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Tipos de almacenamiento para la conducción autónoma

Requisitos de los dispositivos de memoria

En la actualidad, el desarrollo de vehículos totalmente autónomos avanza más despacio de lo previsto inicialmente. Por eso se han reducido las expectativas de la conducción autónoma. Sin embargo, la digitalización de la cabina del conductor va acompañada de una creciente demanda de memoria para la industria del automóvil, ya que los coches se están convirtiendo cada vez más en un centro de datos móvil sobre ruedas. Por tanto, se ha producido un profundo cambio en la industria del almacenamiento, ya que el automóvil se ha convertido en el principal impulsor de las tecnologías de almacenamiento. Esto también cambiará el diseño del almacenamiento para satisfacer las necesidades de la industria automovilística. 

Al mismo tiempo, las tecnologías establecidas, como NOR flash, desempeñarán un papel de apoyo a los procesos de arranque rápido. Naturalmente, los conductores esperan que el coche arranque inmediatamente cuando giran la llave en el contacto.

El consumo de energía es otro reto, porque proporcionar centros de datos sobre ruedas requiere una gran potencia de cálculo. Esto no sólo se limita a los procesadores, sino también a la memoria. El consumo de energía se vuelve aún más crítico en los vehículos totalmente eléctricos y supone un reto de gestión térmica para los ingenieros de vehículos.

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Conducción autónoma

El grado de autonomía de los vehículos también influye en la cantidad y el tipo de almacenamiento de datos que acaba en un vehículo. El desarrollo actual está impulsado por el infoentretenimiento y el ADAS. Estas dos áreas se encuentran más en los Niveles 2 y 3.

Actualmente hay mucho margen de crecimiento en el segmento de los sistemas avanzados de asistencia al conductor (ADAS). Estos incluyen el control de crucero adaptativo, el mantenimiento de carril, el frenado automático, los sistemas de vigilancia del conductor y, en general, la digitalización del interior.

Cuando los OEM y proveedores de BMW, Audi, VW y otras marcas de coches conocidas aborden las implantaciones más avanzadas de los Niveles 4 y 5, tendrán que diseñar sistemas de datos aún más potentes y grandes. Actualmente, se espera que los datos de los Niveles 4 y 5 se sitúen en el rango de los exabytes.

Incluso para las aplicaciones de Nivel 2 y 3, hay tantos subsistemas diferentes que la información generada tendría que mostrarse como parte de un clúster mayor.

Incluso sin funciones de autoconducción, podría haber terabytes de datos distribuidos por todo el coche. Además, cada vez se instalan pantallas más grandes en los coches y las funciones avanzadas son cada vez más estándar en los vehículos de gama baja. Este desarrollo conduce automáticamente a unas necesidades de almacenamiento mayores y más rápidas, que pronto podrían llegar al terabyte.

Enorme aumento de los datos

A largo plazo, por supuesto, los vehículos autónomos se convertirán en algo habitual, sobre todo en sectores en los que los elevados costes laborales hacen que merezca la pena el cambio, como los taxis o el transporte de larga distancia. Hasta que llegue ese momento, se producirá un enorme aumento de la cantidad de datos de vehículos recogidos simultáneamente y de la necesidad de almacenarlos. Además, también cabe suponer una centralización del procesamiento de los datos de los vehículos.

La cantidad de datos que es necesario registrar también aumentará debido a conceptos como el Transporte como Servicio (TaaS). TaaS se refiere a la compra de kilómetros y viajes sin las molestias de la propiedad de un vehículo: compra y financiación de vehículos, mantenimiento, combustible, seguro y, a veces, incluso búsqueda y pago de instalaciones de almacenamiento. Utilizar TaaS significa no tener que lidiar con las molestias de la propiedad actual de un vehículo y seguir teniendo acceso al transporte que necesitas.

Aunque algunas funciones de los vehículos autónomos requieren comunicación en tiempo real, también hay casos en los que acumulas terabytes de datos durante varios días. Un ejemplo de ello es la gestión de flotas. El almacenamiento intercambiable de alta capacidad es cada vez más importante en estos ámbitos.

Sistemas de infoentretenimiento

Para los sistemas de infoentretenimiento con mapas de carreteras de resolución cada vez mayor, también es cada vez más necesaria una arquitectura de sistema que combine potencia informática y memoria. Como resultado, la capacidad de memoria flash sigue creciendo, al igual que la necesidad de productos de almacenamiento rápido como eMMC y UFS.

Otra opción es NVMe, una interfaz de software para conectar unidades SSD a través de PCI Express sin necesidad de controladores específicos del fabricante. Esta interfaz es óptima para el acceso paralelo y se supone que reduce la latencia y la sobrecarga, aumentando así la velocidad.

Y más allá de los sistemas de infoentretenimiento, hay mucho que anticipar a medida que los vehículos evolucionan y se conectan con proveedores de servicios externos para integrar aún más funcionalidades en el coche.

Navegación

El coche del futuro, como cualquier robot que pueda navegar por sí mismo, debe estar equipado con toda una serie de sensores, algoritmos y la potencia informática necesaria. Por ejemplo, hay sensores de imagen y visión que requieren potencia informática para procesar los datos. Estos sensores proporcionan información para la navegación y otras funciones del vehículo autónomo. Actualmente, la mayor parte de la potencia informática de los vehículos está orientada a trabajar con sistemas externos, como un satélite GPS para la navegación, y con el sistema de navegación interno a través de los sensores. Un algoritmo combinado procesa los datos muy rápidamente y responde con gran precisión. Sin embargo, siempre existe la posibilidad de que los vehículos queden desconectados de los sistemas de orientación externos debido a condiciones meteorológicas adversas y otras causas. Entonces los vehículos tienen que moverse por sí solos con su sistema interno. Para funcionar de forma independiente, estos sistemas necesitan, por tanto, su propia potencia de cálculo y memoria.

Distribución del almacenamiento

Aunque existe cierta necesidad de reducir el número de silos de datos separados en el vehículo, sigue siendo necesaria cierta segmentación: sería arriesgado alojar funciones ADAS críticas para la misión en el mismo soporte de almacenamiento de datos que el entretenimiento a bordo para los niños. Donde determinados subsistemas acceden a los datos desde un conjunto común en este clúster para equilibrar el coste y la eficiencia con la seguridad y la fiabilidad.

Esta segmentación de los distintos sistemas de automoción hace que las necesidades de almacenamiento sean algo diferentes, basándose en arquitecturas ya en uso en otros mercados, como el móvil o la IoT. 
En el propio vehículo, se está pasando de sistemas completamente aislados con su propia memoria, como la memoria flash de un sistema de infoentretenimiento, a un enfoque más unificado en el que todos los datos se almacenan en una gran memoria UFS, por ejemplo. 

Herramientas para el desarrollo

Para diseñar, probar y depurar diseños de memoria, se pueden utilizar analizadores de protocolos para ver el tráfico transmitido y descodificado, y programadores compatibles con diversos circuitos integrados de memoria.

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