Традыцыйны транспартны сродак патрабуе ад 500 да 600 чыпаў, а каля 1000 легкавых аўтамабіляў, гібрыдаў і чыста электрамабіляў патрабуюць не менш за 2000 чыпаў.
Гэта азначае, што ў працэсе хуткага развіцця разумных электрамабіляў не толькі попыт на чыпы перадавых працэсаў працягваў расці, але і попыт на традыцыйныя чыпы будзе працягваць расці.Гэта MCU.У дадатак да павелічэння колькасці ровараў, кантролер дамена таксама прад'яўляе новы попыт на высокі ўзровень бяспекі, высокую надзейнасць і высокую вылічальную магутнасць MCU.
MCU, блок мікракантролера, вядомы як адначыпавы мікракампутар/мікракантролер/адначыпавы мікракампутар, аб'ядноўвае працэсар, памяць і перыферыйныя функцыі на адным чыпе, каб сфармаваць камп'ютар на ўзроўні чыпа з функцыяй кіравання.Ён у асноўным выкарыстоўваецца для дасягнення апрацоўкі сігналаў і кіравання.Ядро інтэлектуальнай сістэмы кіравання.
MCU і аўтамабільная электроніка, прамысловасць, кампутары і сеткі, бытавая электроніка, бытавая тэхніка і Інтэрнэт рэчаў цесна звязаны з нашым жыццём.Аўтамабільная электроніка з'яўляецца найбуйнейшым рынкам аўтамабільнай электронікі, і аўтамабільныя электроны складаюць 33% ва ўсім свеце.
Структура MCU
MCU у асноўным складаецца з цэнтральнага працэсара, памяці (ROM і RAM), інтэрфейсу ўводу і вываду, паслядоўнага порта, лічыльніка і г.д.
Цэнтральны працэсар: Цэнтральны працэсар, цэнтральны працэсар, з'яўляецца асноўным кампанентам у MCU.Кампаненты кампанента могуць выконваць арыфметычную лагічную аперацыю дадзеных, апрацоўку бітавых зменных і аперацыю перадачы даных.Органы кіравання каардынуюць працу ў адпаведнасці з вызначаным часам паслядоўна для аналізу і выканання даручэнняў.
ПЗУ: Памяць толькі для чытання - гэта памяць праграм, якая выкарыстоўваецца для захоўвання праграм, напісаных вытворцамі.Інфармацыя счытваецца неразбуральным спосабам.Сутнасць
АЗП: Памяць з адвольным доступам, гэта памяць дадзеных, якая непасрэдна абменьваецца дадзенымі з працэсарам, і дадзеныя не могуць быць захаваны пасля страты харчавання.Праграма можа быць запісана і прачытана ў любы час падчас працы, якая звычайна выкарыстоўваецца ў якасці часовага носьбіта дадзеных для аперацыйных сістэм або іншых запушчаных праграм.
Адносіны паміж CPU і MCU:
Цэнтральны працэсар з'яўляецца ядром аператыўнага кантролю.У дадатак да працэсара, MCU таксама змяшчае ROM або RAM, які з'яўляецца мікрасхемай ўзроўню чыпа.Распаўсюджанымі з'яўляюцца SOC (System On Chip), якія называюцца мікрасхемамі сістэмнага ўзроўню, якія могуць захоўваць і запускаць код сістэмнага ўзроўню, запускаць QNX, Linux і іншыя аперацыйныя сістэмы, уключаючы некалькі працэсараў (CPU+GPU +DSP+NPU+захоўванне) +блок інтэрфейсу).
Лічбы MCU
Лічба адносіцца да шырыні MCU для кожнай апрацоўкі дадзеных.Чым большая колькасць лічбаў, тым больш магутнасць апрацоўкі дадзеных MCU.У цяперашні час найбольш важнымі з'яўляюцца 8, 16 і 32 лічбы, з якіх 32 біта займаюць больш за ўсё і хутка растуць.
У прылажэннях аўтамабільнай электронікі кошт 8-разраднага MCU нізкі і просты ў распрацоўцы.У цяперашні час ён у асноўным выкарыстоўваецца для адносна простага кіравання, напрыклад, асвятленнем, дажджавой вадой, вокнамі, сядзеннямі і дзвярыма.Аднак для больш складаных аспектаў, такіх як дысплей прыбораў, інфармацыйныя сістэмы аўтамабіляў, сістэмы кіравання магутнасцю, шасі, сістэмы дапамогі ваджэнню і г.д., у асноўным 32-бітныя, і ітэрацыя эвалюцыі аўтамабільнай электрыфікацыі, інтэлекту і сетак, вылічальная магутнасць патрабаванні да MCU таксама становяцца ўсё вышэй і вышэй.
Аўтэнтыфікацыя аўтамабіля MCU
Перш чым пастаўшчык MCU увойдзе ў сістэму паставак OEM, звычайна неабходна прайсці тры асноўныя сертыфікацыі: этап праектавання павінен адпавядаць стандарту функцыянальнай бяспекі ISO 26262, этап патоку і ўпакоўкі павінен адпавядаць AEC-Q001 ~ 004 і IATF16949, як а таксама на этапе сертыфікацыйнага тэсціравання Выконвайце AEC-Q100/Q104.
Сярод іх ISO 26262 вызначае чатыры ўзроўні бяспекі ASIL, ад нізкага да высокага, A, B, C і D;AEC-Q100 падзяляецца на чатыры ўзроўні надзейнасці, ад нізкага да высокага, 3, 2, 1 і 0 адпаведна, 3, 2, 1 і 0 Сутнасць. Сертыфікацыя серыі AEC-Q100 звычайна займае 1-2 гады, у той час як Сертыфікацыя ISO 26262 больш складаная, а цыкл больш працяглы.
Прымяненне MCU ў індустрыі разумных электрамабіляў
Прымяненне MCU ў аўтамабільнай прамысловасці вельмі шырока.Напрыклад, пярэдняя табліца - гэта дадатак з аксесуараў для кузава, сістэм харчавання, шасі, інфармацыі аб транспартным сродку, забаў і разумнага кіравання.З надыходам эры разумных электрамабіляў попыт людзей на прадукцыю MCU яшчэ больш узрасце.
Электрызацыя:
1. Сістэма кіравання батарэяй BMS: BMS павінен кантраляваць зарад і разрад, тэмпературу і балансаванне батарэі.Для асноўнай платы кіравання патрабуецца MCU, а для кожнай падпарадкаванай кансолі таксама патрабуецца адзін MCU;
2.Аўтамабільны кантролер VCU: Кіраванне энергіяй электрычнага транспартнага сродку патрабуе павелічэння кантролера транспартнага сродку, і ў той жа час ён абсталяваны 32-разраднымі высокага класа MCU, якія адрозніваюцца ад планаў кожнага завода;
3.Кантролер рухавіка/кантролер каробкі перадач: запасная замена, кіраванне інвертарам электрычнага транспартнага сродку MCU, альтэрнатыўны кантролер алейнага рухавіка аўтамабіля.З-за высокай хуткасці рухавіка рэдуктар неабходна затармазіць.Кантролер скрынкі перадач.
Інтэлект:
1. У цяперашні час айчынны аўтамабільны рынак усё яшчэ знаходзіцца на стадыі высокахуткаснага пранікнення L2.З комплексных меркаванняў кошту і прадукцыйнасці, OEM павялічвае функцыя ADAS па-ранейшаму прымае размеркаваную архітэктуру.З павелічэннем хуткасці загрузкі MCU апрацоўкі інфармацыі датчыка таксама павялічваецца адпаведна.
2. З-за павелічэння колькасці функцый кабіны, роля новых чыпаў з большай энергіяй становіцца ўсё больш важнай, і адпаведны статус MCU знізіўся.
Рамяство
Сам MCU мае прыярытэтныя патрабаванні да вылічальнай магутнасці і не мае высокіх патрабаванняў да перадавых працэсаў.У той жа час яго ўбудаванае ўбудаванае сховішча таксама абмяжоўвае паляпшэнне працэсу MCU.Выкарыстоўвайце 28-нм працэс з прадуктамі MCU.Тэхнічныя характарыстыкі правілаў транспартнага сродку - гэта ў асноўным 8-цалевыя пласціны.Некаторыя вытворцы, асабліва IDM, пачалі перасаджвацца на 12-цалевую платформу.
Бягучыя працэсы 28 нм і 40 нм з'яўляюцца асноўнымі на рынку.
Тыповыя прадпрыемствы ў краіне і за мяжой
У параўнанні з спажывецкімі і прамысловымі MCU, MCU аўтамабільнага ўзроўню прад'яўляе больш высокія патрабаванні з пункту гледжання працоўнага асяроддзя, надзейнасці і цыкла паставак.Акрамя таго, цяжка ўвайсці, таму структура рынку MCU ў цэлым адносна канцэнтраваная.У 2021 годзе на пяцёрку вядучых кампаній MCU у свеце прыходзілася 82%.
У цяперашні час аўтамабільны MCU у маёй краіне ўсё яшчэ знаходзіцца на стадыі ўкаранення, і ланцужок паставак мае вялікі патэнцыял для наземнай і ўнутранай альтэрнатывы.
Час публікацыі: 8 ліпеня 2023 г