯然，微控制器不能等到事故發生才開始記錄數據。因此，微控制器需要連續存儲數據。所以，EDR 需要一個具有幾乎無限寫次數的非易失性存儲器。

　　
MRAM 存儲器比 ADAS 的傳統 EEPROM 擁有更多優勢。無需寫等待時，幾乎可以實時存儲重要數據(實際10us 存儲時間)，這一點對 ADAS 來說至關重要。EEPROM 通常需要超過 10 毫秒的寫等待時間，因此不適用于高安全性應用?！RAM 同時具備無寫延遲和高速時鐘速度，非常適合需要快速寫入大量數據的應用。使用 SPI 時，設計師可以自由決定　MRAM的寫入字節數。把一個或兩個字節寫入　MRAM 的隨機位置時，寫入周期約為 1 微秒。反觀 EEPROM 或閃存，則需要 5 - 10 毫秒的寫入周期。

　　
與 EEPROM 或閃存不一樣的是，　MRAM 無需頁面緩沖區。在接收每個字節的第 8 位之后，　MRAM 立即寫入每個數據字節。這意味著，系統存儲器密度增長時，工程師不必擔心頁面緩沖區大小的變化。

就寫入耐久性而言，　MRAM可以支持100億次寫操作，遠遠超過 EEPROM 的 100萬次以及閃存 的10萬次。因此，MRAM 可以用作追蹤數據記錄器，可以不斷寫入數據。此外，MRAM 的寫入和讀取的消耗功率非常低(例如，1 Mhz 時為 300 微安)，因此非常適用于事故引起斷電時需要使用低功率備用電源或通過電容寫入數據的 ADAS。與其他非易失性存儲器相比，　MRAM 的待機電流也低得多(通常為 100 微安)。

 

本文關鍵詞：MRAM

 

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