Vozilo na tradicionalno gorivo zahtijeva oko 500 do 600 čipova, a oko 1000 lakih mješovitih automobila, plug-in hibrida i čisto električnih vozila zahtijeva najmanje 2000 čipova.
To znači da u procesu brzog razvoja pametnih električnih vozila, ne samo da je potražnja za naprednim procesnim čipovima nastavila rasti, već će i potražnja za tradicionalnim čipovima nastaviti rasti.Ovo je MCU.Uz povećanje broja bicikala, kontroler domene također donosi nove zahtjeve za visokom sigurnošću, visokom pouzdanošću i visokom računalnom snagom MCU.
MCU, jedinica mikrokontrolera, poznata kao mikroračunalo s jednim čipom/mikrokontroler/mikroračunalo s jednim čipom, integrira CPU, memoriju i periferne funkcije na jednom čipu kako bi se formiralo računalo na razini čipa s funkcijom upravljanja.Uglavnom se koristi za postizanje obrade signala i kontrole.Srž inteligentnog upravljačkog sustava.
MCU i automobilska elektronika, industrija, računala i mreže, potrošačka elektronika, kućanski uređaji i Internet stvari usko su povezani s našim životima.Autoelektronika je najveće tržište u automobilskoj elektronici, a automobilska elektronika čini 33% globalno.
MCU struktura
MCU se uglavnom sastoji od CPU-a središnjeg procesora, memorije (ROM i RAM), ulaznog i izlaznog I/O sučelja, serijskog porta, brojača itd.
CPU: Središnja procesorska jedinica, središnji procesor, glavna je komponenta unutar MCU-a.Komponente komponente mogu izvršiti aritmetičku logičku operaciju podataka, obradu varijabli bita i operaciju prijenosa podataka.Kontrolni dijelovi koordiniraju rad u skladu s određenim vremenom uzastopno za analizu i izvršavanje uputa.
ROM: Read-only Memory je programska memorija koja se koristi za pohranu programa koje su napisali proizvođači.Informacije se čitaju na nedestruktivan način.Esencija
radna memorija: Memorija s izravnim pristupom je podatkovna memorija koja izravno razmjenjuje podatke s CPU-om, a podaci se ne mogu održavati nakon nestanka struje.Program se može pisati i čitati u bilo kojem trenutku tijekom rada, koji se općenito koristi kao privremeni medij za pohranu podataka za operativne sustave ili druge pokrenute programe.
Odnos između CPU-a i MCU-a:
CPU je srž operativne kontrole.Osim CPU-a, MCU također sadrži ROM ili RAM, koji je čip na razini čipa.Uobičajeni su SOC (System On Chip), koji se nazivaju čipovi na razini sustava koji mogu pohranjivati i pokretati kod na razini sustava, pokretati QNX, Linux i druge operativne sustave, uključujući više procesorskih jedinica (CPU+GPU +DSP+NPU+pohrana +jedinica sučelja).
MCU znamenke
Broj se odnosi na širinu MCU-a za svaku obradu podataka.Što je veći broj znamenki, veći je kapacitet obrade podataka MCU-a.Trenutačno su najvažnije 8, 16 i 32 znamenke, od kojih 32 bita čine većinu i brzo rastu.
U aplikacijama automobilske elektronike, cijena 8-bitnog MCU-a je niska i lako se razvija.Trenutno se uglavnom koristi za relativno jednostavne kontrole, kao što su rasvjeta, kišnica, prozori, sjedala i vrata.Međutim, za kompliciranije aspekte, kao što su zaslon s instrumentima, informacijski sustavi za zabavu vozila, sustavi kontrole snage, šasije, sustavi pomoći u vožnji itd., uglavnom 32-bitni, i iteracija evolucije automobilske elektrifikacije, inteligencije i umrežavanja, računalna snaga zahtjevi za MCU također postaju sve veći i veći.
MCU autentifikacija automobila
Prije nego što dobavljač MCU-a uđe u sustav opskrbnog lanca OEM-a, općenito je potrebno dovršiti tri glavne certifikacije: faza dizajna mora slijediti standard funkcionalne sigurnosti ISO 26262, faza protoka i pakiranja mora slijediti AEC-Q001 ~ 004 i IATF16949, kao kao i tijekom faze testiranja certifikata Slijedite AEC-Q100/Q104.
Među njima, ISO 26262 definira četiri sigurnosne razine ASIL-a, od niske do visoke, A, B, C i D;AEC-Q100 je podijeljen u četiri razine pouzdanosti, od niske do visoke, 3, 2, 1 i 0, odnosno 3, 2, 1 i 0 Suština Certifikacija serije AEC-Q100 obično traje 1-2 godine, dok ISO 26262 certificiranje je teže i ciklus je dulji.
Primjena MCU-a u industriji pametnih električnih vozila
Primjena MCU u automobilskoj industriji vrlo je široka.Na primjer, prednja tablica je aplikacija za karoserijski pribor, sustave napajanja, šasije, informacije o vozilu, zabavu i inteligentnu vožnju.S dolaskom ere pametnih električnih vozila, potražnja ljudi za MCU proizvodima bit će još veća.
Elektricizacija:
1. Sustav upravljanja baterijom BMS: BMS treba kontrolirati punjenje i pražnjenje, temperaturu i balansiranje baterije.Glavna upravljačka ploča zahtijeva MCU, a svaka pomoćna konzola također zahtijeva jedan MCU;
2.Kontroler vozila VCU: Upravljanje energijom električnih vozila treba povećati kontroler vozila, au isto vrijeme ono je opremljeno 32-bitnim high-end MCU-ovima, koji se razlikuju od planova svake tvornice;
3.Kontroler motora/kontroler mjenjača: zamjena zaliha, upravljanje pretvaračem električnog vozila MCU alternativno upravljanje motorom vozila na ulje.Zbog velike brzine motora, reduktor treba usporiti.Regulator mjenjača.
Inteligencija:
1. Trenutačno je domaće tržište automobila još uvijek u L2 fazi prodiranja velike brzine.Iz sveobuhvatnih razmatranja troškova i performansi, OEM povećava ADAS funkciju i dalje usvaja distribuiranu arhitekturu.S povećanjem brzine učitavanja, MCU obrade informacija senzora također se povećava u skladu s tim.
2. Zbog sve većeg broja funkcija kokpita, uloga novih čipova s većom energijom postaje sve važnija, a odgovarajući status MCU-a je opao.
Zanat
Sam MCU ima prioritetne zahtjeve za računalnu snagu i nema visoke zahtjeve za napredne procese.U isto vrijeme, njegova ugrađena ugrađena pohrana također ograničava poboljšanje MCU procesa.Koristite 28nm proces s MCU proizvodima.Specifikacije propisa o vozilima uglavnom su 8-inčne ploče.Neki proizvođači, posebice IDM, počeli su se presađivati na 12-inčnu platformu.
Trenutačni 28nm i 40nm procesi glavni su tok tržišta.
Tipična poduzeća u zemlji i inozemstvu
U usporedbi s potrošnim i industrijskim MCU-ovima, MCU na razini automobila ima veće zahtjeve u pogledu radnog okruženja, pouzdanosti i opskrbnog ciklusa.Osim toga, teško je ući, pa je tržišna struktura MCU-a općenito relativno koncentrirana.U 2021. pet najvećih MCU kompanija u svijetu činilo je 82%.
Trenutačno je MCU na razini automobila u mojoj zemlji još uvijek u razdoblju uvođenja, a opskrbni lanac ima veliki potencijal za kopnenu i domaću alternativu.
Vrijeme objave: 8. srpnja 2023