在智能驾驶蓬勃发展的当下,汽车存储芯片市场正经历着一场深刻的变革,而 8GB 小容量智驾配套存储芯片陷入紧缺期,成为这场变革中的突出问题。
小容量存储芯片紧缺现状及成因
从去年四季度起,智驾基础芯片配套的 8GB 小容量存储芯片就陷入了紧缺状态,到今年 7 月,该类型芯片价格明显提高。这一局面是多重因素叠加的结果。一方面,随着各领域智能化水平提升,对存储芯片需求大增,上游存储颗粒原料供不应求,进而导致下游芯片短缺与涨价。另一方面,主要存储芯片厂商为追求高利润,纷纷转向大容量存储产品,对小容量存储芯片投入不足,使得能稳定供货的企业寥寥无几。
在传统汽车中,存储芯片多用于信息娱乐系统,呈现数量多、容量小的特点。但随着车载 LLM 大模型兴起以及 AEB 等基础智驾功能成为新车标配,整车的数据流量和计算量剧增,对存储芯片的需求也水涨船高。据佐思汽车研究数据,全球汽车存储芯片市场规模将从 2023 年的 43 亿美元左右增长至 2030 年的 170 亿美元以上,复合增长率高达 22%,汽车存储芯片在汽车半导体中的价值占比也将上升至 17.4%。
目前,三星电子是为数不多能实现 8GB 小容量存储芯片稳定供应的厂商,业内人士透露,其仅为大型智驾客户提供优惠价格的芯片供货,博世是其小容量存储芯片的重点客户。
汽车 LLM 崛起对存储芯片的影响
汽车存储芯片行业发展的主要驱动力在于汽车 LLM 的快速崛起。从 2D + CNN 小模型到 BEV + Transformer 基础模型,模型参数量大幅增长,计算需求激增。CNN 模型参数量通常小于 1000 万,而基础模型(LLM)参数量一般在 70 亿到 2000 亿之间,即便经过蒸馏,汽车模型参数量仍高达数十亿。
在 BEV + Transformer 基础模型中,尤其是采用 LLaMA 解码器架构的模型,Softmax 算子成为核心,但它的并行化能力弱于传统卷积算子,导致内存成为瓶颈。像 GPT 这样的内存密集型模型,对内存带宽要求更高,市面上常见的自动驾驶 SoC 常面临 “存储墙” 问题。
End - to - End 本质上嵌入了小型 LLM,随着 feed 数据量增加,基础模型参数不断增长。初始模型规模约 100 亿个参数,终将超 1000 亿个参数。小鹏汽车实验结果显示,在 10 亿、30 亿、70 亿、720 亿参数的模型中,参数规模越大、训练数据越多,模型能力和性能越好。
存储技术的发展与挑战
内存带宽决定推理计算速度的上限,目前 LPDDR5X 已广泛采用,但仍存在不足。除特斯拉外,目前所有汽车芯片仅支持 LPDDR5。JEDEC 已启动下一代 LPDDR6 标准研发,瞄准 6G 通信、L4 级自动驾驶以及沉浸式 AR/VR 等场景。LPDDR6 预计速率将超 10.7Gbps,甚至达 14.4Gbps,带宽和能效都将提升 50%,不过其量产可能要到 2026 年,车用 LPDDR6 或许还需更长时间。
除 LPDDR5X 外,GDDR6 或 GDDR7 也是一条发展路径。目前 GDDR6 难以流畅运行 100 亿参数的基础模型,而下一代 GDDR7 标准已发布,三星、SK 海力士和美光均推出相关产品。未来自动驾驶芯片可能采用混合内存架构,如用 GDDR7 处理高负载 AI 任务,用 LPDDR5X 进行低功耗通用计算,以平衡性能和成本。
此外,SK 海力士和三星正将 HBM 从数据中心向汽车等端侧应用迁移。SK 海力士能提供符合 AEC - Q 车规标准的 HBM 芯片,其 HBM2E 用于 Waymo 的 L4 级 Robotaxi,容量 8GB,传输速度达 3.2Gbps,带宽 410GB/s。但 HBM 存储价格远高于量产乘用车常用的 LPDDR5X、LPDDR5、LPDDR4X 等,不具备经济性。