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オートモーティブアプリケーション向け
SDメモリカード
SDA Nov. 30th, 2017
ATP Electronics Inc. ビジネスディベロップメント部門 吉澤由美
ATP Confidential © 2017 ATP Electronics, Inc. 2
オートモーティブ製品ライフサイクル
Product Life Cycle (PLC)
 製品開発設計及び生産はオートモーティブ用途、インダストリアル用途、コン
シューマー用途により異なります。
インダストリーにより評価、承認サイクルも著しく異なります。
オートモーティブ
インダストリアル
コンシューマー
エレクトロニクス
時間
設計フェーズ 生産
維持フェーズ
ATP Confidential © 2017 ATP Electronics, Inc. 3
オートモーティブの前進
 ここ数年でエレクトロニクスによる自動化は驚異的なレベルで進め
られています。
時間
自動化
レベル
低
高 Autonomous
Vehicle
Passive Safety
Active Safety
Connected Vehicle
(V2X)
1990 2000 2010 20402020 2030
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オートモーティブトレンド
従来のアプリケーションから今後のアプリケーション
Note: EDR (Event Data Recorder)
時間
更なる
コネクティビティ―・
自動化・セーフティー
機能
低
高
GPS/Navigation
IVI
Infotainment
EDR/Tachograph
Telematics
Drive Recorder
ADAS/DMS
Autonomous Car
Read-intensive
読み出し中心
Write-intensive
書き込み中心
Mixed (R/W-intensive)
読み出し・書き込み
 主な違い:
• 読み出し中心 --------------------> 書き込み/読み出し (データ中心)
• エンターテイメント ---------------------> セーフティー (特にアクティブセーフティ)
• 自動化レベル 低 -----> レベル高(ネットワーク通信/ウェブ)
• データベース--------------------------> データ強化された運転
• データ交換量-----> 高容量ストレージが要求される
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データの信頼性へのチャレンジ
 それぞれの問題カテゴリー :
オートモーティブアプリケーションには常に環境へのチャンレンジが
存在し、一方で特定アプリケーションの要求は様々である。
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オートモーティブ市場においてカードは次のような性質を
持たなければならない
 カードは拡張温度動作範囲で柔軟に対応。
 信頼性と効率的な電力を兼ねる。
 エラー検出とその修正機能を持つこと。
 摩耗を分散し、耐久性と寿命向上のアルゴリズムを持ち合わせる。
SDメモリカードは一貫した動作、 時間の経過とともにパフォーマンスが落ちてはい
けない。事故などによるパワーロスでの性能維持は、多くのニーズを満たすのに
不可欠である。
自動車および(ナビ)ヘッドユニットメーカーは、信頼性の高いストレージソリューションとして、
リムーバブルデジタルストレージデバイスであるSDメモリカードに注目しています。
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チャレンジ: 信頼性の劣化
 NANDフラッシュの性質と品質は設計のばらつきと製造プロセスにより悪化していく。
チップシュリンクは低コストメリットをもたらす反面、信頼性への妥協となってしまう。
時間
メモリの信頼性
自動化レベル
安全性とコネクティビ
ティ―デマンド インダストリートレンド
高
低
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チャレンジとソリューション
 チャレンジ
 ソリューション
環境の変化と車に伴う衝撃、振動、高温低温等の温度変化、更には不安定
な電源供給の状況はメモリカードにとって常にチャレンジである。
SDメモリカード製造業者はシビアな温度条件下で耐久性試験を
実施するなど、このような環境問題を解決させている。
この市場向けに設計されるカードは、設計段階で極端な状況を考慮しなけ
ればならない。
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チャレンジとソリューション
 チャレンジ:リード/プログラムディスターブ、NANDアーキテクチャの課題
近隣のセルは電荷があればリークがおき、所謂ディスターブと
なる。特定できず修正ができなければデータ破損につながる。
リードディスターブは読み出し中心オペレーション、すなわちナビゲー
ション/GPSのような地図の読み出しで書き込まれたデータを含むアー
キテクチャ内の行と隣接しているフレッシュメモリセル電荷がリークし
た時に起きる
 ソリューション
まず、カード内の特定アルゴリズムにより定期的にセルをチェックし、影響を緩和、 以前と同じ状態である
かを確認。次に意図しない変化があれば、オートリフレッシュでエラーを修正し、ターゲットセルに
電荷があたり、正しいデータを確保する。
頻繁な読み出し
 Auto Refresh
(to mitigate Read disturb)
アクセスが滅多にない/読
み出されないエリア
 Dynamic Data Refresh
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One size doesn’t fit all.
単一ソリューションでは様々な使い方、アプリケーション、要求に伴う全ての問題は解決できません。
カスタマイズ
サービス
インタグレーション
HW/SW/FW/テスト
トレンド
全ての要望をかなえることはできない!
オートモーティブアプリケーションでは適切な製品の選定は不可欠である。SDカードは様々な条件下で
データの耐久性を実証するために、自動車メーカーや機器メーカーが管理しているテストを合格しなけれ
ばならない。
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オートモーティブに求められる
品質ポリシーと認証
 オートモーティブアプリケーションの要件では、極端な動作条件で高性能と安定性、耐久性、信頼性を備え
たストレージデバイスが求められます。
 自動車業界の要件と規格には、製品品質管理のためのISO/TS16949、ISO9001、ISO14001、VDA6.3など
があります。 またSDカードメーカーは、AEC-Q100準拠のテスト項目、PPAP(生産部品承認プロセス)、
IMDS(International Material Data System)のIVI(車載インフォテイメント)テストプランを持ち合わせて
おく必要があります。
• Ensuring the reliability &
function of new NAND die
• Screening out manufacturing
defects and assuring complete
reliability
at scale
NAND IC Level Mass Production Level
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アプリケーション
 車載IVIシステム
 ADAS(先進運転支援システム), DMS(ド
ライビングモニタリングシステム)
 イベントデータレコーダ・タコグラフ
 ナビゲーションシステム
 ドライブレコーダー
 車載インフォテイメント/リアシート/エンタ
ーテイメントシステム
 フリート管理
 車載コンピューター
 自動車テレマティクス
車載メモリソリューション用のSDカードは、自動車のライフサイクル
を最初から最後までサポートするために、世界中のOEM、ティア1
&2のオートモーティブ製品/サービスプロバイダによって支持され
ています。
アプリケーション:オートモーティブ
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製品の長期供給と可用性
 洗練された開発プランは、高品質製品供給の安定に役立ちます。
 SDカードメーカーは、顧客の産業とメモリ開発の間でさまざまな製品ライフサイ
クルを理解し、顧客の製品ライフサイクル寿命の問題を緩和する必要がありま
す。
NAND
サプライヤー
自動車 Tier-1
OEMs
長期的な
パートナーシップ
 安定供給
 テクニカルサポート
e.g. 定期的なロードマップと BOM アップ
デート
 スムースな評価と移行
 製品の可用性
 カスタマイズソリューション
 BOMコントロール
 PCN/EOL
 サービス向上
顧客要求との
認識合わせ
SD カードメーカー
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ご清聴ありがとうございました。
yumi@tw.atpinc.com

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オートモーティブアプリケーション向け SDメモリカード ATP Electronics Inc.

  • 1. ATP Confidential © 2017 ATP Electronics, Inc. 1 オートモーティブアプリケーション向け SDメモリカード SDA Nov. 30th, 2017 ATP Electronics Inc. ビジネスディベロップメント部門 吉澤由美
  • 2. ATP Confidential © 2017 ATP Electronics, Inc. 2 オートモーティブ製品ライフサイクル Product Life Cycle (PLC)  製品開発設計及び生産はオートモーティブ用途、インダストリアル用途、コン シューマー用途により異なります。 インダストリーにより評価、承認サイクルも著しく異なります。 オートモーティブ インダストリアル コンシューマー エレクトロニクス 時間 設計フェーズ 生産 維持フェーズ
  • 3. ATP Confidential © 2017 ATP Electronics, Inc. 3 オートモーティブの前進  ここ数年でエレクトロニクスによる自動化は驚異的なレベルで進め られています。 時間 自動化 レベル 低 高 Autonomous Vehicle Passive Safety Active Safety Connected Vehicle (V2X) 1990 2000 2010 20402020 2030
  • 4. ATP Confidential © 2017 ATP Electronics, Inc. 4 オートモーティブトレンド 従来のアプリケーションから今後のアプリケーション Note: EDR (Event Data Recorder) 時間 更なる コネクティビティ―・ 自動化・セーフティー 機能 低 高 GPS/Navigation IVI Infotainment EDR/Tachograph Telematics Drive Recorder ADAS/DMS Autonomous Car Read-intensive 読み出し中心 Write-intensive 書き込み中心 Mixed (R/W-intensive) 読み出し・書き込み  主な違い: • 読み出し中心 --------------------> 書き込み/読み出し (データ中心) • エンターテイメント ---------------------> セーフティー (特にアクティブセーフティ) • 自動化レベル 低 -----> レベル高(ネットワーク通信/ウェブ) • データベース--------------------------> データ強化された運転 • データ交換量-----> 高容量ストレージが要求される
  • 5. ATP Confidential © 2017 ATP Electronics, Inc. 5 データの信頼性へのチャレンジ  それぞれの問題カテゴリー : オートモーティブアプリケーションには常に環境へのチャンレンジが 存在し、一方で特定アプリケーションの要求は様々である。
  • 6. ATP Confidential © 2017 ATP Electronics, Inc. 6 オートモーティブ市場においてカードは次のような性質を 持たなければならない  カードは拡張温度動作範囲で柔軟に対応。  信頼性と効率的な電力を兼ねる。  エラー検出とその修正機能を持つこと。  摩耗を分散し、耐久性と寿命向上のアルゴリズムを持ち合わせる。 SDメモリカードは一貫した動作、 時間の経過とともにパフォーマンスが落ちてはい けない。事故などによるパワーロスでの性能維持は、多くのニーズを満たすのに 不可欠である。 自動車および(ナビ)ヘッドユニットメーカーは、信頼性の高いストレージソリューションとして、 リムーバブルデジタルストレージデバイスであるSDメモリカードに注目しています。
  • 7. ATP Confidential © 2017 ATP Electronics, Inc. 7 チャレンジ: 信頼性の劣化  NANDフラッシュの性質と品質は設計のばらつきと製造プロセスにより悪化していく。 チップシュリンクは低コストメリットをもたらす反面、信頼性への妥協となってしまう。 時間 メモリの信頼性 自動化レベル 安全性とコネクティビ ティ―デマンド インダストリートレンド 高 低
  • 8. ATP Confidential © 2017 ATP Electronics, Inc. 8 チャレンジとソリューション  チャレンジ  ソリューション 環境の変化と車に伴う衝撃、振動、高温低温等の温度変化、更には不安定 な電源供給の状況はメモリカードにとって常にチャレンジである。 SDメモリカード製造業者はシビアな温度条件下で耐久性試験を 実施するなど、このような環境問題を解決させている。 この市場向けに設計されるカードは、設計段階で極端な状況を考慮しなけ ればならない。
  • 9. ATP Confidential © 2017 ATP Electronics, Inc. 9 チャレンジとソリューション  チャレンジ:リード/プログラムディスターブ、NANDアーキテクチャの課題 近隣のセルは電荷があればリークがおき、所謂ディスターブと なる。特定できず修正ができなければデータ破損につながる。 リードディスターブは読み出し中心オペレーション、すなわちナビゲー ション/GPSのような地図の読み出しで書き込まれたデータを含むアー キテクチャ内の行と隣接しているフレッシュメモリセル電荷がリークし た時に起きる  ソリューション まず、カード内の特定アルゴリズムにより定期的にセルをチェックし、影響を緩和、 以前と同じ状態である かを確認。次に意図しない変化があれば、オートリフレッシュでエラーを修正し、ターゲットセルに 電荷があたり、正しいデータを確保する。 頻繁な読み出し  Auto Refresh (to mitigate Read disturb) アクセスが滅多にない/読 み出されないエリア  Dynamic Data Refresh
  • 10. ATP Confidential © 2017 ATP Electronics, Inc. 10 One size doesn’t fit all. 単一ソリューションでは様々な使い方、アプリケーション、要求に伴う全ての問題は解決できません。 カスタマイズ サービス インタグレーション HW/SW/FW/テスト トレンド 全ての要望をかなえることはできない! オートモーティブアプリケーションでは適切な製品の選定は不可欠である。SDカードは様々な条件下で データの耐久性を実証するために、自動車メーカーや機器メーカーが管理しているテストを合格しなけれ ばならない。
  • 11. ATP Confidential © 2017 ATP Electronics, Inc. 11 オートモーティブに求められる 品質ポリシーと認証  オートモーティブアプリケーションの要件では、極端な動作条件で高性能と安定性、耐久性、信頼性を備え たストレージデバイスが求められます。  自動車業界の要件と規格には、製品品質管理のためのISO/TS16949、ISO9001、ISO14001、VDA6.3など があります。 またSDカードメーカーは、AEC-Q100準拠のテスト項目、PPAP(生産部品承認プロセス)、 IMDS(International Material Data System)のIVI(車載インフォテイメント)テストプランを持ち合わせて おく必要があります。 • Ensuring the reliability & function of new NAND die • Screening out manufacturing defects and assuring complete reliability at scale NAND IC Level Mass Production Level
  • 12. ATP Confidential © 2017 ATP Electronics, Inc. 12 アプリケーション  車載IVIシステム  ADAS(先進運転支援システム), DMS(ド ライビングモニタリングシステム)  イベントデータレコーダ・タコグラフ  ナビゲーションシステム  ドライブレコーダー  車載インフォテイメント/リアシート/エンタ ーテイメントシステム  フリート管理  車載コンピューター  自動車テレマティクス 車載メモリソリューション用のSDカードは、自動車のライフサイクル を最初から最後までサポートするために、世界中のOEM、ティア1 &2のオートモーティブ製品/サービスプロバイダによって支持され ています。 アプリケーション:オートモーティブ
  • 13. ATP Confidential © 2017 ATP Electronics, Inc. 13 製品の長期供給と可用性  洗練された開発プランは、高品質製品供給の安定に役立ちます。  SDカードメーカーは、顧客の産業とメモリ開発の間でさまざまな製品ライフサイ クルを理解し、顧客の製品ライフサイクル寿命の問題を緩和する必要がありま す。 NAND サプライヤー 自動車 Tier-1 OEMs 長期的な パートナーシップ  安定供給  テクニカルサポート e.g. 定期的なロードマップと BOM アップ デート  スムースな評価と移行  製品の可用性  カスタマイズソリューション  BOMコントロール  PCN/EOL  サービス向上 顧客要求との 認識合わせ SD カードメーカー
  • 14. ATP Confidential © 2017 ATP Electronics, Inc. 14 ATP Confidential © 2017 ATP Electronics, Inc. ご清聴ありがとうございました。 yumi@tw.atpinc.com

Editor's Notes

  1. <Presentation> For illustration purposes, we defined a realistic base case scenario as a reference point. However, it should be noted that market development and future industry dynamics depend on a broad range of critical factors. Hence, we calculated different scenarios in our market model, which range from very optimistic to very pessimistic. ***Service*** Auto buyers will come to regard the car as a bundle of services, rather than a package of hardware. Many consumers will still want to own their own cars, but they will increasingly favor convenience, digital services, and ability to upgrade over performance and perhaps over durability. Product Life Cycle Together, they will not only have an effect on the car itself, but also transform the organizations that design, engineer, assemble, and sell it and the way value is delivered to the customer (see text box 3). Whereas OEMs traditionally tend to follow a 5- to 7-year development cycle, major software releases are usually delivered every one to two years, with many cloud-based services updated on a continuous basis. While cars go through lengthy technical and regulatory approval processes, software services in the cloud are often tested on the fly, sometimes with multiple versions online at once. We expect the automotive industry to move towards this trend, which will have major implications for processes and governance across functions, from R&D and production via the supply chain t 採用標準化的產品,標準的硬體、標準的作業系統等做法;此 外,一般「3C」電子產品的開發週期為 3-6 個月,產品生命週期為 6-12 個月, 這與汽車的開發週期通常長達 2-3 年,產品使用期通常超過 5 年,甚至更長達 10 年以上,零組件從認證到裝車上市,至少要經過 1-2 年時間,有著很大差別o sales, marketing, and after-sales services.
  2. <Presentation> The automotive industry is moving to a new era with the driving force of the Internet of Things. The Internet of Vehicles (IoV) defines the increasing importance of not only solid connectivity but also abundant data processing amongst vehicles at various stages. Over the years these stages have been evolving from passive safety, active safety, connected vehicle (V2X) and future-trending autonomous vehicle; the level of automation involved is increasing accordingly. Simultaneously, the core of development stages highlights the demands of effective and accurate information transmission and data processing in the network of relevant objects. Passive Safety : e.g. airbag Active Safety: sensors fusion technology -> Connected Vehicle Autonomous Vehicle Autonomous Car: A car which is capable of fulfilling the operational functions of a traditional car without a human operator Connected Car: A car which has technology enabling it to connect to devices within the car, as well as external networks such as the internet IPO model (Input-Process-Output) In pursuit of real-time responsiveness, data accuracy and consistency, data integrity is primarily required through the entire operation process – input, process and output; the need of high performance and high capacity storage devices is becoming inevitable. for OEM manufacturers the autonomous car will be seen as a bundle of driver-assistance features — from “passive” features such as the parking assistance systems available today, to semi-autonomous systems that allow drivers to take control at any time. ********************************************************************************************************************************* The role of NAND Flash Storage in Emerging Connected Automotive Applications Reference 對於各種不同功能特性(Features)的汽車電子產品(包括U行動通/資訊 U(Telematics)、U多媒體視訊及娛樂U(Infotainments)、U防護及保全U(Protect & Security)、 U安全駕駛輔助U(Safe-driving Assist)、U乘適及便利U(Comfort & Easy)、U潔能及省電 U(Clean & Lean)等六大功能走向),及其相關技術(Technology)整合應用的發展需求 (未來汽車電子之技術應用範疇至少涵蓋了U電控、U U感測、U U數位影音、U U光電、U U通訊 U及U行動資訊U等六大領域技術應用),以及OEM、AM市場的走向(Trends),皆應持 續不斷的深入鑽研。 採用標準化的產品,標準的硬體、標準的作業系統等做法;此 外,一般「3C」電子產品的開發週期為 3-6 個月,產品生命週期為 6-12 個月, 這與汽車的開發週期通常長達 2-3 年,產品使用期通常超過 5 年,甚至更長達 10 年以上,零組件從認證到裝車上市,至少要經過 1-2 年時間,有著很大差別。 就市場行銷面而言,汽車電子產品主要有兩大市場,一個是直接由車廠採 購,進行原廠內裝(Original Equipment,OE),另一個則是消費者自行添購的後 裝市場(After Market,AM)。基本上,車輛動力、底盤系統及安全類相關的產 品,主導權通常掌控在車廠或一階系統供應商,因此多半由車廠與零組件或 ICT 業者共同開發;而駕駛資訊系統、車用影音或導航系統等產品,因較不影響車 輛主要控制系統,則多半由消費者主導,透過後裝市場取得。整體而言,國內 投入汽車電子產業的廠商,目前仍以經營AM市場為主,外銷到歐、美等市場, 但就長久來看,要讓產品更具競爭力,就必須切入原廠 OEM/ODM 系統,加深 與汽車供應鏈的結合。 Durable customer relationship DEALERS STILL PART OF EQUATION Multiple channels and formats will coexist to satisfy different market segments
  3. <Presentation> The automotive industry is moving to a new era with the driving force of the Internet of Things. The Internet of Vehicles (IoV) defines the increasing importance of not only solid connectivity but also abundant data processing amongst vehicles at various stages. Over the years these stages have been evolving from passive safety, active safety, connected vehicle (V2X) and future-trending autonomous vehicle; the level of automation involved is increasing accordingly. Simultaneously, the core of development stages highlights the demands of effective and accurate information transmission and data processing in the network of relevant objects. Passive Safety : e.g. airbag Active Safety: sensors fusion technology -> Connected Vehicle Autonomous Vehicle Autonomous Car: A car which is capable of fulfilling the operational functions of a traditional car without a human operator Connected Car: A car which has technology enabling it to connect to devices within the car, as well as external networks such as the internet IPO model (Input-Process-Output) In pursuit of real-time responsiveness, data accuracy and consistency, data integrity is primarily required through the entire operation process – input, process and output; the need of high performance and high capacity storage devices is becoming inevitable. for OEM manufacturers the autonomous car will be seen as a bundle of driver-assistance features — from “passive” features such as the parking assistance systems available today, to semi-autonomous systems that allow drivers to take control at any time. ********************************************************************************************************************************* The role of NAND Flash Storage in Emerging Connected Automotive Applications Reference 對於各種不同功能特性(Features)的汽車電子產品(包括U行動通/資訊 U(Telematics)、U多媒體視訊及娛樂U(Infotainments)、U防護及保全U(Protect & Security)、 U安全駕駛輔助U(Safe-driving Assist)、U乘適及便利U(Comfort & Easy)、U潔能及省電 U(Clean & Lean)等六大功能走向),及其相關技術(Technology)整合應用的發展需求 (未來汽車電子之技術應用範疇至少涵蓋了U電控、U U感測、U U數位影音、U U光電、U U通訊 U及U行動資訊U等六大領域技術應用),以及OEM、AM市場的走向(Trends),皆應持 續不斷的深入鑽研。 採用標準化的產品,標準的硬體、標準的作業系統等做法;此 外,一般「3C」電子產品的開發週期為 3-6 個月,產品生命週期為 6-12 個月, 這與汽車的開發週期通常長達 2-3 年,產品使用期通常超過 5 年,甚至更長達 10 年以上,零組件從認證到裝車上市,至少要經過 1-2 年時間,有著很大差別。 就市場行銷面而言,汽車電子產品主要有兩大市場,一個是直接由車廠採 購,進行原廠內裝(Original Equipment,OE),另一個則是消費者自行添購的後 裝市場(After Market,AM)。基本上,車輛動力、底盤系統及安全類相關的產 品,主導權通常掌控在車廠或一階系統供應商,因此多半由車廠與零組件或 ICT 業者共同開發;而駕駛資訊系統、車用影音或導航系統等產品,因較不影響車 輛主要控制系統,則多半由消費者主導,透過後裝市場取得。整體而言,國內 投入汽車電子產業的廠商,目前仍以經營AM市場為主,外銷到歐、美等市場, 但就長久來看,要讓產品更具競爭力,就必須切入原廠 OEM/ODM 系統,加深 與汽車供應鏈的結合。 Durable customer relationship DEALERS STILL PART OF EQUATION Multiple channels and formats will coexist to satisfy different market segments
  4. <Presentation> For illustration purposes, we defined a realistic base case scenario as a reference point. However, it should be noted that market development and future industry dynamics depend on a broad range of critical factors. Hence, we calculated different scenarios in our market model, which range from very optimistic to very pessimistic. ***Service*** Auto buyers will come to regard the car as a bundle of services, rather than a package of hardware. Many consumers will still want to own their own cars, but they will increasingly favor convenience, digital services, and ability to upgrade over performance and perhaps over durability. Environmental constraints Application Specific demand - Red intensive: GPS/IVI - Write intensive: Drive Recorder/EDR - Mixed: Telematics/ADAS/DMS
  5. <Presentation> The act of shrinking a die is to create a somewhat identical circuitry using a more advanced fabrication process, usually involving an advance of lithographic node. This reduces overall costs of a chip company, as the absence of major architectural changes to the processor lowers research and development costs, while at the same time allowing more processor dies to be manufactured on the same piece of silicon wafer, resulting in less cost per product sold. Die shrinks are beneficial to end-users as shrinking a die reduces the current used by each transistor switching on or off in semiconductor devices while maintaining the same clock frequency of a chip, making a product with less power consumption (and thus less heat production), increased clock rate headroom, and lower prices. Since the cost to fabricate a 200-mm or 300-mm silicon wafer is proportional to the number of fabrication steps, and not proportional to the number of chips on the wafer, die shrinks cram more chips onto each wafer, resulting in lowered manufacturing costs per chip. - NAND Quality – Shrinking lithography - Uneven manufacturing quality of ICs/NAND flash per module - Data reliability, Data retention and endurance are heavily impacted RBER (Raw Bit Error Rate), ELFR (Early Life Failure Rate, Fewer electrons stored per cell - Temperature Influence - NAND flash reliability heavily influenced by the variations in temperature The changes of the charge distribution in NAND flash might cause ill-effects like data retention decreases or data loss. 隨著NAND半導體製程微縮使得成本下降的同時,品質和可靠的寬容度也大幅下降,因為在僅存非常微小的設計和操作空間之下,NAND的使用限制日漸複雜