用于车载应用的 NVMe SSD 高级散热解决方案和系统集成服务提升性能和可靠性
从监控和工厂自动化到人工智能 (AI) 应用程序的数据处理，高效存储来自相机的大量信息的需求正在迅速增长。 市场研究公司 Statistics MRC 认为，全球工业机器视觉市场将从 8.54 年的 2017 亿美元扩大到 16.89 年的 2026 亿美元，而 Allied Market Research 预测全球汽车摄像头市场将实现近 10% 的年增长率，到 24.1 年达到 2025 亿美元.
图 1：高效存储大量基于视觉的数据的需求正在增长
在人工智能方面，使用机器学习的应用程序呈爆炸式增长，通过分析大量基于视觉的数据来识别模式。 这些应用程序需要可靠、大容量、高性能的存储。
我们距离完全实现的自动驾驶汽车可能还有很长的路要走，但许多顶级豪华汽车将提供自动泊车功能，这可以通过传感器、视觉数据存储等尖端技术实现，和人工智能。 随着监控、车载数据记录和自动驾驶等运输领域应用的技术不断改进，对高效存储大量基于视觉的数据的需求日益增长。 所有这些应用程序都需要可靠、大容量、高性能的存储。 在许多情况下，此类系统可能还需要在具有宽温度范围、强烈振动水平、相当大的湿度和/或不稳定电源的挑战性环境中运行。
例如，考虑一下 UPS 卡车司机在寒冷的冬夜连续几个小时穿越全国。 或者，一辆汽车在酷暑中停在洛杉矶市中心的车流中。
在许多情况下，此类系统可能还需要在具有挑战性的环境中运行，例如制造设施、车辆或飞机的机身或户外。 虽然基于非易失性 NAND 闪存构建的 SSD 是首选技术，但在工业或“非消费”应用中部署 SSD 时可能会出现问题。 除了 NAND 闪存性能之外，可靠性和耐用性也会随着存储密度的增加而降低。
在一个这样的案例中，研华支持了一个涉及车载视频记录和数据记录系统的项目。 要求：一个外形非常小巧的大容量数据收集系统，可以利用使用 NVMe 通信协议的 PCIe SSD 的性能。 整个系统专为全球部署而设计，必须在 -20C 至 70C 的温度范围内运行。 虽然在系统中应用多个 NVMe SSD 可提供出色的吞吐量和强大的性能，但将 6 到 12 个高功耗 NVMe SSD 放在一起也会产生大量热量。 由于系统必须非常紧凑并且需要适合车载应用，因此散热是一个主要障碍。
在这种情况下，研华的 SQFlash 920 NVMe SSD 提供了完美的解决方案。 这些固态硬盘采用东芝的 BiCS 3D NAND 闪存技术，每个驱动器支持高达 8 TB 的容量，并配备内置电源故障保护和先进的安全技术。
图 2：研华的 SQFlash SSD
- 断电保护： 当电压降至 2.9V 以下时，控制器会停止所有内存活动，以防止写入或访问无效数据。 电源恢复后，数据完整性检查会评估数据有效性并采取纠正措施，以消除因闪存写入不完整而导致数据不正确的可能性。
- 电源下降捕手： 即使是小于 1 毫秒的电源下降（在许多工业场景中并不罕见）也会影响读/写功能或导致设备冻结。 借助 Power Drop Catcher，嵌入式复位 IC 可限制复位时序，以处理可能由电压降引起的故障。
- 同花顺经理： DRAM 部署为通过充当控制器和需要供电的存储之间的缓存来提高 SSD 性能和耐用性。 Flush Manager 通过确保在电源故障或电源不稳定的情况下仅将有效数据存储在闪存中而不是缓存中来提供数据完整性。
- 稳压器： 该集成功能基于钽电容器阵列，当内置电压检测器检测到不稳定的电源输入（低于 4.75 V 或高于 5.25 V）时，可为闪存和 DRAM 缓存提供稳定的电源。
保持存储数据的安全是另一个重要的考虑因素。 SQFlash SSD 通过各种高级数据安全功能解决了这个问题，这些功能包括通过 SSD 固件设置锁定读取和写入命令的功能，以及快速或紧急擦除选项。
凭借研华在热管理和嵌入式系统设计方面的重要专业知识，SSD 采用了创新的散热器设计，与纯粹依赖热节流作为唯一被动温度控制的 NVMe SSD 相比，有助于将内部温度降低高达 30C（这也减缓了显着降低 SSD 性能）。 为了最大程度地散热，这些散热器与导热硅脂结合使用，提供出色的机械灵活性，以避免因突然的温度变化而对 SSD 组件造成物理损坏的风险。 由于 NVMe SSD 内置热传感器，可以监控 SSD 工作温度、呈现 SMART 数据并自动控制系统风扇，以主动减少这个紧凑系统的热量。 客户通过具有 SSD PMQ（预测性维护质量）功能的研华 WISE-PaaS 云平台轻松访问热信息，并自动设置系统警报和/或调整工作负载的阈值。 最后，研华 SQFlash NVMe SSD 作为 TCG-OPAL 2.0 兼容驱动器，配备了研华的专利安全功能：“Flash Lock”。该功能使 SSD 能够在需要时自动与主板绑定。 它有助于保护数据免遭未经授权的访问，并进一步确保数据的机密性。
事实证明，这种高性能且坚固耐用的 NVMe SSD 解决方案非常适合客户的要求。 研华的设计能力和制造服务也有助于缩短客户最新产品的上市时间。 总的来说，客户对研华针对这个极其重要的新兴用例的解决方案非常满意。
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