Tradiční palivové vozidlo vyžaduje asi 500 až 600 čipů a asi 1000 lehkých vozů, plug-in hybridů a čistě elektrických vozidel vyžaduje alespoň 2000 čipů.
To znamená, že v procesu rychlého vývoje chytrých elektrických vozidel neustále roste nejen poptávka po pokročilých procesních čipech, ale stále poroste i poptávka po tradičních čipech.Toto je MCU.Kromě nárůstu počtu kol přináší doménový řadič také nové požadavky na vysokou bezpečnost, vysokou spolehlivost a vysoký výpočetní výkon MCU.
MCU, jednotka mikrokontroléru, známá jako jednočipový mikropočítač/mikrokontrolér/jednočipový mikropočítač, integruje funkce CPU, paměti a periferií na jediném čipu a tvoří počítač na úrovni čipu s řídicí funkcí.Používá se hlavně k dosažení zpracování signálu a řízení.Jádro inteligentního řídicího systému.
MCU a automobilová elektronika, průmysl, počítače a sítě, spotřební elektronika, domácí spotřebiče a internet věcí úzce souvisí s našimi životy.Automobilová elektronika je největším trhem s automobilovou elektronikou a automobilové elektrony představují 33 % celosvětově.
Struktura MCU
MCU se skládá hlavně z CPU centrálního procesoru, paměti (ROM a RAM), vstupního a výstupního I/O rozhraní, sériového portu, čítače atd.
procesor: Centrální procesorová jednotka, centrální procesor, je základní součástí uvnitř MCU.Komponenty mohou dokončit operace aritmetické logiky dat, zpracování bitových proměnných a operace přenosu dat.Řídicí části koordinují práci v souladu s určitým časem, aby analyzovaly a provedly pokyny.
ROM: Read-only Memory je programová paměť, která se používá k ukládání programů napsaných výrobci.Informace jsou čteny nedestruktivním způsobem.Podstata
RAM: Paměť s náhodným přístupem, je datová paměť, která si přímo vyměňuje data s CPU a data nelze po výpadku napájení udržovat.Program lze zapisovat a číst kdykoli za běhu, což se obecně používá jako dočasné datové médium pro operační systémy nebo jiné běžící programy.
Vztah mezi CPU a MCU:
CPU je jádrem provozního řízení.Kromě CPU obsahuje MCU také ROM nebo RAM, což je čip na úrovni čipu.Běžné jsou SOC (System On Chip), které se nazývají čipy systémové úrovně, které mohou ukládat a spouštět kód na úrovni systému, spouštět QNX, Linux a další operační systémy, včetně více procesorových jednotek (CPU+GPU+DSP+NPU+úložiště +jednotka rozhraní).
číslice MCU
Číslo se vztahuje k šířce MCU každého zpracování dat.Čím vyšší je počet číslic, tím silnější je kapacita zpracování dat MCU.V současnosti je nejdůležitější 8, 16 a 32 číslic, z nichž 32 bitů zabírá nejvíce a rychle roste.
V aplikacích automobilové elektroniky jsou náklady na 8bitové MCU nízké a snadno se vyvíjejí.V současnosti se většinou používá pro relativně jednoduché ovládání, jako je osvětlení, dešťová voda, okna, sedadla, dveře.Nicméně pro složitější aspekty, jako je displej přístrojů, zábavní informační systémy vozidla, systémy řízení výkonu, podvozek, asistenční systémy atd., zejména 32bitové, a iterační vývoj automobilové elektrifikace, inteligence a sítí, výpočetní výkon požadavky na MCU jsou také stále vyšší a vyšší.
Autentizace vozu MCU
Než dodavatel MCU vstoupí do systému dodavatelského řetězce OEM, je obecně nutné absolvovat tři hlavní certifikace: fáze návrhu se musí řídit normou funkční bezpečnosti ISO 26262, fáze toku a balení musí odpovídat AEC-Q001 ~ 004 a IATF16949, as stejně jako během fáze certifikačního testování Postupujte podle AEC-Q100/Q104.
Mezi nimi ISO 26262 definuje čtyři úrovně zabezpečení ASIL, od nízké po vysokou, A, B, C a D;AEC-Q100 je rozdělen do čtyř úrovní spolehlivosti, od nízké po vysokou, 3, 2, 1 a 0, v tomto pořadí, 3, 2, 1 a 0 Essence Certifikace řady AEC-Q100 obvykle trvá 1-2 roky, zatímco Certifikace ISO 26262 je obtížnější a cyklus je delší.
Aplikace MCU v průmyslu chytrých elektrických vozidel
Uplatnění MCU v automobilovém průmyslu je velmi široké.Například přední stůl je aplikace z příslušenství karoserie, energetických systémů, podvozku, zábavy s informacemi o vozidle a inteligentního řízení.S příchodem éry chytrých elektrických vozidel bude poptávka lidí po produktech MCU ještě silnější.
Elektrizace:
1. Systém řízení baterie BMS: BMS potřebuje řídit nabíjení a vybíjení, teplotu a vyvážení baterie.Hlavní řídicí deska vyžaduje MCU a každá podřízená konzola také vyžaduje jeden MCU;
2.Ovladač vozidla VCU: Energetický management elektromobilu potřebuje zvýšit ovladač vozidla a zároveň je vybaven 32bitovými high-end MCU, které se liší od plánů každé továrny;
3.Ovladač motoru/řadič převodovky: výměna zásob, řízení měniče elektrického vozidla MCU alternativní olejový ovladač motoru vozidla.Kvůli vysokým otáčkám motoru je potřeba reduktor zpomalit.Ovladač převodovky.
Inteligence:
1. V současné době je domácí automobilový trh stále ve fázi vysokorychlostního pronikání L2.Z komplexních úvah o nákladech a výkonu OEM zvyšuje, že funkce ADAS stále přijímá distribuovanou architekturu.Se zvyšující se rychlostí načítání se odpovídajícím způsobem zvyšuje také MCU zpracování informací senzoru.
2. Vzhledem k narůstajícímu počtu funkcí kokpitu se role čipů s vyšší energií stává stále důležitější a odpovídající status MCU klesá.
Řemeslo
Samotný MCU má prioritní požadavky na výpočetní výkon a nemá vysoké požadavky na pokročilé procesy.Samotné vestavěné vestavěné úložiště zároveň také omezuje zlepšování procesu MCU.Použijte 28nm proces s produkty MCU.Specifikace předpisů pro vozidla jsou hlavně 8palcové destičky.Někteří výrobci, zejména IDM, se začali přesazovat na 12palcovou platformu.
Současné 28nm a 40nm procesy jsou hlavním proudem trhu.
Typické podniky doma i v zahraničí
Ve srovnání se spotřebními a průmyslovými MCU má MCU automobilové úrovně vyšší požadavky na provozní prostředí, spolehlivost a zásobovací cyklus.Kromě toho je obtížné vstoupit, takže struktura trhu MCU je obecně relativně koncentrovaná.V roce 2021 tvořilo pět největších společností MCU na světě 82 %.
V současné době je MCU na úrovni automobilů v mé zemi stále v zaváděcím období a dodavatelský řetězec má velký potenciál pro pozemkovou a domácí alternativu.
Čas odeslání: Červenec-08-2023