Tradycyjny pojazd napędzany paliwem wymaga około 500 do 600 żetonów, a około 1000 lekkich samochodów mieszanych, hybryd typu plug-in i pojazdów wyłącznie elektrycznych wymaga co najmniej 2000 żetonów.
Oznacza to, że w procesie szybkiego rozwoju inteligentnych pojazdów elektrycznych, nie tylko zapotrzebowanie na zaawansowane chipy procesowe nadal będzie rosło, ale także zapotrzebowanie na tradycyjne chipy będzie nadal rosło.To jest MCU.Oprócz wzrostu liczby rowerów, kontroler domeny niesie ze sobą także nowe zapotrzebowanie na MCU o wysokim bezpieczeństwie, wysokiej niezawodności i dużej mocy obliczeniowej.
MCU, jednostka mikrokontrolera, znana jako jednoukładowy mikrokomputer/mikrokontroler/jednoukładowy mikrokomputer, integruje procesor, pamięć i funkcje peryferyjne w jednym chipie, tworząc komputer na poziomie chipa z funkcją sterowania.Stosowany jest głównie do przetwarzania i kontroli sygnału.Rdzeń inteligentnego systemu sterowania.
Mikrokontrolery i elektronika samochodowa, przemysł, komputery i sieci, elektronika użytkowa, sprzęt AGD i Internet Rzeczy są ściśle powiązane z naszym życiem.Elektronika samochodowa to największy rynek elektroniki samochodowej, a elektrony samochodowe stanowią 33% na całym świecie.
Struktura MCU
MCU składa się głównie z procesora centralnego, pamięci (ROM i RAM), interfejsu wejściowego i wyjściowego we/wy, portu szeregowego, licznika itp.
procesor: Central Processing Unit, centralny procesor, jest głównym elementem MCU.Komponenty mogą wykonywać operacje arytmetyczne na danych, przetwarzać zmienne bitowe i przesyłać dane.Części sterujące koordynują pracę zgodnie z określonym czasem sekwencyjnie, aby przeanalizować i wykonać instrukcje.
ROM: Pamięć tylko do odczytu to pamięć programu używana do przechowywania programów napisanych przez producentów.Informacje odczytywane są w sposób nieniszczący.Istota
Baran: Pamięć o dostępie swobodnym to pamięć danych, która bezpośrednio wymienia dane z procesorem i danych nie można zachować po utracie zasilania.Program można zapisywać i czytać w dowolnym momencie działania, co jest zwykle używane jako tymczasowy nośnik danych dla systemów operacyjnych lub innych uruchomionych programów.
Zależność między procesorem a MCU:
Procesor jest rdzeniem kontroli operacyjnej.Oprócz procesora, MCU zawiera również pamięć ROM lub RAM, która jest chipem na poziomie chipa.Typowe z nich to SOC (System On Chip), zwane chipami na poziomie systemu, które mogą przechowywać i uruchamiać kod na poziomie systemu, uruchamiać QNX, Linux i inne systemy operacyjne, w tym wiele jednostek procesorowych (CPU+GPU +DSP+NPU+pamięć masowa +jednostka interfejsu).
Cyfry MCU
Liczba odnosi się do szerokości MCU przetwarzającego dane.Im wyższa liczba cyfr, tym większa zdolność przetwarzania danych MCU.Obecnie najważniejsze są 8, 16 i 32 cyfry, z czego 32 bity stanowią najwięcej i szybko rosną.
W zastosowaniach elektroniki samochodowej koszt 8-bitowego MCU jest niski i łatwy w opracowaniu.Obecnie używany jest głównie do stosunkowo prostego sterowania, np. oświetleniem, deszczówką, oknami, siedzeniami i drzwiami.Jednakże w przypadku bardziej skomplikowanych aspektów, takich jak wyświetlacze wskaźników, systemy informacyjne rozrywki w pojeździe, systemy kontroli mocy, podwozie, systemy wspomagania jazdy itp., głównie 32-bitowe, oraz ewolucja iteracyjna elektryfikacji pojazdów, inteligencji i sieci, moc obliczeniowa wymagania dla MCU również są coraz wyższe.
Uwierzytelnianie samochodu MCU
Zanim dostawca MCU wejdzie do systemu łańcucha dostaw OEM, zazwyczaj konieczne jest uzyskanie trzech głównych certyfikatów: etap projektowania musi być zgodny z normą bezpieczeństwa funkcjonalnego ISO 26262, etap przepływu i pakowania musi być zgodny z AEC-Q001 ~ 004 i IATF16949, jak jak również na etapie testów certyfikacyjnych. Postępuj zgodnie z normą AEC-Q100/Q104.
Wśród nich norma ISO 26262 definiuje cztery poziomy bezpieczeństwa ASIL, od niskiego do wysokiego, A, B, C i D;AEC-Q100 dzieli się na cztery poziomy niezawodności, od niskiego do wysokiego, odpowiednio 3, 2, 1 i 0, 3, 2, 1 i 0. Istota Certyfikacja serii AEC-Q100 trwa zazwyczaj 1-2 lata, podczas gdy Certyfikacja ISO 26262 jest trudniejsza, a cykl jest dłuższy.
Zastosowanie MCU w branży inteligentnych pojazdów elektrycznych
Zastosowanie MCU w przemyśle motoryzacyjnym jest bardzo szerokie.Na przykład przedni stół to aplikacja obejmująca akcesoria nadwozia, układy zasilania, podwozie, rozrywkę informacyjną o pojeździe i inteligentną jazdę.Wraz z nadejściem ery inteligentnych pojazdów elektrycznych zapotrzebowanie ludzi na produkty MCU będzie jeszcze większe.
Elektryzacja:
1. System zarządzania baterią BMS: BMS musi kontrolować ładowanie i rozładowywanie, temperaturę i równoważenie akumulatora.Główna płyta sterująca wymaga MCU, a każda konsola podrzędna również wymaga jednego MCU;
2.Kontroler pojazdu VCU: Zarządzanie energią pojazdu elektrycznego wymaga zwiększenia sterownika pojazdu, a jednocześnie jest wyposażony w 32-bitowe mikrokontrolery wysokiej klasy, które różnią się od planów każdej fabryki;
3.Sterownik silnika/sterownik skrzyni biegów: wymiana zapasów, sterowanie falownikiem pojazdu elektrycznego MCU alternatywny sterownik silnika pojazdu na olej.Ze względu na dużą prędkość obrotową silnika należy zwolnić reduktor.Sterownik skrzyni biegów.
Inteligencja:
1. Krajowy rynek motoryzacyjny znajduje się obecnie w fazie penetracji dużych prędkości L2.Biorąc pod uwagę kompleksowe koszty i wydajność, producent OEM zwiększa funkcję ADAS, nadal przyjmując architekturę rozproszoną.Wraz ze wzrostem szybkości ładowania odpowiednio wzrasta również MCU przetwarzania informacji z czujnika.
2. Ze względu na rosnącą liczbę funkcji kokpitu rola nowych chipów o wyższej energii staje się coraz ważniejsza, a odpowiadający im status MCU spadł.
Rzemiosło
Samo MCU ma priorytetowe wymagania dotyczące mocy obliczeniowej i nie ma wysokich wymagań dla zaawansowanych procesów.Jednocześnie wbudowana pamięć masowa sama w sobie ogranicza również usprawnienie procesu MCU.Użyj procesu 28 nm w produktach MCU.Specyfikacje przepisów dotyczących pojazdów dotyczą głównie 8-calowych płytek.Niektórzy producenci, zwłaszcza IDM, zaczęli przesadzać na 12-calową platformę.
Obecne procesy 28 nm i 40 nm stanowią główny nurt rynku.
Typowe przedsięwzięcia w kraju i za granicą
W porównaniu z MCU klasy konsumenckiej i przemysłowej, MCU na poziomie samochodu ma wyższe wymagania w zakresie środowiska operacyjnego, niezawodności i cyklu dostaw.Ponadto wejście na rynek jest trudne, dlatego struktura rynku MCU jest ogólnie stosunkowo skoncentrowana.W 2021 roku pięć największych firm MCU na świecie stanowiło 82%.
Obecnie MCU na poziomie samochodu w moim kraju jest wciąż w fazie wprowadzania, a łańcuch dostaw ma ogromny potencjał w zakresie alternatywizacji na rynku lądowym i krajowym.
Czas publikacji: 8 lipca 2023 r