Wprowadzenie układu klasy kontrolnej
Układ sterujący odnosi się głównie do MCU (jednostki mikrokontrolera), to znaczy mikrokontroler, znany również jako pojedynczy układ scalony, ma za zadanie odpowiednio zmniejszyć częstotliwość i specyfikacje procesora, a także pamięć, timer, konwersję A/D, zegar, I /O port i komunikacja szeregowa oraz inne moduły funkcjonalne i interfejsy zintegrowane w jednym chipie. Realizując funkcję sterowania terminalem, ma zalety wysokiej wydajności, niskiego zużycia energii, programowalności i dużej elastyczności.
Schemat MCU poziomu wskaźnika pojazdu
Motoryzacja jest bardzo ważnym obszarem zastosowań MCU, według danych IC Insights, w 2019 roku globalne zastosowanie MCU w elektronice samochodowej stanowiło około 33%. Liczba MCUS używanych w każdym samochodzie w modelach z najwyższej półki jest bliska 100, od komputerów sterujących, przyrządów LCD, po silniki, podwozie, duże i małe elementy samochodu wymagające sterowania MCU.
Na początku 8- i 16-bitowe MCUS były używane głównie w samochodach, ale wraz z ciągłym ulepszaniem elektronizacji i inteligencji samochodów, liczba i jakość wymaganych MCUS również rośnie. Obecnie udział 32-bitowych MCUS w motoryzacyjnych MCUS osiągnął około 60%, z czego jądro serii Cortex firmy ARM, ze względu na niski koszt i doskonałą kontrolę mocy, jest głównym wyborem producentów motoryzacyjnych MCU.
Główne parametry samochodowego MCU obejmują napięcie robocze, częstotliwość roboczą, pojemność pamięci Flash i RAM, moduł czasowy i numer kanału, moduł ADC i numer kanału, typ i numer interfejsu komunikacji szeregowej, numer portu wejściowego i wyjściowego we/wy, temperaturę roboczą, opakowanie forma i poziom bezpieczeństwa funkcjonalnego.
Podzielone przez bity procesora, samochodowe MCUS można podzielić głównie na 8 bitów, 16 bitów i 32 bity. Wraz z unowocześnieniem procesu koszt 32-bitowego MCUS nadal spada i obecnie stał się on głównym nurtem, stopniowo zastępując aplikacje i rynki zdominowane w przeszłości przez 8/16-bitowy MCUS.
Po podzieleniu według obszaru zastosowania, samochodowy MCU można podzielić na domenę nadwozia, domenę mocy, domenę podwozia, domenę kokpitu i domenę inteligentnego prowadzenia. W przypadku domeny kokpitu i inteligentnej domeny napędu MCU musi mieć dużą moc obliczeniową i szybkie zewnętrzne interfejsy komunikacyjne, takie jak CAN FD i Ethernet. Obszar nadwozia wymaga również dużej liczby zewnętrznych interfejsów komunikacyjnych, ale wymagania dotyczące mocy obliczeniowej MCU są stosunkowo niskie, podczas gdy obszary zasilania i obudowy wymagają wyższej temperatury pracy i poziomów bezpieczeństwa funkcjonalnego.
Układ kontrolny domeny podwozia
Dziedzina podwozia związana jest z prowadzeniem pojazdu i składa się z układu przeniesienia napędu, układu napędowego, układu kierowniczego i układu hamulcowego. Składa się z pięciu podsystemów, a mianowicie układu kierowniczego, hamulcowego, zmiany biegów, przepustnicy i zawieszenia. Wraz z rozwojem inteligencji samochodowej, rozpoznawanie percepcji, planowanie decyzji i wykonywanie kontroli inteligentnych pojazdów stały się podstawowymi systemami w dziedzinie podwozi. Sterowanie przewodowe i sterowanie przewodowe to podstawowe elementy wykonawczej części automatycznej jazdy.
(1) Wymagania stanowiska
ECU domeny podwozia wykorzystuje wysokowydajną, skalowalną platformę bezpieczeństwa funkcjonalnego i obsługuje grupowanie czujników oraz wieloosiowe czujniki bezwładnościowe. W oparciu o ten scenariusz zastosowania zaproponowano następujące wymagania dla MCU w domenie obudowy:
· Wymagania dotyczące wysokiej częstotliwości i dużej mocy obliczeniowej, częstotliwość główna jest nie mniejsza niż 200 MHz, a moc obliczeniowa nie mniejsza niż 300 DMIPS
· Miejsce na dysku Flash wynosi nie mniej niż 2 MB, z fizyczną partycją Flash na kod i dane Flash;
· RAM nie mniej niż 512KB;
· Wysokie wymagania dotyczące poziomu bezpieczeństwa funkcjonalnego, mogą osiągnąć poziom ASIL-D;
· Obsługa 12-bitowego precyzyjnego przetwornika ADC;
· Obsługa 32-bitowego zegara o wysokiej precyzji i wysokiej synchronizacji;
· Obsługa wielokanałowego CAN-FD;
· Obsługa nie mniej niż 100M Ethernet;
· Niezawodność nie niższa niż AEC-Q100 Grade1;
· Wsparcie aktualizacji online (OTA);
· Obsługa funkcji weryfikacji oprogramowania sprzętowego (tajny algorytm narodowy);
(2) Wymagania dotyczące wydajności
· Część jądra:
I. Częstotliwość rdzenia: to znaczy częstotliwość zegara, gdy działa jądro, która jest używana do reprezentowania prędkości oscylacji cyfrowego sygnału impulsowego jądra, a częstotliwość główna nie może bezpośrednio odzwierciedlać prędkości obliczeniowej jądra. Szybkość działania jądra jest również powiązana z potokiem jądra, pamięcią podręczną, zestawem instrukcji itp.
II. Moc obliczeniowa: Do oceny można zwykle użyć DMIPS. DMIPS to jednostka, która mierzy względną wydajność zintegrowanego programu porównawczego MCU podczas jego testowania.
· Parametry pamięci:
I. Pamięć kodów: pamięć służąca do przechowywania kodu;
II. Pamięć danych: pamięć używana do przechowywania danych;
III.RAM: Pamięć używana do przechowywania tymczasowych danych i kodu.
· Autobus komunikacyjny: w tym specjalny autobus samochodowy i konwencjonalny autobus komunikacyjny;
· Urządzenia peryferyjne o wysokiej precyzji;
· Temperatura robocza;
(3) Wzór przemysłowy
Ponieważ architektura elektryczna i elektroniczna stosowana przez różnych producentów samochodów będzie się różnić, wymagania dotyczące komponentów w zakresie podwozia będą się różnić. Ze względu na różną konfigurację różnych modeli tej samej fabryki samochodów, wybór obszaru podwozia przez ECU będzie inny. Te rozróżnienia spowodują różne wymagania dotyczące MCU dla domeny podwozia. Na przykład Honda Accord wykorzystuje trzy chipy MCU w domenie podwozia, a Audi Q7 wykorzystuje około 11 chipów MCU w domenie podwozia. W 2021 roku produkcja samochodów osobowych marki chińskiej wyniesie około 10 milionów, z czego średni popyt na podwozia rowerowe domeny MCUS wynosi 5, a łączny rynek sięgnął około 50 milionów. Głównymi dostawcami MCUS w całej dziedzinie podwozi są Infineon, NXP, Renesas, Microchip, TI i ST. Tych pięciu międzynarodowych dostawców półprzewodników reprezentuje ponad 99% rynku obudów MCUS.
(4) Bariery branżowe
Z kluczowego technicznego punktu widzenia komponenty domeny podwozia, takie jak EPS, EPB, ESC są ściśle powiązane z bezpieczeństwem życia kierowcy, więc poziom bezpieczeństwa funkcjonalnego MCU domeny podwozia jest bardzo wysoki, zasadniczo ASIL-D wymagania poziomu. Ten poziom bezpieczeństwa funkcjonalnego MCU jest pusty w Chinach. Oprócz poziomu bezpieczeństwa funkcjonalnego, scenariusze zastosowań komponentów podwozia mają bardzo wysokie wymagania dotyczące częstotliwości MCU, mocy obliczeniowej, pojemności pamięci, wydajności urządzeń peryferyjnych, dokładności urządzeń peryferyjnych i innych aspektów. MCU w domenie obudowy utworzyło bardzo wysoką barierę branżową, która wymaga od krajowych producentów MCU rzucenia wyzwania i przełamania.
W zakresie łańcucha dostaw, ze względu na wymagania dotyczące wysokiej częstotliwości i dużej mocy obliczeniowej dla układu sterującego elementów domeny podwozia, procesowi i procesowi produkcji płytek stawiane są stosunkowo wysokie wymagania. Obecnie wydaje się, że aby spełnić wymagania częstotliwości MCU powyżej 200 MHz, wymagany jest proces co najmniej 55 nm. Pod tym względem krajowa linia produkcyjna MCU nie jest kompletna i nie osiągnęła poziomu produkcji masowej. Międzynarodowi producenci półprzewodników zasadniczo przyjęli model IDM, jeśli chodzi o odlewnie płytek, obecnie tylko TSMC, UMC i GF mają odpowiednie możliwości. Wszyscy krajowi producenci chipów to firmy Fabless, a produkcja płytek i zapewnianie wydajności wiąże się z wyzwaniami i pewnymi zagrożeniami.
W podstawowych scenariuszach obliczeniowych, takich jak jazda autonomiczna, tradycyjne procesory ogólnego przeznaczenia są trudne do dostosowania do wymagań obliczeniowych AI ze względu na ich niską wydajność obliczeniową, a chipy AI, takie jak Gpus, FPgas i ASics, charakteryzują się doskonałą wydajnością na krawędzi i w chmurze z własnymi właściwości i są szeroko stosowane. Z punktu widzenia trendów technologicznych, w krótkiej perspektywie GPU nadal będzie dominującym chipem AI, a w dłuższej perspektywie ostatecznym kierunkiem jest ASIC. Z punktu widzenia trendów rynkowych światowy popyt na chipy AI utrzyma szybkie tempo wzrostu, a większy potencjał wzrostu mają chipy chmurowe i brzegowe, a tempo wzrostu rynku w ciągu najbliższych pięciu lat ma wynieść blisko 50%. Chociaż podstawy krajowej technologii chipów są słabe, wraz z szybkim pojawieniem się zastosowań sztucznej inteligencji duży popyt na chipy AI stwarza możliwości dla rozwoju technologii i możliwości lokalnych przedsiębiorstw zajmujących się chipami. Jazda autonomiczna ma rygorystyczne wymagania dotyczące mocy obliczeniowej, opóźnień i niezawodności. Obecnie najczęściej stosowane są rozwiązania GPU+FPGA. Oczekuje się, że dzięki stabilności algorytmów i wykorzystaniu danych ASics zyskają przestrzeń rynkową.
W układzie procesora potrzeba dużo miejsca na przewidywanie i optymalizację rozgałęzień, zapisując różne stany i redukując opóźnienia przy przełączaniu zadań. Dzięki temu jest on bardziej odpowiedni do sterowania logicznego, operacji szeregowych i operacji na danych ogólnego typu. Weźmy na przykład procesor graficzny i procesor, w porównaniu z procesorem, procesor graficzny wykorzystuje dużą liczbę jednostek obliczeniowych i długi potok, tylko bardzo prostą logikę sterowania i eliminuje pamięć podręczną. Procesor nie tylko zajmuje dużo miejsca w pamięci podręcznej, ale także ma złożoną logikę sterowania i wiele obwodów optymalizacyjnych, w porównaniu z mocą obliczeniową stanowi tylko niewielką część.
Układ kontroli domeny mocy
Kontroler domeny mocy to inteligentna jednostka zarządzająca zespołem napędowym. Z CAN/FLEXRAY do zarządzania skrzynią biegów, zarządzania akumulatorem, monitorowania regulacji alternatora, wykorzystywanych głównie do optymalizacji i kontroli układu napędowego, przy jednoczesnej inteligentnej diagnostyce usterek elektrycznych, inteligentnym oszczędzaniu energii, komunikacji magistrali i innych funkcjach.
(1) Wymagania stanowiska
MCU sterujący dziedziną zasilania może obsługiwać główne aplikacje zasilające, takie jak BMS, z następującymi wymaganiami:
· Wysoka częstotliwość główna, częstotliwość główna 600 MHz ~ 800 MHz
· RAM 4MB
· Wysokie wymagania dotyczące poziomu bezpieczeństwa funkcjonalnego, mogą osiągnąć poziom ASIL-D;
· Obsługa wielokanałowego CAN-FD;
· Wsparcie 2G Ethernet;
· Niezawodność nie niższa niż AEC-Q100 Grade1;
· Obsługa funkcji weryfikacji oprogramowania sprzętowego (tajny algorytm narodowy);
(2) Wymagania dotyczące wydajności
Wysoka wydajność: produkt integruje dwurdzeniowy procesor ARM Cortex R5 z blokadą krokową i 4MB wbudowanej pamięci SRAM, aby sprostać rosnącym wymaganiom mocy obliczeniowej i pamięci w zastosowaniach motoryzacyjnych. Procesor ARM Cortex-R5F do 800 MHz. Wysokie bezpieczeństwo: norma niezawodności specyfikacji pojazdu AEC-Q100 osiąga stopień 1, a poziom bezpieczeństwa funkcjonalnego ISO26262 osiąga ASIL D. Dwurdzeniowy procesor ze stopniem blokady może osiągnąć do 99% pokrycia diagnostycznego. Wbudowany moduł bezpieczeństwa informacji integruje prawdziwy generator liczb losowych, AES, RSA, ECC, SHA oraz akceleratory sprzętowe spełniające odpowiednie standardy bezpieczeństwa państwa i biznesu. Integracja tych funkcji bezpieczeństwa informacji może zaspokoić potrzeby aplikacji, takie jak bezpieczne uruchamianie, bezpieczna komunikacja, bezpieczna aktualizacja i aktualizacja oprogramowania sprzętowego.
Układ kontroli obszaru ciała
Obszar ciała jest głównie odpowiedzialny za kontrolę różnych funkcji organizmu. Wraz z rozwojem pojazdu coraz częściej pojawia się również sterownik powierzchni nadwozia, aby obniżyć koszt sterownika, zmniejszyć masę pojazdu, integracja wymaga umieszczenia wszystkich urządzeń funkcjonalnych, począwszy od części przedniej, środkowej części samochodu i tylnej części samochodu, np. tylne światło stopu, tylne światło pozycyjne, zamek tylnych drzwi, a nawet podwójny drążek stabilizatora, ujednolicona integracja w kompletny sterownik.
Kontroler obszaru nadwozia ogólnie integruje funkcje BCM, PEPS, TPMS, bramkę i inne, ale może także rozszerzyć regulację siedzenia, sterowanie lusterkami wstecznymi, sterowanie klimatyzacją i inne funkcje, kompleksowe i ujednolicone zarządzanie każdym siłownikiem, rozsądną i efektywną alokację zasobów systemowych . Funkcje kontrolera obszaru ciała są liczne, jak pokazano poniżej, ale nie ograniczają się do tych wymienionych tutaj.
(1) Wymagania stanowiska
Główne wymagania elektroniki samochodowej dotyczące układów sterujących MCU to lepsza stabilność, niezawodność, bezpieczeństwo, działanie w czasie rzeczywistym i inne parametry techniczne, a także wyższa wydajność obliczeniowa i pojemność pamięci oraz niższe wymagania dotyczące wskaźnika zużycia energii. Sterownik obszaru nadwozia stopniowo przeszedł od zdecentralizowanego wdrożenia funkcjonalnego do dużego sterownika, który integruje wszystkie podstawowe napędy elektroniki nadwozia, kluczowe funkcje, światła, drzwi, okna itp. Konstrukcja systemu sterowania obszarem nadwozia integruje oświetlenie, spryskiwacze wycieraczek, centralny sterować zamkami drzwi, systemem Windows i innymi elementami sterującymi, inteligentnymi kluczami PEPS, zarządzaniem energią itp. Jak również bramką CAN, rozszerzalną siecią CANFD i FLEXRAY, siecią LIN, interfejsem Ethernet oraz technologią opracowywania i projektowania modułów.
Ogólnie rzecz biorąc, wymagania pracy wyżej wymienionych funkcji sterujących dla głównego układu sterującego MCU w obszarze ciała znajdują odzwierciedlenie głównie w aspektach wydajności obliczeniowej i przetwarzania, integracji funkcjonalnej, interfejsu komunikacyjnego i niezawodności. Jeśli chodzi o specyficzne wymagania, ze względu na różnice funkcjonalne w różnych scenariuszach zastosowań funkcjonalnych w obszarze nadwozia, takich jak elektrycznie sterowane szyby, automatyczne siedzenia, elektrycznie sterowana klapa tylna i inne zastosowania w nadwoziu, nadal istnieją potrzeby w zakresie sterowania silnikiem o wysokiej wydajności, takie zastosowania w nadwoziu wymagają MCU do integracji elektronicznego algorytmu sterowania FOC i innych funkcji. Ponadto różne scenariusze zastosowań w obszarze ciała mają różne wymagania dotyczące konfiguracji interfejsu chipa. Dlatego zwykle konieczne jest wybranie MCU obszaru ciała zgodnie z wymaganiami funkcjonalnymi i wydajnościowymi konkretnego scenariusza zastosowania i na tej podstawie kompleksowy pomiar wydajności kosztowej produktu, możliwości dostaw i obsługi technicznej oraz innych czynników.
(2) Wymagania dotyczące wydajności
Główne wskaźniki referencyjne układu MCU sterującego obszarem ciała są następujące:
Wydajność: ARM Cortex-M4F @ 144 MHz, 180 DMIPS, wbudowana pamięć podręczna instrukcji 8 KB, obsługa programu wykonawczego jednostki przyspieszającej Flash 0 czekaj.
Szyfrowana pamięć o dużej pojemności: do 512 tys. bajtów eFlash, obsługa szyfrowanego przechowywania, zarządzanie partycjami i ochrona danych, obsługa weryfikacji ECC, 100 000 razy kasowania, 10 lat przechowywania danych; 144 KB pamięci SRAM obsługującej parzystość sprzętową.
Zintegrowane bogate interfejsy komunikacyjne: obsługa wielokanałowych GPIO, USART, UART, SPI, QSPI, I2C, SDIO, USB2.0, CAN 2.0B, EMAC, DVP i inne interfejsy.
Zintegrowany symulator o wysokiej wydajności: obsługa 12-bitowego szybkiego przetwornika ADC 5 Msps, niezależnego wzmacniacza operacyjnego typu „rail-to-rail”, szybkiego komparatora analogowego, 12-bitowego przetwornika cyfrowo-analogowego 1 Msps; Obsługuje zewnętrzne źródło napięcia odniesienia niezależne od wejścia, wielokanałowy pojemnościowy klawisz dotykowy; Szybki kontroler DMA.
Obsługa wewnętrznego wejścia RC lub zewnętrznego zegara kryształowego, reset o wysokiej niezawodności.
Wbudowany zegar czasu rzeczywistego RTC do kalibracji, obsługa kalendarza wieczystego roku przestępnego, zdarzenia alarmowe, okresowe budzenie.
Obsługa precyzyjnego licznika czasu.
Funkcje zabezpieczeń na poziomie sprzętowym: Silnik przyspieszania sprzętowego algorytmów szyfrowania, obsługujący algorytmy AES, DES, TDES, SHA1/224/256, SM1, SM3, SM4, SM7, MD5; Szyfrowanie pamięci flash, zarządzanie partycjami dla wielu użytkowników (MMU), generator prawdziwych liczb losowych TRNG, obsługa CRC16/32; Obsługa ochrony przed zapisem (WRP), poziomów ochrony przed wieloma odczytami (RDP) (L0/L1/L2); Obsługa uruchamiania zabezpieczeń, pobierania szyfrowania programu, aktualizacji zabezpieczeń.
Wsparcie monitorowania awarii zegara i monitorowania przed rozbiórką.
96-bitowy UID i 128-bitowy UCID.
Wysoce niezawodne środowisko pracy: 1,8 V ~ 3,6 V/-40 ℃ ~ 105 ℃.
(3) Wzór przemysłowy
System elektroniczny obszaru ciała znajduje się we wczesnej fazie rozwoju zarówno dla przedsiębiorstw zagranicznych, jak i krajowych. Przedsiębiorstwa zagraniczne, takie jak BCM, PEPS, drzwi i okna, kontrolery siedzeń i inne produkty jednofunkcyjne, charakteryzują się głęboką akumulacją techniczną, podczas gdy główne firmy zagraniczne posiadają szeroką gamę linii produktów, kładąc podwaliny pod produkty integracji systemów . Przedsiębiorstwa krajowe mają pewne zalety w stosowaniu nadwozi pojazdów nowej energii. Weźmy na przykład BYD: w nowym pojeździe energetycznym BYD obszar nadwozia jest podzielony na lewą i prawą część, a produkt integracji systemów jest przeorganizowany i zdefiniowany. Jednakże, jeśli chodzi o chipy sterujące powierzchnią ciała, głównym dostawcą MCU są nadal Infineon, NXP, Renesas, Microchip, ST i inni międzynarodowi producenci chipów, a krajowi producenci chipów mają obecnie niski udział w rynku.
(4) Bariery branżowe
Z punktu widzenia komunikacji następuje proces ewolucji tradycyjnej architektury – architektury hybrydowej – ostatecznej platformy komputerowej pojazdu. Kluczowa jest zmiana szybkości komunikacji, a także obniżenie ceny podstawowej mocy obliczeniowej przy wysokim bezpieczeństwie funkcjonalnym, dzięki czemu w przyszłości możliwe będzie stopniowe urzeczywistnianie kompatybilności różnych funkcji na poziomie elektronicznym podstawowego sterownika. Na przykład kontroler obszaru ciała może zintegrować tradycyjne funkcje BCM, PEPS i funkcję zapobiegania przyszczypnięciu. Relatywnie rzecz biorąc, bariery techniczne chipa sterującego obszarem nadwozia są niższe niż obszar mocy, obszar kokpitu itp., a oczekuje się, że domowe chipy przejmą wiodącą rolę w dokonaniu wielkiego przełomu w obszarze nadwozia i stopniowej realizacji krajowego zastąpienia. W ostatnich latach krajowy rynek MCU do montażu przedniego i tylnego w obszarze nadwozia odnotował bardzo dobrą dynamikę rozwoju.
Chip kontrolny w kokpicie
Elektryfikacja, inteligencja i łączność sieciowa przyspieszyły rozwój architektury elektroniki i elektryki samochodowej w kierunku kontroli domeny, a kokpit również szybko się rozwija, od systemu rozrywki audio i wideo pojazdu po inteligentny kokpit. Kokpit jest wyposażony w interfejs interakcji człowiek-komputer, ale niezależnie od tego, czy jest to poprzedni system informacyjno-rozrywkowy, czy obecny inteligentny kokpit, oprócz posiadania potężnego SOC z szybkością obliczeniową, potrzebuje także MCU o dużej szybkości działania w czasie rzeczywistym, aby sobie z tym poradzić. interakcję danych z pojazdem. Stopniowa popularyzacja pojazdów definiowanych programowo, OTA i Autosar w inteligentnym kokpicie sprawia, że wymagania dotyczące zasobów MCU w kokpicie są coraz wyższe. W szczególności odzwierciedla się to w rosnącym zapotrzebowaniu na pojemność pamięci FLASH i RAM, rośnie również zapotrzebowanie na liczbę PIN, bardziej złożone funkcje wymagają większych możliwości wykonywania programu, ale mają także bogatszy interfejs magistrali.
(1) Wymagania stanowiska
MCU w obszarze kabiny realizuje głównie zarządzanie mocą systemu, zarządzanie czasem włączenia, zarządzanie siecią, diagnostykę, interakcję z danymi pojazdu, kluczem, zarządzanie podświetleniem, zarządzanie modułem audio DSP/FM, zarządzanie czasem systemu i inne funkcje.
Wymagania dotyczące zasobów MCU:
· Główna częstotliwość i moc obliczeniowa mają określone wymagania, główna częstotliwość jest nie mniejsza niż 100 MHz, a moc obliczeniowa nie jest mniejsza niż 200 DMIPS;
· Miejsce na dysku Flash wynosi nie mniej niż 1MB, z fizyczną partycją Flash na kod i dane Flash;
· RAM nie mniej niż 128KB;
· Wysokie wymagania dotyczące poziomu bezpieczeństwa funkcjonalnego, mogą osiągnąć poziom ASIL-B;
· Obsługa wielokanałowego ADC;
· Obsługa wielokanałowego CAN-FD;
· Przepisy dotyczące pojazdów Stopień AEC-Q100 Stopień 1;
· Wsparcie aktualizacji online (OTA), obsługa Flash w dwóch bankach;
· Do zapewnienia bezpiecznego uruchomienia wymagany jest silnik szyfrowania informacji SHE/HSM-light i wyższy;
· Liczba pinów jest nie mniejsza niż 100PIN;
(2) Wymagania dotyczące wydajności
IO obsługuje szerokie napięcie zasilania (5,5 V ~ 2,7 V), port IO obsługuje wykorzystanie przepięcia;
Wiele sygnałów wejściowych zmienia się w zależności od napięcia akumulatora zasilacza i może wystąpić przepięcie. Przepięcie może poprawić stabilność i niezawodność systemu.
Życie pamięci:
Cykl życia samochodu wynosi ponad 10 lat, dlatego pamięć programu MCU samochodu i przechowywanie danych muszą mieć dłuższą żywotność. Pamięć programów i pamięć danych muszą mieć oddzielne partycje fizyczne, a pamięć programu musi być kasowana rzadziej, więc wytrzymałość> 10 KB, natomiast pamięć danych musi być kasowana częściej, więc musi mieć większą liczbę kasowań . Patrz wskaźnik flashowania danych. Wytrzymałość > 100 tys., 15 lat (<1 tys.). 10 lat (<100 tys.).
Interfejs magistrali komunikacyjnej;
Obciążenie komunikacji magistrali w pojeździe staje się coraz większe, więc tradycyjny CAN CAN nie spełnia już zapotrzebowania na komunikację, zapotrzebowanie na szybką magistralę CAN-FD staje się coraz wyższe, obsługa CAN-FD stopniowo stała się standardem MCU .
(3) Wzór przemysłowy
Obecnie odsetek krajowych inteligentnych MCU do kabin jest nadal bardzo niski, a głównymi dostawcami są nadal NXP, Renesas, Infineon, ST, Microchip i inni międzynarodowi producenci MCU. W układzie znalazło się wielu krajowych producentów MCU, a wyniki rynkowe dopiero się okaże.
(4) Bariery branżowe
Poziom regulacji inteligentnego samochodu kabinowego i poziom bezpieczeństwa funkcjonalnego nie są stosunkowo wysokie, głównie ze względu na gromadzenie know-how oraz potrzebę ciągłej iteracji i doskonalenia produktu. Jednocześnie, ponieważ w krajowych fabrykach nie ma zbyt wielu linii produkcyjnych MCU, proces jest stosunkowo zacofany, a osiągnięcie krajowego łańcucha dostaw produkcji zajmuje trochę czasu, mogą też wiązać się z wyższymi kosztami i presją konkurencji ze strony producentów międzynarodowych jest większa.
Zastosowanie domowego chipa kontrolnego
Chipy sterujące samochodem opierają się głównie na MCU samochodów, wiodących krajowych przedsiębiorstwach, takich jak Ziguang Guowei, Huada Semiconductor, Shanghai Xinti, Zhaoyi Innovation, Jiefa Technology, Xinchi Technology, Beijing Junzheng, Shenzhen Xihua, Shanghai Qipuwei, National Technology itp., wszystkie mają Sekwencje produktów MCU w skali samochodowej, wzorcowe produkty zagranicznych gigantów, obecnie oparte na architekturze ARM. Niektóre przedsiębiorstwa przeprowadziły także prace badawczo-rozwojowe nad architekturą RISC-V.
Obecnie chip domeny sterującej pojazdami krajowymi jest używany głównie na rynku motoryzacyjnym ładowanym od przodu i został zastosowany w samochodzie w dziedzinie nadwozia i informacyjno-rozrywkowej, podczas gdy w podwoziu, dziedzinie mocy i innych obszarach nadal jest zdominowany przez zagraniczni giganci chipów, tacy jak stmicroelectronics, NXP, Texas Instruments i Microchip Semiconductor, a tylko kilka krajowych przedsiębiorstw zrealizowało zastosowania w produkcji masowej. Obecnie krajowy producent chipów Chipchi wypuści w kwietniu 2022 roku wysokowydajne produkty z chipami kontrolnymi serii E3 oparte na ARM Cortex-R5F, o poziomie bezpieczeństwa funkcjonalnego sięgającym ASIL D, poziomie temperaturowym obsługującym AEC-Q100 Grade 1, częstotliwości procesora do 800 MHz , z maksymalnie 6 rdzeniami procesora. Jest to produkt o najwyższej wydajności wśród istniejących MCU do mierników pojazdów produkowanych masowo, wypełniający lukę na krajowym rynku MCU wysokiej klasy wskaźników do pojazdów o wysokim poziomie bezpieczeństwa, charakteryzujący się wysoką wydajnością i wysoką niezawodnością, może być stosowany w BMS, ADAS, VCU, przez -przewodowa obudowa, przyrząd, HUD, inteligentne lusterko wsteczne i inne podstawowe pola sterowania pojazdem. Ponad 100 klientów, w tym GAC, Geely itp., przyjęło E3 do projektowania produktów.
Zastosowanie podstawowych produktów kontrolera krajowego
Czas publikacji: 19 lipca 2023 r
