Традиционалном возилу на гориво је потребно око 500 до 600 чипова, а око 1.000 лаких аутомобила са мешовитим погоном, plug-in хибрида и потпуно електричних возила захтева најмање 2.000 чипова.
То значи да у процесу брзог развоја паметних електричних возила, не само да је потражња за напредним чиповима наставила да расте, већ ће и потражња за традиционалним чиповима наставити да расте. То је MCU. Поред повећања броја бицикала, контролер домена такође доноси нову потражњу за MCU-ом високе безбедности, високе поузданости и велике рачунарске снаге.
MCU, микроконтролерска јединица, позната као једночипни микрорачунар/микроконтролер/једночипни микрорачунар, интегрише процесор, меморију и периферне функције на једном чипу како би формирао рачунар на нивоу чипа са контролном функцијом. Углавном се користи за обраду сигнала и контролу. Језгро је интелигентног система управљања.
Микроконтролери и аутомобилска електроника, индустрија, рачунари и мреже, потрошачка електроника, кућни апарати и Интернет ствари су уско повезани са нашим животима. Аутомобилска електроника је највеће тржиште аутомобилске електронике, а аутомобилски електрони чине 33% глобално.
Структура микроконтролера
MCU се углавном састоји од централног процесора CPU, меморије (ROM и RAM), улазног и излазног I/O интерфејса, серијског порта, бројача итд.
ПроцесорЦентрална процесорска јединица (ЦПЈ), централни процесор, је основна компонента унутар микроконтролера (МКУ). Компоненте могу да заврше аритметичко-логичке операције података, обраду битних променљивих и операције преноса података. Контролни делови координирају рад у складу са одређеним временом секвенцијално како би анализирали и извршили инструкције.
РОММеморија само за читање је програмска меморија која се користи за чување програма које су написали произвођачи. Информације се читају на недеструктиван начин. Суштина
РАМ меморијаМеморија са случајним приступом (Random Access Memory) је меморија података која директно размењује податке са процесором (CPU), а подаци се не могу сачувати након нестанка напајања. Програм се може писати и читати у било ком тренутку током рада, што се генерално користи као привремени медијум за складиштење података за оперативне системе или друге покренуте програме.
Однос између процесора и микроконтролера:
CPU је језгро оперативне контроле. Поред CPU-а, MCU такође садржи ROM или RAM меморију, што је чип на нивоу чипа. Уобичајени су SOC (System On Chip), који се називају чипови системског нивоа који могу да чувају и покрећу код на системском нивоу, покрећу QNX, Linux и друге оперативне системе, укључујући више процесорских јединица (CPU + GPU + DSP + NPU + јединица за складиштење + интерфејс јединица).
MCU цифре
Број се односи на ширину сваког микроконтролера (MCU) који обрађује податке. Што је већи број цифара, то је већи капацитет обраде података MCU-а. Тренутно су најважније 8, 16 и 32 цифре, од којих 32 бита чине највише и брзо расту.
У аутомобилској електроници, цена 8-битног MCU-а је ниска и лака за развој. Тренутно се углавном користи за релативно једноставну контролу, као што су осветљење, кишница, прозори, седишта и врата. Међутим, за сложеније аспекте, као што су приказ инструмената, информациони системи за забаву у возилима, системи за контролу снаге, шасија, системи за помоћ у вожњи итд., углавном се користи 32-битни MCU, а итеративна еволуција аутомобилске електрификације, интелигенције и умрежавања такође повећава захтеве за рачунарском снагом MCU-а.
Аутентификација MCU аутомобила
Пре него што добављач MCU уђе у OEM систем снабдевања, генерално је потребно да заврши три главне сертификације: фаза пројектовања мора да прати стандард функционалне безбедности ISO 26262, фаза протока и паковања мора да прати AEC-Q001 ~ 004 и IATF16949, као и током фазе тестирања сертификације прати AEC-Q100/Q104.
Међу њима, ISO 26262 дефинише четири нивоа безбедности ASIL-а, од ниског до високог, A, B, C и D; AEC-Q100 је подељен на четири нивоа поузданости, од ниског до високог, 3, 2, 1 и 0, респективно, 3, 2, 1 и 0. Суштина Сертификација серије AEC-Q100 генерално траје 1-2 године, док је сертификација ISO 26262 тежа и циклус је дужи.
Примена микроконтролера (MCU) у индустрији паметних електричних возила
Примена MCU-а у аутомобилској индустрији је веома широка. На пример, примена се односи на додатке за каросерију, системе напајања, шасије, информације о возилу, забаву и интелигентну вожњу. Са доласком ере паметних електричних возила, потражња људи за MCU производима ће бити још већа.
Електрификација:
1. Систем за управљање батеријама BMSBMS треба да контролише пуњење и пражњење, температуру и балансирање батерије. Главна контролна плоча захтева MCU, а свака подређена конзола такође захтева један MCU;
2.Контролер возила VCUУправљање енергијом електричних возила треба да повећа контролер возила, а истовремено је опремљено 32-битним врхунским микроконтролерима, који се разликују од планова сваке фабрике;
3.Контролер мотора/контролер мењачаЗамена у фабрици, контрола инвертора електричних возила, MCU, контролер мотора возила са алтернативним уљем. Због велике брзине мотора, редуктор је потребно успорити. Контролер мењача.
Интелигенција:
1. Тренутно, домаће аутомобилско тржиште је још увек у фази пенетрације L2 система великим брзинама. Узимајући у обзир свеобухватне трошкове и перформансе, произвођач оригиналне опреме (OEM) повећава ADAS функцију и даље усваја дистрибуирану архитектуру. Са повећањем брзине учитавања, сходно томе се повећава и MCU за обраду информација сензора.
2. Због све већег броја функција у кокпиту, улога виших нових енергетских чипова постаје све важнија, а одговарајући статус MCU-а је опао.
Занат
Сам MCU има приоритетне захтеве за рачунарску снагу и нема високе захтеве за напредне процесе. Истовремено, његова уграђена меморија такође ограничава побољшање MCU процеса. Користите 28nm процес са MCU производима. Спецификације прописа о возилима су углавном 8-инчне плочице. Неки произвођачи, посебно IDM, почели су да прелазе на 12-инчну платформу.
Тренутни 28nm и 40nm процеси су главни ток на тржишту.
Типична предузећа у земљи и иностранству
У поређењу са микроконтролерима потрошачке и индустријске класе, микроконтролери аутомобилског нивоа имају веће захтеве у погледу радног окружења, поузданости и циклуса снабдевања. Поред тога, тешко је ући на тржиште микроконтролера, тако да је структура тржишта генерално релативно концентрисана. У 2021. години, пет највећих компанија за производњу микроконтролера на свету чинило је 82%.
Тренутно, MCU на нивоу аутомобила у мојој земљи је још увек у периоду увођења, а ланац снабдевања има велики потенцијал за алтернативизацију земљишта и домаћих производа.
Време објаве: 08.07.2023.
